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无线网络优化的路测方法


2009/7/18  编辑:佚名 来源:本站整理

移动通信一直以来是IT行业的热点, 已成为我国国民经济的支柱产业。 移动通信网络的最终用户感受服务质量优劣是通过使用终端进行各种业务的效果来评判的。 因此对网络进行优化, 提高网络服务水平、服务质量、无线电频谱效率, 已成为移动通信网络发展的重要课题。

  无线网络优化是移动通信网络建设中一个重要的环节, 尤其是网络建设初期, 通过对频率分配、站点参数调整等手段来进一步优化无线网络性能, 提高通信质量。 无线网络优化的基本流程大致分为五个阶段:优化准备, 数据采集, 数据分析, 实施优化, 优化评估。 无线网络性能一般由无线覆盖、接通率、掉话率、话音质量、系统容量等指标反映。 因此, 对这些指标的真实值测量和收集是无线网络优化的基础。 通常这些指标的测量和收集是通过路测的进行, 本文拟从测试内容、测试设备、结果的分析和处理讨论无线网络优化的路测方法, 给出路测实施方案的建议。

  路测在无线网络优化方面的意义

  无线网络优化的目的是达到全网的综合配置优化以及个别区域网络状况的服务质量优化, 经过全面而有针对性的考察和周密的分析, 制定行之有效的解决方案, 在尽量减小投入成本的基础上, 最大程度地提高服务质量。

  不难看出, 整个无线网络的优化需要经过考察、分析、制定方案、实施几个步骤。 考察阶段以取得网络状况的第一手资料为目的, 能否在考察阶段得到足够的有效的数据十分重要。 路测是考察阶段的有效手段, 从实际网络中取得足够的数据。

  路测内容

  路测应选择实际商用网络中几种典型的区域:城市密集区、城市快速路以及高速公路, 分别进行相应行驶速度下的测试。 内容一般分为以下几部分:空闲模式测试、终端主叫和被叫呼叫成功率、呼叫长时间保持、切换测试、定点测试。

  ◆空闲模式测试考察在测试区域内的终端在空闲模式下是否可以正常工作, 以此来反映被测网络区域的基本情况, 包括能否成功搜索到各已知小区、各小区的无线信号功率是否在正常范围、空闲切换能否成功等, 同时在空闲模式的测试过程还可以包括特定情况下无线网络覆盖的检验。

  ◆终端主被叫成功率主要考察无线网络的接通率和掉话率以及主、被叫通信流程是否正确。

  ◆呼叫长时间保持主要考察无线网络的业务保持能力, 一般要求对已有业务的保持时间不低于30分钟, 在优化前的准备过程中应作好测试路线的选择, 比如测试路线包括偶尔出现掉话的地点以及小区边界等, 以考察这些区域的通信效果。

  ◆切换测试通过考察终端在网络中的切换成功率以及通信过程的表现, 对测试路线的数据进行采集, 来分析统计出测试路线的切换状态。

  ◆定点测试主要关注网络对业务的支持能力。 包括各种业务的实现、各种业务的交互以及一些异常测试例, 主要考察各种业务的误码率/误块率/误帧率以及通信质量等是否符合规范要求。

  路测设备

  无线网络优化的路测设备一般包括空中接口监测工具、路测仪表、测试终端、笔记本电脑、GPS接收机及测试用车, 其中测试车辆应考其内部空间和供电能力, 以保证路测的正常进行。

  考虑到路测得出的统计结果对后续分析有着重要意义, 路测过程中必须对空中接口进行监测。 空中接口监测主要是通过仪表、测试软件等手段, 截获空中接口的信息, 以达到取得测试数据的目的。 空中接口监测主要包括三个部分:射频参数监测、信令监测以及上层应用监测。

  射频参数监测以射频指标为考察目的, 对射频参数作全网的射频情况统计, 宏观上选择测试路线和测试点;可以做敏感区域的射频情况记录, 微观上显示个别区域或地点的覆盖空洞。

  信令监测的目的主要有二:对各种业务实现的信令流程进行记录和分析, 判断信令流程是否正确;主、被叫成功率以及长时间通信能力的信令流程可以进行后期分析, 得出成功率指标、长时间通话效果以及其他指标分析。

  上层应用监测, 对呼叫效果、数据业务以及多种增值业务的相应数据进行统计和分析路测过程中应用到的测试仪表一般分为两大类。

  第一类是扫频仪, 扫频仪是专用的场强测试仪表, 可以对无线网络的RF信号强度进行全面精确测量, 对于采用CDMA技术的无线信号还可以进行码域功率的测量和分析。

  部分扫频仪表还可以对信令进行比较全面而且完整的采集, 同时在进行信令采集的过程中, 进行初步的分析和处理, 这为路测后期数据分析处理减轻了负担。 根据不同路测仪表的功能, 路测仪表还可以进行包括报告、报表以及路测图线的生成。 其缺点是价格一般都比较高。

  第二类是参考终端+路测软件, 参考终端是一部经过了严格的检验、可以认为其表现相对比较标准的终端, 参考终端最接近实际终端的工作情况, 工作状态比较稳定, 配合路测软件取得的空中接口信令消息比较完整, 对于后期处理分析都非常有利。 其早期代表是爱立信公司的TEMS系列和高通公司CAIT等。

  此类仪表的缺点主要有两点:首先, 参考终端可能需要进行开发, 面对目前移动通信系统、设备、终端的高速发展, 参考终端的开发速度值得关注, 特别是目前3G商用呼之欲出的时候, 3G的三种制式终端还在发展阶段, 参考终端的开发还需进一步完善和加强。 其次, 由于参考终端也是由一个普通终端改进而成的, 故其RF信号测量精度非常有限, 使用寿命也较短。

  综上所述, 对于开展无线网络优化路测的开展和实施, 应当将根据实际需求来选择和配置设备。 一般的网络建设和维护中的路测多使用路测软件+参考终端, 这是比较经济且可行的方案。 而对于换代的新技术制式初建、高级网络优化和疑难问题解决则需要高端的路测仪表完成。

  路测方法

  网优过程一般可分为几步:首先设定质量指标, 定义端到端的质量目标和不同业务类型的性能指标, 设定相关的KPI值(关键性能指标)。 通过网管系统、路测设备、协议分析仪甚至用户申告来收集网络性能数据, 由网络报告工具提供质量统计和预分析数据, 基于网络配置, 就可以进一步详细分析提高质量的方法。

  应根据统计分析, 确定需要进行网络优化的区域, 包括覆盖盲区、多导频覆盖区域、用户投诉有问题的区域和切换区域等。 然后驱车前往, 在确定区域进行适当的测试, 例如拨打、通话测试。 尽量保证测试可以重现故障。 在进行测试时, 应对有价值的数据进行全面、有效的记录。 例如测量前向信道的导频和前反向链路的FER等。 在完成了测量以后, 再对记录数据进行适合的分析, 确定问题的发生原因, 给出比较可行的解决方案。

  对于覆盖盲区、多导频覆盖区域, 通过路测, 确定其影响范围。 对于切换测试, 应尽可能精确确定切换失败发生的地点, 重现切换失败事实。

  网络优化的任务包括:最佳的系统覆盖、最小的掉话和接入失败、合理的切换(硬切换、软切换、更软切换、接力切换)、均匀合理的基站负荷、最佳的导频分布等。 优化的参数包括:每扇区的发射功率、天线位置(方位角、下倾角、高度)、邻区表及其导频优先次序、邻区导频集搜索窗的大小、切换门限值等。

  特别需要注意的是, 网络优化是一个反复迭代的过程, 只有在不断的进行网络优化的过程中, 弥补错误, 发现新问题并解决, 才能最终达到或尽可能接近最佳的服务质量。

  结果分析

  路测的最后一个步骤是数据的分析和处理, 这也是无线网络优化的数据分析环节的关键所在。 分析和处理可以划分为数据统计和故障分析两部分:

  ◆数据统计主要包括测试时间统计、GPS信息统计、信令消息统计、吞吐量统计等。 同时针对呼叫的多次主、被叫, 统计其呼叫次数, 计算其成功率。

  ◆故障分析的主要目的是在路测出现异常情况时, 实现故障定位。 例如在进行长时间通话保持性能测试时出现掉话, 应对当时的基站信号强度作回放分析并结合收集的信令消息, 判断是网络侧原因还是测试设备或测试终端的原因所致。

  通过分析和处理, 一方面可以得到所关心的测试结论, 同时配合处理软件, 得出报告、报表和路测图线。 另一方面可以得出许多有意义的成果, 例如故障分析、问题定位等。

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