CDMA網(wǎng)絡(luò)尋呼成功率的優(yōu)化精細(xì)化分析及改進(jìn)

河南工業(yè)大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 韓 琳

武漢虹信通信技術(shù)有限責(zé)任公司 潘 振

CDMA網(wǎng)絡(luò)尋呼成功率的優(yōu)化精細(xì)化分析及改進(jìn)

河南工業(yè)大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 韓 琳

武漢虹信通信技術(shù)有限責(zé)任公司 潘 振

一、尋呼成功率優(yōu)化

尋呼成功率是CDMA網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的一項(xiàng)重要指標(biāo)。因此，提高尋呼成功率有助于提升系統(tǒng)指標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量。尋呼成功率優(yōu)化的難點(diǎn)在于無(wú)法統(tǒng)計(jì)小區(qū)級(jí)的優(yōu)化指數(shù)（TOPN），因而只能從其他方面入手。尋呼成功率優(yōu)化的重點(diǎn)在于尋呼同時(shí)考驗(yàn)前后反向信道，因此尋呼成功率優(yōu)化的重點(diǎn)在傳輸接口（Um）上。移動(dòng)臺(tái)被叫過(guò)程如圖1所示。

圖 1 移動(dòng)臺(tái)被叫過(guò)程

二、優(yōu)化精細(xì)化分析及改進(jìn)

1.先天弱覆蓋。先天弱覆蓋大多是由于基站密度小，覆蓋區(qū)域大或建筑衰耗大等因素造成的，而且通過(guò)調(diào)整天饋系統(tǒng)或系統(tǒng)參數(shù)不能有效改善無(wú)線的質(zhì)量。如農(nóng)村基站、山區(qū)基站、密集建筑物內(nèi)部等，用戶長(zhǎng)時(shí)間處于弱覆蓋及覆蓋盲區(qū)，手機(jī)在開(kāi)機(jī)狀態(tài)下尋呼失敗的概率很高。對(duì)于先天弱覆蓋，優(yōu)化方法是新建基站（包括直放站、RRU），改善弱覆蓋區(qū)域的無(wú)線信號(hào)強(qiáng)度。

2.后天弱覆蓋。

（1）天饋設(shè)置不合理。如下傾角過(guò)大，方向角沒(méi)有正對(duì)覆蓋區(qū)域等。

（2）功率參數(shù)設(shè)置不合理。如功率設(shè)置過(guò)低等。

（3）駐波比（VSWR）過(guò)大，造成發(fā)射功率的損耗。

（4）前向外部干擾，導(dǎo)致Ec/Io不能滿足解調(diào)條件。

（5）存在快衰落。移動(dòng)用戶（MS）在移動(dòng)時(shí)會(huì)突然“落入”快衰落區(qū)，接收信號(hào)強(qiáng)度和Ec/Io突然變得很差，MS無(wú)法立刻切換到其他小區(qū)，如果這時(shí)恰逢MS在收聽(tīng)尋呼信道消息，那么很可能造成尋呼信道丟失、MS脫網(wǎng)重新搜索網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)同步。

對(duì)于后天弱覆蓋，應(yīng)查明導(dǎo)致弱覆蓋的原因，通過(guò)合理調(diào)整軟硬件，大部分弱覆蓋情況能夠得到有效解決。其中快衰落是較難解決的問(wèn)題，除了要改進(jìn)MS接收機(jī)外，還要從網(wǎng)絡(luò)覆蓋方面盡量提高信號(hào)強(qiáng)度和Ec/Io，以使MS能在信號(hào)急劇衰落時(shí)仍然保持足夠的Ec/Io。

3.導(dǎo)頻污染。導(dǎo)頻污染是CDMA網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的常見(jiàn)問(wèn)題。在導(dǎo)頻污染嚴(yán)重的地區(qū)，由于多個(gè)導(dǎo)頻同時(shí)作用，Ec/Io較低，MS解調(diào)后的碼片能噪比不夠，不能正確接收尋呼信道消息。MS會(huì)因?yàn)閷ず粜诺纴G失而重新搜索網(wǎng)絡(luò)。

（1）導(dǎo)頻污染產(chǎn)生的原因。導(dǎo)頻污染是基站扇區(qū)的覆蓋控制不合理造成的，因此解決導(dǎo)頻污染最有效的方法是調(diào)整天線的方向角和下傾角，導(dǎo)頻污染區(qū)內(nèi)只保留3個(gè)以內(nèi)的導(dǎo)頻覆蓋，盡量減小其他導(dǎo)頻的強(qiáng)度。如果站距足夠且有話務(wù)吸收的需要，那么直接在導(dǎo)頻污染區(qū)新建基站也是一個(gè)非常有效的解決方法。其他如，調(diào)整基站位置、改變導(dǎo)頻功率等，也是可以考慮的方案。

（2）高層建筑中由于收到多個(gè)信號(hào)而極易發(fā)生導(dǎo)頻污染。最有效的解決方法是在樓內(nèi)布設(shè)分布覆蓋系統(tǒng)，用強(qiáng)信號(hào)作為主導(dǎo)頻覆蓋，提高M(jìn)S的Ec/Io值。也可采用在高樓旁用板狀天線直接覆蓋，增大遠(yuǎn)處基站天線下傾角，換用窄垂直波瓣角天線及優(yōu)先調(diào)整電子下傾角等解決方案。

4.基站拆遷?；静疬w后，將造成原覆蓋區(qū)域的信號(hào)變?nèi)?。由于MS收到的信號(hào)太弱，所以無(wú)法正確解調(diào)出尋呼信道的消息，從而造成尋呼信道丟失和MS脫網(wǎng)，造成重新搜索網(wǎng)絡(luò)。

（1）在拆遷基站前，及時(shí)進(jìn)行離網(wǎng)測(cè)試。評(píng)估基站拆遷后，記錄原覆蓋區(qū)域的信號(hào)變化情況。并且結(jié)合評(píng)估情況，提出相應(yīng)的優(yōu)化方案，包括調(diào)整周邊基站的天饋系統(tǒng)、功率和鄰區(qū)等，盡可能減少基站拆遷所帶來(lái)的影響。

（2）最好的解決辦法就是通過(guò)新建基站、直放站或進(jìn)行深度覆蓋等來(lái)解決這一問(wèn)題。

5.RSSI異常。RSSI（received signal strength indicator）是接收信號(hào)的強(qiáng)度指示，即基站接收到的空口無(wú)線信號(hào)的強(qiáng)度。RSSI的異常影響為：

（1）RSSI持續(xù)過(guò)低，說(shuō)明基站收到的上行信號(hào)太弱，可能導(dǎo)致解調(diào)失敗。

（2）RSSI持續(xù)過(guò)高，說(shuō)明基站收到的上行信號(hào)太強(qiáng)，相互之間的干擾太大，也會(huì)影響信號(hào)解調(diào)。

（3）表現(xiàn)為接入成功率低，掉話率高，語(yǔ)音質(zhì)量差，甚至無(wú)法接入等。

6.前反向鏈路不平衡。前反向鏈路不平衡將會(huì)影響移動(dòng)臺(tái)和基站接收的信號(hào)質(zhì)量。大致原因?yàn)椋?/p>

（1）如果導(dǎo)頻信道的增益設(shè)置得太高，那么前向鏈路的覆蓋范圍有可能會(huì)超過(guò)移動(dòng)臺(tái)發(fā)射機(jī)的覆蓋范圍。雖然移動(dòng)臺(tái)檢測(cè)到了很強(qiáng)的導(dǎo)頻，但是呼叫請(qǐng)求卻會(huì)因?yàn)殒溌凡黄胶舛荒鼙换緳z測(cè)到。

（2）如果強(qiáng)干擾阻塞了反向鏈路，反向鏈路的覆蓋范圍會(huì)收縮，而前向鏈路的覆蓋并不受影響。

7.硬件告警。郊區(qū)基站掉站或是硬件出現(xiàn)故障會(huì)造成大量用戶在該區(qū)域被叫失敗，所以排除設(shè)備告警，保障所有基站的穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)于維護(hù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行以及提高尋呼成功率都有很大幫助。

（1）跟蹤性能指標(biāo)，規(guī)避告警的發(fā)生。

（2）及時(shí)對(duì)告警信息進(jìn)行整理和統(tǒng)計(jì)，并反饋給電信相關(guān)人員，做到早發(fā)現(xiàn)、早處理、早恢復(fù)。

8.鄰區(qū)關(guān)系缺失。MS為防止發(fā)生頻繁的空閑切換，只有當(dāng)相鄰小區(qū)的導(dǎo)頻值超過(guò)當(dāng)前小區(qū)3dB且保持一段時(shí)間時(shí)，才進(jìn)行空閑切換。漏做鄰區(qū)關(guān)系往往可能使MS移動(dòng)到小區(qū)邊界時(shí)，無(wú)法在鄰區(qū)列表中選擇一個(gè)更好的導(dǎo)頻進(jìn)行空閑狀態(tài)，直至無(wú)法正確接收尋呼消息，因?qū)ず粜诺纴G失而重新搜索網(wǎng)絡(luò)。

（1）由于做鄰區(qū)關(guān)系時(shí)往往是“圖上作業(yè)”，沒(méi)有考慮實(shí)際地形。通過(guò)路測(cè)可以發(fā)現(xiàn)相鄰小區(qū)不正常的問(wèn)題，增加相應(yīng)鄰區(qū)即可解決問(wèn)題。

（2）在基站擴(kuò)容或拆遷后，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)漏做鄰區(qū)關(guān)系的情況，大多是人為錯(cuò)漏，可以結(jié)合切換話率，以發(fā)現(xiàn)鄰區(qū)漏配問(wèn)題，通過(guò)及時(shí)增加基站。

（3）調(diào)整由于越區(qū)覆蓋造成的“孤島”基站。

9.尋呼信道負(fù)荷過(guò)載。當(dāng)PCH負(fù)荷超過(guò)70%時(shí)，會(huì)導(dǎo)致PCH擁塞，從而引起尋呼能力下降，尋呼消息的丟棄率將達(dá)到2%，此時(shí)用戶的感知也將迅速惡化。如遇五一、國(guó)慶、春節(jié)等假期，業(yè)務(wù)量比平時(shí)要高出許多，在大量的語(yǔ)音尋呼、短信尋呼/發(fā)送時(shí)，PCH信道的負(fù)荷也將迅速上升。為了應(yīng)對(duì)突發(fā)業(yè)務(wù)量增長(zhǎng)，需要在節(jié)前采取措施，優(yōu)化信道占用率。

（1）GPM（General Page Message）的合并。即將不同終端的尋呼信道消息合并在一起進(jìn)行發(fā)送，也就是說(shuō)原來(lái)的多條GPM消息可以在一條GPM中進(jìn)行發(fā)送（通過(guò)共用公共字段，同時(shí)攜帶各自特有字段），提高尋呼信道的利用率。

（2）增加尋呼信道。當(dāng)系統(tǒng)擴(kuò)容到多載頻時(shí)，如果所有MS空閑時(shí)全部待機(jī)在第一頻點(diǎn)，勢(shì)必造成尋呼信道的擁塞。為了解決部分小區(qū)尋呼信道和接入信道的高負(fù)荷狀況，需要開(kāi)通第二載波的尋呼信道，利用HASH算法將MS盡量均勻分配在不同的載頻上。

（3）LAC拆分。當(dāng)一個(gè)LAC下的大部分基站的尋呼信道占用率都較高，同時(shí)又不能實(shí)施以上2種方法時(shí)，可以考慮進(jìn)行LAC拆分。

10.尋呼信道功率設(shè)置不合理。一般尋呼信道的功率只有導(dǎo)頻信道功率的70%，因此覆蓋較差的地方可能會(huì)出現(xiàn)“能收到導(dǎo)頻信號(hào)，而不能收到尋呼信道”的問(wèn)題，從而造成尋呼失敗。對(duì)此，可以通過(guò)修改尋呼增益參數(shù)來(lái)挽救弱覆蓋區(qū)域的尋呼失敗。需要注意改變Paging digital gain來(lái)改變尋呼信道的功率分配，但不可以超過(guò)導(dǎo)頻功率，若大量修改會(huì)導(dǎo)致全網(wǎng)Io抬升以及Traffic信道可用功率的減少，從而降低帶寬容量。

11.接入?yún)?shù)設(shè)置不合理。一些接入?yún)?shù)設(shè)置不合理，或接入切換功能沒(méi)有啟用，會(huì)影響尋呼的成功率。一般情況下，如果接入?yún)?shù)INIT_PWR、NOM_PWR、PWR_STEP、MAX_REQ_SEQ等設(shè)置不合理，導(dǎo)致接續(xù)失敗，將會(huì)影響用戶的使用感受。

對(duì)于因手機(jī)初始功率不夠造成的尋呼失敗，可以增加INIT_PWR和NOM_PWR來(lái)提高第一次的探針嘗試功率，從而提高尋呼響應(yīng)被基站接收到的可能性。但是全網(wǎng)增大INIT_PWR值會(huì)造成用戶接入功率的部分浪費(fèi)，從而抬高反向噪聲電平，降低容量，建議按站進(jìn)行修改并考慮基站目前的話務(wù)量（大話務(wù)量小區(qū)需要慎重，空閑小區(qū)或郊區(qū)基站可以適當(dāng)調(diào)整）。