- 易迪拓培训,专注于微波、射频、天线设计工程师的培养
CDMA网络覆盖问题及优化措施
录入：edatop.com 点击：
引言
网络覆盖是衡量一个网络优劣的关键，CDMA网络的覆盖、容量和质量不是孤立的，而是相互制约的，从而导致了网络规划、优化方法及过程的复杂性。进行无线覆盖优化时主要参考指标有：前向FER（前向误帧率），Ec/Io（导频信噪比），Tx（移动台发射功率）和Rx（移动台接收功率）。
笔者在参与中国电信采用450M频段的村村通系统优化过程中，整理了部分与覆盖问题相关的数据，并且使用中兴通讯开发的路测分析软件ZXPOS CNT1分析上述的参考指标，着重分析了边缘覆盖、越区覆盖和前反向链路不平衡现象等典型覆盖问题。
1、边缘覆盖与覆盖盲区
终端处于小区边缘覆盖范围时，一般显示信号都比较差，通话困难，容易产生掉话。通过路测分析软件观测各指标通常显示为：前向FER高，Ec/Io可好可坏，Tx高，Rx差。使用中兴通讯股份有限公司开发的路测分析软件ZXPOS CNT1测试的一个效果图，该测试点处于小区覆盖边缘。
虽然Ec/Io较好，但是Tx已经为13.25dBm，同时前向FER也在3%以上，可以看出该用户已经处于小区覆盖边缘。针对边缘覆盖问题的优化措施可以从基站侧和终端侧来考虑。
从基站侧，如果小区覆盖范围过大可以通过加大天线下倾角，减小导频信道功率等方式，如果小区覆盖范围过小，可以增加导频信道功率或者更换高增益天线等方式来解决。
从终端来看，可以通过调整定向天线方向等方式使通话性能得到改善，通过调整用户家室外定向天线使性能得到改善的测试效果图，前向发射功率已经减小为0.25 dBm，对中国电信的CDMA450M系统来说调整终端室外定向朝向可以解决部分边缘覆盖区信号差的问题。
在边缘地区，如果移动台接收电平较低，会导致前向Ec/Io较差，前向链路的质量严重下降，此时Tx会更加加大，前向FER加大，直至覆盖空洞，这时各指标通常显示为：前向FER高，Ec/Io低，Tx高，Rx低。覆盖空洞是由于覆盖不够引起的，主要原因有：用户距服务基站距离太远或者基站天线高度过低等。
针对覆盖空洞的解决方案主要有：增加某扇区的导频功率使之有主导频；调整该扇区天馈的物理参数（天线方位角、下倾角及天线类型）；根据情况增加直放站、射频拉远、基站加强覆盖等。
2、越区覆盖
越区覆盖是网络优化工作中经常提到的一个概念，即一个扇区的信号出现在规划之外的区域，这个区域和信号源位置有相当远的距离，甚至越过数个扇区。某运营商CDMA网络建网初期建设了一些大功率大覆盖的基站，天线过高，覆盖距离过远，在经过数期扩容后，增加了不少覆盖扇区，初期基站天线的高度应该适当降低，否则对周围基站扇区产生干扰，同时也会产生越区覆盖。通过CNT1观测各指标通常显示为：前向FER高；Ec/Io可好可坏；Tx高（＞10 dBm）；Rx可好可坏（一般都不好）。通过加载带有地理化信息的分析软件后可以明显观测到越区覆盖。
引起越区覆盖问题的原因一般可包括高站越区，由于无线环境导致的越区和相邻扇区间越区等。从基站侧一般需要通过调整天馈系统来解决，比如适当降低天线的挂高，或者加大存在越区现象扇区的下倾角。对中国电信采用的CDMA450M系统也可以采用调整室外定向天线，使终端不使用越区覆盖站点的信号来解决此问题。
3、前反向链路不平衡
如果移动台接收到的导频强度或Ec/Io很高，意味着前向链路很好，但移动台发射功率却已经调整到了最大，这说明反向链路很差，这两项指标说明存在前反向链路不平衡。各指标显示通常为：前向FER高，Ec/Io较好，TX高，RX高。由于前反向链路不平衡导致用户严重无法通话的CQT测试效果，虽然接收功率较强，但反向发射功率已经达到极限值26 dBm。
造成前反向链路不平衡的主要原因有：
（1）强干扰阻塞了反向链路，反向链路的覆盖范围会有相应的收缩，而前向链路的覆盖并不受影响造成前反向链路不平衡；
（2）导频信道增益太高，前向导频信号的覆盖范围可能会超过移动台发射机的覆盖范围（越区覆盖），移动台检测到该导频并向该基站发起登记，但由于链路不平衡基站无法检测到该请求；
（3）如果基站搜索窗设置太小，可能检测不到比较强的多径，造成前反向链路不平衡；
对CDMA系统来说，如果前向功率过大，会引起越区覆盖，干扰其他小区的终端正常通话；如果反向链路功率过大，会牺牲系统容量。在反向链路，小区大小是由移动台最大发射功率决定，小区的实际负载越轻，反向链路半径就越大，移动台发射功率越大，小区半径越大，同时消耗的基站前向功率越大，因此对CDMA系统来说最好要前反向链路平衡。
解决前反向链路不平衡的主要方法有：降低导频信道发射功率，使导频信道和业务信道覆盖平衡；增加新的基站解决不平衡问题。
4、总结
与传统的移动通信系统不同，CDMA系统的覆盖、容量和质量相互制约，CDMA无线网络覆盖不简单取决于发射功率、天线高度、天线增益等，而与网络中实际的话务分布等因素有关，基站覆盖范围内用户数量多少将直接影响基站的覆盖范围，同时覆盖范围的变化又会影响到系统的切换性能和话音质量等问题。因此覆盖优化一直贯穿CDMA网络运营的始终，本文通过几个常用的指标分析了典型的覆盖问题，对运营商分析网络覆盖等问题具有一定的借鉴意义。
网络覆盖是衡量一个网络优劣的关键，CDMA网络的覆盖、容量和质量不是孤立的，而是相互制约的，从而导致了网络规划、优化方法及过程的复杂性。进行无线覆盖优化时主要参考指标有：前向FER（前向误帧率），Ec/Io（导频信噪比），Tx（移动台发射功率）和Rx（移动台接收功率）。
笔者在参与中国电信采用450M频段的村村通系统优化过程中，整理了部分与覆盖问题相关的数据，并且使用中兴通讯开发的路测分析软件ZXPOS CNT1分析上述的参考指标，着重分析了边缘覆盖、越区覆盖和前反向链路不平衡现象等典型覆盖问题。
1、边缘覆盖与覆盖盲区
终端处于小区边缘覆盖范围时，一般显示信号都比较差，通话困难，容易产生掉话。通过路测分析软件观测各指标通常显示为：前向FER高，Ec/Io可好可坏，Tx高，Rx差。使用中兴通讯股份有限公司开发的路测分析软件ZXPOS CNT1测试的一个效果图，该测试点处于小区覆盖边缘。
虽然Ec/Io较好，但是Tx已经为13.25dBm，同时前向FER也在3%以上，可以看出该用户已经处于小区覆盖边缘。针对边缘覆盖问题的优化措施可以从基站侧和终端侧来考虑。
从基站侧，如果小区覆盖范围过大可以通过加大天线下倾角，减小导频信道功率等方式，如果小区覆盖范围过小，可以增加导频信道功率或者更换高增益天线等方式来解决。
从终端来看，可以通过调整定向天线方向等方式使通话性能得到改善，通过调整用户家室外定向天线使性能得到改善的测试效果图，前向发射功率已经减小为0.25 dBm，对中国电信的CDMA450M系统来说调整终端室外定向朝向可以解决部分边缘覆盖区信号差的问题。
在边缘地区，如果移动台接收电平较低，会导致前向Ec/Io较差，前向链路的质量严重下降，此时Tx会更加加大，前向FER加大，直至覆盖空洞，这时各指标通常显示为：前向FER高，Ec/Io低，Tx高，Rx低。覆盖空洞是由于覆盖不够引起的，主要原因有：用户距服务基站距离太远或者基站天线高度过低等。
针对覆盖空洞的解决方案主要有：增加某扇区的导频功率使之有主导频；调整该扇区天馈的物理参数（天线方位角、下倾角及天线类型）；根据情况增加直放站、射频拉远、基站加强覆盖等。
2、越区覆盖
越区覆盖是网络优化工作中经常提到的一个概念，即一个扇区的信号出现在规划之外的区域，这个区域和信号源位置有相当远的距离，甚至越过数个扇区。某运营商CDMA网络建网初期建设了一些大功率大覆盖的基站，天线过高，覆盖距离过远，在经过数期扩容后，增加了不少覆盖扇区，初期基站天线的高度应该适当降低，否则对周围基站扇区产生干扰，同时也会产生越区覆盖。通过CNT1观测各指标通常显示为：前向FER高；Ec/Io可好可坏；Tx高（＞10 dBm）；Rx可好可坏（一般都不好）。通过加载带有地理化信息的分析软件后可以明显观测到越区覆盖。
引起越区覆盖问题的原因一般可包括高站越区，由于无线环境导致的越区和相邻扇区间越区等。从基站侧一般需要通过调整天馈系统来解决，比如适当降低天线的挂高，或者加大存在越区现象扇区的下倾角。对中国电信采用的CDMA450M系统也可以采用调整室外定向天线，使终端不使用越区覆盖站点的信号来解决此问题。
3、前反向链路不平衡
如果移动台接收到的导频强度或Ec/Io很高，意味着前向链路很好，但移动台发射功率却已经调整到了最大，这说明反向链路很差，这两项指标说明存在前反向链路不平衡。各指标显示通常为：前向FER高，Ec/Io较好，TX高，RX高。由于前反向链路不平衡导致用户严重无法通话的CQT测试效果，虽然接收功率较强，但反向发射功率已经达到极限值26 dBm。
造成前反向链路不平衡的主要原因有：
（1）强干扰阻塞了反向链路，反向链路的覆盖范围会有相应的收缩，而前向链路的覆盖并不受影响造成前反向链路不平衡；
（2）导频信道增益太高，前向导频信号的覆盖范围可能会超过移动台发射机的覆盖范围（越区覆盖），移动台检测到该导频并向该基站发起登记，但由于链路不平衡基站无法检测到该请求；
（3）如果基站搜索窗设置太小，可能检测不到比较强的多径，造成前反向链路不平衡；
对CDMA系统来说，如果前向功率过大，会引起越区覆盖，干扰其他小区的终端正常通话；如果反向链路功率过大，会牺牲系统容量。在反向链路，小区大小是由移动台最大发射功率决定，小区的实际负载越轻，反向链路半径就越大，移动台发射功率越大，小区半径越大，同时消耗的基站前向功率越大，因此对CDMA系统来说最好要前反向链路平衡。
解决前反向链路不平衡的主要方法有：降低导频信道发射功率，使导频信道和业务信道覆盖平衡；增加新的基站解决不平衡问题。
4、总结
与传统的移动通信系统不同，CDMA系统的覆盖、容量和质量相互制约，CDMA无线网络覆盖不简单取决于发射功率、天线高度、天线增益等，而与网络中实际的话务分布等因素有关，基站覆盖范围内用户数量多少将直接影响基站的覆盖范围，同时覆盖范围的变化又会影响到系统的切换性能和话音质量等问题。因此覆盖优化一直贯穿CDMA网络运营的始终，本文通过几个常用的指标分析了典型的覆盖问题，对运营商分析网络覆盖等问题具有一定的借鉴意义。
上一篇：第三代移动通信系统的主要业务介绍
下一篇：短距离无线通信技术:谁是真正的王者
