方 驥，黃 樂，王筱吟

（1.浙江省華信郵電咨詢設(shè)計研究院有限公司 杭州310014；2.浙江省機電設(shè)計研究院有限公司 杭州310014）

1 引言

隨著TD-SCDMA（以下簡稱TD）網(wǎng)絡(luò)商用需求的日益迫切，TD網(wǎng)絡(luò)建設(shè)呈現(xiàn)出建設(shè)規(guī)模大、進度要求緊、質(zhì)量要求高的特點。由于3G業(yè)務(wù)種類較多，在開展網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的過程中需要投入更多的人力資源以保障網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的進度與質(zhì)量。與此同時，在優(yōu)化過程中也需要大量的測試儀器及設(shè)備，如頻譜儀、功率計、測試手機及軟件、掃頻接收機等。

本文旨在通過研究現(xiàn)有的優(yōu)化流程及內(nèi)容，尋求室內(nèi)分布系統(tǒng)快速優(yōu)化方法，以簡化無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化流程，減少部門間配合以及常規(guī)儀器設(shè)備的使用，提高建設(shè)及優(yōu)化效率，從而快速、高效、高質(zhì)地保障TD室內(nèi)分布系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)達到商用要求。

2 TD室內(nèi)分布系統(tǒng)優(yōu)化流程

作為一種全新的3G技術(shù)，TD網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作內(nèi)容與其他標(biāo)準體系網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化工作既有相同點又有不同點。相同的是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的工作目的，流程與步驟也相似；不同的是具體的優(yōu)化方法、優(yōu)化對象和優(yōu)化參數(shù)。

TD室內(nèi)分布系統(tǒng)具體的優(yōu)化流程如圖1所示。

第1步：提出優(yōu)化需求

TD室內(nèi)分布系統(tǒng)的優(yōu)化需求主要來自以下幾個方面：現(xiàn)場質(zhì)量評估指標(biāo)不達標(biāo)、后臺網(wǎng)管數(shù)據(jù)指標(biāo)不達標(biāo)、用戶投訴以及其他優(yōu)化需求等。

第2步：數(shù)據(jù)采集、現(xiàn)場測試

采集反映系統(tǒng)性能和質(zhì)量狀況的各種數(shù)據(jù)，主要包括：網(wǎng)管數(shù)據(jù)、現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)、信令跟蹤數(shù)據(jù)、告警數(shù)據(jù)、用戶投訴等信息。

第3步：數(shù)據(jù)分析、問題定位

對收集到的各類數(shù)據(jù)進行綜合分析，對數(shù)據(jù)分析出的問題進行最終定位，如有必要，需對現(xiàn)場反復(fù)進行測試勘察。

第4步：制定優(yōu)化方案并實施

綜合考慮現(xiàn)網(wǎng)運行情況、工程情況、業(yè)務(wù)需求及業(yè)主的特殊要求等因素，制定出適宜的優(yōu)化整改方案，并實施。

第5步：驗證測試評估

優(yōu)化整改完畢之后，需要重新進行現(xiàn)場測試，并與優(yōu)化前的運行及測試結(jié)果進行比較，以驗證優(yōu)化的效果。

以上過程是一個不斷循環(huán)反復(fù)的過程，在優(yōu)化整改方案實施之后，需要重新進行數(shù)據(jù)采集和分析以驗證優(yōu)化實施的有效性，對于未能解決的問題或由于調(diào)整不當(dāng)帶來的新問題需要重新進行優(yōu)化調(diào)整，直到問題解決。問題得到解決后，應(yīng)及時建立優(yōu)化文檔并進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)更新，整個TD室內(nèi)分布系統(tǒng)優(yōu)化結(jié)束。

3 TD室內(nèi)分布系統(tǒng)快速優(yōu)化方法

3.1 TD室內(nèi)分布系統(tǒng)快速優(yōu)化

從現(xiàn)有的TD室內(nèi)分布系統(tǒng)優(yōu)化流程可以看出，由于TD系統(tǒng)包括語音業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)、PS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、HSDPA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等多種業(yè)務(wù)，導(dǎo)致現(xiàn)場測試是TD室內(nèi)分布系統(tǒng)優(yōu)化中耗時最長的步驟。一般來說，為了能夠準確反映某TD室內(nèi)分布系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)情況，需要對以上業(yè)務(wù)分別進行測試；同時，TD室內(nèi)分布系統(tǒng)所處場景面積較大，對所有業(yè)務(wù)進行測試需要耗費較多的人力、物力。因此，尋求適當(dāng)?shù)臏y試方法進行替代，是實現(xiàn)TD室內(nèi)分布系統(tǒng)快速優(yōu)化的突破口。

TD室內(nèi)分布系統(tǒng)快速優(yōu)化方法是指以視頻業(yè)務(wù)代替AMR語音業(yè)務(wù)和PS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進行測試，優(yōu)化無線網(wǎng)絡(luò)性能；同時，進行PS數(shù)據(jù)下載、HSDPA數(shù)據(jù)下載業(yè)務(wù)測試，保障業(yè)務(wù)功能，從而有效縮減TD室內(nèi)分布系統(tǒng)優(yōu)化過程中的現(xiàn)場測試時長，達到快速優(yōu)化的目的。TD室內(nèi)分布系統(tǒng)快速優(yōu)化測試與傳統(tǒng)測試對比如圖2所示。

3.2 TD室內(nèi)分布系統(tǒng)快速優(yōu)化測試項目

3.2.1 無線網(wǎng)絡(luò)性能測試

TD室內(nèi)分布系統(tǒng)快速優(yōu)化要求先完成無線網(wǎng)絡(luò)性能的優(yōu)化，即以視頻業(yè)務(wù)代替AMR語音業(yè)務(wù)和PS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進行測試，驗證室內(nèi)覆蓋設(shè)計的P-CCPCH RSCP/SIR值是否滿足對公共信號覆蓋的要求、天饋系統(tǒng)天線工作是否正常、室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)業(yè)務(wù)切換性能是否滿足設(shè)計目標(biāo)等，達到優(yōu)化無線網(wǎng)絡(luò)性能的目的。主要測試方法如下。

·選擇室內(nèi)測試路線，測試路線遍歷室內(nèi)主要覆蓋區(qū)。

·一部終端作為被叫固定在信號較好區(qū)域，另一部終端作為主叫在覆蓋區(qū)內(nèi)移動。

·使用一部終端發(fā)起視頻呼叫，呼叫另一部終端，如不能撥通，等候20 s后重撥；如撥通，保持100 s，掛斷，等候20 s后重撥；如掉話，等候20 s后重撥。

·記錄試呼總次數(shù)、接通次數(shù)、掉話次數(shù)。

3.2.2 業(yè)務(wù)功能驗證測試

在完成無線網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化，保障無線網(wǎng)絡(luò)性能達到良好狀態(tài)之后，即可進行TD室內(nèi)分布系統(tǒng)快速優(yōu)化第2步——業(yè)務(wù)功能驗證，即進行PS數(shù)據(jù)下載、HSDPA數(shù)據(jù)下載業(yè)務(wù)測試，達到保障各種業(yè)務(wù)功能的目的。主要測試方法如下：

·選擇PCCPCH RSCP近點、中點、遠點，通過PS 64/384 kbit/s業(yè)務(wù)下載大小約為10 MB的文件各1次；

·選擇PCCPCH RSCP近點、中點、遠點，通過HSDPA業(yè)務(wù)下載大小約為10 MB的文件各1次；

·記錄下載速率，同時保存下載相應(yīng)窗口平均速率的截圖。

4 TD室內(nèi)分布系統(tǒng)快速優(yōu)化的可行性

從鏈路預(yù)算、信令流程、系統(tǒng)要求、參數(shù)配置等方面，全面分析TD室內(nèi)分布系統(tǒng)快速優(yōu)化方法的可行性。

4.1 鏈路預(yù)算

從鏈路預(yù)算看，由于業(yè)務(wù)種類不同，導(dǎo)致各類業(yè)務(wù)對無線環(huán)境要求有所不同。

室內(nèi)環(huán)境下，各類業(yè)務(wù)（下行）對無線環(huán)境的要求以視頻業(yè)務(wù)最高，最大路徑損耗為122 dB；以AMR語音業(yè)務(wù)最低，最大路徑損耗為127 dB。同時，UE在覆蓋邊緣信號質(zhì)量較差時，才會對其接入有所影響。室內(nèi)系統(tǒng)要求95%以上的區(qū)域場強值在-85 dBm以上，因此在室內(nèi)系統(tǒng)覆蓋區(qū)域，對各類業(yè)務(wù)的接入不會存在明顯影響。

4.2 視頻業(yè)務(wù)代替AMR語音業(yè)務(wù)測試的可行性

（1）無線承載信令

從Iub口的所有信令流程看，AMR語音業(yè)務(wù)和視頻業(yè)務(wù)呼叫流程的消息名稱是一致的，內(nèi)容上存在的差別主要體現(xiàn)在NBAP信令中的Radio Link Reconfiguration Prepare（無線鏈路重配置）及RRC信令中的Radio Bearer Setup兩條消息中。

RNC收到CN發(fā)過來的RAB Assignment Request消息后，即啟動無線鏈路重配置過程。重配置過程完成以后，RNC給UE發(fā)送RB Setup消息，該消息包含了激活時間，NodeB與UE將在同一時間激活新的配置，以便盡可能減少對無線網(wǎng)絡(luò)造成的干擾。

（2）碼資源分配不同

視頻業(yè)務(wù)與AMR語音業(yè)務(wù)最大的差別在于物理層參數(shù)的使用不同，主要體現(xiàn)在碼資源使用方面。AMR語音業(yè)務(wù)下行使用sf16的2個碼，上行使用sf8的1個碼；視頻業(yè)務(wù)下行使用sf16的8個碼，上行使用sf2的1個碼。

（3）傳輸信道配置不同

AMR語音業(yè)務(wù)除信令外使用3個伴隨DCH信道，而視頻業(yè)務(wù)除信令外只使用一個DCH信道。

（4）BLER 要求不同

視頻業(yè)務(wù)相比AMR語音業(yè)務(wù)對BLER要求更高，更苛刻。AMR語音業(yè)務(wù)BLER要求在1%以上，視頻業(yè)務(wù)BLER要求在0.1%以上。

通過上述分析可以看出，從無線承載建立過程看，AMR語音業(yè)務(wù)與視頻業(yè)務(wù)的不同之處主要在于系統(tǒng)資源分配不一致。RL重配置過程為RNC與NodeB之間的交互，只要擁有足夠的系統(tǒng)資源，資源分配不會存在問題；RB建立過程中，只涉及到碼資源占用多少問題，視頻業(yè)務(wù)的RB建立成功率與AMR語音業(yè)務(wù)也是一致的；同時視頻業(yè)務(wù)比AMR語音業(yè)務(wù)對無線環(huán)境的要求更高，當(dāng)視頻業(yè)務(wù)接入成功，并且呼叫保持能力能夠得到保證時，AMR語音業(yè)務(wù)性能也是能夠得到保證的。

因此，視頻業(yè)務(wù)代替AMR語音業(yè)務(wù)測試進行無線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，在理論上是可行的。

4.3 視頻業(yè)務(wù)代替PS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)測試的可行性

（1）無線承載信令

PS業(yè)務(wù)信令分析同AMR語音、視頻業(yè)務(wù)基本一致，信令流程稍有不同。在RRC建立過程完成后，將進行鑒權(quán)，安全模式過程 （如開啟）。圖3示例為Attach過程與PDP激活過程在一起完成，Attach完成后即進行PDP激活請求過程，信令流程不包含鑒權(quán)及安全模式過程；圖4示例為不帶Attach過程的PDP激活過程。

通過比較視頻業(yè)務(wù)與PS業(yè)務(wù)的Radio Bearer Setup消息可以得知，PS業(yè)務(wù)與CS視頻業(yè)務(wù)在室內(nèi)環(huán)境下其參數(shù)主要差別在于RLC層不一致。CS業(yè)務(wù)使用TM （透明傳輸）模式，而PS業(yè)務(wù)使用的是AM（確認模式）。

（2）碼資源分配不同

以PS 64/384 kbit/s業(yè)務(wù)為例，通常使用將近3個時隙，基本碼源使用43～48個不等。在室內(nèi)無線環(huán)境下，不會對不同業(yè)務(wù)建立、釋放性能造成明顯影響。

（3）功率要求不同

PRXDPCHdes為在小區(qū)天線口期望的接收功率，功率設(shè)置值不一致。普通PS業(yè)務(wù)由于要支持高速率下載，對功率要求高，因此PRXDPCHdes值要高于CS視頻業(yè)務(wù)。

（4）BLER 要求不同

視頻業(yè)務(wù)相比PS業(yè)務(wù)對BLER要求更高，更苛刻。PS業(yè)務(wù)BLER要求在5%～10%即可，視頻業(yè)務(wù)BLER要求在0.1%以上。

通過上述分析可以得出，在無線網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量良好、干擾不大的情況下，傳統(tǒng)PS域業(yè)務(wù)（R4版本不涉及HSDPA）在無線網(wǎng)絡(luò)側(cè)接入情況與CS視頻業(yè)務(wù)類似，其掉線率、掉話率KPI指標(biāo)具有可比性；PS數(shù)據(jù)的吞吐量與其業(yè)務(wù)參數(shù)設(shè)置及RRM算法相關(guān)，與網(wǎng)線網(wǎng)絡(luò)本身的傳播特性關(guān)系不大；同時視頻業(yè)務(wù)相比PS語音業(yè)務(wù)，對無線環(huán)境的要求更高，當(dāng)視頻業(yè)務(wù)接入成功，并且呼叫保持能力能夠得到保證時，PS業(yè)務(wù)性能也是能夠得到保證的。

因此，視頻業(yè)務(wù)代替PS業(yè)務(wù)測試進行無線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，在理論上是可行的。

4.4 HSDPA業(yè)務(wù)

對于HSDPA業(yè)務(wù)，其參數(shù)配置與傳統(tǒng)業(yè)務(wù)不一致，需要單獨考慮。HSDPA業(yè)務(wù)除了受RLC層參數(shù)影響以外，還受MAC-HS相關(guān)參數(shù)影響，如MAC-hs Windows Size、MAC-HS PDU Size、MAC-hs Discard Timer等，需根據(jù)實際情況進行適當(dāng)調(diào)整；當(dāng)HSDPA速率不高時，考慮HS-PDSCH、HS-SCCH、HS-SICH信道功率 （通過提高 HS SICH的target SIR實現(xiàn)）是否合適；同時，DPCH與HS-SCCH需盡量保證在不同時隙。

換而言之，在能夠保證TD-SCDMA室內(nèi)系統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量良好、無嚴重干擾的情況下，只需要對上述參數(shù)進行合理配置，即可以保障HSDPA的優(yōu)越性能。

5 TD室內(nèi)分布系統(tǒng)快速優(yōu)化實際測試驗證

5.1 實際測試驗證

采用TD室內(nèi)分布系統(tǒng)快速優(yōu)化方法，在深圳、珠海、東莞、清遠等地市選取了多個TD室內(nèi)分布系統(tǒng)進行對比驗證。已完成優(yōu)化的TD室內(nèi)分布系統(tǒng)測試指標(biāo)見表1。

從目前已開展的TD室內(nèi)分布系統(tǒng)快速優(yōu)化試點看，采用TD室內(nèi)分布系統(tǒng)快速優(yōu)化方法進行室內(nèi)分布系統(tǒng)的優(yōu)化，在充分保障TD室內(nèi)分布系統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)性能的同時，也能夠發(fā)現(xiàn)室內(nèi)分布系統(tǒng)存在的問題，如圖5所示，再通過各種技術(shù)手段和方法進行優(yōu)化，使室內(nèi)分布系統(tǒng)達到評估準則要求。

表1 TD室內(nèi)分布系統(tǒng)快速優(yōu)化方法驗證實際測試指標(biāo)

5.2 實際測試總結(jié)

通過開展TD室內(nèi)分布系統(tǒng)快速優(yōu)化試點工作，發(fā)現(xiàn)TD室內(nèi)分布系統(tǒng)快速優(yōu)化能夠大幅提高TD室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化效率。

TD室內(nèi)分布系統(tǒng)快速優(yōu)化測試內(nèi)容對比見表2。由于以視頻業(yè)務(wù)代替AMR語音業(yè)務(wù)和PS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進行測試，優(yōu)化無線網(wǎng)絡(luò)性能，使得測試路線遍歷室內(nèi)主要覆蓋區(qū)和出入口切換點測試類中，比傳統(tǒng)優(yōu)化減少了5個測試項目；以PS 384 kbit/s數(shù)據(jù)下載、HSDPA數(shù)據(jù)下載業(yè)務(wù)進行測試，保障各種業(yè)務(wù)功能，使得PCCPCH RSCP近點、中點、遠點測試類中，比傳統(tǒng)優(yōu)化減少了7個測試項目。測試項目的減少大大縮短了TD室內(nèi)分布系統(tǒng)優(yōu)化的周期，從而有效提高了TD室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作效率。

6 TD室內(nèi)分布系統(tǒng)快速優(yōu)化測試要點

開展TD室內(nèi)分布系統(tǒng)快速優(yōu)化，利用視頻業(yè)務(wù)代替AMR語音業(yè)務(wù)和PS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進行測試，有效縮短了測試時長，減少了人力、物力資源的占用，提升了TD室內(nèi)分布系統(tǒng)優(yōu)化效率。但與此同時，由于測試樣本的減少，問題發(fā)生的偶然性有所提高。為了避免由此帶來的影響，根據(jù)室內(nèi)分布系統(tǒng)常見問題，總結(jié)前期無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的經(jīng)驗，在TD室內(nèi)分布系統(tǒng)快速優(yōu)化開展的過程中，需要注意以下測試要點。

（1）按照室內(nèi)站點場景和重要性的不同，室內(nèi)站點的測試工作要求也不一樣。重點覆蓋區(qū)域要求所有樓層都作測試，如廣交會，各方面影響力強，客流量大，話務(wù)量高，是需要重點保障通信的場所，需列為重點覆蓋區(qū)域，所有樓層都需要進行驗證測試。其他的一般場景可以選擇隔層測試，降低室內(nèi)站點優(yōu)化的工作量。

隔層測試要注意一個原則，只有間隔布置一致的樓層才可以進行隔層測試，因為間隔布局一致的樓層各層的天線布置基本上是一樣的，可認為其覆蓋效果也基本相同。隔層測試的方法有兩種，一種是每隔2～3層測一層，另一種是分為低、中、高層，分別抽若干層進行測試。

（2）每一樓層的測試路線要求遍歷該層所有天線，以保障所有天線均工作正常。測試路線盡量減少重復(fù)，保證測試樣本的有效性；同時測試路線要求完整，盡量對所有覆蓋區(qū)域進行測試；對于不能進入的房間，盡量在相同結(jié)構(gòu)的其他樓層進行測試。

（3）室內(nèi)站點的重要場景，如地下停車場、電梯、窗戶和門口附近等邊界處，都必須進行測試驗證。

通常電梯的覆蓋由獨立小區(qū)完成，這就涉及電梯覆蓋區(qū)域和其他覆蓋區(qū)域的銜接問題，保證切換成功率顯得非常重要。通過合理設(shè)置切換門限、遲滯及觸發(fā)時間等參數(shù)以達到最佳覆蓋效果；也有覆蓋電梯及其所服務(wù)的樓層使用相同小區(qū)的情況，這樣可以盡量減少切換，具體方案實施視具體情況而定。

同時，靠窗邊的無線網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量也是關(guān)注的重點。通常靠窗邊的無線信號會比較雜亂，室內(nèi)信號過強，導(dǎo)致信號泄漏到室外系統(tǒng)，對室外系統(tǒng)造成干擾；室內(nèi)信號過弱，導(dǎo)致室外信號干擾室內(nèi)信號或造成室內(nèi)手機用戶在室內(nèi)外系統(tǒng)間頻繁進行乒乓切換，導(dǎo)致掉話率增加，影響網(wǎng)絡(luò)性能。

（4）測試路線選擇時，需要充分驗證室內(nèi)外切換性能，測試需要分為從室內(nèi)走到室外和從室外走到室內(nèi)兩種情況。

一般而言，室內(nèi)外信號的切換區(qū)域通常都是大樓的出入口，通過切換門限、遲滯及觸發(fā)時間的設(shè)置，保證室內(nèi)用戶占用室內(nèi)系統(tǒng)資源進行通信，減少乒乓切換，充分保證通話質(zhì)量。

表2 TD室內(nèi)分布系統(tǒng)快速優(yōu)化測試內(nèi)容對比

（5）室內(nèi)分布系統(tǒng)的優(yōu)化建議在該站點周邊宏基站都開通的情況下進行，因為室內(nèi)室外切換測試、窗口等室內(nèi)外交界處是否有干擾、室內(nèi)信號是否外泄干擾室外區(qū)域正常通信等問題，都需要在室內(nèi)外站點都正常運行的基礎(chǔ)上進行測試。

7 結(jié)束語

通過在中國移動通信集團廣東有限公司開展TD室內(nèi)分布系統(tǒng)快速優(yōu)化方法試點試驗，發(fā)現(xiàn)利用TD室內(nèi)分布系統(tǒng)快速優(yōu)化方法不僅對提升TD室內(nèi)分布系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量有明顯改善，同時能夠大幅提高優(yōu)化效率，加快建設(shè)進度。

由于室外信號較為雜亂，干擾情況較室內(nèi)更為復(fù)雜，能否將TD室內(nèi)分布系統(tǒng)快速優(yōu)化理念應(yīng)用到TD室外基站的建設(shè)、驗收、優(yōu)化、維護工作中，還需要在下一步的研究中進行更為深入的探討與論證。

1 李世鶴．TD-SCDMA第三代移動通信系統(tǒng)標(biāo)準 （第二版）．北京：人民郵電出版社，2003