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1、第六章 TD网络评估与关键性能指标KPI随着电信市场的日益逐步开放，电信运营商之间的竞争更加激烈。网络运行营质量作为向客户提供优质服务的基础，日益受到电信运营商的重视。无线网络作为用户接入的关键部分，更是运营商关注的重中之重。随着TD-SCDMA网络的不断建设，如何科学、全面的把握其无线网络质量摆在了电信运营商的面前。虽然移动电信运营商已经具备了丰富的GSM/GPRS无线网络管理经验，建立起了一定的网络质量评价体系，但是对于TD-SCDMA无线网络评价体系尚未完全建立。本章给出TD-SCDMA网络质量评价体系建立的原则与方法，提出适用于TD-SCDMA网络的KPI分类方法，以此为基础确立网络评
2、价体系，并给出各场景下的建议值。6.1 TD-SCDMA无线网络评估概述无线网络评估目的在于通过对网络运行数据的分析，客观反应网络覆盖、容量及业务性能现状，发现网络存在的缺陷与不足，明确网络优化调整目标，同时总结网络初始优化经验，指导网络运行维护及日常维护优化工作。无线网络评估是对处于实际运营中的通信网络进行一至多次全面的数据采集、统计和综合分析后对网络的无线性能、交换性能、网络运行维护质量、设备及资源的利用率直至最终的经济效益等诸多方面做出技术和经济的分析。无线网络评估用途十分广泛，在移动通信网络的建设和维护过程中，针对网络性能的各个方面和网络建设的各个时期，均需要采用网络评估技术。网络评估
3、既适用于评估无线传输技术，也适用于评估网络的业务性能，既可以用来作为网络建设前期候选技术的选择，也可以作为网络建设完成后进行网络优化的评定基础。TD-SCDMA网络评估侧重于从用户的角度、功能的角度对网络进行评价。网络评估的作用如图6-1所示。通过对正在运行的网络进行无线网络评估，分析网络质量及运行情况、总结网络问题及优化方案、得出投资利用率及建设计划建议等多方面内容，将这些反馈回来，又进一步影响了正常运行的网络，从而使得无线网络朝着网络运营管理者希望的方向发展。图6-1 无线网络评估的作用6.1.1 网络评估原则为了确保网络评估的客观公正和有效，网络评估需要遵循以下原则：（1）条件性：由于网
4、络评估是在现有的或所规划网络的具体条件受限的前提下进行，因此评估网络性能或某项技术的优劣，不能简单依据某些参数指标的好坏来认定网络是否满足标准，应该综合考虑各项指标和限制条件，做出合理的评估结论。（2）可行性：网络评估需要确立具体可行的评估方法，例如，所确定的评估参数指标应可采集得到，所采用的技术手段是现有条件下可实现的。（3）有效性：网络评估的结论能够客观真实反映所评估项目的实际情况。为了满足这个原则，需要对评估过程中各个环节予以注意。包括测试环境的设定要全面，参数指标的选择要合理，数据采集的方法要科学。（4）一致性：不同的评估者采用相同的评估方法对同一网络的评估结果应该基本一致。只有保持一
5、致性才能证明所采用评估方法的客观性，如果用同一种评估方法对同一网络的评估出现多种不同的结果，显然无法获得令人信服的结论。6.1.2 TD-SCDMA网络评估流程图6-2 无线网络评估的闭环过程网络评估目的在于客观分析网络覆盖及性能现状，发现网络存在的缺陷和不足，明确网络优化调整目标，同时总结网络初始优化经验，指导网络运行维护及日常维护优化工作。基于以上目标分析，网络评估可分阶段实施：第一阶段：侧重于网络现状分析，明确网络优化、调整和扩容目标。评估内容包括网络拓扑结构评估和无线网络性能分析评估；第二阶段：在了解网络现状的基础上，关注网络日常维护优化。评估内容在第一阶段评估的基础上增加网络优化评估
6、，深入剖析TD无线网络优化流程、方法和关键案例，为网络商用运行积累维护优化经验。网络评估过程示意如图6-2。6.1.3 TD-SCDMA网络性能评估内容从技术层面来看，无线网络评估是围绕着覆盖、容量和质量3三个方面进行的。通过评估分析，可客观了解区域内点、线、面目标区域的覆盖强度、干扰状况、业务性能等关键指标信息，并具体定位问题区域的范围和类型，明确未来优化调整的重点；并通过与GSM网络的对比，分析TD网络与GSM网络的覆盖与性能差距，明确网络建设发展重点和方向。这一小节只对概念进行大体介绍，详细的指标定义、计算以及分析将在无线网络指标体系一节中进行详细描述。6.1.3.1 网络覆盖评估无线网
7、络的首要目的就是对预定的区域进行有效的覆盖，以满足该区域内终端UE正常业务的需求（包括语音业务和数据业务）。因此，覆盖是无线网络建设首先需要完成的任务，并且应该以不同区域类型分类完成。网络覆盖质量主要依据RSCP和C/I来衡量，包括上下行不同业务覆盖平衡情状况、公共/业务信道的平衡情况及上/下行链路的平衡情况。下行衡量指标包括RSCP和C/I，上行衡量指标主要参考终端UE发射功率。6.1.3.2 网络容量评估网络容量评估的目的是评估网络的容量受限情况，因为在不同的场景下，不同业务在一定的QoS要求下，TD-SCDMA网络的容量可能表现为码道受限或干扰受限，还需要进一步对网络容量上/下行受限的情
8、况进行评估和分析。合理规划的TD-SCDMA网络容量可以表现为码道受限，对于未达到码道受限的系统，应进一步分析网络容量受限的原因，排除干扰因素，使得网络达到最大容量。6.1.3.3 网络质量评估1. 网络干扰评估在移动通信从2G向3G过渡的今天，新的通信技术不断得到应用，新的移动运营商日益发展，射频资源日趋紧张，各种潜在干扰源正以惊人的速度不断产生。旧有的专用无线电系统占用现有频率资源，不同运营商网络配置不当、发信机自身设置问题、小区重叠、环境、电磁兼容以及有意干扰都是移动通信网络射频干扰产生的原因。目前已有的移动通信体制占用的射频资源都在2.5GHz以下，因此这一频带的特点就是存在较多干扰。
9、干扰对于无线网络的影响较大，甚至可以影响整个无线系统的正常工作。对于TD-SCDMA系统，这种干扰会影响到业务质量，包括各种业务起呼失败、CS或者PS业务掉话等现象。网络干扰主要分为两类：系统内干扰与系统外干扰。系统内干扰是指部分基站越区覆盖或由于不合理的频率规划导致同频覆盖区域的重叠等，可以进行通过对基站的射频参数调整或者重新频率规划来解决上述问题；系统外干扰则是指本系统以外其他系统的电磁能量落入本系统频段内而对本系统带来干扰，对于系统外干扰，可通过频率规划或清频的方法来解决。CDMA系统对干扰极其敏感，TD-SCDMA系统也是一样，系统内干扰使蜂窝架构的合理性提到首要位置，而系统外干扰则需
10、要清频。由于信号干扰会直接影响到信号的底噪和通话质量，可以较容易的从路测中直接发现，可以在路测中考虑P-CCPCH RSCP、C/I和UE的TX Power来综合衡量干扰。2. 业务质量评估业务质量直接关系到用户的满意度，能否及时可靠的向用户提供高质量的移动通信服务，关乎到TD-SCDMA网络运营的成败。TD-SCDMA无线网络所能提供的业务按照业务类型可划分为话音业务和数据业务两大类。话务统计指标和测试指标是反映无线网络性能的重要指标，下面分别对话音和数据两种业务进行比较。（1）话音和视频电话业务评估在话音质量方面，TD-SCDMA与2G时代的GSM和IS-95的指标不同，GSM使用BER（
11、Bit Error Rate，误比特率）评估，IS-95使用FER（Frame Error Rate，误帧率）评估，而TD-SCDMA则采用BLER（Block Error Rate，误块率）评估。TD-SCDMA话音质量一方面可以通过BLER来评估，同时可以借鉴通信系统通用的MOS分衡量标准，可以从话音质量感受的角度将两者统一起来。常用的MOS分评价方法包括主观MOS分评价和客观MOS分评价。主观MOS分评价采用ITU-T P.800和P.830建议书，由不同的人分别对原始语料和经过系统处理后有衰退语料进行主观感觉对比，得出MOS分，最后求平均值。而客观MOS分评价则采用ITU-T P.86
12、2建议书提供的PESQ方法，由专门的仪器（如Agilent的VQT测试仪）或软件进行测试。对于CS64K的视频电话业务，除了有话音质量外，还有流媒体的质量，其评估标准与话音略有不同，增加了时延、时延抖动等指标。除了话音质量外，还有其他一些话音相关的KPI指标。1）呼叫接通率2）平均呼叫接通时间3）掉话率4）话音业务切换及成功率等对网络进行评估的时候，要综合以上多种指标。对于这些指标的定义，TD-SCDMA和GSM的定义基本上是一致的，由于话务统计更能反映出无线网络的整体性能，因此，在条件允许的情况下，最好使用话务统计指标进行对比。（2）数据业务的评估支持高速数据业务是3G的一个重要特点，在GS
13、M/GPRS时代，也能进行部分数据业务，但数据业务速率非常低，不能有效支持流媒体、无线上网等多种PS业务，3G可以有效弥补这一缺点。对于数据业务的评估可以通过以下KPI指标来衡量。1）PDP激活成功率2）业务平均速率3）业务时延4）数据业务切换成功率等以上指标可以通过路测得到，根据路测结果统计出各项指标，对数据业务的性能做评估。3. 无线资源利用率评估无线网路的建设投资在整个TD-SCDMA网络的建设中占有重要部分，根据以往2G的建设经验，无线网络的投资大约占整个系统投资的70%左右，占有举足轻重的作用，因此无线网络是否得到了合理利用也是衡量通信系统有效性的一个重要方面。通过资源利用率则可以很
14、好地对网络进行评估。它可以反映出实际网络运营资源与规划设计总资源的比例，从而有效提高资源利用率，使网络的各项投资成本达到最大的性价比，例如，过低的无线利用率说明了投资过于超前，造成了一定的资源浪费。6.1.4 TD-SCDMA无线网络初始优化评估网络初始优化是网络商用前的关键环节，网络规划方案的缺陷、建设方案的不合理、工程施工建设的不足、参数设置的不合理以及设备问题都会在该阶段集中出现。因此，整理优化流程，对网络初始优化的每个环节进行评估分析，总结经验，对于网络运行维护、日常优化和后期网络扩容建设具有极其关键的意义。网络初始优化评估分别从单站点验证、RF优化及接入层关键过程分析三个角度对网络进
15、行评估，流程及内容概要如图6-3所示。图6-3 UTRAN网络初始优化评估及内容概要6.2 TD-SCDMA质量评估体系从技术层面来看，无线网络评估是围绕着覆盖、容量和质量3个方面进行的。通过评估分析，可客观了解区域内点、线、面目标区域的覆盖强度、干扰状况、业务性能等关键指标信息，并具体定位问题区域的范围和类型，明确未来优化调整的重点；并通过与GSM网络的对比，分析TD网络与GSM网络的覆盖与性能差距，明确网络建设发展重点和方向。TD-SCDMA无线接入网络KPI指标包括覆盖强度、质量、网络负荷、网络运行指标等多项内容；在宏观上，具体取值与网络建设成本要求、投资收益率、市场策略及业务服务等级相
16、关；在微观上与系统基本原理、工程参数设置、接入网络关键过程实现算法密切相关。本节首先对无线接入网络评估的指标体系进行详细介绍，说明从覆盖、容量及网络质量等几个方面如何定义相应指标，评估分析网络性能。其次，从理论上分析研究指标的推导计算过程，包括确定KPI指标的网络参数、导频覆盖、系统负荷、网络运行指标的具体定义及计算过程，并针对具体指标给出网络优化分析的相关建议。最后，基于理论过程分析，并参考国内试验网络测试数据，分析确定指标建议值。6.2.1 TD-SCDMA网络拓扑结构评估在此通过对现有的TD-SCDMA无线网络系统的网络结构进行评估，以帮助我们对现有现有的TD-SCDMA无线网络有一个整体了解。TD-SCDMA无线网络结构评估包括如下几个方面内容：（1）对现有的TD-SCDMA网络的RNC区域现状进行
