一、概述
隨著中國3G網絡的蓬勃發展，為了保證運營商贏得競爭優勢，網絡發展將不可避免地快速步入大規模商用階段，即全網中、高負荷業務量的沖擊即將到來。這也是繼TD大規模商用組網成功后，所面臨的又一個巨大考驗。
TD-SCDMA網絡是干擾受限的系統，隨著TD-SCDMA網絡規模的逐步擴大，用戶數量的大量發展，預計網絡負荷將顯著提升。隨著用戶數量的上升會使得TD網絡頻率的復用更緊密，網內干擾更為突出，將對用戶的業務使用產生不可預計的影響，因此預先評估TD網絡在用戶數量上升后可能產生的網絡性能問題非常必要，并可提前提出優化措施并進行現網驗證，為TD-SCDMA的大規模發展做好準備。
本文通過對大話務沖擊下的網絡性能影響進行了深入的理論仿真分析，并根據分析結果提出了合理的優化方案，在此基礎上選擇現網進行模擬負荷加載，對大話務量沖擊下的網絡性能進行了測試和評估，并根據測試結果結合優化方案的驗證結果提出了大話務沖擊下的網絡性能保障方案
二、大話務量沖擊下的網絡性能惡化分析和模擬加載評估
1 網絡在大話務量沖擊下惡化的理論分析
大唐移動通過系統仿真平臺對高負荷網絡性能進行了仿真分析，選取的仿真模型如下表1所示：
表1 高負荷網絡性能仿真模型
仿真結果如表2所示，從仿真結果來看，對現網使用兩個R4載波進行評估。每時隙平均負荷8BRU時（50%資源占用），系統體現出上行受限狀況。兩種不同頻率復用方式下的TCP均值在24～37左右。
表2 高負荷網絡性能仿真結果
2 實際加載測試的性能惡化情況測試和評估
按照理論仿真的結果，大唐移動對麗水進行了50%負荷、20%下行功率的加載方式，為簡化研究，本次評估僅對R4載波進行加載測試。
為了盡可能地反映現網性能的真實影響，大唐移動聯合浙江移動選取了寧波和麗水兩個地市進行模擬加載。通過本項目實施實現，希望達到如下的預期：
(1)通過本次模擬加載，了解網絡負荷大小對網絡質量的影響程度及其相關指標劣化模型；
(2)研究并驗證在一定的負載率下，對網絡質量劣化指標進行優化的有效措施，為真實網絡在用戶量增加后可能引發的問題提前準備優化手段；
(3)培養和提升TD網絡維護優化技能，建立網絡提前優化理念。
經過長時間的加載測試，各種網絡性能惡化指標如下：
表3 加載網絡KPI惡化測試結果
表4 話務統計數據
表5 路測指標惡化結果
通過對麗水和寧波網絡的高負荷加載測試結果分析，大話務沖擊條件下TD-SCDMA網絡性能影響如下：
(1)TD-SCDMA網絡下行高負荷模擬下行加載，下行公共信道在TS0的頻率復用方式不變，加載前后，公共信道覆蓋不受影響；
(2)TD-SCDMA網絡下行高負荷模擬下行加載，上行時隙的ISCP沒有變化，不影響上行的干擾情況；
(3)TD-SCDMA網絡下行高負荷模擬下行加載，UE對下行專用信道功率需求進一步增加，需要基站設備提供的發射功率上限提升，保證下行通信質量；
(4)TD-SCDMA網絡下行高負荷模擬下行加載后，帶來如下問題：下行通信質量變差（BLER惡化；MOS值下降），在掉話上直接體現為下行掉話增多（原因為切換過程收到UE超時、當前過程并發小區更新），因此需要研究下行通信質量變差后的應對策略；
三、提升高負荷網絡性能的優化策略和現網驗證結果
1 提升高負荷網絡性能的優化策略
根據理論仿真結果和現網加載測試評估結果表明，在大話務沖擊下，TD-SCDMA網絡性能惡化集中表現在下行專用信道的性能惡化，需針對下行干擾抬升后，解決下行專用信道質量變差，下行異常釋放次數明顯增多，特別是切換掉話等問題提出解決方案。根據研究，可從RF優化和相關算法參數兩個大方面提出解決措施：
1）深度RF優化
深度RF優化調整是高負荷網絡優化的重點，通過對每一個異常事件點的復測分析，對于覆蓋不合理，弱覆蓋，越區覆蓋，頻繁切換的路線都要進行RF的優化調整。
深度優化中的覆蓋需要面臨和解決以下的問題：
· 進一步調整天線方向角和下傾角的不合理設置；
· 進一步調整小區PCCPCH功率設置；
· 頻點碼字的進一步規劃調整；
· 進一步調整鄰區關系配置；
除了覆蓋問題，在深度優化中還會發生一些異常事件，比如重選不及時，切換失敗和掉話等。引起這些失敗的原因和優化措施主要通過以下幾個方面：
· 鄰區關系配置問題；在規劃階段，利用規劃軟件對每個小區基于模擬覆蓋進行了鄰區關系規劃。但在實際環境中，由于種種原因（如新蓋的建筑物）等，通常與規劃中的環境不一致，實際的信號覆蓋情況也與模擬的覆蓋不一致，由此，在深度優化中要進一步關注合理的鄰區關系；
· 切換重選參數的個性化配置；
· 干擾問題引起；需要對外界干擾的追蹤和排除。對于懷疑有干擾的區域（通常UE發射功率會很大，通話質量較差），可以通過調換RRU設備、調換天線、監測上行時隙的ISCP、頻譜儀加八木天線追蹤等手段，來確定是RRU問題、天線問題還是外部的干擾、找出干擾源，再采取相應的措施來排除。
2）已有算法參數優化
在大話務量沖擊下，網絡的各方面性能都有所下滑，保障網絡性能的方案除了無線優化外，在原有的功率控制，SDCA排序，速率匹配以及切換/重選算法參數的合理化設置方面也需要做相應得整改工作，使UE在高話務量場景下，分配到合理的功率，均勻的工作在不同的載波上以降低全網的干擾，及時地切換或者重選也能將UE最佳的安排在合適小區進行通話或者駐留。
3）下行干擾協調算法應用
多小區下行干擾協調算法（ICIC），主要用于改善TD-SCDMA系統中相鄰小區間的同頻干擾問題。由于目前上行基于干擾/功率的SDCA算法可以考慮目標小區功率的影響和同頻鄰區干擾的影響，并配以大唐移動的AOJD技術，可以有效地規避和消除同頻干擾。
根據外場實際環境來看，對于有一定負荷的密集市區條件下，目標小區仍然可能存在同頻鄰區，并且切換后UE處于目標小區邊界時，干擾可能還是比較嚴重的。因此下行干擾協調算法在進行資源分配時充分考慮鄰區的干擾，有利于用戶分配到一個干擾小的資源，這樣將使得整個TD系統中各載波、各時隙干擾分布更為均衡，從而避免強干擾的發生，進一步降低用戶需要的發射功率，最終提升整個系統的用戶滿意度。
4）FO-DCA算法應用
圖1 FO-DCA的基本原理
FO-DCA算法方案基于時隙優先級參考SDCA排序結果；根據UE所在的區域（干擾帶、非干擾帶）來選擇頻率優先級列表；原則為本小區PCCPCH_RSCP－當前任意鄰小區的PCCPCH_RSCP>= InterferenceBandTh + AlphaforDca時，認為UE處于非干擾帶，分配內圓載波；否則UE處于干擾帶，分配外圓載波。InterferenceBandTh + AlphaforDca共同在內、外圓間建立一個過渡帶，從而避免UE在內、外圈頻繁調整，降低不必要的干擾。
2 優化后的加載網絡性能改善效果分析
通過對寧波和麗水TD現網進行模擬用戶加載，并持續進行網絡RF優化（小區模擬加載后公共信道功率調整、小區頻點碼字調整、天饋優化調整、鄰區關系優化調整、切換重選參數優化調整等）和相關的算法參數優化，加載后的網絡指標與路測指標均較加載優化前有顯著的提升。測試結果如表6、表7、表8和表9所示：
表6 優化后KPI影響情況
表7 網管統計上行時隙ISCP變化情況
從上述數據統計可以看出，故RF與參數優化過程對上行時隙的ISCP沒有影響。
表8 網管統計下行TCP變化情況
通過上述統計數據也可看出，下行單通道加載了0.2W（23dBm）功率后，將小區最大發射功率提升為40dBm，加載時隙TCP均值在16%左右。
表9 DT指標統計情況
以上現網實測數據表明加載優化前后的高負荷網絡KPI指標有顯著的提升，說明采用RF深度優化結合相關算法參數調整的高負荷TD-SCDMA網絡性能保障措施是可行的。
四、總結
通過在寧波和麗水進行的模擬網絡高負荷情況下的性能測試和分析，可以認為在網絡發展到50%負荷以上，在大話務沖擊的條件下，通過相關的優化手段、算法參數調整和新技術規避干擾，網絡仍能保持相當優秀的性能指標，可用的優化措施和性能保障解決方案總結如下：
表10 大話務沖擊條件下的TD網絡性能保障優化措施
由此看出，利用不同的優化手段、算法參數調整和新技術可以產生程度不同的優化結果，這次算法驗證也為我們帶來了算法進一步優化的思路，后續大唐移動將在終端測量精度的提升和網絡側測量機制，以及組網方案、網絡優化手段、RRM算法三者配合應用等方面進行更深入的研究，為運營商打造高品質的TD-SCDMA商用網絡提供強有力的支持。
