1.2 CDMA无线网络优化

1.2.1 网络优化的必要性

CDMA网络结构、无线覆盖环境、用户分布、用户行为处在动态的变化之中。同时，网元增扩、网络结构调整、网络话务和业务模型的改变都会导致网络质量性能和运行情况偏离最初的设计要求。这些变化引起的偏差若不修正，必定会引起客户使用感受变差或者设备投资利用率降低，因此需要通过持续不断地网络优化及时纠正，并在网优过程中不断探索和积累经验。只有解决好网络运行中发生的各种问题，优化资源配置，改善网络的运行环境，提高网络的运行质量，才能使网络运行在最佳状态，获得最佳的运营投资效益。因此，网络优化的意义在于，可以提高投资收益率，提高运行效率，提高运行质量，提高客户满意度，在原有网络基础上不进行大规模投资建设的前提下，充分提高网络质量和容量。这在实际的网络维护中有重要的现实意义。

前期网络规划阶段的基站位置、设备配置、话务分布等情况，和建设完成后的站点位置、话务分布预估、地形结构的估计存在偏差，随之引发的覆盖空洞、越区覆盖、干扰覆盖等问题。在网络运行过程中可能随时出现部分基站负荷不足、部分基站负荷过载、一些地方存在盲区、一些地方干扰严重等情况，这些会直接导致系统接通率、掉话、服务质量等用户感受明显下降，从而影响到网络运营的服务质量。网络优化是解决上述问题的必要过程，也是提高网络服务水平的必要手段。

另外，新技术、新业务的投入使用也会影响到网络性能的变化，因此，对网络的相关监测工作及网络优化工作都随着网络的发展循序渐进，不可能依靠短期的突击行动完成所有的工作。网络优化对网络中后期扩容起指导作用，以帮助和完善网络规划。

1.2.2 移动网络运行周期

一般来说，一个CDMA网络质量的好坏是由网络规划决定的，后续的优化只能是修修补补，很难解决一些根本问题。但是，一个CDMA移动通信网络要投入运行，一般要经历几个环节——网络规划设计、安装调试、工程优化、网络运行、网络优化、网络扩容、网络优化、网络升级、网络优化，由此可见网络优化工作在整个CDMA网络运行过程中也非常关键。CDMA网络运行周期如图1-2所示。

1.2.3 网络优化常用工具

网络优化工作需要借助于一些工具仪表和软件对网络一些指标性能进行测试、测量及分析，因此网优工程师需要了解掌握常用网优仪表的使用操作。网优常用的工具软件主要有路测设备、频谱分析仪、信令分析仪和Mapinfo地图软件，下面对这些工具进行简单介绍。

1．路测设备

路测设备是网络优化的基本工具，它的主要作用是进行无线覆盖环境及通信质量采样测试，采用模拟用户通信行为方式进行拨打测试。路测设备用于测量前向无线信号覆盖、前向干扰、反向覆盖，并采集手机拨打测试时的空口信令消息。路测设备主要包括：路测软件（带软件加密狗）、测试用手机、全球定位系统（GPS, Global Position System）、MOS（Mean Opinion Score）盒以及相应的数据连线。

测试时要将测试手机和GPS设备连接到测试电脑的USB口或串口，运行测试软件，在测试软件的“连接”菜单下进行GPS和和测试手机端口设置，并点击“连接”按钮使手机和GPS的端口和测试软件建立数据通信，这样路测软件可以通过相应设置来自动控制手机的呼出及挂机，而且软件将采集和记录手机和基站之间的空口信令过程，并将采集到的信令和无线信号数据与GPS位置信息相关联，这样当手机出现不能接入、掉话等事件时可以定位问题点的位置，并且可以根据记录的信令、信号情况分析问题原因。路测设备的种类较多，常用的有鼎利、日讯以及高通的QXDM等。每种软件的使用方法各有特点，具体可参照每种路测设备的使用手册。

2．频谱分析仪

频谱分析仪用于查找干扰源，为了测试及携带方便，一般使用手持式频谱仪，如泰克公司生产的YBT-250，配备方向性强的八木天线。根据八木天线指向位置和干扰信号的强度关系来查找干扰源，对于800MHz基站反向干扰，频谱仪的频带设置在825～835MHz，而前向干扰的频带设置在870～880MHz，根据频带内的信号强度大小来判断干扰是否存在，配合八木天线的方向转动，可以判断干扰源的方位，找到干扰信号最强的点位，图1-3所示是频谱仪显示干扰源信号分布。

3．信令分析仪

信令分析仪用于采集Abis接口、A接口等接口之间的信令数据，通过信令仪的后台分析软件可以分析网元之间的信令配合情况及问题定位。Abis接口是基站收发信机（BTS, Base Transceiver Station）和基站控制器（BSC, Base Station Controller）之间的接口、A接口是BSC和移动交换中心（MSC, Mobile Switching Center）之间的接口。具体信令仪的连接方式如图1-4所示。

信令分析也叫挂表分析，需要将信令仪连接在所采集的网元之间的传输链路的信令链路上，一般电路域信令采集是通过信令仪连接到数字配线架的2m线的测试端口，测试端口其实是一个三通，为了避免对传输信号的影响，测试端口通过高阻旁路信号。分组域通过交换机或路由器的镜像来提取测试的信号数据。

4．Mapinfo地图软件

Mapinfo是网优工程师常用的软件之一，通过Mapinfo软件加载网优区域的电子地图、基站数据库、测试信号图层，可以帮助网优工程师查找问题、分析问题、解决问题。Mapinfo软件使用相对简单，一般软件安装完成后，通过打开（Open）菜单，加载TAB格式的地图文件，这样电脑上就显示该地区的电子地图。如果以圆点方式显示基站位置，只要将带经纬度信息的基站数据库保存为．txt格式，在Mapinfo软件中用Open菜单打开，点击Table菜单下得Create Points，用经纬度信息可以产生基站图层。由于优化工程师需要了解基站扇区的情况，因此常用是基站扇区图层，这需要用Mapinfo Basic编制绘画小工具。利用绘图工具在地图上显示基站的扇区图形，如图1-5所示。

1.2.4 网络优化内容

网络优化就是对一个正在运行的移动网络进行质量分析，通过采集相关的数据并加以分析，找出影响网络运行质量的原因，并通过各种参数调整，使网络达到最佳的运行状态，使现有的网络资源获得最佳的效益，同时也对网络今后的维护和规划提出合理化建议。网络优化可以分为无线网络优化和交换网络优化两个方面。一般无线传输存在诸多不确定的因数，它对移动网络的质量影响较大，因此本文主要介绍CDMA无线网络优化。

无论关键性能指标（KPI, Key Performance Index）优化分析，还是路测（DT, Drive Test）及呼叫质量拨打测试（CQT, Call Quality Test）优化分析，或者用户投诉处理分析着手，网络问题主要表现形式为：信号差、干扰等网络覆盖类优化；掉话、切换和话音质量类网络保持性能优化；拥塞、呼叫建立成功率等接入类性能优化；容量、负荷类指标性能优化；以及数据类业务优化。因此，本文介绍网络优化是围绕以上5个方面展开。

根据网优数据源的不同，网络优化可以分为性能指标优化分析、DT/CQT测试分析、用户投诉优化分析，话单数据优化分析；从衡量网络质量的指标可以分为掉话问题、接入问题、切换问题、覆盖问题、干扰问题、速率问题、话音质量问题；从用户感知角度可以分为：掉话、不能接通、话音质量差、下载速率慢等。

日常网优工作一般以KPI指标优化分析、DT/CQT测试优化分析、投诉优化分析为主线，围绕网络覆盖性能、保持性能、接入性能、负荷性能、数据性能这5个主题展开。在实际网络优化过程中，不同数据源的优化分析需要相互结合及相互印证，共同分析定位问题。下面对日常网优中的KPI指标分析、DT/CQT测试以及投诉的优化分析进行简单描述。

1．KPI指标优化分析

CDMA网络日常运行中产生的指标很多，网优人员不可能也没有必要关注所有指标。网优人员只需关注CDMA移动网络运行过程中重要的KPI指标，业界也称作话务统计指标。KPI性能指标反映了CDMA网络运行是否正常，以及网络是否存在质量问题，网优人员主要关注的KPI指标有：话务量、掉话率、拥塞率、呼叫建立成功率、软切换成功率、硬切换成功率等指标，这些指标一般每小时统计一次，网优人员每天首先查看全网忙时各项主要指标变化情况，根据网络运行情况制定一个网络指标预警阈值，当网络的某项指标超出预警值时，网优人员需要关注并分析其产生的原因，最后提出解决处理方案。

全网指标的变化是网内所有小区综合呈现，为了提高网络质量，网优人员每天需要处理解决性能指标最差小区，这样可以逐步提高网络性能质量。另一方面，解决了指标最差小区的性能指标，可以解决这些小区覆盖范围内用户的通信感受，减少用户的投诉量。网优人员每天需要关注分析话务量超高并有拥塞行为、掉话率高、呼叫建立成功率低最差等坏小区，找出问题的原因并给出解决方案。

2．DT/CQT优化

DT通常所说的路测，CQT就是呼叫质量拨打测试，以上两种方法是利用测试软件模仿移动用户行为而进行测试工作。网优人员通过日常DT/CQT采样测试，发现CDMA移动网络的覆盖、干扰、掉话、呼叫失败、话音质量差等问题发生的区域；根据测试记录的数据可以分析问题产生的原因，并根据原因提出解决方案。

DT/CQT测试是评估无线网络覆盖质量的一种手段，一般运营商会选定区域内主要的道路、铁路、高速公路、主要商业街作为DT测试的考核样本，大型的超市、主要商务楼、三星级以上的宾馆、旅游景点等作为CQT测试的考核样本。

3．投诉优化分析

用户投诉处理分析是网络优化工作的重要内容，每天前台客服人员会将网内用户投诉信息告知网优人员，网优人员会根据每个用户投诉的时间、地点、问题详细情况进行分析，结合投诉时间、地点附近网络基站的性能指标、设备运行情况，以及投诉地点历史信号覆盖情况进行分析，如用户投诉地点的投诉时间内有网络故障或投诉点属覆盖盲区，可以根据现有的情况回复客户。如果分析现网的数据信息不能发现问题，则网优人员需要进行现场拨打测试，看是否能重现客户投诉的问题，并进行测试数据分析，给出问题处理解决意见。

1.2.5 网络优化手段

网络问题经过优化工程人员的分析后，找到问题产生的原因，接下来需要采取相关的优化手段来解决问题。通常使用的优化手段有天馈调整、参数修改、扩容加站、排查干扰、消除硬件故障和调配网络资源，具体采用何种手段或几种手段，需要考虑手段实施的可行性、性价比、实施时间等实际情况。

1．设备故障排除

在使用网络优化措施手段时，必须保证实施区域内的网元设备处于正常运行状态。有些网络问题往往是由基站设备本身硬件或软件故障造成的。因此在处理网络问题分析原因时，首先要查看基站的告警信息，排除设备的软硬件故障。例如，当基站的GPS时钟板存在告警（时钟偏移），该小区的切换成功率会降低，以及产生掉话、上行干扰、话音质量差等问题。基站的上行信道或下行信道出现故障均会引起接入失败和掉话等网络问题。

2．参数调整

参数调整也是网络优化的常用手段，和优化相关的参数种类有以下几种：接入参数、功控参数、切换参数、邻区参数。下面讨论各种参数和性能之间的大致关系。

① 接入参数：一般处理解决接入信道负荷高、接入时长等网络问题时，需要研究分析接入参数的配置是否可以优化。

② 功控参数：一般处理接入成功率低、接入时长等网络问题时，需要研究分析开环功控参数设置是否可以优化。

③ 切换参数：一般处理切换、掉话等网络问题时，需要研究分析切换参数是否可以优化。

④ 邻区参数：一般处理掉话、切换等网络问题时，需要检查邻区配置的合理性。

3．天馈调整

天馈调整是网络优化常用手段，优先级仅次于参数调整。为了解决覆盖、干扰、掉话、接入等问题，经常会采用调整天线方位角、俯仰角控制信号的覆盖，调整天线方位角可以改变天线主要覆盖区域，加大俯仰角可以缩小天线覆盖半径，减少俯仰角可以扩大天线覆盖半径。少数情况下也有扇区分裂方式解决覆盖问题，即当调整天线的方位角可能带来新的覆盖问题时，可以通过对原有的馈线加装功分器分出一路信号连接到增加的天线上，对目标区域进行覆盖，这种方式会减少原有天线的覆盖区域。

通过调整天线的方式进行优化时，必须评估调整后不会带来新的覆盖或干扰问题。

4．扩容调整

在处理弱覆盖或覆盖盲点的时候，通过现网天馈调整无法解决的，一般建议加站或增加直放站解决覆盖问题。

在处理话务拥塞问题时，假设无法通过现网话务均衡分担来解决的，一般考虑扩容加载频的方式来解决拥塞问题，如无法加载频，在周边站距容许的情况下，可以考虑增加新的基站来解决问题。

5．干扰排查

干扰排查指查找CDMA网络内部干扰和外部干扰，干扰排查分前向或反向干扰排查。当出现基站反向接收信号强度指示（RSSI, Received Signal Strength Indicator）偏高，而基站本身无硬件故障及下挂直放站，一般怀疑基站存在外部反向干扰，需要排查基站周边的干扰源。

当出现手机接收的导频信号在3个以下，接收信号强度Rx比较强，但Ec/Io比较差，可能存在前向的干扰源，需要使用频谱仪干扰区域的干扰源。

6．网络资源调配

对无线资源的均衡负载调整（载频与信道），以及相应配合的有线资源的同步调整。是完成动态网络优化的关键步骤。

1.2.6 网络优化流程

网络优化的过程可以总结为筹划准备、采集测量、统计分析、制订方案、优化调整和优化验收6个大的步骤，并且循环往复进行。同时随时根据网络运行状况调整优化重点，在网络的运行指标满足的条件下，逐步改善话音业务以及数据业务的质量。网络优化是个螺旋上升的过程，随着网优工作的进行，网络质量会逐步提高。基本的网络优化流程如图1-6所示。

一般来说，网络优化应该是在系统运行正常的情况下进行，因为这样才能抓住问题的本质。但是，由于移动网络结构的复杂性及其系统比较庞大，经常出现一些环节处于故障或者异常状态，从而干扰数据采集准确性和结果分析准确性，影响到对问题的判断。因此故障处理是网络优化的前提，在进行现场网络优化之前，需要首先排除异常故障，包括线路、传输、分区、同步、数据、核心网资源、功率过载等方面问题，尽快解决有重大故障告警的设备。

1．优化准备

网络优化准备包括设备资源、人员资源和优化基础资料3个方面。网络优化使用的设备主要有路测设备、频谱仪（干扰测试）、信令分析仪。优化资料主要是网络基站小区基础数据（主要是站号、站名、PN码、天线挂高、天线型号、天线方位角、天线俯仰角、基站经纬度等信息），网络基站级、小区级、载频级的参数数据、Mapinfo软件、当地的数字地图等。另外，在网络优化阶段，可能需要对工程参数进行调整实施，这时还需要用到指南针等工具。

2．数据采集

网络优化的基础是充分了解网络运行的性能状况，针对存在的问题进行分析，从而找出解决的办法。了解网络运行状况的主要途径是采集分析的数据源，网络优化使用的数据源主要包括KPI性能指标数据、DT/CQT测试数据、话单数据、告警数据、用户投诉数据等。

（1）KPI性能数据采集

KPI性能数据从统计的观点反映了整个网络的运行质量状况。一般运营商以话统指标为主。网优人员经常关注的网络指标主要有拥塞率、无线掉话率、话务掉话比、呼叫建立成功率、软切换成功率、硬切换成功率等。

话统数据中包含了详细的性能指标和计数器（Counter），这些性能指标有以整个基站控制器BSC的范围为统计的基准，也有以每个扇区的载频为基准进行统计，这些数据可以根据需要进行提取。KPI性能数据有几种途径。第一种是从CDMA网络的北向接口吐出每天的忙时KPI性能统计数据，这个数据供运营商考核监测网络用，一般北向接口吐出的KPI指标种类比较少。对于深度分析网络性能的专项优化，光提取这些数据是不够的。第二种是利用设备厂商的OMC网管采集各种网元级别、时间粒度的KPI性能统计及Counter值（运算KPI指标的最小粒度）。第三种就是利用第三方开发的网优平台提取KPI数据，网优平台一般从CDMA系统设备的数据库直接读取系统Counter测量值。

（2）路测数据采集

路测数据是利用路测设备选取一定的道路进行拨打测试，路测数据点反映了测试区域网络无线信号覆盖质量，采样点越多，反映的信息越全面，由于路测数据带有GPS位置信息，相比KPI性能统计信息而言，能够更加具体地反映网络问题具体位置。

路测数据主要收集以下信息：Ec/Io、误帧率（FER, Frame Error Ratio）、Rx、Tx、切换分布、掉话情况、接入时间和速度、话音质量以及空口层3信令等。路测数据导入带基站信息的Mapinfo地图可以发现信号覆盖不足、导频干扰等现象。

（3）话单数据采集

话单数据是CDMA网络记录用户每次通话信息一种数据，话单数据信息包括起呼和挂机释放占用的小区、PN、Ec/Io、手机和基站间的往返时延（RTD, Round Trip Delay），第一次切换和最后一次切换的主服务小区、邻区的PN、Ec/Io、往返时延，本次呼叫的是否成功及不成功的原因、是否掉话、掉话的原因等几百个信息字段。

话单数据可以通过CDMA系统中OMC的占用话单数据接口采集，或通过设备厂商提供的话单数据采集工具采集，由于话单信息数据量巨大，一般CDMA系统内不予保存或保存时间较短，因此需要外置存储采集设备及时从CDMA系统中下载下来。

（4）告警数据采集

告警是网络运行中的网元设备、板件、软件异常状况的集中体现。在网络优化期间应该关注并查看告警信息，以便及时发现网络问题和告警之间的关系，帮助分析判断问题。

告警数据可以通过Socket接口从系统实时采集数据，也通过采集CDMA系统的OMC内告警数据文件方式获得，告警文件一般分为当前活动告警和历史告警两个文件。

3．数据分析

数据分析是网优工作的重点和难点，无线网络问题主要从网络覆盖指标、负荷性能指标、接入性能指标、保持性能指标来分析网络所存在的问题。影响数据分析成功与否的关键因素是：采集数据的准确性、数据分析的全面性，包括问题数据产生之前网络和周边环境变化情况。下面以掉话为例说明数据分析的两个方面。

（1）采集数据的正确性

由于网络问题的出现有偶然和必然两种，假如有用户投诉某时某地出现掉话，那么一定要采集用户投诉事件发生时间前后一周的点周边基站的掉话率、掉话次数、话务量等话务统计报告、告警数据，以及投诉用户号码的话单数据以备分析参考。到现场进行DT/CQT测试时，尽量采用客户发生问题的终端手机类型、模拟用户的使用习惯以及发生问题的具体位置进行测试。这样可以尽最大可能来还原问题的本质现象。如果不按以上原则采集数据，会造成分析问题偏差。

（2）数据分析的全面性

影响网络问题的因素有很多，如掉话问题，需要针对不同掉话原因产生的背景数据进行分析，了解掉话点周边基站的网络负荷问题、基站硬件告警数据、基站小区的邻区列表是否齐全、切换参数设置是否合理、掉话计数器中何种原因的掉话计数器占比最多、话单数据中掉话原因，DT/CQT测试分析该小区的覆盖区域无线环境（是否存在弱覆盖、越区覆盖、导频污染）情况，是否存在直放站、基站接收端RSSI指标情况等，以及基站GPS时钟、基站收发天馈通道检查等，另外发生问题之前，掉话网元相关系统是否存在软件升级、硬件替换、参数调整等网络变动情况，以及掉话区域周边有无各种可能造成话务高的事件（如运动会、展览会或者周边有新建建筑等情况）。分析的数据越全面，得出的结论越科学、正确。

4．制订方案

针对统计KPI性能指标、路测数据、投诉数据等问题，经过网优人员数据分析后，找出问题的原因，需要制定相应的优化调整手段。在制订方案时需要综合考虑几个问题，大范围调整网络参数需要评估其他网元可能产生的负面影响、调整天线方位角需要考虑不要产生新的问题区域。有时解决问题的方案可能有几种，选用的原则是按对现网影响程度、问题解决的程度、实施难易程度顺序选择。针对可能造成现网影响的需要制订应对措施，确保网络正常运行。

5．方案实施

优化方案的实施一般由其他部门人员进行，参数修改由OMC操作维护人员负责实施，天馈调整一般由基站维护人员负责实施，方案实施过程中需要注意严密监视相关改动网元性能指标变化情况，确保方案实施对现网不产生负面影响。

6．优化验收

优化方案实施完成后，优化人员要及时评估优化方案产生的效果，判断网络问题是否解决，如果问题解决，则优化流程结束，假设优化方案实施后网络问题没有解决，则需要进行继续优化，重新启动新的优化流程。

在阶段性的网优工作完成后，以验收的形式通过文档，保留优化经验以及优化调整的各类现场数据。