TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)質(zhì)差問題分析方法研究

馬穎，李曉卡

（1 中國移動通信集團(tuán)設(shè)計院有限公司，北京 100080；2 中國移動通信集團(tuán)公司研究院，北京100053）

TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)質(zhì)差問題分析方法研究

馬穎1，李曉卡2

（1 中國移動通信集團(tuán)設(shè)計院有限公司，北京 100080；2 中國移動通信集團(tuán)公司研究院，北京100053）

由于TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)差問題日益呈現(xiàn)嚴(yán)重趨勢，本文根據(jù)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的MR數(shù)據(jù)以及網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)，探討了TD-SCDMA話音質(zhì)差問題的分析方法，剖析了干擾與覆蓋對質(zhì)差的影響，對于網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷、重疊覆蓋度、頻率復(fù)用度等各類因素對于質(zhì)差的相關(guān)影響進(jìn)行了詳細(xì)分析。

TD-SCDMA；重疊覆蓋度；頻率復(fù)用度

目前TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)承載的用戶數(shù)和業(yè)務(wù)量均未達(dá)到其理論能力，但是網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量相比網(wǎng)絡(luò)初建時呈現(xiàn)下降的趨勢，尤其是TD-SCDMA話音業(yè)務(wù)的質(zhì)差問題已十分突出。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析，TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)差話務(wù)占比已與GSM網(wǎng)絡(luò)相似，部分區(qū)域TDSCDMA網(wǎng)絡(luò)的高質(zhì)差小區(qū)甚至比例明顯高于GSM網(wǎng)絡(luò)，以上問題非常引人關(guān)注。

但是，當(dāng)前針對TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)差分析沒有比較合理清晰的流程體系，對于現(xiàn)網(wǎng)質(zhì)差問題的研究往往比較盲目，不能夠精準(zhǔn)定位問題，探究質(zhì)差問題產(chǎn)生的根本原因。因此，需要創(chuàng)立TD-SCDMA話音質(zhì)差分析體系，研究質(zhì)差問題產(chǎn)生的原因，以及質(zhì)差的相關(guān)影響因素，從而有針對性的提出網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化配置措施，減少網(wǎng)絡(luò)質(zhì)差問題，提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。

1　TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)質(zhì)差分析方法

1.1質(zhì)差小區(qū)定義

根據(jù)開啟MR功能3天內(nèi)的數(shù)據(jù)，按照小區(qū)級進(jìn)行誤塊率統(tǒng)計，小區(qū)級上行或者下行AMR12.2k誤塊率大于等于5%的采樣點(diǎn)的比例大于等于5%，則認(rèn)為該小區(qū)為話音質(zhì)差小區(qū)，此處的誤塊率為空口誤塊率，不涉及Iub/Iu接口傳輸?shù)纫蛩亍?/p>

1.2質(zhì)差原因分析

在特定的無線環(huán)境下，誤塊率BLER和信干噪比SINR呈線性關(guān)系。

SINR=S/（I+N）=（Ptx-Pathloss）/（I+N）

公式中，S表示接收端的有用信號功率，接收信號功率等于發(fā)射功率減去路徑損耗，路損可以通過PCCPCH的覆蓋情況來表征；I表示干擾功率，包括來自系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)外的干擾，干擾I可以通過時隙ISCP測量得到；N表示系統(tǒng)噪聲功率，通常認(rèn)為是系統(tǒng)熱噪聲，與系統(tǒng)帶寬有關(guān)，TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)帶寬恒定，因此系統(tǒng)噪聲N認(rèn)為是恒定值。由此可見，從理論層面，覆蓋和干擾影響信干噪比，進(jìn)而影響誤塊率。

1.3質(zhì)差分析流程

圖1　TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)話音質(zhì)差分析流程圖

根據(jù)前述的理論分析，TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)質(zhì)差分析體系重點(diǎn)圍繞覆蓋和干擾展開。針對網(wǎng)絡(luò)MR數(shù)據(jù)，對于TD-SCDMA上行話音質(zhì)差小區(qū)制定分析流程，如圖1所示，分別從干擾和弱覆蓋兩個方向?qū)τ赥DSCDMA網(wǎng)絡(luò)話音質(zhì)差小區(qū)進(jìn)行分析。

以下分別介紹各類指標(biāo)的定義。

高干擾小區(qū)：上行時隙ISCP平均值大于等于-98 dBm的小區(qū)。通過理論計算，TD-SCDMA系統(tǒng)帶寬1.28 M，基站噪聲系數(shù)按照5 dB計算，得到系統(tǒng)底噪為-108 dBm，而干擾相對于系統(tǒng)熱噪聲提升10 dB認(rèn)為是比較嚴(yán)重的干擾，由此定義高干擾小區(qū)。

中等干擾小區(qū)：上行時隙ISCP平均值小于-98 dBm，但是大于-90 dBm的采樣點(diǎn)占比大于5%的小區(qū)。

干擾敏感小區(qū)：上行時隙ISCP平均值高于-100 dBm的采樣點(diǎn)大于10%的小區(qū)。從鏈路預(yù)算角度，終端接收到PCCPCH RSCP -95 dBm時，如果上行干擾為-100 dBm，則終端需要23 dBm左右的發(fā)射功率才能滿足鏈路需求，質(zhì)差風(fēng)險增加，由此定義干擾敏感小區(qū)。

遠(yuǎn)端干擾小區(qū)：指其它基站的下行信號對本地基站上行時隙的干擾。指標(biāo)定義為UPPTS平均干擾大于-98 dBm且UPPTS干擾減去時隙ISCP大于等于5 dBm的小區(qū)。

外部干擾小區(qū)：指系統(tǒng)外部的干擾。指標(biāo)定義為UPPTS平均干擾大于-98 dBm且UPPTS干擾減去時隙ISCP小于5 dBm的小區(qū)。

同頻干擾小區(qū)：指同頻的鄰區(qū)對本小區(qū)上行時隙的干擾。指標(biāo)定義為UPPTS平均干擾小于等于-98 dBm的小區(qū)。

弱覆蓋小區(qū)：弱覆蓋采樣點(diǎn)是指在MR報告中下行覆蓋電平小于-95 dBm的采樣點(diǎn)。弱覆蓋采樣點(diǎn)占比大于等于5%的小區(qū)認(rèn)為是弱覆蓋小區(qū)。

2　TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)質(zhì)差小區(qū)的相關(guān)因素分析

根據(jù)制定的TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)質(zhì)差分析流程，我們選取幾個城市的MR數(shù)據(jù)進(jìn)行實例分析，研究TDSCDMA網(wǎng)絡(luò)質(zhì)差小區(qū)的相關(guān)影響因素。

2.1MR數(shù)據(jù)總體分析

如表1所示，以城市1和城市2的TD-SCDMA MR分析數(shù)據(jù)為例，上行質(zhì)差情況比下行質(zhì)差情況明顯。

城市1的MR數(shù)據(jù)表中共計7 238個小區(qū)，其中有效BLER數(shù)據(jù)7 216，上行高質(zhì)差小區(qū)占比8.47%，下行高質(zhì)差小區(qū)占比1.43%，上行和下行同時高質(zhì)差小區(qū)占比0.28%。

城市2的MR數(shù)據(jù)表中共計4 692個小區(qū)，其中有效BLER數(shù)據(jù)4 200，上行高質(zhì)差小區(qū)占比7.84%，下行高質(zhì)差小區(qū)占比1.3%，上行和下行同時高質(zhì)差小區(qū)占比0.23%。

表1　TD-SCDMA MR數(shù)據(jù)總體分析

圖2　質(zhì)差原因占比分析

2.2上行話音質(zhì)差原因占比分析

分析上行話音質(zhì)差小區(qū)的成因，有50%以上的小區(qū)都屬于無明顯弱覆蓋和干擾的情況，占比較大，根據(jù)分析可能與具體的終端設(shè)備及參數(shù)設(shè)置有關(guān)。如圖2所示，根據(jù)城市1和城市2的TD-SCDMA話音質(zhì)差小區(qū)原因占比情況，干擾和弱覆蓋小區(qū)占比的差異較大，可見，與城市的具體網(wǎng)絡(luò)建設(shè)狀況緊密相關(guān)。

2.3干擾質(zhì)差問題分析

2.3.1干擾等級對于質(zhì)差的影響分析

對于干擾導(dǎo)致的上行話音質(zhì)差小區(qū)劃分等級，由高到低分別為高干擾、中等干擾和干擾敏感。通過分析，干擾等級越高，高誤塊率占比和平均誤塊率越高，質(zhì)差情況越嚴(yán)重。由表2城市1和城市2的上行干擾等級與誤塊率的對比分析，高干擾小區(qū)平均上行高誤塊率占比與平均誤塊率都明顯偏高。

2.3.2干擾等級和干擾類型的交叉分析

TD-SCDMA系統(tǒng)的干擾主要是來自系統(tǒng)內(nèi)的干擾和系統(tǒng)外的干擾。

系統(tǒng)內(nèi)干擾分為遠(yuǎn)端干擾和同頻干擾。遠(yuǎn)端干擾主要表現(xiàn)為其它基站的下行信號對本地基站上行時隙的干擾。同頻干擾是指同頻的鄰區(qū)用戶對本小區(qū)上行時隙的干擾。系統(tǒng)外干擾即外部干擾，一般具有一定的突發(fā)性，表現(xiàn)為受干擾小區(qū)相當(dāng)集中并且在時間上具有間歇性，可以通過掃頻儀進(jìn)行掃頻測試，分析定位外部干擾。

如圖3所示，對于干擾等級和干擾類型進(jìn)行交叉分析，由城市1和城市2的數(shù)據(jù)分析可見：對于高干擾小區(qū)，外部干擾類型占比最大，基本在66%以上；中等干擾和干擾敏感小區(qū)，主要為同頻干擾類型，占比在69%以上。

2.3.3干擾質(zhì)差小區(qū)與利用率、頻率復(fù)用度、重疊覆蓋度的關(guān)系分析（如表3所示）

對于各類干擾導(dǎo)致的質(zhì)差小區(qū)，相對于全網(wǎng)小區(qū)來說，上行忙時平均利用率都比較高；其中同頻干擾小區(qū)上行忙時平均利用率顯著高于全網(wǎng)水平。

表2　上行干擾等級對于質(zhì)差的影響分析

圖3　干擾等級和干擾類型的交叉分析

表3　干擾質(zhì)差小區(qū)的利用率、頻率復(fù)用度和重疊覆蓋度分析

分析重疊復(fù)用度和頻率復(fù)用度指標(biāo)，基本來說同頻干擾小區(qū)在這兩項指標(biāo)上相對于全網(wǎng)平均水平比較高；而遠(yuǎn)端干擾和外部干擾小區(qū)則差異較大，沒有明顯的規(guī)律。

再來分析全網(wǎng)TD-SCDMA小區(qū)碼資源利用率與重疊覆蓋度的關(guān)系，由CDF曲線可以看到，城市1重疊覆蓋度為0.2、0.4、0.6時，對應(yīng)的碼資源利用率中值分別約為46%、36%、22%。平均重疊覆蓋度越大，可以承受的網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷越小。

經(jīng)過統(tǒng)計，城市1的TD-SCDMA小區(qū)重疊覆蓋度均值在0.2時，BLER大于5%的小區(qū)（質(zhì)差小區(qū)）占全網(wǎng)總小區(qū)的比例約為5%，如圖4所示。

綜合分析不同重疊覆蓋度、頻率復(fù)用度條件下與碼資源利用率的關(guān)系，根據(jù)CDF曲線圖，頻率復(fù)用度對于BLER的影響并不明顯，如圖5所示。

根據(jù)前述TD-SCDMA小區(qū)碼資源利用率、頻率復(fù)用度、重疊覆蓋度與誤塊率的相關(guān)性綜合分析，結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)的配置情況，TDSCDMA網(wǎng)絡(luò)在頻率復(fù)用度平均為1：2，小區(qū)重疊覆蓋度平均為0.2的條件下，能夠滿足碼資源利用率約在50%左右，并且全網(wǎng)質(zhì)差小區(qū)占比不超過5%。

2.4弱覆蓋質(zhì)差問題分析

如表4所示，對于弱覆蓋質(zhì)差小區(qū)進(jìn)行分析，根據(jù)城市1和城市2的數(shù)據(jù)，弱覆蓋質(zhì)差小區(qū)以室外宏站為主，超過86%。通過分析認(rèn)為，室外宏站的弱覆蓋質(zhì)差問題主要?dú)w結(jié)為站間距較大。而室內(nèi)的弱覆蓋質(zhì)差小區(qū)，基本都是源于深度覆蓋存在不足。

弱覆蓋質(zhì)差小區(qū)的區(qū)域分布主要集中在自動路測區(qū)域外也就是非主城區(qū)，經(jīng)過統(tǒng)計，城市1和城市2的弱覆蓋質(zhì)差小區(qū)處于自動路測區(qū)域外的比例超過74%。

2.5小結(jié)

2.5.1TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)質(zhì)差的影響因素

TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)質(zhì)差的主要影響因素是干擾和弱覆蓋。

圖4　城市1全網(wǎng)小區(qū)不同重疊覆蓋度條件下的利用率CDF曲線

圖5　城市1不同重疊覆蓋度、頻率復(fù)用度條件下的利用率CDF曲線

表4　弱覆蓋質(zhì)差小區(qū)統(tǒng)計

對于干擾質(zhì)差小區(qū)：干擾等級越高，質(zhì)差情況越嚴(yán)重；干擾質(zhì)差小區(qū)上行忙時平均利用率相對于全網(wǎng)平均水平都比較高；除此之外，同頻干擾的頻率復(fù)用度、重疊覆蓋度也都顯著高于全網(wǎng)水平；對于全網(wǎng)小區(qū)進(jìn)行統(tǒng)計，平均重疊覆蓋度越大，可以承受的網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷越小。

對于弱覆蓋質(zhì)差小區(qū)：類型占比以宏站小區(qū)為主；分布占比以非主城區(qū)區(qū)域為主。宏站質(zhì)差小區(qū)的主要導(dǎo)致原因是站間距較大；室分質(zhì)差小區(qū)的主要原因是深度覆蓋不足。

除了弱覆蓋、高干擾外，切換、RL失步、掉話以及組合業(yè)務(wù)可能對于質(zhì)差都會有一定的影響。根據(jù)實際對抽樣的幾個話單的時間點(diǎn)和MR的時間點(diǎn)對比分析：在切換和掉話的時候，對BLER存在明顯的影響。

此外，質(zhì)差小區(qū)還可能與終端相關(guān)。

2.5.2TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)質(zhì)差的優(yōu)化方法

消除TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)質(zhì)差問題，最關(guān)鍵的是要做好基礎(chǔ)RF優(yōu)化，加強(qiáng)覆蓋，減少重疊覆蓋，必要時增加R4頻點(diǎn)，降低R4載波的頻點(diǎn)復(fù)用度；頻點(diǎn)配置上，R4和H頻點(diǎn)混配會影響AMR的上下行BLER主，如果有些頻點(diǎn)既做R4，又做H頻點(diǎn)，由于H業(yè)務(wù)的突發(fā)性和無功控特點(diǎn)，對話音質(zhì)量影響比較大，建議重新調(diào)整頻點(diǎn)配置。

此外，優(yōu)化功控參數(shù)及功率參數(shù)配置，包括算法上的優(yōu)化，如開啟降干擾算法等，也可以減少系統(tǒng)內(nèi)的干擾，從而降低網(wǎng)絡(luò)質(zhì)差。

3　總結(jié)

隨著TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量也會出現(xiàn)各種各樣的問題。本文對于TD-SCDMA上行話音質(zhì)差分析流程進(jìn)行了介紹，針對質(zhì)差問題的各種相關(guān)性因素進(jìn)行了詳細(xì)分析，覆蓋和干擾是影響質(zhì)差的主要因素，并且探討了碼資源利用率、重疊覆蓋度、頻率復(fù)用度等因素對于網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的影響。按照目前的質(zhì)差分析方法，上行話音質(zhì)差小區(qū)中還有較大比例的小區(qū)沒有發(fā)現(xiàn)明顯的“干擾和弱覆蓋”問題，后續(xù)的研究希望能夠從區(qū)分UE的角度進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，針對全網(wǎng)所有質(zhì)差的UE，按照IMEI庫統(tǒng)計質(zhì)差終端設(shè)備的歸屬廠商，從而分辨某些款式的終端是否存在個性問題。

Analysis method of poor-quality voice cell in TD-SCDMA system

MA Ying1， LI Xiao-ka2
（1 China Mobile Group Design Institute Co.， Ltd.， Beijing 100080 China； 2 China Mobile Research Institution， Beijing 100053， China）

Today， poor-quality voice problem in TD-SCDMA system is becoming more and more serious. In this paper， we researched the analysis method of poor-quality voice cell， and discussed two important infl uence factors between the interference and signal coverage. Also， for the network load， overlapping coverage， frequency reuse and other factors， the correlation effect of the quality difference is analyzed in detail. This paper provides an important reference according to the analysis and optimization method of poor-quality voice problem in TD-SCDMA system.

TD-SCDMA； overlapping coverage； frequency reuse

TN929.5

A

1008-5599（2016）10-0083-05

2016-01-26