# 1L412030蜂窝移动通信系统的测试和优化
# 1L412031蜂窝移动通信系统的测试
在我国移动通信网络中，现网运行主要包括第二代移动通信技术的GSM和CDMA无线网，第三代移动通信技术的CDMA200、WCDMA、TD-SCDMA无线网，以及第四代移动通信技术的TD-LTE和LTE FDD无线网。第二代和第三代无线网正在逐步被第四代移动网替代。TD-LTE和LTE FDD网络各有优势，但施工现场安装测试基本类似。
# 一、移动通信基站设备安装测试
# 1、基站站点参数表
基站站点参数表主要是基站工程参数表，在基站本机测试时需要对基站的站点参数表进行采集及核对，保证各个参数的真实有效，以便后期对基站的正常工作及基站维护、网络优化提供基本保障。
基站工程参数表包含基站的工程参数信息，包括站名、站号、配置、基站经纬度、天线高度、天线增益、天线半功率角、天线方位角、俯仰角、基站类型等。这些参数大部分在网络设计、规划阶段已经确定，这时需要对这些数据核实检查，保证参数与实际情况相一致。对于一些由于特殊情况进行调整过的参数，应进行修改登记，确保基站工程参数表内容为当前实际最新参数。
# 2、基站天馈线测试
基站天馈线测试包括天馈线电压驻波比（VSWR）测试。电压驻波比理论公式为：
$$\text{VSWR} = \frac{\sqrt{发射功率} + \sqrt{反射功率}}{\sqrt{发射功率} - \sqrt{反射功率}}$$
在移动通信中，驻波比[2016.12数值越小越好的指标]表示馈线与天线的阻抗匹配情况。在不匹配时，发射机发射的电波将有一部分反射回来，在馈线中产生反射波。反射波到达发射机最终变为热量消耗掉，接收时也会因为不匹配造成接收信号不好。驻波比太高时，除了将部分功率损耗为热能，减少效率，减少基站的覆盖范围，严重时还会对基站发射机及接收机造成严重影响。
天馈线驻波比的测试应按照要求使用驻波比测试仪，要求驻波比小于等于1.5[2017.11驻波比取值范围1.0-1.5]。
4G基站一般采用RRU+BBU工作方式，取代了传统的基站设备到天线间全程馈线的连接方式，因此在工程设备安装测试阶段，4G基站只需要对安装完跳线的天线各端口和GPS天馈线进行电压驻波比测试**。
# 二、移动通信设备的网络测试
移动通信设备的网络测试主要是针对网络性能进行验证测试，测试内容包含网络功能和性能检验、呼叫质量测试和路测三项工作。网络测试可以为网络优化提供参考，可以及时发现和解决网络中存在的问题，提高网络质量和服务水平。
网络测试一般在基站设备安装完毕并割接入网后，经过联网测试和工程优化，检查测试全部合格后，建设单位组织的初步验收阶段进行。
# （一）网络功能和性能检验
# 1、基站子系统检验。
检验设备软硬件安装正确，各单板指示灯显示正常；网元地址与编号、载频、PCI码资源等参数配置正确；邻区关系配置合理。
# 2、操作维护中心（OMC-R）检验
项目包括：
# （1）用户接口。
图形界面和命令行接口性能；
# （2）安全管理。
操作员权限限制和数据安全性能；
# （3）维护管理。
设备维护、状态查询、设备测试和传输层管理维护性能；
# （4）配置管理。
数据配置、配置查询、数据一致性、逻辑资源、软件管理性能；
# （5）性能管理。
系统测量和统计、服务质量指标项等功能；
# （6）告警管理。
告警收集、保存、查询、提示和处理等性能；
# （7）报表管理。
报表定制与模板管理、报表生成与发布等功能；
# （8）操作日志。
以日志的方式记录关键操作并提供条件过滤类型的操作日志查询功能；
# （9）SON管理（选测）。
PCI自配置和自优化、自动建立与维护临区关系列表功能。
# 3、无线网功能检验
项目包括：
# （1）系统消息广播。
eNodeB应能完成网络侧对UE的寻呼并触发UE状态转换和读取系统信息更新；
# （2）安全模式控制。
应保证eNodeB与UE之间的数据和信令的机密性和完整性；
# （3）移动性能控制。
应具备寻呼和位置更新功能；
# （4）无线资源管理。
支持灵活的信道带宽分配；负载控制应包括接入控制、拥塞控制、负载监测、负载切换、潜在用户控制功能；资源分配应能实现用户面和控制面的资源调度；功率分配与功率控制应包括下行功率分配、上行闭环功率控制；应实现eNodeB逻辑操作维护；应实现RRC连接建立和释放；可根据无线信道和业务状况自适应确定天线下行传输模式；
# （5）系统内切换。
应支持基站内切换、X2切换、LTE系统内的S1切换；
# （6）网络自配置（选测）。
支持PCI自配置、自动建立与维护邻区关系列功能；
# （7）定位功能（选测）。
应支持基于Cell ID、A-GPS等定位方式；
# （8）互操作性（选测）。
应支持与2G/3G等不同制式网络，以及与TD-LTE等不同系统之间的漫游、切换、优先级设置等；
# （9）故障恢复功能。
当eNodeB重新启动后应能执行恢复程序。
# 4、无线网性能检验项目包括：
# （1）覆盖性能。
支持RSRP和RS-SINR；
# （2）接入性能。
应可以监视RRC连接建立成功率和连接建立时延；
# （3）保持能力。
支持掉线率检测；
# （4）服务质量。
可检测下载和上传平均速率；
# （5）移动性能。
可监视切换成功率、控制面切换时延和用户面切换时延；
# （6）互操作性（选测）。
可监视异系统重选成功率与重选时延、异系统切换成功率与时延。
通过对网络功能和性能的统计测量，可以更好地掌握目前的网络现状，建立切合网络现状的业务模型，可以有针对性地开展下一步的具体优化工作，对以后的网络扩容及网络规划有一定的指导性意义。
# （二）呼叫质量测试（CQT）
呼叫质量测试（Call Quality Test）是在覆盖区域内选择多个测试点，在每个点进行一定数量的呼叫，通过呼叫接通情况及测试者对业务质量的评估，分析网络运行质量和存在的问题。CQT能够比较客观地反映网络的状况。
[2011.24]
# 1、测试点选取
按照地理、业务流量、楼宇功能、客户投诉记录等综合因素考虑选择CQT测试点，突出重点区域。
一般选择交通枢纽（机场、火车站、汽车站、码头等、商业娱乐中心、宾馆）等高业务密度地区。
对于楼层高于11层的建筑测试，要求分顶楼、楼中部、底层三部分进行测试。
# 2、测试方式
每个测试点要求CQT测试人员进行满buffer下行FTP业务、上行FTP业务各10次，稳定后保持30s以上，业务间隔在10s左右。记录应用层吞吐量，调度的RB数量、频点、RS发射功率、UE类型、UE发射功率、RSRP，CQI，RS-SINR，MCS，MIMO方式等信息，并计算出测试要求的各项百分率。要求测试点RSRP平均值及SINR平均值均不低于设计指标要求。
# 3、选点数量和分部
大型城市宜选50个测试点，中型城市宜选30个测试点，小型城市选20个测试点。
测试点应按照地理、话务、楼宇功能等因素综合考虑，均匀分布。
# 4、测试时段
在工作日，选择当地移动通信数据流量忙时进行。
# （三）路测（DT）
路测（Driver Test）是借助测试软件、测试手机、GPS、电子地图及测试车辆等工具沿特定路线进行无线网络参数和业务质量测定的测试形式。测试分为单站测试和区域测试。
通过单站测试明确该站点的覆盖范围、QoS（服务质量）、与邻区的信号交叠情况以及切换和掉话原因。通过区域测试明确该区域的无线覆盖率、接通率、掉线率、切换成功率、FTP上传/下载平均速率等。
# 1、DT测试道路选取
单站测试，需测试基站第一层邻近站点，如果无邻近站点，需测试到基站覆盖边缘再折返。折返时做扇形覆盖测试，路线尽量遍历待测基站周围所有主要街道。
区域测试应尽可能遍历测试区域内的主干道，如商业区、住宅区、校园等区域的道路，机场路，环城路，沿江两岸，主要桥梁和隧道等。测试路线尽量均匀覆盖整个城区，并且做到尽量不重复。
# 2、区域DT测试要求
（1）测试时间宜安排在工作日话务忙时进行。
（2）测试车速建议在城区保持正常行驶速度，车速应保持在40~60km/h；在城郊快速路车速应保持在60~80km/h。
（3）LTE FDD无线网测试中，FTP长呼数据测试不限时长，多线程下载大文件，文件下载完成后，自动重新下载，掉线后间隔10s重新尝试连接。FTP短呼测试每次呼叫时长100s，呼叫结束后断开，10s后重新尝试接入；期间如果发生掉线或连接失败，间隔15s后重新尝试接入。
（4）TD-LTE无线网测试中，数据业务测试时应使用不低于12MB的数据包。每次测试数据业务要求持续90s，间隔10s，若出现未连接情况，应间隔10s进行下一次业务。
# 3、DT测试过程中需要显示以下信息：
# （1）基站每扇区的覆盖区域；
# （2）服务小区、邻小区的RSRP，RS-SINR；
# （3）终端发射功率、BLER；
# （4）呼叫全过程；
# （5）数据服务质量；
# （6）主要邻区间切换（同系统、异系统；同频、异频）。
# 1L412032蜂窝移动通信系统的网络优化
# 一、网络优化的概念
移动通信的网络优化就是对正式投入运行的网络进行参数采集、数据分析，找出影响网络运行质量的原因，通过对网络进行参数和资源调整，并采取某些技术手段，使得网络达到更佳运行状态、现有网络资源获得最佳效益，同时还要对网络今后的维护及规划建设提出合理建议。
移动通信网络的特点决定了网络覆盖、容量、质量三者之间的矛盾，网络优化的方法之一就是平衡这三者之间的矛盾，网络优化的过程实际上就是一个平衡的过程。[2010.25][2011.11]
网络优化是一个长期的过程，贯穿于网络发展的始终，它随着对用户服务的不断升级而不断深入。
# 二、网络优化的分类
# 1、从网络的结构方面划分，移动通信的网络优化可分为无线网络优化和核心网络优化两个方面：
无线网络优化主要指与空中接口部分相关的设备和设备相关参数的优化。
由于无线电波传播受障碍物的阻碍及城市规划和建设的变化，影响最初网络设计时无线覆盖模型，所以，必须根据无线环境优化无线设备，以达到网络覆盖的要求。这个过程主要是对基站子系统无线资源参数及小区参数进行微调。
核心网络的优化涉及调整交换侧的容量和参数两项内容。在网络优化过程中，应根据新的网络的承载情况对其重新做出调整。
# 2、从网络的建设和维护的时间顺序方面来划分，移动通信优化可分为网络新建后的工程优化和运行维护中的专业网络优化两类。
网络建设过程中的突出矛盾就是覆盖和质量的问题。由于无线环境覆盖不足，出现部分区域无信号或信号较弱，导致呼叫困难、掉话、业务质量差，所以满足覆盖是工程优化中的重要方面。
在优化时，需要优化调整覆盖的方向和覆盖的深度，以适应用户的需求。
随着网络的成熟，覆盖问题得到解决，但用户不断地增加，网络表现为容量和质量之间的矛盾突出。运行维护中，需要专业的优化队伍对网络的资源和相关参数再次平衡，消除矛盾。
# 三、网络优化步骤
# 1、网络数据收集
网络数据的收集工作包括：收集网络的整体运行性能指标和数据、了解优化区域的地形分布、分析客户的话务模型分布、清楚基站站点位置分布、收集天馈线资料、规划小区频率、配置硬件资源及交换资源等，另外还要收集手机用户投诉并结合手机用户的感知情况，正确做出资源和参数的建议和整改方案。
# 2、优化工具准备
优化工作开始前，必须做好准备工作，确保优化工作中必需的硬件及软件的正常使用。一般从硬件和软件两个方面进行准备工作。
# （1）网络优化所需硬件包括：
适当数量的笔记本电脑、路测使用的车辆及装备、路测使用的仪表及相关电源等外设、测试所用的手机及相关电源和外设、天线调整工具（如扳手、电调天线专用工具等）、安全工具（如安全带、安全帽等）。
# （2）网络优化所需软件包括：
前台路测专用软件、后台路测分析软件、地图专用软件、网络基站的地理位置信息及基站的硬件资料、信令仪及相关跟踪分析软件、远端及近端登陆OMCR或OMP的软件、网络运行指标数据的提取即话务统计及分析专用软件、其他如个人自编的相关的软件等工具。
# 3、网络话务统计分析
通过对话务统计，罗列出系统中一项或多项指标差的基站和相关系统的主要参数，通过对其进行分析，找出不合理的设置，重新对其进行设置并验证，使指标趋于合理。
# 4、路测（DT）及室内CQT测试，测试数据分析
通过路测和CQT测试，了解真实的无线环境，并按照设计覆盖的区域进行调整。通过路测，可以判断无线小区实际覆盖的范围，观察信令接续流程，检查邻区关系及切换参数，验证天馈系统实际的安装情况，全面了解网络状态。通过路测和CQT测试，可以发现问题，解决问题，提高网络运行质量。
路测（DT）时，应使用车辆、仪器仪表及测试手机，对网络的测试数据进行测试记录。
测试内容包括所测地域的信号覆盖范围、接收信号场强分布、切换区域及切换点、掉话点、语音质量、误帧率或误码率等。
CQT主要是对室内或某个测试点进行一定数量的呼叫，通过分析所记录的数据来评估通话质量以及特殊地点的切换方式，解决网络中存在的点的方面的问题，以解决客户投诉。
# 5、参数修改及结果验证
通过整合话务统计及路测的分析结果，提出系统参数调整方案。调整方案应包括邻区关系调整、小区覆盖范围调整、基站的发射功率和天线高度、下倾角及方位角调整、频率规划或PN码规划、小区话务分担等内容。调整方案须经建设单位同意后方可实施。
调整方案实施后，要迅速重新进行话务指标统计跟踪，及时对比指标的变化情况，同时需要对无线环境进行路测验证。可能需要反复调整和测试，才可能达到预期的目标。
# 四、网络优化的内容与性能指标
系统的参数调整内容很多。
- 从NSS侧来看，主要应提高交换的效率，适当增加交换容量和调整中继数量；[2010.12]
- 从BSS侧来看，主要包含基站或天线的位置、方位角或下倾角、增加信道数、小区参数等。
从移动终端感知来讲，网络指标主要包括掉话率、呼叫建立成功率、语音质量、上下行速率等。[2011.28]
网络优化应主要从掉话、无线接通率、切换、干扰四个方面来进行分析[2018.25]。
# 1、掉话分析
掉话分析主要是通过话务统计分析，找出掉话的原因是属于无线的掉话，还是系统内部参数的设置不当引起系统内部处理失败的系统掉话。
分析时，可以通过了解参数设置如切换参数、切换门限等找出掉话的原因，有时还需要根据用户反映，进行路测和CQT呼叫质量测试等手段的配合，通过分析信号场强、信号干扰、参数设置找出掉话原因。
# 2、无线接通率分析
影响接通率的主要因素是业务信道和控制信道的拥塞，以及业务信道分配中的失败[2019.24]。解决办法是进行话务的均衡和话务分担，或者增加该站的容量资源。
话务不均衡的原因表现在基站天线挂高、俯仰角和发射功率设置不合理[2017.27]，小区过覆盖、超远覆盖或由于地形原因及建筑物原因造成覆盖不足。这些都影响手机的正常起呼和被叫应答。
另外，小区参数设置不合理也会对无线接通率产生影响。
# 3、切换分析
严格意义上来讲，切换同邻区列表关系紧密。分析时，应首先检查定义的邻区关系的准确程度，接下来需要检查目标小区是否由于硬件问题、拥塞或传输及交换故障导致无法指派；同时，还需要检查无线环境是否可能导致干扰，使得切换的信令不畅，手机无法占用系统所分配的信道；另外，还需检查是否与切换参数和相邻小区参数的定义有关。
# 4、干扰分析
无线信道的干扰是无线通信环境的大敌。**GSM是干扰受限系统，干扰会增加误码率，降低语音质量。严重超过门限的，还会导致掉话。
一般规定误码率应在3%以内，大于10%将无法正常解码还原声音。GSM对载波干扰设置门限，同频道载干比应≧9dB，邻频道载干比应≧-9dB。
CDMA和TD-SCDMA是自干扰系统[2017.24]，具有较强的抗多径干扰和抗窄带干扰的能力。对于CDMA和TD-SCDMA系统，干扰会降低系统的容量，很强的多径干扰和窄带干扰会严重影响网络的指标。
WCDMA也是干扰受限系统，网络的质量与容量与背景噪声有关**。对于上述干扰，可以通过话务统计分析、用户反映及采用扫频仪等实际路测跟踪来排查。