GSM 与 CDMA 无线网络评估标准探讨

2019-11-05 02:35:03

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供稿：网友

　　无线网络评估的目的在于通过对网络运行数据进行分析并给出合理的评估，包括网络规划质量、网络运行状况、网络运行存在的问题、隐患、网络投资利用率等项目，进而充分把握网络的整体运行状况，为网络的进一步优化和建设提供直接参考。
　　
　　具体就GSM、CDMA网络而言，两者各自有相应的评估准则和方法。对于两种体系评估标准的统一，具体可从体制出发，找出其对应关系，得出统一标准。本文将从网络评估的几个重要方面论述、说明不同体制网络评估的统一标准的量化。无线网络的评估基本上是围绕着覆盖、容量和质量三个方面进行的。在这一点上，所有的体制都是一致的，下面将具体地对无线网络评估的内容和细则进行描述。
　　
　　网络覆盖评估
　　对于GSM网络，综合评估网络覆盖的指标包括绝对接收电平Rx，其中隐含了覆盖电平必须满足载干比要求（同频C/I≥9dB、第一邻频C/I≥－9dB）的条件；而对于CDMA网络，则直接来自于信息论的香农公式，即直接用载干比来衡量，包括前/反向覆盖状况和前/反向链路的平衡情况，前向衡量指标包括Ec/Io、Rx，反向衡量指标包括手机的Tx。
　　
　　可以看出，影响两种体制指标的评估因素是不同的，为了统一评估两种网络的覆盖特性，可将GSM绝对电平的覆盖评估与CDMA载干比Ec/Io和Rx的评估对应起来，实现覆盖率的对应。
　　
　　就GSM而言，覆盖边缘定义为接收电平（绝对值）Rx≥－95dBm以上，其中同频C/I≥9dB、第一邻频C/I≥－9dB。覆盖率定义：覆盖率＝（Rx≥－95dBm总次数）/取样总次数×100％；而CDMA覆盖边缘定义为接收强度（载干比）Ec/Io≥－13dB，Rx≥－95dBm以上。覆盖率定义：覆盖率＝（Ec/Io≥－13dB，Rx≥－95dBm的总次数）/取样总次数×100％。因此，可将CDMA的（Ec/Io≥－13dB，Rx≥－95dBm）条件与GSM的（Rx≥－95dBm）条件对应起来，作为统一评估准则，对两个网络进行评估。
　　
　　语音质量评估
　　在语音质量方面，GSM和CDMA的语音编码方式和评估因素不同，CDMA使用FER，GSM使用BER，常规的路测评估无法统一标准。借鉴通信系统通用的MOS分衡量标准，可以从语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分采用ITU－TP.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的语料进行主观感觉对比，得出MOS分，最后求平均值。而客观MOS评价则采用ITU－TP.862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。
　　
　　网络干扰评估
　　无线网络干扰的评估方法一般都是结合了网络布局和直放站的分布、地形和地物等因素，通过实际路测/话统数据分析和实地考察等手段，对网内干扰和可能存在的网外干扰进行评估。
　　
　　对于GSM系统，这种干扰会影响到通话质量，产生断话、掉话等现象，主要分为网内干扰与网外干扰两类。网内干扰是指越区覆盖或频率计划缺陷，对于不合理的蜂窝结构可通过频率计划来弥补，对于网外干扰则可通过频率计划或清频的方法来解决。
　　
　　CDMA系统对干扰极其敏感，网内干扰使蜂窝构架的合理性被提到首要位置，而网外干扰则需要清频，这一点显然不如GSM灵活。
　　
　　由于信号干扰会直接影响到通话质量，可以很轻易地直接从路测中发现，因而建议在路测中考虑以下评估准则：GSM在接收电平比较高（≥－80dBm）的全部路测数据中，语音质量QoS＝1的数据占全部数据的百分比；CDMA在Ec/Io≥－8dBm、Rx≥－80dBm的全部路测数据中，语音质量FER≤5％的数据占全部数据的百分比。
　　
　　网络布局评估
　　网络布局评估包括：综合网络规模、覆盖区域类型、地物/地形分布、服务区设计指标、网络结构、站址/话务承担密度、室内覆盖策略等。在这一点，GSM和CDMA是相同的，都要求按照严格的蜂窝结构进行网络建设。
　　
　　在评判网络布局时，具体可从以下三个方面进行操作：
　　
　　■站点拓扑结构是否符合蜂窝结构。首先按照地形划分区域，每个区域以某个基站为中心，计算出四周6个基站与中心的距离，从而得到平均站间距和平均小区覆盖半径L，再以L为基准，画出标准的蜂窝结构。四周相邻基站偏离标准蜂窝超过小区半径的1/4，则统计一次布局不合理，依次类推完成整个区域和整个网络的评估。
　　
　　■主力覆盖层天线的挂高。对主覆盖天线挂高取平均值，假如某基站的天线低于或者高于平均值15％，则统计一次布局不合理。
　　
　　■超闲小区和超忙小区的比例。选择忙时话统，当某基站统计一次超忙或超闲小区，则记录一次。两网对比比例高的，布局不合理。
　　
　　对上述统计进行汇总，即可评估出两网的布局优劣情况。
　　
　　资源利用率评估
　　直接按照网络规划设计的前/反向话务量或话统统计的前/反向话务量都不能客观地横向评价GSM、CDMA网络，而资源利用率则可以很好地对此进行评估，它可反映出实际网络运营资源与规划设计的总体资源的比例，从而有效地提高资源利用率，使运营网络的各项投资成本达到最大的“性价比”。
　　
　　具体的评估过程如下：从网络规划设计方案中得出网络规模，通过话统查询结果可得到实际的忙时前/反向话务量，两者容量的ERL相除，即可得到网络资源的利用率，从而体现出网络设计的承载能力。
　　
　　话统和测试指标的对比
　　话统指标和测试指标是反映无线网络性能的重要指标，下面分别对语音和数据两种业务进行比较。
　　
　　语音业务的评估。既可以通过测试进行对比，也可通过话统分析进行对比，CDMA、GSM的测试评估指标包括了接入失败率、掉话率、切换成功率、位置更新成功率、语音断续率、单方通话率、回声及背景噪音率、串话率和接入时间等项。
　　
　　GSM和CDMA网络对这些指标的定义基本一致，可通过实地路测进行评估。另外，CDMA和GSM的话统评估指标包括了无线网络的几项非常重要的指标，对于这些定义，GSM和CDMA基本上是一样的，因此可以利用话统数据对两种网络进行横向评估。
　　
　　首先，可以判定两种系统的参数是否达标，假如不合格，则说明网络的问题还很大；假如指标合格，则横向比较两个网络的各项指标，某项指标好则加一分，最后得分高的网络质量好。由于话统更能反映出无线网络的整体性能，因此，在条件答应的情况下，最好使用话统指标进行对比。
　　
　　数据业务的评估。基于GSM的数据业务网络是GPRS，CDMA的数据业务网络是1X。其中，CDMA1X数据业务话统标准还在制订之中，因此建议采用测试指标进行评估，具体可通过Ping、Http和FTP等项目来实现。通过分析CDMA1X和GPRS数据业务的测评指标，可以得出，CDMA1X和GPRS的许多评估标准是一致的，在数据的传输和时延上实现统一的标准不是很困难。具体的评估方法建议如下：对两个网络进行DT测试，横向比较两个网络的各项指标，某项指标好则加一分，最后分数高的网络质量好。
　　
　　综上所述，一方面，GSM和CDMA网络在很多方面有相似之处，可以采用统一的评估标准；另一方面，GSM、CDMA两种移动通信体制具有一定的共性，对它们进行评估是可行的，但由于通信体制的差异性，尤其是空中接口方面的变化，使两网的评估内容和判定需要有一个统一的准则。

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