CN102045734B

CN102045734B - 一种基于自动场景分析的td-scdma系统参数方法

Info

Publication number: CN102045734B
Application number: CN 201010583525
Authority: CN
Inventors: 郑建华
Original assignee: SHANGHAI BYNEAR TELESOFT CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI BYNEAR TELESOFT CO LTD
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2013-05-29
Anticipated expiration: 2030-12-10
Also published as: CN102045734A

Abstract

本发明涉及无线通信技术领域，具体地说是一种基于自动场景分析的TD-SCDMA系统参数方法，包括基站通过智能天线在整个小区内跟踪终端移动，其特征在于：获取小区工参、三维电子地图、校准的传播模型、DT数据、OMCCOUNTER数据；对地理场景和无线场景进行自动场景聚类分析；网络系统参数进行优化；对优化后的参数进行仿真评估，所述参数达到优化目标，优化完成；没有达到优化目标，对网络系统参数重新进行优化；本发明与现有技术相比，具有优化采用数据源丰富，优化方法方法简便；采用聚类小区场景分析，能够准确定位小区问题；采用专家知识库模块，能够恰当解决网络问题的优点。

Description

一种基于自动场景分析的TD-SCDMA系统参数方法

[技术领域]

本发明涉及无线通信技术领域，是有关TD-SCDMA网络小区场景的自动识别及根据小区场景进行的TD-SCDMA系统参数的优化，具体地说是一种基于自动场景分析的TD-SCDMA系统参数方法。

[背景技术]

TD-SCDMA作为中国自主创新的3G标准，采用时分双工，上行和下行信道特性基本一致，因此基站根据接收信号估计上行和下行信道特性比较容易，此外还具有智能天线技术先天优势，减少用户间干扰，地方频利用率。由于时分双工体制自身的缺失，网络中不免存在着很多问题，如覆盖原因造成的接力切换问题，影响覆盖取决于两方面，一是链路预算，二是上下行时隙转换保护长度对覆盖的限制。

如何解决这些问题，目前最普遍的做法是通过DT测试来人工分析网络的问题，之后来针对有问题的小区进行单独的优化。优化通常是通过调整天线的方位角、机械下倾角、电子下倾角、PCCPCH的发射功率以及现网小区的频点和扰码等，来提升网络在覆盖方面存在的问题。优化这些优化主要关注的指标有PCCPCH RSCP、PCCPCH C/I、导频污染、过覆盖等。

现有技术仅仅通过软件无线电技术调整小区的天线的方位角、机械下倾角、电子下倾角、PCCPCH的发射功率以及现网小区的频点和扰码，显得非常的粗糙，还不能够完全解决现网存在的问题。例如:如何来提升用户的感知度，通过现网的优化可能会有一定程度的提升，但是，没有一个衡量的标准。

[发明内容]

本发明的目的是为了解决现有技术问题，在现有软件无线电技术优化的基础之上，通过对DT、Scanner、OMC COUNTER的分析，精确定位到当前网络链路预算，即将小区所属的场景（地理场景和无线场景）确定下来，之后通过软件无线电使系统参数优化，来解决网络中存在的接入和切换等问题。

为了实现上述目的，设计一种基于自动场景分析的TD-SCDMA系统参数的优化方法，包括基站通过智能天线在整个小区内跟踪终端移动及涉及的地理场量和无线场量和仿真方法，其特征在于：

a、获取小区工参、三维电子地图、DT数据、OMC COUNTER数据；

b、进行自动场景聚类分析，所述的小区工参、校准的传播模型构成三维电子地图进行自动场景聚类分析；所述的DT数据和OMC COUNTER进行自动场景聚类分析；

c、网络系统参数进行优化，首先，对每个小区分析出各自的地理场景和无线场景；其次，按照场景编码的方式进行方案编码，查询编码库后，将对应的参数应用到网络中，将网络系统参数优化后的结果生成方案保存起来便于后期的评估；

d、对优化后的参数进行仿真评估，所述参数达到优化目标，优化完成；所述参数没有达到优化目标，对网络系统参数重新进行优化，再次对所述参数进行评估；所述参数优化的目标即预期的接入成功率目标和切换成功率目标。

所述地理场景的分析方法：

a、获取小区工参、三维电子地图和校准的传播模型；

b、导入小区工参、三维电子地图和校准的传播模型后进行静态仿真得到小区覆盖；

c、分别对小区内的地理情况进行场景聚类分析和编码；

d、地理场景分析结束。

所述无线场景的分析方法：

a、获取小区工参、三维电子地图、校准的传播模型、DT数据和OMCCOUNTER数据，所述小区工参、三维电子地图和校准的传播模型通过静态仿真得到小区覆盖；

b、根据所述静态仿真得到的小区覆盖或DT数据，分析出弱覆盖、下行干扰的场景小区；对OMC COUNTER数据分析得到上、下行干扰及上、下行弱覆盖场景；

c、根据所述弱覆盖、下行干扰的小区场景和所述上、下行干扰及上、下行弱覆盖场景确定出小区的无线场景。

所述系统参数优化方法：

a、获取地理场景编码、无线场景编码和专家知识库模块，进行场景编码组合；所述专家知识库模块是一套将日常网络优化中经验总结得出的现有网络参数；

b、对所述场景编码组合进行系统参数优化，并对系统参数优化方案进行评估；

c、系统参数优化结束。

所述仿真评估采用蒙特卡洛仿真，具体方法如下：

a、仿真初始化，准备相关数据，当TD系统接入门限值、公共信道UE[i]的初始发射功率、基站的各种信道的初始发射功率、天线增益、底噪和切换的相关参数；

b、公共信道仿真，针对UE[i]，判断其公共信道是否满足接入条件，即同时满足：

UE[i]的DwPTS RSCP大于门限DwPTS_RSCP_THRESHOLD和DwPTSC/I大于DwPTS_C/I_THRESHOLD以及UE[i]的PCCPCH RSCP大于门限PCCPCH_RSCP_THRESHOLD和PCCPCH C/I大于PCCPCH_C/I_THRESHOLD，则认为该UE[i]公共信道成功，将该UE[i]做公共信道成功的标记；

c、业务信道仿真，涉及到动态信道分配、功率控制以及无线资源管理，对于每一个UE[i]，赋一个初始发射功率，计算其在其主小区上的接收功率UL_RSCP和UL_C/I,看其是否满足业务信道的解调门限，如果不满足，对其进行功率控制，以一个预先设定的功率控制步长对其功率进行调整，指导满足业务信道的接入条件；如果满足，则继续判断是否有足够的资源，所述资源有码资源和时隙资源，将此UE[i]标记为接入成功；如果该UE[i]对应的主小区没有足够的资源，则考虑该UE是否满足切换条件，如果不满足切换条件，则该UE[i]接入失败并将其标记为接入失败UE；如果满足切换条件，则对其邻区邻小区切换判决，如果满足条件，则认为该UE切换成功，将该UE[i]标记为成功切换UE[i]，所述切换判决条件为TD-SCDMA切换协议；对成功切换所有的UE[i]迭代仿真多次后，最终求得每种情况的平均值，即模拟出了接入和切换的过程；

d、统计，仿真完成之后，对成功切换所有的UE[i]进行结果统计，计算得到接入成功率和切换成功率，统计相关项有：成功切换所有的UE[i]数、公共信道成功的UE[i]数、公共信道不成功的UE[i]数、业务信道满足接入条件的UE[i]数、业务信道不满足接入条件的UE[i]数、业务信道不满足接入条件但满足切换条件的UE[i]数和业务信道不满足接入条件也不满足切换条件的UE[i]数；

所述接入成功率=业务信道满足接入条件的UE[i]数/（所有的UE[i]数-业务信道不满足接入条件的UE[i]数）×100%；

所述切换成功率=业务信道不满足接入条件但满足切换条件的UE[i]数/(业务信道不满足接入条件但满足切换条件的UE数-业务信道不满足接入条件也不满足切换条件的UE[i]数)×100%。

所述场景编码为地理场景和无线场景列表组合获得。

本发明与现有技术相比，具有优化采用数据源丰富，优化方法方法简便；采用聚类小区场景分析，能够准确定位小区问题；采用专家知识库模块，能够恰当解决网络问题的优点。

[附图说明]

图1为本发明的方法流程图；

图2为本发明的优化评估流程图；

图3为本发明的蒙特卡洛仿真流程图；

图4为本发明的地理场景分析流程图；

图5为本发明的无线场景分析流程图；

图6为本发明的系统参数优化流程图。

[具体实施方式]

以下结合附图对本发明创造做进一步详细说明，这种制造技术对本专业的人士来说是清楚的。

参照图1，本发明流程为：

获取小区工参、三维电子地图、校准的传播模型、DT数据、OMC COUNTER数据；

进行自动场景聚类分析，所述的地理场景由小区工参、校准的传播模型构成三维电子地图进行自动场景聚类分析；所述的无线场景由DT数据和OMCCOUNTER进行自动场景聚类分析；

参照图2，网络系统参数进行优化，首先，对每个小区，分析出各自的地理场景和无线场景，对地理场景和无线场景综合考虑；其次，按照场景编码的方式进行方案编码。然后，查询编码库，将对应的参数应用到网络中，进行网络系统参数优化。最后将网络参数优化后的结果生成方案保存起来便于后期的评估。

对优化后的参数进行仿真评估，所述参数达到优化目标，优化完成；所述参数没有达到优化目标，对网络系统参数重新进行优化，再次对所述参数进行评估。参数优化的目标即预期的接入成功率目标和切换成功率目标。

小区工参：小区工参分为优化前后的小区相关参数。包含小区基本工参和接入类、切换类的相关参数。

栅格分析：栅格分析可以得到地图上每个栅格点接收到的各个邻小区的信号的强度PCCPCH RSCP及PCCPCH C/I。通过信号强度PCCPCH RSCP可以得到每个小区的覆盖范围。取每个栅格点上信号最强的小区作为当前点的主小区，当前小区作为信号最强的小区的点的集合为当前小区的覆盖范围。

撒UE：首先，计算UE数。将每个小区的话务量转化为用户数，即UE数。其次，将每个小区所对应的UE随机撒在小区的覆盖范围。

参照图3，蒙特卡洛仿真步骤如下：

1.仿真初始化。仿真初始化主要完成以下工作：

准备相关数据。如TD系统接入和切换的相关参数及门限值、UE[i]的初始发射功率、基站的各种信道的初始发射功率、天线增益、底噪等

2.公共信道仿真；

公共信道的仿真过程主要是针对UE[i]，判断其公共信道是否满足接入条件。即：同时满足：

UE[i]的DwPTS RSCP大于门限DwPTS_RSCP_THRESHOLD和DwPTS C/I大于DwPTS_C/I_THRESHOLD

UE[i]的PCCPCH RSCP大于门限PCCPCH_RSCP_THRESHOLD和PCCPCH C/I大于PCCPCH_C/I_THRESHOLD

则认为该UE[i]公共信道成功。将该UE[i]做公共信道成功的标记。

注：

UE[i]的接收功率（dbm）=UE[i]对应的小区的发射功率（dbm）+天线增（db）益–链路损失（db）-人体损耗（db）

UE[i]的信噪比（db）=接收到主小区的有用功率（dbm）-主小区非正交的功率（dbm）-邻小区干扰功率（dbm）-底噪（dbm）

各个信道按照上述方法分开计算。

3.业务信道仿真；

业务信道仿真涉及到动态信道分配、功率控制以及无线资源管理。

对于每一个UE[i]，赋一个初始发射功率，计算其在其主小区上的接收功率UL_RSCP和UL_C/I,看其是否满足业务信道的解调门限。如果不满足，对其进行功率控制，以一个预先设定的功率控制步长对其功率进行调整，指导满足业务信道的接入条件；如果满足，则继续判断是否有足够的资源（这些资源主要有码资源和时隙资源），将此UE[i]标记为接入成功。如果该UE[i]对应的主小区没有足够的资源，则考虑该UE是否满足切换条件，如果不满足切换条件，则该UE[i]接入失败并将其标记为接入失败UE。如果满足切换条件，则对其邻区邻小区切换判决，如果满足条件，则认为该UE切换成功，将该UE[i]标记为成功切换UE。

关于切换判决条件，在此不赘述，参考TD-SCDMA切换协议。

对所有的UE进行上面的处理，迭代仿真多次，最终求得每种情况的平均值，即模拟出了接入和切换的过程。

4.统计

仿真完成之后，对所有的UE进行结果统计，计算得到接入成功率和切换成功率。

统计相关项有：

1.所有的UE数；

2.公共信道成功的UE数；

3.公共信道不成功的UE数；

4.业务信道满足接入条件的UE数；

5.业务信道不满足接入条件的UE数；

6.业务信道不满足接入条件但满足切换条件的UE数；

7.业务信道不满足接入条件也不满足切换条件的UE数；

接入成功率=业务信道满足接入条件的UE数/（所有的UE数-业务信道不满足接入条件的UE数）*100%

切换成功率=业务信道不满足接入条件但满足切换条件的UE数/(业务信道不满足接入条件但满足切换条件的UE数-业务信道不满足接入条件也不满足切换条件的UE数)*10%

对优化前和优化后的参数进行相同的评估方式，即可得到优化前后的相关指标。

参照图4，通过地理场景的分析，得到每个小区所属的地理场景。主要的地理场景有以下几类：一般室内、高层室内、密集室外、一般室外、高校、大型居民区、商业区、广场、高速、隧道(地铁)、轻轨、高架（立交）、城市内湖(河)、跨江大桥。

由于不同地理场景的小区所覆盖的地理情况差异很大，这些不同地理场景下各个小区有以下特点：

1.小区的无线传播环境不同，信号衰减程度不同，如高速路、隧道(地铁)、轻轨、高架（立交）等场景容易出现信号衰减过快，切换失败率高等问题，如果系统参数设置不合理，将导致网络出现比较严重的掉话；

2.不同地理场景的小区的业务类型有很大差异，如高校的特点就是短信业务比较频繁；

3.不同地理场景的小区的邻接小区关系有很大差异。如高层室内和底层室内站的邻区关系，高层室内一般情况下没有宏站的邻小区，而底层室内一般会和室内站之间有邻区关系，便于切换。

地理场景的分析方法：

1.确定小区的覆盖：在软件中通过导入高精度三维电子地图（planet）、小区的工参、校准的传播模型，对网络线进行一次静态仿真，得到每个小区的覆盖范围，即每个小区的Bestserver;

2.场景分析：确定Bestserver之后，继续分析该小区覆盖范围内的地物地貌。依次对每个小区覆盖范围内的各种地物地貌进行分析，分辨出小区所属的各种场景；

3.编码：小区的场景分析出来之后，对小区的场景进行编码，为后期的小区参数优化提供直接依据。

无线场景的分析：

通过无线场景的分析，得到每个小区所属的无线场景。主要的无线场景有以下几类：上行干扰场景、下行干扰场景、下行弱覆盖场景、上行弱覆盖场景、越区覆盖场景、覆盖空洞场景、导频污染场景、快衰落场景、极快衰落场景。

参照图5，无线场景分析步骤如下：

无线场景的数据源是DT数据和OMC COUNTER,通过DT数据可以分析出各个小区在覆盖方面存在的具体问题。

通过统计分析路测数据中各个小区的PCCPCH RSCO和PCCPCH C/I，可以分析出以下几个场景：

上行干扰场景。如果小区的上行导频时隙干扰ISCP过大，即小区上行导频时隙的POS6～POS15中某个或者某几个大于一个门限值（如-95dbm），则小区存在上行干扰，小区所属场景为上行干扰场景；

下行干扰场景。若统计得到该小区覆盖范围内的路测点PCCPCH C/I值小区某个门限值（-3）的路测点占整个小区内所有路测点的比例大于某个值（如30%）则判定该小区属下行干扰场景小区；

上行弱覆盖场景。分析得到路测中某个小区对应的UE的发射功率大于一门限值（如10dbm）的比例大于一门限（10%），则判断该小区属上行弱覆盖场景。

下行弱覆盖场景。若统计得到该小区覆盖范围内的路测点PCCPCH RSCP值小区某个门限值（-95）的路测点占整个小区内所有路测点的比例大于某个值（如30%）则判定该小区属弱覆盖小区；

越区覆盖场景。路测或者栅格中，小区的覆盖点数大于名义半径的比例大于一个门限值（10%）则认为该小区为越区覆盖。（注：名义半径为和当前小区最近的六个小区的距离的平均值）

覆盖空洞场景。路测中连续100m范围内的RSCP小于一门限值（-95dbm）或者栅格中连续10000m^2的小区属覆盖空洞小区。

导频污染场景。栅格中若某小区导频污染的点数占该小区覆盖点数的比例大于一门限，则该小区属导频污染小区。

快衰落场景。在小区覆盖范围内，若连续m（如5秒）秒内主小区的PCCPCHRSCP从-90dbm下降到-100dbm，则该小区属快衰落场景小区；

极快衰落场景。在小区覆盖范围内，若连续n（如3秒）秒内主小区的PCCPCHRSCP从-90dbm下降到-100dbm，则该小区属快衰落场景小区。

参照图6，通过地理场景和无线场景分析，得到每个小区所属的地理场景和无线场景，再通过对这两种场景进行组合，结合专家知识库，即可对网络的相关参数进行调整。这些相关参数包括接入类参数、切换类参数等，所述的专家知识库模块是一套将日常网络优化中经验总结得出的现有网络参数。

对地理场景编码及无线场景编码进行组合：其中A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N为通过地理场景得到的地理场景，A’、B’、C’、D’、E’、F’、G’、H’、I’为通过无线场景分析得到的无线场景。

网络相关参数配置为模板：这些相关参数可以包含接入类相关参数和切换类相关参数，所有的模板的参数设置均来自专家知识库。每种地理场景和无线场景的组合即为一个模板。

系统参数优化就是对每个小区，根据已经分析出来的地理场景和无线场景，配置模板中设定的参数。优化完成后生成优化方案。

优化方案评估：针对优化后的方案，对接入过程和切换过程进行蒙特卡洛仿真，得到网络的综合性能。

Claims

1.一种基于自动场景分析的TD-SCDMA系统参数的优化方法，包括基站通过智能天线在整个小区内跟踪终端移动及涉及的地理场量和无线场量和仿真方法，其特征在于：

a、获取小区工参、三维电子地图、DT数据、OMC COUNTER数据；

2.如权利要求1所述的一种基于自动场景分析的TD-SCDMA系统参数的优化方法，其特征在于所述地理场景的分析方法：

a、获取小区工参、三维电子地图和校准的传播模型；

c、分别对小区内的地理情况进行场景聚类分析和编码；

d、地理场景分析结束。

3.如权利要求1所述的一种基于自动场景分析的TD-SCDMA系统参数方法，其特征在于所述无线场景的分析方法：

4.如权利要求1所述的一种基于自动场景分析的TD-SCDMA系统参数方法，其特征在于所述系统参数优化方法：

c、系统参数优化结束。

5.如权利要求1所述的一种基于自动场景分析的TD-SCDMA系统参数的优化方法，其特征在于所述仿真评估采用蒙特卡洛仿真，具体方法如下：

6.如权利要求1或2所述的一种基于自动场景分析的TD-SCDMA系统参数的优化方法，其特征在于所述场景编码为地理场景和无线场景列表组合获得。