CN1547340A - 一种cdma系统的无线网络优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种码分多址系统的无线网络优化方法，其包括以下步骤：利用现有单基站开通时采集的单站覆盖测试数据或网络运行时的测试数据，作为校正无线传播模型的数据源；通过一个路测数据后处理软件平台将其中各小区在宽谱内的导频信号分离出来；将各导频信号按照小区自身天馈架设条件和周围无线传播环境进行分组合并，校正出适用于各个小区的无线传播模型；构造一个准确的无线网络覆盖预测平台；在覆盖预测平台上通过不断调整小区天馈参数和/或增加新基站，使覆盖满足设计要求。本发明方法综合考虑了环境因素，构造覆盖预测模型整体适合对应小区的实际情形，并准确预测了加站后对整个网络的影响和确定小区合理的天馈参数。

Description

一种CDMA系统的无线网络优化方法

技术领域

本发明涉及CDMA(码分多址)蜂窝移动通信系统，具体涉及CDMA系统中进行无线网络优化的方法。

背景技术

网络优化是整个无线网络建设过程中的重要一环，贯穿于整个网络建设的始终，无线网络的性能随着网络建设和运营会出现变化，适时的网络优化是确保网络性能满足要求的基础。

网络优化基本上包括基站开通后的射频优化和放号后的维护优化。其中，通过对一个刚运行的网络进行射频优化，调整网络天馈参数的初始值，能够在现有基站布局下使整个网络覆盖尽可能地满足设计要求；同时，可以通过射频优化，验证网络拓扑结构的设计是否适应实际环境，或决定通过增加基站加以补偿。

目前，网络的射频优化通常采用的方法是通过路测采集移动台接收到的带宽内所有信号强度总和、移动台发射信号强度等前反向信号和移动台接收到的每一个小区导频信噪比的情况，根据单个导频的信噪比覆盖来判断该小区是否有越区或欠覆盖情况，再结合整体网络的覆盖、手机收到导频的个数等因素，调整扇区的下倾角、方向角和(或)加站。进行第一次的天馈调整之后，通常需要对调整的效果做第二次甚至更多次的测试和再调整。

这样就存在较大的局限性：

第一，基于单个导频覆盖等得出的局部天馈调整方案，并不能了解调整措施对整个网络可能产生的影响，如：是否引入了导频污染等，特别是对于基站比较多、基站相距较近的网络，导频情况复杂，难以对网络有整体把握。

第二，由于测试数据是在道路上得到的，仅能比较准确地反映小区在道路上的覆盖情况，但对于测试无法到达的区域，只能通过一般的推断，误差较大。

第三，此方法通常需要多次的天馈调整和测试，耗费人力物力和时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种码分多址系统的无线网络优化方法，通过收集现有的或网络运行时的测试数据，分离、分组合并各小区的导频信号，校正出适用于各小区的无线传播模型，从而在不增加测试需求的基础上，提出一种高效的射频优化方法，解决现有技术中的上述缺点和不足。

本发明的技术方案如下：

一种码分多址系统的无线网络优化方法，其包括以下步骤：

a)收集现有单基站开通时采集的单站覆盖测试数据或网络运行时的测试数据，作为校正无线传播模型的数据源；

b)通过路测数据后处理软件平台将其中各小区在宽谱内的导频信号分离出来；

c)将各导频信号按照小区自身天馈架设条件和周围无线传播环境进行分组合并，校正出适用于各个小区的无线传播模型；

d)构造一个准确的无线网络覆盖预测平台；

e)在覆盖预测平台上通过反复调整小区天馈参数和/或增加新基站，使覆盖满足设计要求。

所述的无线网络优化方法，其中，所述步骤e)还包括以下步骤：

e1)在覆盖预测平台上通过反复调整小区天馈参数，求出网络中各小区射频参数的最优解；

e2)基于覆盖预测的结果，定位网络拓扑结构中的盲点，将周围环境近似的小区传播模型应用于在该盲点上的新加小区，并准确预测增加新基站后对整个网络的影响和确定小区合理的天馈参数。

所述的无线网络优化方法，其中，所述步骤e2)还包括以下步骤：

701、根据天馈参数的初始值和所采用的模型，预测计算目前网络的覆盖情况；

702、判断网络拓扑结构是否合理，如果网络拓扑结构不合理，存在有大片盲区，在现有基站布局条件下调整相关小区的天馈参数，并累加调整的次数；

703、判断通过调整天馈参数是否弥补拓扑结构的不足，如果能够通过调整该小区的天馈参数来弥补，则无需增加新基站，转入步骤705；若不能弥补，重复所述步骤702；

704、预设一调整次数门限值，当所述累加调整的次数累加到该门限值且仍不能弥补拓扑结构的缺陷时，停止调整，确定需要增加新基站位置；

705、通过所述步骤702、703、704处理后，计算增加新基站或局部调整后的网络覆盖效果，判断能否满足设计要求；

706、如果不能满足覆盖设计要求，再调整相关小区的天馈参数，然后重复所述步骤705；

707、根据所述步骤705的判断，直至满足覆盖设计要求，输出对应的射频优化方案。

所述的无线网络优化方法，其中，所述门限值的取值根据不合理的拓扑结构造成的盲区情况而定，如果盲区较小，可以通过调整周围小区覆盖方向、形状等改善，则该门限值取一个较大的值；如果盲区较大，难以通过周围小区弥补，则该门限值取一个较小的值。

本发明提供的一种码分多址系统的无线网络优化方法，其与现有的射频优化的方法相比较，其突出优点是：

首先，通过提取各个小区的导频信号校正无线传播模型，能够最大限度地使模型反映特定小区周围环境的无线信道衰落特性，包括一些建筑物的阻挡等特殊情况对无线信号传播的影响，为网络优化搭建一个准确的覆盖预测平台。

其次，在覆盖预测平台上调整天馈参数，能够有效全面地反映任何天馈参数的改变对整个网络的影响，避免片面优化而整体恶化的情况。

再次，在覆盖预测平台上能够实现多种地物因子的校正，准确预测包括道路在内的小区周围地区的覆盖情况。

最后，基于覆盖预测平台能够对天馈参数进行反复不断调整试验，综合考虑多种因素后产生最优解，无需进行多次的路测验证，方便快捷、客观准确，节省人力物力和时间，大大提高射频优化的效率。

本发明方法将特定的传播模型用到特定的小区预测中，能够弥补仅采用通用模型带来的误差，最大限度地提高预测精度。

附图说明

附图中，

图1是本发明方法的主流程示意图；

图2是本发明方法的主流程中关于射频优化的流程示意图。

具体实施方式

下面结合图1和图2，详细说明本发明具体的一较佳实施例。

本发明方法的核心思想是，利用现有的单基站开通时采集的单站覆盖测试数据或网络运行时的测试数据，通过一个路测数据后处理软件平台将其中各小区在宽谱内的导频信号(各导频的每码片的能量值Ec)分离出来，并将各导频信号按照小区自身天馈架设条件和周围无线传播环境分组合并，校正出适用于各个小区的无线传播模型。所述后处理软件平台本质上就是一个软件模块，能够对原有优化数据进行运算处理。

本发明方法须构造一个准确的无线网络覆盖预测平台，在该无线网络覆盖预测平台上通过不断调整对应小区的天馈参数，求出网络中各小区射频参数的最优解。同时，基于覆盖预测的结果，可以定位网络拓扑结构中的盲点，完善网络拓扑结构，将周围环境近似的小区传播模型应用于在盲点上的新加小区，并准确预测加站后对整个网络的影响和确定小区合理的天馈参数。

如图1所示的，本发明的一种码分多址系统的无线网络优化方法，具体包括以下步骤：

1.采集优化数据，作为校正无线传播模型的数据源。单基站开通或网络运行开始时为确保基站工作正常，通常会在前台测试包括各小区导频信噪比(Ec/Io)、移动台接收总功率(Io)在内的前、反向信号。本发明方法的用于校正模型的数据就是从上述常规测试数据中提取出来的导频信号。由于导频信号是稳定的，对测试时的负载情况和环境状况没有特殊要求，原始数据已有大量积累，因此不需要额外进行测试。

2.分离各小区的导频信号。无线传播模型校正的根本在于找到路径损耗和距离的关系，在CDMA(码分多址)蜂窝移动通信系统中，单个导频的发射功率(Pilot_TXpower)与接收功率之间存在以下关系：

Pilot_TXpower-路径损耗＝接收的同导频Ec信号强度×带宽

各小区导频发射功率占小区额定发射总功率的百分比是恒定的，是已知量，因此可以通过各导频的发射功率和测试所得对应的接收功率，校正出无线传播模型。

对于单小区的测试，可以方便地分离小区的导频信号：

各小区导频信号×带宽＝移动台接收总功率×各小区的导频信号信噪比

对于网络测试数据，需要利用路测数据后处理软件平台设定各导频偏置号，提取不同导频对应的导频信号Ec。

3.按照小区自身天馈架设条件和周围无线环境将小区分组。分组的原则是考虑影响无线传播特性的因素，需要考虑的因素包括：小区天线架设高度、天线与周围建筑物的相对高度、小区周围重要阻挡物和天线的距离、小区周围建筑物的密集程度、小区天线主瓣方向是否正对街道等等。

4.分组合并各小区导频信号。将条件相似的小区的导频信号进行合并，能够使单个小区导频信号数据量充分而提高模型校正的精度，这种情况多发生于密集城市的小区校正模型。

5.利用合并后的小区导频信号(Ec)进行校正模型，分类校正各组小区的无线传播模型。通常模型校正采用最小二乘法，求出传播模型的参数。

6.将适合各小区的传播模型用于预测中，构建准确的覆盖预测平台。由于无线传播环境的千差万别，存在地形、地貌、建筑物、植被等诸多因素的影响，使得传播模型的选取成为关键，对于射频优化，更需要高精度的覆盖预测来保证优化方案的可实施性。为了使传播模型与本地区环境相匹配，本发明方法将特定的传播模型用到特定的小区预测中，能够弥补仅采用通用模型，如城区使用Hata模型等带来的误差，最大限度地提高预测精度。

7.通过在覆盖预测平台上不断调整天馈参数和(或)增加新基站，使网络覆盖满足设计要求。

8.流程结束。

其中，所述第7步还包括如下步骤，如图2所示的：

701、根据天馈参数的初始值和所采用的模型，预测计算目前网络的覆盖情况。

702、判断网络拓扑结构是否合理。如果网络拓扑结构不合理，如有大片盲区等，在现有基站布局条件下调整相关小区的天馈参数，并累加调整的次数N。

703、判断通过调整天馈参数是否弥补拓扑结构的不足。如果能够通过调整该小区的天馈参数来弥补，则无需增加新基站，转入步骤705。若不能弥补，重复所述步骤702。

704、预设一调整次数门限值a，当调整次数累加N到门限值a且仍不能弥补拓扑结构的缺陷时，停止调整，确定需要增加新基站位置。其中，该门限值a的取值根据不合理的拓扑结构造成的盲区情况而定，如果盲区较小，可以通过调整周围小区覆盖方向、形状等改善，则a可取一个较大的值。如果盲区较大，难以通过周围小区弥补，则a可取一个较小的值。

705、通过所述步骤702、703、704处理后，计算增加新基站或局部调整后的网络覆盖效果，判断能否满足设计要求。

706、如果不能满足覆盖设计要求，再调整相关小区的天馈参数，然后重复所述步骤705。

707、根据所述步骤705的判断，直至满足覆盖设计要求，输出对应的射频优化方案。

本发明方法经过上述各步骤，所设计的射频优化方案综合考虑了环境因素，构造覆盖预测模型整体适合对应小区的实际情形，校正出了适用于各个小区的无线传播模型，并准确预测了加站后对整个网络的影响和确定小区合理的天馈参数。

应该理解的是，本发明方法对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思及其较佳实施例加以等同改变或替换，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (4)

1、一种码分多址系统的无线网络优化方法，其包括以下步骤：

a)、收集现有单基站开通时采集的单站覆盖测试数据或网络运行时的测试数据，作为校正无线传播模型的数据源；

b)、通过路测数据后处理软件平台将其中各小区在宽谱内的导频信号分离出来；

c)将各导频信号按照小区自身天馈架设条件和周围无线传播环境进行分组合并，校正出适用于各个小区的无线传播模型；

d)、构造一个准确的无线网络覆盖预测平台；

e)、在覆盖预测平台上通过反复调整小区天馈参数和/或增加新基站，使覆盖满足设计要求。

2、根据权利要求1所述的无线网络优化方法，其特征在于，所述步骤e)还包括以下步骤：

e1)在覆盖预测平台上通过不断调整小区天馈参数，求出网络中各小区射频参数的最优解；

e2)基于覆盖预测的结果，定位网络拓扑结构中的盲点，将周围环境近似的小区传播模型应用于在该盲点上的新加小区，并准确预测增加新基站后对整个网络的影响和确定小区合理的天馈参数。

3、根据权利要求2所述的无线网络优化方法，其特征在于，所述步骤e2)还包括以下步骤：

701、据天馈参数的初始值和所采用的模型，预测计算目前网络的覆盖情况；

702、判断网络拓扑结果是否合理，如果网络拓扑结构不合理，存在有大片盲区，在现有基站布局条件下调整相关小区的天馈参数，并累加调整的次数；

703、判断通过调整天馈参数是否弥补拓扑结构的不足，如果能够通过调整该小区的天馈参数来弥补，则无需增加新基站，转入步骤705；若不能弥补，重复所述步骤702；

704、预设一调整次数门限值，当所述累加调整的次数累加到该门限值且仍不能弥补拓扑结构的缺陷时，停止调整，确定需要增加新基站位置；

705、通过所述步骤702、703、704处理后，计算增加新基站或局部调整后的网络覆盖效果，判断能否满足设计要求；

706、如果不能满足覆盖设计要求，再调整相关小区的天馈参数，然后重复所述步骤705；

707、根据所述步骤705的判断，直至满足覆盖设计要求，输出对应的射频优化方案。

4、根据权利要求3所述的无线网络优化方法，其特征在于，所述门限值的取值根据不合理的拓扑结构造成的盲区情况而定，如果盲区较小，可以通过调整周围小区覆盖方向、形状等改善，则该门限值取一个较大的值；如果盲区较大，难以通过周围小区弥补，则该门限值取一个较小的值。

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