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3G移动通信系统的无线网络优化

作者：陈兆良

来源：《硅谷》2012年第10期

摘 要： 随着电信行业的发展，第三代移动通信系统的运营牌照已经发放。出于满足业务发展和城市高话务区容量的需要，引入第三代移动通信系统势在必行，无线网络的建设、优化技术对网络质量显得尤为重要。根据3G移动通信系统的技术标准，目前用的最多的是3G系统：WCDMA系统、CDMA2000系统和TD-SCDMA系统三种，分别阐述这三种系统，并对它们之间的异同进行综合分析，进而得出网络优化的流程并展望网络优化的发展趋势。 关键词： WCDMA；CDMA2000；TD-SCDMA无线网络优化 1 3G移动通信系统概述

国内的3G系统标准是指以CDMA技术为基础的，用的最多的是WCDMA、

CDMA2000、TD-SCDMA三种技术。在部分城市中，通过国家信产部的指导，已经对这三种标准的3G系统进行了阶段性的试验。在移动通信系统实际运营过程中，无线网络优化的作用重要非常重要，是运行维护工作中的重要的组成部分。在移动通信网络运行的整个过程中网络优化工作都是非常重要的，是周而复始、循环渐进的。为了保证移动通信网络的服务质量和市场竞争力，只有不断地对网络进行优化，不断地提高网络性能。 2 3G系统无线特性与比较 2.1 3G移动通信系统标准

大唐移动和河北移动于2000年签订了国内首个3G网测合同，这个合同的签订标志着3G网络优化的诞生。目前，我国国内3G商用的三个标准有WCDMA系统、CDMA2000系统和TD-SCDMA系统，并将大力扶持TD-SCDMA系统这一“国产标准”。 2.2 WCDMA系统

WCDMA是一个带宽码分多址系统。WCDMA采用频分双工（FDD）方式，码片速率为3.84Mchip/s，载波带宽为5MHz，根据载波间的实际干扰情况，以200kHz为一个基本单位在大约4.4MHz和5MHz间选择。WCDMA 语音、图象、数据以及视频通信能够很好地支撑，速率可达2Mb/s（对于局域网而言）或者384Kb/s（对于宽带网而言）。数字化的输入信号在一个较宽的频谱范围内通过编码的扩频模式进行传输。 2.3 CDMA2000系统

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CDMA2000系统是窄频CDMAOne数字标准的延伸，可以由原有的CDMAOne结构直接升级得到，建设成本较低。CDMA2000是2GCDMA标准（IS-95，标志CDMA1X）的延伸。CDMA2000是反向（上行）链路信道连续导频、相干接收的形式，前向（下行）链路发送分集，电磁干扰影响小，与另两个主要的3G标准WCDMA以及TD-SCDMA不兼容。 2.4 TD-SCDMA系统

TD-SCDMA也称时分-同步码分多址存取，相对于另两个主要3G标准它的起步较晚。该系统采用的是时分双工，上行和下行信道特性基本一致，因此，基站能够很容易根据接收信号来估计上行和下行信道。TD-SCDMA使用的智能天线技术，该技术减少了用户间的干扰，提高了频谱的利用率。TD-SCDMA系统不需要成对的频带。因此，在频率资源的划分上该系统不另外两种频分双工的3G标准更加灵活。 2.5 3G系统无线特性优缺点比较

在无线帧结构上，WCDMA系统和TD-SCDMA系统比较相近，WCDMA系统比TD-SCDMA系统少一层子帧，而TD-SCDMA系统把子帧作为无线传播的最小单位，并用3种特殊时隙来提高系统性能。从15-95窄带CDMA技术演进而来的CDMA2000系统，在无线帧结构上与前两者完全不同，其无线帧长为20ms。

WCDMA系统一种3G蜂窝网络，它的带宽和码片速率可以达到CDMA2000和TD-SCDMA（单方句）系统的三倍，因而在扩频增益和抗扰、抗噪及抗多径衰落方面起到很好的效果。WCDMA系统的快速功率控制速度要达到1500Hz，才能精确地实现功率控制，保证无线信号质量，支持更多用户。

TD-SCDMA系统采用的是TDD技术，用同一频段来收发信，因此下行链路的无线环境与上行链路基本上一致。TD-SCDMA结合了CDMA技术和TDMA技术的多址方式，支持单载波方式和多载波方式，有利于联合检测技术的使用。这些技术的应用能有效的减少干扰，提高系统性能的稳定性。因此TD-SCDMA系统具有较高的频谱利用率、规划灵活性较强的优势，对称业务和语音、数据混合业务能够有效地支持。

CDMA2000共分为两个阶段：把每秒144kbit/s的数据传送率称为第一阶段，数据传送率达到2mbit/s时便达到了第二阶段。CDMA2000与CDMA（is-95）系统的完全兼容，因此，成熟性和可靠性比较有保障。但不足的是CDMA2000的多载传输方式对频率资源有极大的浪费，而WCDMA系统和TD-SCDMA系统则没有这样的问题。

总之，WCDMA系统的技术最成熟，TD-SCDMA系统采用的新技术最多，而CDMA2OOO系统成本最低。 3 移动通信系统无线网络优化技术

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3.1 网络优化的内容

根据移动通信网络建设的不同阶段，无线网络优化可以分为射频优化和维护优化。3G网络优化工作的主要内容是按照3G网络性能指标要求规划网络、部署或者运营中的相关数据，并对网络性能进行相应分析，给出网络优化解决方案，然后对网络优化方案进行调整，最终达到满足业务开展、市场竞争的需要。3G网络优化研究的主要内容是围绕数据收集、数据分析和调整方法等中的技术和管理工作进行展开。 3.2 网络优化流程

1）数据采集。根据网络指标体系中规定的内容进行数据采集，而且对于不同层面要求有所不同。数据采集过程包括：系统稳定性测试、导频普查、空载和加载测试、CQT测试、信令测试和OMC数据采集。

2）数据分析。在获得数据之后，网络优化首先面临的问题就是网络评估。利用评估手段来发现问题、定位问题、解决问题。不仅需要从宏观角度对无线网络的性能进行评估，也要从微观的评估，要考察某个具体基站，更要以全网的角度考察系统的性能，网络的覆盖与容量以及其变化范围、变化趋势、波动情况都直接影响用户的感受，也为后期网络优化的提供依据。定量描述和定量分析是3G网络的运行质量的评估中重要的。用一套度量标尺去测量3G网络的运行质量状况称为定量分析，这些数据是网络维护人员、优化人员、管理层等对所运营的网络质量的认识的根本依据。性能分析除了常见的覆盖、容量、质量、切换之外，还应当包括功控、分组调度和接纳控制等内容，不仅包括话音业务，还要包括多种业务的分析。

3）制定优化方案。根据网络的不同情况制定相应的网络优化解决方法。优化方案主要是对网络设备参数的配置和调整、优化方法，来达到增强覆盖、容量和质量的效果，能够更好地满足相应的需求。在这些内容中，分组数据业务的优化将是3G网络优化研究的重点。这只是初步的优化方案，为提高网络运行质量就需要高层次的优化。

4）实施优化方案。在开局优化阶段，如果遇到无法实现的步骤，优化方案规划设计中的部分内容可能需要调整；并需要记录返回，重新制定可实施方案。

5）调整优化方案。在实施过程中通过数据收集及时调整网络优化方案，保证网络优化的有效和准确，得到更好的优化方案，同时将每次对网络配置的调整、更改保存在网络配置数据库中，作为下次网络优化的基本数据。调整优化方案通常会重复多遍。 4 3G无线网络优化发展趋势 4.1 目标全面化

在系统优化过程中，系统性价比最优是整个过程的基本要求，也是优化的最终目标。满足覆盖和容量目标是优化的基础，网络建设的更高要求就是降低建设成本，节约开支。作为规划