浅析CDMA网络规划与优化

摘要　文章通过对CDMA网络规划与优化关系的分析，结合实际探讨了联通CDMA发展各阶段网络规划与优化的特点，提出了在现阶段需要进一步实现网络规划与优化协调统一的重要性及实施建议。

1、网络规划与网络优化概述

1.1　网络规划简述

网络规划作为网络建设的前期工作，主要涵盖了两方面，无线网络规划和网络计算。无线网络规划主要包括链路预算，容量、所需小区站址数目的计算，以及各基站站址的详细覆盖和参数规划；在网络计算中，需要计算基站中所需信道单元的数目、传输线路的容量、基站控制器、交换机和其他网络单元的数目。

无线网络规划一般划分为三个阶段，分别为准备阶段、小区估算和详细的网络规划。准备阶段，我们主要需建立覆盖和容量目标，因为覆盖和容量目标是所需质量和整个网络成本之间的一个权衡；小区估算阶段，主要依据对小区容量的预测、小区覆盖范围的预测及覆盖区域的业务需求预测，估算出所需小区数；详细的网络规划阶段主要包括站点规划、PN规划、扇区信道载波配置、以及在此基础上进行的网络覆盖、话务模型生成等。

1.2　网络优化简述

在网络规划设计中，不可避免的存在一些考虑不到的问题，如由于市政建设导致传播环境的改变、用户业务量的改变以及业务质量要求的改变等，这就需要在建网后对网络进行相关的调整，于是引入了网络优化这项工作。

网络优化是指在网络设备正常运行、配置基本满足需求的前提下，通过数据采集、分析、DT和CQ测试，并结合业务发展动态、无线环境变化等，发现网络中存在的隐性故障和问题，找出影响网络质量的原因，并通过技术、工程手段进行参数修改、硬件调测、网络配置调整等，使得网络质量保持较高的水平，提升网络的资源利用率，实现现网的合理性和最优化。

一般来说，网络优化工作主要包括硬件检测、DT和CQT测试及数据分析、统计数据分析、参数调整、天线调整等等。

1.3　网络规划与网络优化的相关性

前面我们主要对网络规划和网络优化的概念进行了简单的探讨，下面我们将探讨一下网络规划与优化的相关性，即两者之间的相互作用、相互影响。为清楚说明这个问题，我们将从两方面进行分析。

（1）网络规划是网络优化的基础

任何一个网络的建设，都是基于网络规划加以工程施工和后期调整，因此可以认为，网络规划是网络建设这个金字塔的最顶层，是网络的发展纲领，是工程建设的灵魂，它的科学性和准确性，直接影响着整个网络的性能。如果网络规划的好，站点布局、站高、天馈系统选择合理、参数设计正确，其后的网络优化工作就能事半功倍，网络将会处于良性循环状态；相反，如果规划不合理，就会导致网络后期频繁性的调整，这不但会造成资金的浪费，而且会严重影响网络的稳定性。

（2）网络优化是规划的修正与补充，同时为后续的规划提供可靠的依据

网络优化是在基于现网网络布局的基础上，运用各种手段，对现网进行调整，使网络的结构更加合理。如通过相关参数的调整，解决规划中由于邻区、PN设置不合理导致的掉话问题等；通过天线方位角、俯仰角的调整，解决了可能出现的导频污染或深度覆盖不良的问题等。网络优化是对规划、设计及工程中的缺陷进行修正完善。

网络优化是个持续开展和逐步深入的过程，其一个主要的工作特征就是注重数据采集和数据分析，因此它积累了大量的DT和CQT测试数据、统计数据等，并在这些数据的分析基础上，逐渐熟知整个网络的覆盖情况、话务情况和存在的问题点。而这些数据，正是网络规划工作开展的依据，因此网络优化为规划提供了详实的数据基础；此外，网络优化可以通过相关路测数据校准网络规划的模型，提高网络的准确性。也正基于此，加上有了前期对规划问题的处理经验，网络优化可以在规划站点设置、参数设置上提出相关的参考建议等。

2、CDMA网络不同阶段网络规划和网络优化的特点

2.1　CDMA不同发展时期网络规划的技术要求

我们知道，一个网络从开始建设到逐步完善，需要一个较长的周期。在不同发展阶段，网络建设目的是不同的，因此规划的方式也是不同的，这也正是我们前面所提到的网络规划的准备阶段需要建立覆盖和容量目标的原因。联通CDMA网络主要经历了四个重要的发展时期，具体说明如下：

（1）CDMA一期工程建设

CDMA一期工程建设的主要目的是建设CDMA IS-95A网络，向用户提供CDMA语音业务。该工程主要特点是广覆盖、小配置，力争以最少的投资实现最广的覆盖。此时的网络规划在基于这个目标的前提下，在站址选择上基本上尽可能的选取高点，如城区有绝对高度的大厦、高山站等，在天线选型上基本上采用了水平波瓣90度的单极化天线或全向天线，在设备选型上主要采用了单载频全向基站、直放站等。

（2）CDMA二期工程建设

CDMA二期工程建设的目的是对一期工程的CDMA网络进行优化和升级，通过网络优化弥补一期工程后网络覆盖和容量上的不足，同时将网络全面升级为CDMA2000 1x网络。基于这个目的，本期的规划主要针对部分基站进行配置和站址调整，在话务热点地区增加第二载频用于提升网络容量，同时就如何充分利用现有的信道资源建成语音和数据混合的网络进行规划，具体体现在双载波区域是否采用201数据专用模式或数据语音混合模式、数据业务在不同业务区的信道如何配置等。

（3）CDMA三期工程建设

CDMA三期工程建设的目的随着业务量的增长，业务类型的增长，一方面加强网络的深度覆盖和室内覆盖，一方面提升网络能力，充分发挥CDMA2000 1X数据业务的技术优势，提供独具特色的数据业务。基于这个前提，本期的网络规划主要加强了密集区域基站的建设，包括室内分布系统的大规模建设，以满足网络深度覆盖和业务增长的需求。

（4）CDMA现阶段的网络优化调整和补点工程

随着三阶段大规模工程建设的结束和"市场经营"核心地位的确立，CDMA网络建设逐步由规模性的工程实施转向了以网络优化调整为主，局部规划补点为辅的建设模式。现阶段的网络建设，不再仅仅考虑覆盖和容量，更多的要考虑资源利用率、考虑如何提升用户满意度，因此就要求对网络做精做细。此时的网络规划，一方面要更加贴近市场、贴近客户需求，另一方面要紧密结合网络优化，依靠网络优化的实施来实现固有网络的合理性和最优性，在此基础上有针对性的对网络进行规划补点。因此本阶段的网络规划不在独立于网络优化，两者是相辅相成、密不可分的。这也就是我们后面所要探讨的在现阶段实现CDMA网络规划与优化的协调统一的原因。

2.2　CDMA网络建设不同阶段对网络优化的需求

联通CDMA网络的建设经历了三期大规模的建设和后期的优化调整及补点工程，其在各阶段对网络优化的要求也是不同的。

（1）CDMA一期工程阶段

CDMA一期工程的网络优化工作一般是设备厂家或第三方优化公司开展的，由于是全新的移动通信网络，建设、维护工作是逐步学习探讨的阶段，网络优化更是如此，因此CDMA一期工程的网络优化主要集中在单站的优化，其主要目的也是为了更好的达到广覆盖的目的。此阶段公司技术人员参与网络优化工作相对较少，对网络优化工作的重视度较为一般。

（2）CDMA二、三期工程阶段

CDMA二、三期工程中，逐步提升了网络优化的力度，如指出了通过优化的手段弥补一期工程中网络覆盖和容量不足的问题等观点。这一阶段也是联通网优人员逐步认知CDMA网络和学习网络优化的过程，此时的网络优化工作主要集中在依靠自身的力量进行局部区域的优化调整和日常网络投诉问题的处理。

（3）现阶段

随着网络的进一步完善，规模性工程建设暂停后，网络优化得到了越来越多的关注，这种情况主要有两方面的原因促成的，一是设备供应商逐渐的淡出了网络优化工作，更多网络问题需要依靠自己的力量加以解决；另一方面网优人员的技术能力在前期的实践中也得到了明显的提升，已经具备了网络优化的能力。因此为更好的锻炼网优队伍，同时也为节约优化成本，各公司都大大加强了网络优化的重视力度，福建联通于2004年成立网优中心也正是顺应这个潮流的改革。此阶段的网络优化工作，在深度、广度上都有了前所未有的提升，城区、县域大规模的网络优化、数据业务、统计指标等高难度的专项优化等都在持续开展。

3、网络规划不合理对网络的影响

就CDMA网络而言，前面我们提到，在其建设的不同阶段目的是不同的，因此规划思路也是不同的，这也就导致了许多在前期看来是合理的规划方案，随着网络的完善、业务的增长，逐步暴露出其不合理性和负面影响。结合笔者现阶段网络优化过程中发现的问题来看，前期网络规划的不合理性主要反映在局部区域站点规划不合理和PN规划不合理两方面。

3.1　局部区域站点规划不合理

大家知道，在当前CDMA网络优化过程中，导频污染是一个普遍存在的、需要重点解决的问题，如何解决好导频污染问题对提高网络质量起着关键的作用。导频污染问题不仅仅降低了系统的容量，而且也容易导致区域的频繁掉话和呼叫建立失败。因此前期各地市都直接或间接围绕着减少导频污染开展了优化工作，如城区覆盖控制、天线更换、减少软切换因子专项优化、高山站优化等。是什么原因导致了当前网络普遍存在的导频污染问题，很大一部分是由于在站点的规划建设上存在不合理性。

站点规划不合理性就前期发现的问题来看，主要集中在站址高度不合理、天线及基站设备选型上的不合理两方面。如建网初期，为满足广覆盖问题，许多地方特别是山区的县市，建设了许多高山站，在当时很好的满足的网络广覆盖的目的。但现在，随着业务的发展、基站的增加以及用户

对网络服务要求的提升，高山站的负面影响也逐渐显现出来，如覆盖区域通话断续、易掉话、信号不稳定、有信号无法接入等成了高山站常见的网络投诉问题，在统计指标上，高掉话、低呼建基站扇区里也常见高山站的身影，在DT测试上，也会发现高山站的信号游荡于城市四周，导致了覆盖区域的导频污染问题。由于基站的绝对高度，当前希望通过网络优化的手段如调整方位、俯仰角乃至更换天线等都无法根本解决其过覆盖问题，因此往往只能通过关闭扇区或搬迁基站来加以解决；天线设备的选型不合理性主要体现在城区有许多水平波瓣90度低增益天线，乡镇区有许多全向基站等，这一方面导致了城区重叠覆盖区域广，另一方面也导致了部分区域深度覆盖不良的问题。特别是部分乡镇的覆盖一般采用在镇区附近选择一个较高的山头建设铁塔全向基站，其固然起到了节省设备和广覆盖的效果，但也导致了主要覆盖区域的信号深度覆盖不良，引起了大量的投诉。而这种情况导致的网络问题，在优化实施上通过常规调整也是无法实现的，往往也需要通过更换天线或新增扇区方可加以解决，这也不可避免的导致了一些天线资源或其它硬件资源的浪费。

3.2　局部区域PN规划不合理

在CDMA2000中，扇区是通过一个215长的m序列来区分的，它在不同扇区通过PN的相位作一定偏移来实现。由于只有有限数量的PN偏置，最多512个不同的相位可用，因此需要对PN偏置的应用进行规划，以避免PN混淆。在实际规划CDMA网络的PN偏置时，首先要确定系统参数PILOT_INC，PILOT_INC的取值决定了不同基站导频间的相位偏移量。之后规划可用的PN偏置数目，而可用的PN偏置个数=512/PILOT_INC。PILOT_INC越小，则可用导频相位偏置数越多，同相位的导频间复用距离将增大，这样将降低同相复用导频间的干扰，但另一方面，它也会导致相邻导频之间容易出现PN混淆的情况。目前，福建联通一般采用的PILOT_INC=3，可用的偏置数为170个，相邻两个偏置之间的相位差为192chips。

一般来说，这样的PN规划方式，基本可以满足网络的PN数量需求和复用需求，但结合福建海域面积广、丘陵地形多的情况，如在实际运用中完全依照这种模式会导致一些负面作用。如在海域覆盖和山区广覆盖方面，由于覆盖距离一般在数十公里，此时如果采用PILOT_INC为3的方式，就会出现PN判别上的错误，而导致切换失败、掉话等一系列问题。另一方面，由于目前网络大量采用了光纤直放站或微蜂窝射频拉远的方式，因此在拉远端覆盖区域会出现切换失败和大量掉话，原因往往也是由于光纤时延偏大，导致移动台判别出现错误。因此针对广覆盖和光纤拉远的情况，在PILOT_INC的设置上需进行规划设计调整。

另一方面，当前的基站较前期有了大量的增长，特别是城区，基站布局较为紧密，这样不可避免导致区域内大量的PN复用情况。由于在规划阶段，往往依据地形勘察和电子地图查看等直观方式来选定PN，这样虽然可以根本上避免相邻基站的同PN问题，但由于邻区列表的设置和下发关系，往往也会出现一些切换失败和掉话情况。

4、实现现阶段C网规划与优化的协调统一

通过前面的探讨，我们知道网络规划与优化之间有着密切的关系，不合理的网络规划对网络质量和优化工作的开展都有着相当的影响。正是基于此，同时结合现阶段CDMA网络发展的特点，我们认为当前网络规划与优化工作的开展需要实现两者的协调统一。

4.1　现阶段规划与优化协调统一的意义

由于当前网络工作的方向是逐步提升设备利用率和用户满意度，而在用户满意度方面，当前的主要问题依然是网络覆盖不良，主要为郊区镇村无信号和城区深度覆盖的问题，这也造成在设备利用率和用户满意度提升两方面存在相互矛盾的问题。针对这个问题，一方面需要业务部门在业务拓展中要考虑区域用户的潜在数量，注重设备利用率，避免资源的浪费，如采取在网络覆盖良好的地区特别是超闲基站覆盖区域大量发展用户，提升利用率等。另一方面，则需要通过技术部门网规、网优的相互结合，采用网络调整和局部补点的方式来加以解决。

由于此阶段，并不是一整期工程大规模的设备的供应，而是极少数的设备投入，因而网络的改良，更多的是依靠优化调整。此时，虽然网络规划依然是网络优化的基础、网络优化依然是网络规划的延伸，为规划提供前瞻性建议，但其联系较前期更加紧密了，甚至相互融入。一方面，规划和优化在工作开展计划上必须统筹安排，避免出现优化可解决的区域却在规划方面已计划新增基站，另一方面也避免因市场压力而频繁的开展进行拆东墙补西墙的网络调整工作。另一方面，规划和优化在工作开展期间需要及时沟通，避免出现新增基站或网络调整后由于软硬件方面的原因导致用户投诉。因此，此时的网络建设不能在循规蹈矩的按照规划、建设、优化的方式开展，而必须实现规划与优化的协调统一。

4.2　实现规划优化统一的建议

（1）规划方案制定前的优化配合

对规划方案的制定，网络优化应主动积极介入。一方面为规划方案提供详实的覆盖数据、话务数据等，对规划方案在覆盖方式和设备选型上提供参考建议；另一方面对规划方案拟解决区域进行深入分析或调整，确保当前网络问题点是通过优化手段无法加以解决的，避免导致资源浪费。

（2）站址选取方面

新增站址的选取，是一个网络建设的关键，一个合理的站址不仅仅可以有效解决网络的问题点，如覆盖或话务需求等，还需要尽可能避免导致对网络的负面作用，如过覆盖引起的导频污染问题等，毕竟我们现在所面对的是一个有一定规模用户的网络，任何一个微小的失误都有可能导致大量的用户投诉等。因此在站点规划上，不应仅仅由网络规划依据相关的规划经验或规划模型进行站址的选择。网优工作也应介入此方面，如采取模拟测试的方式对规划模型进行校正、核实区域的网络问题可否进一步采取网络优化的方式加以解决、新增站址的勘察及天线方位角、俯仰角参数的参考建议提交等。

（3）参数设置方面

区域任何一个基站的新增，并不仅仅需要完善该新增基站的参数即可，其周边的基站也必须进行相应的调整，如邻区列表的调整、功率参数的调整等。因此此时网络规划人员在制定相应的参数如PN、邻区等，需要与网络优化人员进行探讨，一方面可以确保规划人员合理的设置新增基站的参数，另一方面也可以使优化人员可以及时为后期基站开通后相关参数调整作相关的准备工作。

（4）优化调整方面

网络的调整，虽然更多的是基于大量数据分析基础上开展的，但即便是十分优秀的网优人才，在调整中都不可避免的会出现一些错误。特别是近阶段，网络的调整由于业务发展需求或其它方面的原因，相对较为频繁，因此出现失误的可能性也增大。如何尽可能的避免此现象的产生，就需要对网络调整后的效果进行预评估，此方面的工作类似于网络规划工作。因此，此时网络优化工作的开展就需要规划人员的参与，如利用规划软件等，对网络调整后的效果进行覆盖、话务模拟和校正，以便加强优化调整方案的可实施性和准确性。

5、小结

网络规划、工程实施、网络优化是构建一个网络必不可少的三个步骤，在建网初期，三者之间既是相互影响又是相对独立的。随着网络的逐步完善，三者之间的关系越加密切了，特别是现阶段，网络发展以优化调整为主，局部补点模式为辅的发展模式的确立，为进一步确保网络的稳定性和设备投入的效率，需要网络规划与优化进一步的融合，实现网络规划与优化的协调统一。