WCDMA 无线网络测试与优化报告222.docx
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WCDMA无线网络测试与优化报告222
WCDMA无线网络测试与优化报告
姓名：
专业：
电子通信
班级：
指导老师：
WCDMA无线网络测试与优化报告
（一）电磁波
1.介绍：
（Electromagneticwave），又称电磁辐射、电子烟雾，是能量的一种。
电磁波（又称电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效地传递能量和动量。
电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等等。
人眼可接收到的电磁辐射，波长大约在380至780纳米之间，称为可见光。
只要是本身温度大于绝对零度的物体，都可以发射电磁辐射，而世界上目前并未发现低于或等于绝对零度的物体。
因此，人们周边所有的物体时刻都在进行电磁辐射。
尽管如此，只有处于可见光频域以内的电磁波，才是可以被人们看到的。
电磁波不需要依靠介质传播，各种电磁波在真空中速率固定，速度为光速。
2.电磁波的产生
根据Maxwell方程图组：
空间某处只要有变化的磁场就能激发出涡旋电场，而变化的电场又能激发涡旋磁场。
交变的电场和磁场互相激发就形成了连续不断的电磁振荡即电磁波。
电磁波的速度只随介质的电和磁的性质而变化，电微波在真空中传播的速度，等于光在真空中传播的速度。
光和电磁波在本质上是相同的，光是一定波长的电磁波。
3.性质
电磁波频率低时，主要借由有形的导电体才能传递。
原因是在低频的电振荡中，磁电之间的相互变化比较缓慢，其能量几乎全部返回原电路而没有能量辐射出去；电磁波频率高时即可以在自由空间内传递，也可以束缚在有形的导电体内传递。
在自由空间内传递的原因是在高频率的电振荡中，磁电互变甚快，能量不可能全部返回原振荡电路，于是电能、磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播出去，不需要介质也能向外传递能量，这就是一种辐射。
举例来说，太阳与地球之间的距离非常遥远，但在户外时，我们仍然能感受到和煦阳光的光与热，这就好比是“电磁辐射借由辐射现象传递能量”的原理一样。
电磁波为横波。
电磁波的磁场、电场及其行进方向三者互相垂直。
振幅沿传播方向的垂直方向作周期性交变，其强度与距离的平方成反比，波本身带动能量，任何位置之能量功率与振幅的平方成正比。
其速度等于光速c（3×10^8m/s）。
在空间传播的电磁波，距离最近的电场（磁场）强度方向相同，其量值最大两点之间的距离，就是电磁波的波长λ，电磁每秒钟变动的次数便是频率f。
三者之间的关系可通过公式c=λf。
电磁波的传播不需要介质，同频率的电磁波，在不同介质中的速度不同。
不同频率的电磁波，在同一种介质中传播时，频率越大折射率越大，速度越小。
且电磁波只有在同种均匀介质中才能沿直线传播，若同一种介质是不均匀的，电磁波在其中的折射率是不一样的，在这样的介质中是沿曲线传播的。
通过不同介质时，会发生折射、反射、绕射、散射及吸收等等。
电磁波的传播有沿地面传播的地面波，还有从空中传播的空中波以及天波。
波长越长其衰减也越少，电磁波的波长越长也越容易绕过障碍物继续传播。
机械波与电磁波都能发生折射、反射、衍射、干涉，因为所有的波都具有波动性。
衍射、折射、反射、干涉都属于波动性。
4.能量
电磁波的能量大小由坡印廷矢量决定，即S=E×H,其中s为坡印廷矢量，E为电场强度，H为磁场强度。
E、H、S彼此垂直构成右手螺旋关系；即由S代表单位时间流过与之垂直的单位面积的电磁能，单位是W/m²。
电磁波具有能量，电磁波是一种物质。
5.特点：
电场和磁场的方向振动方向垂直电场和磁场的方向传播方向垂直变化的电场产生磁场变化的磁场产生电场
C=3*108m/s
6.电波频谱：
7.多普勒效应
多普勒效应指出，波在波源移向观察者时接收频率变高，而在波源远离观察者时接收频率变低。
当观察者移动时也能得到同样的结论。
但是由于缺少实验设备，多普勒当时没有用实验验证，几年后有人请一队小号手在平板车上演奏，再请训练有素的音乐家用耳朵来辨别音调的变化，以验证该效应。
假设原有波源的波长为λ，波速为c，观察者移动速度为v：
当观察者走近波源时观察到的波源频率为（c+v）/λ，如果观察者远离波源，则观察到的波源频率为（c-v）/λ。
一个常被使用的例子是火车的汽笛声，当火车接近观察者时，其汽鸣声会比平常更刺耳.你可以在火车经过时听出刺耳声的变化。
同样的情况还有：
警车的警报声和赛车的发动机声。
如果把声波视为有规律间隔发射的脉冲，可以想象若你每走一步，便发射了一个脉冲，那么在你之前的每一个脉冲都比你站立不动时更接近你自己。
而在你后面的声源则比原来不动时远了一步。
或者说，在你之前的脉冲频率比平常变高，而在你之后的脉冲频率比平常变低了。
产生原因：
声源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，频率表示单位时间内完成的全振动的次数，因此波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数，而观察者听到的声音的音调，是由观察者接受到的频率，即单位时间接收到的完全波的个数决定的。
当波源和观察者有相对运动时，观察者接收到的频率会改变．在单位时间内，观察者接收到的完全波的个数增多，即接收到的频率增大．同样的道理，当观察者远离波源，观察者在单位时间内接收到的完全波的个数减少，即接收到的频率减小．
例子：
8.远近效应、阴影效应
（1）移动通信是在运动过程中进行的，移动台之间会出现近处移动台干扰远处移动台的现象，称为远近效应。
远近效应（near-fareffect）
一般要求移动台的发射功率具有自动调整的能力，同时移动台的接收机需要具有自动增益控制的能力，当通信距离迅速改变时能自动进行信号调整。
所有的移动通信系统都存在远近效应
所谓远近效应，就是指当基站同时接收两个距离不同的移动台发来的信号时，由于距离基站较近的移动台信号较强，距离较远的移动台信号较弱，则距离基站近的移动台的强信号将对另一移动台信号产生严重的干扰。
例子：
（2）阴影效应（ShadowEffect）：
在无线通信系统中，移动台在运动的情况下，由于大型建筑物和其他物体对电波的传输路径的阻挡而在传播接收区域上形成半盲区，从而形成电磁场阴影，这种随移动台位置的不断变化而引起的接收点场强中值的起伏变化叫做阴影效应。
阴影效应是产生慢衰落的主要原因。
例子：
9.常见的传播模型应用场合
自由空间传播模型
自由空间传播模型（FreespacepropagationModel）是无线电波传播的最简单的模型，无线电波的损耗只和传播距离和电波频率有关系；在给定信号的频率的时候，只和距离有关系。
在实际传播环境中，还要考虑环境因子n，则公式简化为L=38.45+10*n*log（dm）。
n一般根据环境可取2~5之间。
前面那位弟兄知道天线口的功率，利用上述简化的传播模型，估计他离TD天线的距离有100米，然后把所在位置的电波强度口算出来
应用：
在实际无线环境中，无线信号只要在第一菲涅尔区不受阻挡，就可以认为在自由空间传播。
这样在传播损耗估算的时候，就可以非常简单。
10.路测为什么不能高速飞驰
测量无线信号需在40个波长内采样36-50个点
例：
无线制式2000MHz（λ=0.15m），扫频仪每秒最多打100个点，那么进行无线环境测试的车速最高多少？
40*0.15=6m
最高取值50
1s最多打100个点，则打50个点用0.5s
0.5s内走完6m=>12m/s
1.收集不到详细的数据
2.导致收集的数据有误
（二）射频器件
1.移动通信的天馈装置有哪些？
主要功能
（1）天线：
作为无线通信不可缺少的一部分，其基本功能是辐射和接收无线电波。
发射时，把高频电流转换为电磁波；接收时，把电磁波转换为高频电流。
（2）天线固定架固定天线
（3）跳线1\2：
用于转接主馈缆与机柜之间及主馈缆和天线之间的转接线，用于信号的传输。
（4）室内外走线架:
布放线缆方便。
（5）馈线固定夹：
馈线固定卡用于固定馈线，以坚固的抗紫外线及耐低温材料制成，根据所固定的的电缆的数目的不同，可以分为单联卡、双联卡、三联卡等，其孔径与所固定的电缆的直径相同。
（6）室外接地排：
防直击雷接地
（7）过墙密封窗：
主要用来穿过各类线缆，并可用来防止雨水、鸟类、鼠类及灰尘的进入。
（8）避雷器：
杜绝雷电从主馈线上的入侵。
（9）扎带：
固定缆线之类的。
（10）主馈线：
位于与机柜相连的1/2″跳线和与天线相连的1/2″跳线之间，用于连接NodeB到天线之间信号传输的主电缆。
（11）地线：
保护接地
（12）塔放：
所以使用塔放能有效提高系统的灵敏度，提高系统的上行覆盖范围。
同时可有效降低手机的发射功率，减小系统内的干扰噪声，提高通话质量。
2.馈线为什么不能很长
馈线是连接电台与天线的重要设备。
不同粗细、不同质量的馈线对通信距离会产生很大的影响。
信号在馈线里传输，除有导体的电阻性损耗外，还有绝缘材料的介质损耗。
这两种损耗随馈线长度的增加和工作频率的提高而增加。
因此，应合理布局尽量缩短馈线长度。
3.常见的室分天线、室外的美化天线等自己感兴趣的天线照片
4.举一个基站优化的例子说明互调干扰和解决措施
（1）某些用于基站室内组网的线缆，3dB电桥，合分路器，900/1800双频合路器，2/3G合路器互调指标不合格，导致互调干扰。
这些器件多用于室分系统当中，一般均由室分厂家生产并提供。
这些器件在出厂时，是没有互调指标这个测试项的。
这也有一定的历史原因，以前工程验收只对驻波指标有要求，所以室分厂家对出厂器件的驻波指标会比较关注。
互调指标是今年杭州移动搬迁工程新加的指标，以前生产的器件又没有互调方面的测试，这样难免会出现器件引起的互调问题。
下图为比较容易出现互调问题的组网器件。
左图为2/3G合路器，中图为3dB电桥，右图为1分2功分器，都是从问题站点换下来的。
（2）解决措施：
1）减少各种干扰对于接收机的影响所采取的抑制干扰措施。
2）增加空间隔离度、增加空间距离、避免方向上和干扰源面对面（调整天线的极化方向）。
3）发射端增加滤波器、在接收端干扰来的方向增加金属隔离网。
5.举例无线传输中的常见器件
天线卫星
遥控器
蓝牙
（三）优化
1.优化分为几种，常用的手段是什么
（1）类型：
单站点优化：
每个基站的工程参数和无线网络参数是否达标，业务正常、工程安装是否规范
簇优化：
20-30个地理位置相邻的基站在一起进行网络优化，提升某局部网络的性能。
区域优化：
RNC网络的覆盖优化、业务优化和移动性能优化。
RF优化：
通过电调下倾角、天线方向、天线位置、高度、天线类型、站点位置、增加新站点方式提高网络性能—天馈部分。
无线参数优化：
无线资源的管理和应用的参数。
（2）手段：
CQT（拨测）：
包括呼叫建立测试、休眠重激活测试、传输时延测试等。
室外CQT质量监控点原则上选取大型住宅小区、高校、交通枢纽等人流聚集的室外公共场所。
室内CQT质量监控点测试时选择2个典型采样位置，采样位置应在不同楼层；室外CQT质量监控点测试时选择3个典型采样位置，采样位置彼此距离50米以上。
DT：
DT主要测试用户吞吐量、FER、SCH速率分布、手机发射功率等。
城市DT测试范围主要包括：
城区主干道、商业密集区道路（商业街）、住宅密集区道路、学院密集区道路、机场路（机场如果不在范围就不测试）、环城路、沿江两岸、城区内主要桥梁、隧道、地铁和城市轻轨等。
2.说明小区搜索过程
第一步为时隙同步：
基于PSCH信道，UE使用SCH的基本同步码PSC去获得该小区的时隙同步；第二步为帧同步和码组识别：
UE使用SSCH的辅助同步码SSC去找到帧同步；第三步为扰码识别：
通过解调P-CPICH，UE获得小区扰码信息和物理定时信息。
3.CQT测试
4.DT语音测试
5.课程心得
在这下半学期里，正式进入WCDMA无线网络测试与优化。
其实上半学期我并没有完全理解到WCDMA无线网络，而后学WCDMA的测试与优化的时候就更难完全进入了，因为没有上半学期学的时候要简单，对我来说蛮难的。
不过了解到了随着移动通信技术的发展以及3G网络在国内的普及应用，而移动网络的性能保障变得非常重要。
因此非常需要学习如何对网络进行网络性能测试、网络性能评估以及网络优化等。
了解到网络规划主要工作是站点的数量，选型，位置以及其他一些规划参数的制定和网络优化主要是提升网络性能，像通信系统内部的一些参数（功率的调整，网络流量（吞吐量的）提升）的调整等。
学习掌握了射频器件的内容，有射频，噪声，失真，收发射频指标，传输线相关，干扰，射频系统和天线。
打点测试和路测虽然满难又挺复杂的，但是蛮有兴趣的,或许是因为可以实践，想知道如何测试，并了解如何得到有效的数据。
室内的测试主要是了解哪里的信号差与好，如办公室，洗手间等。
而路测则是让我们懂得如何在整个路程中通过GPS能有效的得到更好的数据与操作。
在这半个学期，我也学到了并了解到了手机搜索过程和整个基站是如何运行的，并懂得测试WCDMA与优化的过程。
我的收获还是很大的。
谢谢夏老师！
我很喜欢这门课！
如果我们的路测时间不会那么赶在话就更美好了！
2、TXPOWER
TXPOWER是手机的发射功率。
我们知道，功率控制是保证CDMA通话质量和解决小区干扰容限的一个关键手段，手机在离基站近、上行链路质量好的地方，手机的发射功率就小，因为这时候基站能够保证接收到手机发射的信号并且误帧率也小，而且手机的发射功率小，对本小区内其他手机的干扰也小。
所以手机的发射功率水平，反映了手机当前的上行链路损耗水平和干扰情况。
上行链路损耗大、或者存在严重干扰，手机的发射功率就会大，反之手机发射功率就会小。
在路测当中，正常的情况下，越靠近基站或者直放站，手机的发射功率会减小，远离基站和直放站的地方，手机发射功率会增大。
如果出现基站直放站附近手机发射功率大的情况，很明显就是不正常的表现。
可能的情况是上行链路存在干扰，也有可能是基站直放站本身的问题。
比如小区天线接错，接收载频放大电路存在问题等。
如果是直放站附近，手机发射功率大，很可能是直放站故障、上行增益设置太小等等。
以上可以看出，路测中的TXPOWER水平，反映了基站覆盖区域的反向链路质量和上行干扰水平。
3、RXPOWER
RXPOWER是手机的接收功率。
在CDMA中，按我个人的理解，有三个参数是比较接近的，可以几乎等同使用的参数。
分别是RXPOWER、RSSI、Io。
RXPOWER是手机的接收功率，Io是手机当前接收到的所有信号的强度，RSSI是接收到下行频带内的总功率，按目前我查阅到的资料来看，这三者称谓解释不同，但理解上是大同小异，都是手机接收到的总的信号的强度。
RXPOWER，反映了手机当前的信号接收水平，RXPOWER小的区域，肯定属于弱覆盖区域，RXPOWER大的地方，属于覆盖好的区域。
但是RXPOWER高的地方，并不一定信号质量就好，因为可能存在信号杂乱，无主导频，或者强导频太多，形成导频污染。
所以对RXPOWER的分析，要结合EcIo来分析。
以上可以看出，RXPOWER，只是简单的反映了路测区域的信号覆盖水平，而不是信号覆盖质量的情况。
4、TXADJ
TXADJ反映了上下形链路的一个平衡状况。
注意这个值是由计算得出的，而不是测量得出的。
800MCDMA系统的计算公式是Tx_adjust=73dB+Tx_power+Rx_power，1900MCDMA系统的计算公式是Tx_adjust=76dB+Tx_power+Rx_power。
TXADJ反映了手机当前所在地的上行链路质量和下行链路质量的一个比较情况。
我们知道，正常情况下，手机离基站近，手机的发射功率就会减小，而接收功率就会变大，而手机离基站远，手机的发射功率就会增大，而接收功率就会变小。
所以，正常情况下，发射功率和接收功率再加上一个常数修正值，其结果应该在一个小的区间内（比如说－10至＋10之间）变化。
如果TXADJ很大，那说明，手机的发射功率也大，接收功率也大，那么，很明显就是说手机当前的下行质量很好（接收功率大），而上行链路质量差（发射功率大），这时候前向链路好于反向链路。
反之，TXADJ很小，说明此时反向链路好于前向链路。
我们知道，基站的覆盖范围取决于反向链路损耗水平。
所以，一般我们要求TXADJ在0以下。
而大于10的时候，已经说明反向链路相比前向链路都差，情况很不理想了。
对于TXADJ，也不能说是越小越好。
但是在实际的路测中，我们一般遇到的，往往是TXADJ过高，前向链路好、反向链路差的情况。
5、FFER
FFER是前向误帧率。
前向误帧率跟EcIo一样，也是一个综合的前向链路质量的反映。
因为当手机处在多路软切换的情况下，误帧率实际上是多路前向信号质量的一个综合值。
FER越小，说明手机所处的前向链路越好，接收到的信号好，这个时候EcIo也应该比较好。
FER越大，说明手机接收到的信号差，这个时候EcIo应该也较差。
FER较大，也可能是由于相邻的小区切换参数配置错误引起的。
如果相邻的小区切换关系漏配、单配，也可能造成手机在移动中，无法识别相邻的导频，而这个导频无法识别，就会变成干扰信号，导致FER升高。
在实际情况中，往往表现为，手机在移动中，FER急剧升高，同时EcIo急剧下降，并且最后掉话。
以上看出，FER跟EcIo是紧密相联系的。
FER反映了通话质量的好坏，反映了路测区域的信号覆盖质量水平，而不是信号覆盖强度水平。
有些地区虽然属于弱覆盖地区，但信号比较干净（杂乱的信号少、干扰少），则FER也一样会良好。
注意以上参数中，EcIo、RXPOWER是手机无论在待机状态还是通话中都有的参数，而TXPOWER、TXADJ、FER则是只有起呼和通话中才有的参数。
以上5个参数，结合起来，能够分析路测区域的前向覆盖强度水平、前向覆盖质量水平、以及反向链路损耗水平等等情况，是路测分析中最为重要的参数。
深入理解这5个参数，结合路测整体情况进行具体分析，是从事网络优化人员的一个基本的条件
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