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cdma无线网络优化北邮本科学位论文
北京邮电大学网络教育学院
毕业设计
设计题目：
广州CDMA2000无线网络优化
入学年月2012年春季
姓名
学号
专业通信工程（远程/专升本）
总站/学习中心广东远程校外学习中心
指导教师
完成时间2014年2月15号
摘要
CDMA是为满足现代移动通信网在大容量、高质量、综合业务、软切换、国际漫游等方面的要求而设计的一种先进移动通信技术，它具有抗干扰性好，抗多径衰落，保密安全性高等诸多优点。
CDMA网络是中国电信的主推品牌，CDMA2000（3G）业务的发展直接影响到中国电信的成败，而CDMA业务的发展必须依赖完善的网络才能顺利进行。
因此，CDMA系统在运营过程中需要不断地进行网络优化，一是为了能够给系统当前的用户提供更加优质的服务，二是为了提高系统容量，以接纳越来越多的系统未来用户。
本文的研究目标是对投入运行的网络进行参数采集、数据分析，找出影响网络运行质量的原因，通过技术手段或参数调整使网络达到最佳运行状态的方法，使网络资源获得最佳效益，同时了解网络的增长趋势，为扩容提供依据。
具体的网络优化主要包括以下几方面内容:
网络覆盖问题；掉话问题；二次呼叫问题；越区切换问题；与其他网络手机用户的互连互通等。
本课题主要研究CDMA无线通信网络中掉话和切换问题的分析和优化。
通过对覆盖区基本情况、网络覆盖、质量、话务的分析，应用现有理论和技术，在前期工程的基础上为完善CDMA网络的覆盖并优化网络，提出切实可行的设计方案。
使得网络容量、质量、经济效益、竞争力达到预期设定的目标值，最终满足客户市场的需求。
关键词：
无线网络优化、CDMA、掉话问题、弱覆盖等
目录
摘要2
一、广州地区及电信网络覆盖情况5
（一）地区分类5
二、广州地区电信网络覆盖差距6
（一）城区6
（二）郊区、乡镇6
（三）农村地区6
（四）交通干线：
6
（五）城中村：
6
三、广州地区CDMA2000无线网络优化7
（一）网络优化概述7
（二）无线通信网络的优化内容7
1、网络测试与分析7
2、网络调整及话务均衡7
3、覆盖优化7
（三）优化手段7
4、参数优化7
5、频率优化7
6、容量优化8
（四）网络优化测试8
四、无线网络优化典型案例分析9
（一）弱覆盖导致的掉话9
（二）越区覆盖导致CDMA网络语音呼叫接续时长较长11
（三）基站主集RSSI过高15
（四）导频强度差21
（五）越区覆盖导致的掉话25
（六）伪导频切换掉话28
五、网络优化后网络评估30
（一）优化经验的总结30
六、参考文献32
广州CDMA2000无线网络优化
一、广州地区及电信网络覆盖情况
（一）地区分类
广州市各行政区之间在地形特征、人口分布、建筑物密集程度、经济发展状况等方面存在较大差异，为方便直观地分析相应区域的无线环境、业务规模预测等状况，将广州划分为以下四种地区类型：
（1）A类地区：
密集城区；
（2）B类地区：
一般城区：
（3）C类地区：
郊区区域；（4）D类地区：
农村区域。
各类地区范围以及特点说明如下：
1、A类地区
A类地区包括老城区（东山荔湾越秀），天河为新城区，繁华地带在天河西南部，该区域内位居着大量的高档写字楼，商贸楼，和大量的高档住宅小区，密集市区北边到白云的石井，汇侨新城一带，涵盖了自云机场一带，南边到达了芳村沙洛和海珠区的工业大道南一带，东边到达的范围是海珠区的大塘和天河区的东圃一带，西边到达的区域是坦尾村一带。
A类地区特点是人口密集经济发达，商业活动多，建筑物密集，属于高话务密度区和数据业务集中区。
2、B类地区
B类地区包括白云风尾和增城的新塘密集市区的周边区域和增城城区，北部达到花都的兴华镇，东部到达白云风尾和花都兴华一带南部达到番禺市桥，西部将所有的广州区域全部涵盖在内并与佛山交界。
B类地区特点是人口比较密集建筑物密集，商业活动较多，有很多的高档生活小区和都市村庄，是高话务密度区。
3、C类地区
C类地区包括番禺、白云不包括密集市区和一般市区的全部区域，以及增城，花都，从化的南部区域。
C类地区的特点为乡镇工业最为发达、流动人口较多，话务密度区中等。
4、D类地区
D类地区包括花都、从化、增城的北部区域。
该区域的特点为低话务密度区。
尽管广州CDMA网已经达到了一个较好的覆盖水平，但与竞争对手相比还有较大差距。
二、广州地区电信网络覆盖差距
（一）城区
室内覆盖差距比较明显。
由于竞争对手在室内覆盖上具有相当的规模优势．且由于其室外基站的密度较大，其室内覆盖水平明显好于CDMA网；
（二）郊区、乡镇
作为重要的话务增长来源，竞争对手的网络正在向深度覆盖发展，CDMA网的覆盖差距仍然比较明显：
（三）农村地区
由于网络规模的巨大差距，CDMA网的覆盖水平与竞争对手的差距还很大：
（四）交通干线：
联通C网在一些主要的重要交通干线已达到全面覆盖，在少重要交通干线还有差距，省级以下交通路线的覆盖仍存在较大的差距。
（五）城中村：
城中村覆盖具有明显优势，移动联通GSM900M频段均有严重干扰，而CDMA频段不存在干扰，而且深度覆盖有一定优势。
三、广州地区CDMA2000无线网络优化
（一）网络优化概述
网络优化是促使网络合理建设和发展的关键措施。
网络优化在CDMA完成理论规划和实际建网后将是提升网络性能，维护网络，以及将来网络扩容和改造工程的重要部分。
（二）无线通信网络的优化内容
优化的内容有①网络测试与分析②网络调整及话务均衡③覆盖优化和用户申告处理等几项，总的概括为CDMA无线通信系统无线和交换系统的优化。
以下将具体介绍优化内容：
1、网络测试与分析
移动通信网络性能，结构及效率的监测分析，城区路测，拨打通话测试（CQT）及局数检查等。
它作为日常性工作开展。
2、网络调整及话务均衡
在不影响用户业务数据的条件下，对网络系统参数和物理参数以及网络路由及电路进行调整，对载波及天线馈线进行优化整治，对基站及直放站实行搬迁调整等。
这部分优化工作针对具体情况和技术调节，阶段性的展开。
3、覆盖优化
公路，铁路等交通干线的覆盖优化，市区的市内，外覆盖优化以及基站合理选址等。
该工作根据相关标准和计划要求，并结合业务部门和用户的反馈作为一项循序渐进的工作展开。
（三）优化手段
4、参数优化
根据网络的结构和用户的行为为对诸如越区切换和功率控制参数进行调整以改善网络性能。
5、频率优化
根据路测和话务统计分析，通过改频，调整天线倾角和俯角，小区相邻关系调整等方案，改善覆盖，减少网内外频率干扰。
6、容量优化
监控系统容量的增长，对系统瓶颈及时提出预警，减少不必要的系统负荷以增加系统的有效容量，从而更好的保障高负荷下的网络安全，提高网络资源的利用率。
7、配置优化
根据试呼叫，位置更新，切换的分布情况，以及话务和信令的流向对无线和有线资源进行再分配来缓解局部地区的阻塞现象，减少不必要的系统负荷，是使网络达到最佳平衡状态。
（四）网络优化测试
8、路测
路测应选择实际商用网络中几种典型的区域：
城市密集区、城市快速路以及高速公路，分别进行相应行驶速度下的测试。
内容一般分为以下几部分：
空闲模式测试、终端主叫和被叫呼叫成功率、呼叫长时间保持、切换测试、定点测试。
空闲模式测试：
它考察在测试区域内的终端在空闲模式下是否可以正常工作，以此来反映被测网络区域的基本情况，包括能否成功搜索到各已知小区、各小区的无线信号功率是否在正常范围、空闲切换能否成功等，同时在空闲模式的测试过程还可以包括特定情况下无线网络覆盖的检验。
终端主被叫成功率：
它主要考察无线网络的接通率和掉话率以及主、被叫通信流程是否正确。
呼叫长时间保持：
它主要考察无线网络的业务保持能力，一般要求对已有业务的保持时间不低于30分钟，在优化前的准备过程中应作好测试路线的选择，比如测试路线包括偶尔出现掉话的地点以及小区边界等，以考察这些区域的通信效果。
切换测试：
它通过考察终端在网络中的切换成功率以及通信过程的表现，对测试路线的数据进行采集，来分析统计出测试路线的切换状态。
9、定点测试
它主要关注网络对业务的支持能力。
包括各种业务的实现、各种业务的交互以及一些异常测试例，主要考察各种业务的误码率/误块率/误帧率以及通信质量等是否符合规范要求。
四、无线网络优化典型案例分析
（一）弱覆盖导致的掉话
弱覆盖是掉话原因中最容易分析的原因。
在路测过程中，由弱覆盖引起的掉话多发生在隧道、高速高路、地铁等特殊的地点，而在CQT中，由弱覆盖引起的掉话则多发生在电梯、高层建筑的室内等特殊场合。
1、弱覆盖导致的掉话现象：
a、移动台接收功率小于-100dBm；
b、发射功率大于20dBm；
c、发射功率增益调整大于-10dB；
d、接收Ec/Io小于-14dB；
e、接收FER较高。
2、解决方法：
解决弱覆盖最佳同时也是效果最好的方法便是向局方申请在弱覆盖区域加站，但这样的成本却很高，局方很难立即答应；在这种情况下可以通过调整周围天线加强弱覆盖区域的覆盖。
解决弱覆盖往往遵循一下步骤：
a、弱覆盖区域若不是在隧道、地铁等特殊场合，且周围有基站分布，可以通过调整天线的方向角、下倾角、发射功率等增强覆盖，但这样的调整方法却有一定的风险，可能会影响原先覆盖良好区域的通话。
所以这种解决方法，必须综合考虑基站周围的话务量及覆盖情况。
b、若通过调整天线无法解决弱覆盖或者弱覆盖是发生在隧道、地铁等人群聚居的地方，则需向局方申请增加新的基站。
高速或者部分村庄的弱覆盖可申请增加新的宏站，地铁、隧道、电梯、高层建筑内等无法建设宏站的地方可申请增加室分站点。
新的基站建设完成后需对原先弱覆盖的区域进行复测以检查新建站是否起到了应有的效果。
3、案例分析
图4-1测试过程中广州市永和隧道的移动台接收功率图
问题描述：
某日，我在测试过程中，在对广州市永和隧道的路测数据分析时，发现该市的一条隧道中间的400米左右的区域，信号相当弱，同时发射了掉话。
问题分析：
隧道入口和出口都有基站，隧道入口和出口处的信号均很好；但其却无法覆盖隧道的中间部分。
问题解决：
a、由于在隧道出入口均有基站，且天线直接对着隧道内，故无需调整天线的方位角及下倾角，则可考虑增大基站的发射功率，但通过后台检查发现隧道出入口的基站均已经是最大发射功率了，所以通过调整天线无法解决该处弱覆盖。
b、由于通过调整天线无法解决问题，故向局方申请，在该隧道的中间区域增加一个室分站点。
c、增加了一个室分站点后，弱覆盖得到解决，测试过程中也没有发生掉话，问题解决。
复测图如下所示
图4-2测试过程中广州市永和隧道的移动台接收功率图
（二）越区覆盖导致CDMA网络语音呼叫接续时长较长
1、摘要
为了缩短广州CDMA网络用户语音呼叫接续时长，进一步提高用户对CDMA网络的满意度，广州以各片区为试点开展CDMA语音接入时长专项优化工作，并对效果进行测试分析，分析哪些因素制约着CDMA网络用户语音呼叫接续时长的改善。
通过RF优化，合理控制基站的覆盖范围，减少越区覆盖和导频污染，对CDMA网络用户语音呼叫接续时长有很大的改善。
2、问题描述
a、测试方法
本次测试的总体接续时长是指从主叫按下拨号键，然后到手机发出始呼消息（第一次试探），再到被叫收到MSC振铃指示回应答的时间间隔。
其中接续时长分9部分统计（见表1），测试分为十种场景，无线直放站覆盖、光纤直放站覆盖、RRU、无室分好信号区、无室分中等信号区、无室分差覆盖区、导频污染区、R值异常区、MSC内LAC边界区（同时收到两边信号且强度相近）、MSC边界区以及对所有DT拉网数据隽星分析，分析的信令点如下：
测试点
信令点
MO1
主叫从originationmsg到BSACKorder的时长
MO2
主叫从BSACKorder到ECAM的时长
MO3
主叫从ECAM到SCCM的时长
PAGE
从主叫手机的serviceconnectcompletemsg到被叫手机的pagemsg的时长
MT0
被叫从pagemsg到pageresponse的时长
MT1
被叫从pageresponse到BSACKorder的时长
MT2
被叫从BSACKorder到ECAM的时长
MT3
被叫从ECAM到serviceconnectcompletemsg的时长
MT4
被叫从serviceconnectcompletemsg到alertwithinformation之后的MSACK之间的时长
表1CDMA接续时长信令统计点
b、测试结果
从各阶段时间的统计结果，得到整个呼叫测试的结果如下：
图1西区城区DT呼叫建立时长分布图
从上图可知，西区城区DT呼叫建立时延超过8000毫秒的为27次，占总比例的5.84%，针对这种情况，对接入时长超过8000毫秒的呼叫进行了重点分析，分析结果如下：
图2西区DT接入时长超过8000毫秒问题分类次数分布
由上图可知，西区DT接入时长超过8000毫秒为14次，占到总比例的51.85%，比例占到一半以上。
越区覆盖站点清单及后期的调整建议如下：
基站名
问题现象
问题分类
处理建议
建六万财-节点A-D-2
PAGE接续时间过长
越区覆盖
建议下压建六万财-节点A-D-2扇区下倾角3°。
东风陵园-节点A-D-L-2
PAGE接续时间过长
越区覆盖
建议下压东风陵园-节点A-D-L-2扇区下倾角2°。
北秀花园-节点A-D-0
PAGE接续时间过长
越区覆盖
建议下压北秀花园-节点A-D-0扇区下倾角3°。
黄华路南-A-D-2
PAGE接续时间过长
越区覆盖
建议下压黄华路南-A-D-2扇区下倾角3°。
小北花圈-D-1
PAGE接续时间过长
越区覆盖
建议下压小北花圈-D-1扇区下倾角3°。
簏苑路-0
PAGE接续时间过长
越区覆盖
建议下压簏苑路-0扇区下倾角2°。
天胜村-D-2
PAGE接续时间过长
室分泄露
控制覆盖，建议降低RRU功率1dB
华侨新村-节点-D-VIP-L-2
PAGE接续时间过长
越区覆盖
建议下压华侨新村-节点-D-VIP-L-2扇区下倾角2°。
友谊商店-A-D-0
PAGE接续时间过长
越区覆盖
建议下压友谊商店-A-D-0扇区下倾角2°。
恒福路中-D-VIP-1
PAGE接续时间过长
越区覆盖
建议下压恒福路中-D-VIP-1扇区下倾角3°。
百汇广场-D-2
PAGE接续时间过长
越区覆盖
RF优化，合理控制覆盖，利用话均衡进行话务量吸收。
起义路-节点A-D-L-2
PAGE接续时间过长
越区覆盖
RF优化，合理控制覆盖，利用话均衡进行话务量吸收。
J沿江西路-0
PAGE接续时间过长
越区覆盖
由于工程原因无法上站调整下倾角，建议降低导频功率1dB.
J沿江西路-1
PAGE接续时间过长
越区覆盖
由于工程原因无法上站调整下倾角，建议降低导频功率1dB.
表2越区覆盖站点及后期的调整建议
3、处理过程
根据CDMA1X接入模型分析，结合现场测试数据，查看单PN覆盖，通过天馈调整越区站点扇区的覆盖范围，减少越区覆盖和导频污染。
为了控制各基站的信号覆盖范围，在调整天馈的基础上对基站的发射功率及导频信道功率进行合理调整。
4、优化效果
优化后，对西区城区进行了DT复测，复测后统计发现，西区城区呼叫建立时延大大的改善，复测后呼叫测试的结果如下：
图3西区城区DT复测呼叫建立时长分布图
从上图可知，西区城区DT复测呼叫建立时延超过8000毫秒的为10次，占总比例的2.3%,较优化前提升3.54%，优化效果明显。
5、经验总结和建议
通过RF优化，合理控制基站的覆盖范围，减少越区覆盖和导频污染，对CDMA网络用户语音呼叫接续时长有很大的改善。
（三）基站主集RSSI过高
这是在亚残保障期间发现的一个干扰导致基站主集RSSI过高的案例，由于奥体中心是亚洲残疾人运动会开闭幕式以及比赛的主要场地，奥体中心主要的3个室外覆盖基站“奥体中心体育场北”、“中海康城-D”和“J环城高速2”存在RSSI过高的现象，从而会影响通信质量，降低用户使用中国电信手机的感知，因此，快速有效地解决问题显得非常重要。
1、背景知识
a.RSSI的概念与影响
RSSI（ReceivedSignalStrengthIndicator）为接收信号强度指示，是指基站在1.2288M频带内接收到的反向信号强度。
RSSI的合理值范围为-93dBm～-113dBm，它是否正常，是反向通道是否正常工作的重要标志，其对通话质量、掉话、切换、拥塞以及网络的覆盖、容量等均有显著的影响。
RSSI持续过低，说明基站收到的上行信号太弱，可能导致解调失败。
RSSI持续过高，说明收到的上行信号太强，相互之间的干扰太大，也影响信号解调。
表现为接入成功率低，掉话率高，语音质量差甚至无法接入等。
b.RSSI异常的主要表现及处理流程
RSSI异常情况
现象
产生的主要可能原因
RSSI过低
主（分）集长时间RSSI低于-113dBm左右
工程质量问题（包括从天馈到TRX的各个接头接触不好）、硬件故障（如天馈、TRX、CDU、功放故障）等。
RSSI过高
主（分）集长时间RSSI高于-93dBm或在一定时间内高于-93dBm
工程质量问题（跳线接头制作不规范，跳线损坏等），接头进水、过高的话务量导致Abis或FMR资源不够、参数设置问题（登记及接入消息设置不合理）、外部干扰。
RSSI主分集差异过大
主（分）集两者间RSSI长时间相差6dB以上或出现RSSI主分集对比告警、TRM主（分）集接收告警。
工程质量问题（跳线单级连接不好等），天馈驻波、分集旁路开关设置错误、外部单级干扰。
RSSI异常分析表
步骤
排查项目类别
排查子项目
1
主设备
检查BBU、CRFU等各单板，看其运行指示灯是否正常，后台网管是否有告警
2
主设备
检查BBU、CRFU等各单板的连接线是否插紧，螺丝是否拧紧
3
主设备
将接收通道的射频器件CRFU进行扇区间互换，判断RSSI异常现象是否随着接收通道的射频器件转移
4
天馈系统
检查扇区馈线各处接头是否拧紧
5
天馈系统
检查扇区馈线上各功分器、耦合器等连接器件是否正确连接
6
天馈系统
用驻波仪检查主分集馈线的驻波比,检查主设备至天线处的驻波比是否符合要求（一般要求驻波比小于1.5）
7
天馈系统
互换正常扇区与RSSI异常扇区的天馈系统，观察RSSI异常是否随天馈系统在扇区间转移
8
天馈系统
互换正常扇区与RSSI异常扇区的天馈系统，观察RSSI异常是否随天馈系统在山区间转移，如是则进行第“9”项排查，如否则跳过第“9”项
9
天馈系统
互换故障天馈系统的主分集馈线，观察RSSI异常是否随固定的馈线转移
10
天馈系统
检查天线工作频率是否在824M-960M之间
11
天馈系统
闭塞RSSI异常的载频，观察RSSI是否恢复正常，
12
天馈系统
去掉避雷器，打开载频，观察RSSI是否恢复正常
13
天馈系统
更换故障扇区天线，观察RSSI异常现象是否消除
14
附属室分系统
是否逐一关闭故障扇区下挂的直放站（直放站型室分），查看RSSI情况（包括级联的所有直放站）
15
附属室分系统
是否关闭故障扇区下挂的室分系统（基站耦合型室分），查看RSSI情况
RSSI异常的处理流程
2、问题来源与初步分析
2010年12月10日上午接到“奥体中心A级保障站点KPI性能分析”关于亚残会开幕式8日预演的指标分析，指出奥体中心A级区域中部分站点第13号载频RSSI异常，为“DO载频异常的小区有J奥体中心体育场北（小区号-841扇区号-2载频号-13）、J环城高速2（小区号-931扇区号-2载频号-13）、中海康城-D（小区号-2986扇区号-0载频号-13）、中海康城-D（小区号-2986扇区号-1载频号-13）。
”
奥体中心区域的网络拓扑图
从指标情况上看，亚残比赛前奥体中心EVDO网络负荷轻（大约为5%的利用率），并且上述站点的其他EVDO频点的RSSI不存在异常现象，可以大致排除用户因素以及天馈等主设备问题导致的RSSI异常现象，现象类似外部干扰。
奥体中心RSSI异常情况：
3、处理过程
12月12日与13日，维护和网优工作人员对奥体中心区域进行扫频，其中位于“奥体中心体育场北”1扇区（方向角为230°）天线下时，发现有异常情况，如下图所示：
扫频结果图
从扫频仪上可以看到，基站接收到的上行信号电平值大于-90dBm，问题初步定位于西南方向存在干扰源。
经过查询室分台帐，中海康城住宅小区内安装有一个无线直放站。
信息如下：
12月15日，维护和网优工作人员下午到达中海康城直放站设备现场，发现直放站覆盖的地下停车场信号很强，在吸顶天线底下接收到的信号RX大概在-25dBm到-30dBm，TX在-40dBm上下范围内波动。
维护人员将无线直放站关闭，通过后台同事10分钟以上监控，奥体附近基站的RSSI可以回复正常，并不存在异常情况。
至此，已可确认是该无线直放站为干扰源。
通过与后台同事的配合，维护工作人员随即将直放站的上行衰减不断进行调整，直至将衰减调至最大，其信号依然很强，在天线底下RX保持在-45dBm到-50dBm，TX在-25dBm上下范围内波动，奥体中心基站的扇区RSSI依然过高，但相对之前有所改善，RSSI有明显的下降趋势。
由于通过调整上行衰减已无法彻底地解决问题，12月16日，维护人员在现场设备上安装衰减器，联合后台同事的监控，问题基站载频可恢复正常，其信号覆盖也正常，RX在-60dBm上下范围内波动，TX在-15dBm上下范围波动，后台监控详情如下：
奥体中心体育场北1扇区13载频监控截图
中海康城-D0扇区13载频监控截图
中海康城-D1扇区13载频监控截图
4、处理结果
从M2000上提取12月17日到20日三天“奥体中心体育场北”、“中海康城-D”和“J环城高速2”3个基站的RSSI指标，如下表所示：
从表中很明显能够看到三个基站的RSSI恢复正常现象，从此彻底解决了奥体中心区域内RSSI过高的问题。
5、总结
a、亚残保障期间，东区网优与维护人员积极配合工作，在短时间内将RSSI过高的问题有效地解决，解除忧患，有效保证了亚残会期间CDMA网络的通信畅通。
b、RSSI异常是CDMA网络特有的问题，正确的处理过程可以加快解决问题的时间，这里总结一下RSSI问题的定位过程：
RSSI话统，导出，过滤－－》RSSI异常列表，分析，过滤－－》问题分类，安排排查干扰，下站处理－－》现场定位。
（四）导频强度差
1、现象描述
12月19日沿江西路测试时发现该区域存在导频污染，随后我们对其进行了RF优化调整，对周围站点进行天馈调整，由于阻挡等原因。
调整后该区域导频信号强度仍然较差。
2、原因分析
1．在该路段测试时，占用西堤德兴S2
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