GSM900/1800双频网优化

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GSM900/1800双频网优化 随着GSM移动通信网络用户数量的迅速增长，GSM900频段的有限资源已明显不够用，有必要引入另一个频段以满足GSM网络容量增长的需求。1800MHz 频段与900 MHz频段的传播特征基本相似，利用1800 MHz频段比较宽松的资源，采用GSM900/1800双频段操作，会极大缓解GSM900的容量压力。同时，由于GSM1800与GSM900系统在系统组网、工程实施、网络维护及支撑的业务等方面比较一致，因此，采用GSM900/1800双频段操作，能经济有效地解决网络容量需求的问题。 双频网的建设必须合理规划，使GSM900与GSM1800良好配合，满足网络覆盖与容量需求。在网络投入运营后，需要根据实际运行情况，针对双频网的特点进行网络调整与优化。网络优化的目的是分析系统的实际运行状况，找出现有网络可能存在的问题，确定解决方案，提高网络性能，保证网络稳定、良好运行，此外通过网络数据，可进一步预测网络容量发展需求。 网络优化一般从OMC话务统计分析和路测两方面展开。一、OMC话务统计分析 OMC话务统计为了解网络性能指标的一个重要途径。OMC话务统计报告具有全面的网络运行数据，通过话务统计，可以了解各小区的话务量、信道可用率、TCH掉话率、SDCCH射频丢失率、拥塞率、切换成功率、接通率等各项指标。了解TCH、SDCCH、RACH等的信道占用和信令承载情况，掌握全网的话务分布和信令流量，对存在的问题和潜在的问题进行分析，为网络优化提供依据。 OMC话务统计结果一般具有原始数据结果、统计分析结果、图表形式等几种西安市方式。优化工作一般应根据所需检查的指标项及分析需求，选择合适的数据显示方式，对各项指标进行分析。如TCH掉话率高，可从以下几个方面展开： * 信号覆盖差、RxLev低 * 干扰大、RxQual高 * 邻区关系不全，结合数据配置及路测进行检查 * 切换原因 * 设备故障 出现SDCCH拥塞则可从以下方面考虑： * 与信令流量联系较紧的各项设置：周期位置更新、最大重发次数、寻呼次数等 * 是否需要增加SDCCH的配置数量 GSM900的TCH信道拥塞时，可检查GSM1800系统的话务量及话务分担效果。 以上各参数之间的设置是相互关联的，必须综合考虑。二、路测 路测的目的在于评估网络整体服务质量，了解小区场强分布、通话质量等是否满足要求。测试时，路测设备报告提供用户所在位置、基站距离、接收信号强度、接收信号质量、切换点、6个邻小区状况、整个频段的扫频结果等，并可完整记录各项测试数据，便于进行后台分析。测试数据可按地理统计分布，有效地反映无线小区的覆盖范围及干扰区，便于分析干扰源位置、确定频率配置是否合理，检查邻区关系和观察切换、掉话等事件的发生。此外，还能检查天馈系统的实际安装和性能是否达到预期的设计要求。 结合MA10等信令分析仪，可以同时了解网络的上行信号质量，观察完整的信令接续过程，全面了解网络的实际运行状态。 测试方法可以采用持续通话方式测试检查切换和邻区关系；Idle模式测试衡量各小区的话务承载量；扫频方式测试邻频干扰、自动重拨呼叫测试方式评估整网性能，各种测试方法依据需要结合使用。 根据测试结果，对系统参数、天线状态进行相应调整，其中系统参数的调整主要包括：调整发射功率、改变频率配置方案、切换电平调整、相邻小区参数设置调整、话务负荷调整、以及SDCCH和TCH信道的配置数量调整等；调整天线状态对改善覆盖、降低干扰具有重要作用，包括调整天线挂高、选择天线主瓣方向和倾角等。 通过对路测及OMC数据分析，能全面了解网络状况，对网络优化进行引导。三、GSM900/1800小区参数调整 GSM1800主要作为GSM900网络的补充，吸取话务量是双频网优化中考虑的重点。因此，双频网的优化工作，除了以上各项指标的测试及相应的调整外，还必须特别考虑小区选择、小区重选、切换等与频段之间的选择有关的行为上。运用小区选择、重选和切换过程中的相关参数，根据网络覆盖及容量要求控制手机在保证通话质量的前提下使通话保持在GSM1800上，分担GSM900网络负荷。即： * 在Idle模式下，手机能驻留在GSM1800小区。 * 在Active模式下，在保证通话质量的前提下手机保持在GSM1800小区。 下面举例说明在双频网网络优化过程中，通过参数调整，使 GSM1800尽可能吸取话务量，发挥双频网优势。 1、小区选择的优化设置 手机开机后会与公用GSM网进行联系，选择一个合适的小区，从中提取控制信道的参数和其它系统消息，完成小区选择过程。在GSM规范中，规定了小区选择的依据参数即路径损耗准则C1，C1与允许的最低接入电平（RXLV_ACCESS_MIN）有关。 C1=A-Max(B,0) A= Received Level Average - RXLEV_ACCESS_MIN B= MS_TXPWR_MAX_CCH - P 其中:　 Received Level Average 为手机实际接收到的电平 RXLEV_ACCESS_MIN 为手机接入系统时所需的最小接入电平 MS_TXPWR_MAX_CCH 为手机接入系统时可使用的最大发射功率 P 为手机所具有的最大输出功率 对GSM1800 Class 3 手机而言，B= MS_TXPWR_MAX_CCH + POWER OFFSET - P其中: POWER OFFSET 为与MS_TXPWR_MAX_CCH相关的功率偏移。 手机所选择的小区的C1必须大于0，同时还要判断该小区是否被禁止接入、小区的优先级等因素。在满足C1标准的前提下，手机将选择优先级高的小区。 若手机中存有BA表，则在该表中的BCCH载频上进行搜索，若检测到一个小区，其级别为高，且C1>0，则选择该小区。否则在所有频点中搜索。 由于GSM1800频段的信号衰耗较大，在GSM900与GSM1800共存的情况下，为了使双频手机能够尽可能接入GSM1800系统，可以通过设置小区的CBQ (CELL_BAR_QUALIFY)和CBA(CELL_BAR_ACCESS) 值，来控制小区选择的优先级。鉴于GSM1800小区的信号强度通常低于GSM900，因此设置GSM1800小区的优先级为“正常”，GSM900为“低”，这样在小区信号满足C1准则的前提下，通过该参数的设置，使双频手机优先选择GSM1800小区。表1是一个实际运行的双频网中该参数配置情况： 表1 小区选择参数设置 CBQ CBA RXLEV_ACCESS_MIN(dBm) GSM900小区 Low(1) No(0) -102 DCS1800小区 High(0) No(0) -102 按表1参数进行设置后，通过实际的网络运行及测试表明，在GSM900与GSM1800的共同覆盖区内，手机优先选择1800MHz小区。 2、小区重选的优化设置 在空闲模式时，手机停留在所选的小区中，通过接收该小区的系统消息，检测BA1列表，测量该列表中邻近小区的BCCH载频的信号电平，记录其中信号电平最大的6个相邻小区，并从中提取出每个相邻小区的各类系统消息和控制信息，在满足一定的条件时，手机将从当前小区转移到另一个小区，即小区重选。对phase2手机而言，由无线信道质量引起的小区重选以参数C2作为标准，C2是基于参数C1及经验值而形成的。 C2= C1+ CELL_RESELECT_OFFSET – TEMPORARY OFFSET * H(PENALTY_TIME - T) 当PENALTY_TIME<>11111 C2= C1- CELL_RESELECT_OFFSET 当PENALTY_TIME<>11111 其中：CRO(CELL_RESELECT_OFFSET)用于设置经验值修正重选参数C2 TO(TEMPORARY OFFSET)是临时偏移，在PT(PENALTY_TIME)规定的时间内起作用，T是计数器。 对非服务小区，H(X)=0 当X<0 H(X)=1 当X>=0 对服务小区，H(X)=0 小区重选不分优先级，在合适条件下，手机重选C2值大的小区。根据C2算法，通过设置CRO、TO、PT等参数调整C2值，使GSM1800的C2值大于GSM900，使GSM1800小区信号强度低于GSM900情况下，通过参数设置仍可以使双频手机重新选择到GSM1800小区。 下面是一个实际运行的双频网中的部分小区相关参数配置。在建网初期，部分1800MHz小区的CRO等参数与900MHz小区一致，对话务吸取效不明显。在网络优化过程中，结合网络运行情况对该参数进行了调整，设置1800MHz小区的C2值比900MHz小区高约20dB，如表2所示。 表2 小区重选参数设置 CRO TO PT GSM900小区 0 0 GSM1800小区 10 0 各小区的参数均经过实际运行测试，根据网络话务分布、场强覆盖、相邻小区之间的关系等因素，进行相应调整和进一步验证。图1、图2是该双频网经过参数调整前后的测试路径上小区重选示意图（右边三个站为GSM900/1800共站址）。 图1 优化前的小区重选结果示意图 图2 优化后的小区重选结果示意图 由图中可以看出，，在GSM1800与GSM900的共同覆盖区，当手机进行小区重选时，双频手机大多会重选GSM1800系统，使双频手机守侯在GSM1800系统上，尽可能在GSM1800上建立通话。 3、切换优先级的设置 在通话过程中，当有更合适的小区出现时，手机会切换到该小区，以保持良好的通话质量。在双频网中，测试并改善系统的切换性能是网络优化的一个重点。由于各个厂家的设备其切换算法有差异，因此该项优化应紧密结合网上运行设备的实现机制来进行，但总的思路是一致的。 根据目前网上运行的设备来看，双频网络多采用分层小区结构，基于该类结构的切换算法，一般根据GSM900/1800双频组网的复杂情况，在处理方式上考虑了小区优先级、失败惩罚、乒乓效应的消除、小区内连续切换的防止、速度敏感性、流量控制等问题。在双频分层网络中让GSM1800系统具有比GSM900系统更高的优先级，使手机更容易切换到GSM1800系统。通话也尽可能将手机保持在GSM1800小区，实现负荷分担。优化工作必须结合实际网络特点和运行情况正确地设置相关参数，使网络达到预期的性能。这些参数主要有：小区所在层的设置、小区优先级的设置、层间切换门限、层间切换迟滞等参数设置。 下面是一个实际运行的双频网的实例。该网络采用分层分级结构，GSM1800为第1层，具有高的优先级，GSM900小区为第2层，采用了分层分级的切换算法，使双频手机尽可能停留在1800MHz小区上。各层也分不同的优先级，可以根据实际话务的分布，对每个小区进行更完善的话务负荷分布调整。在该双频网优化过程中，通过多次测试和参数调整后，其层间切换门限为-90dBm，为防止乒乓切换，将层间切换迟滞设为5dBm。 图3是该双频网在参数调整后，测试路径上的切换示意图。 图3 网络优化后路测过程切换示意图 在切换测试过程中，发现有由于新增GSM1800基站而引起的邻区关系不完全、越区覆盖等因素引起的掉话，通过网络优化调整后切换正常。通过路测图示看，在1800MHz系统的覆盖范围内，双频手机基本保持在1800MHz上，进行1800 MHz系统内的切换；当1800MHz小区信号覆盖变差时，双频手机切换到900 MHz小区。整个测试结果表明，切换性能良好，切换成功率为100%，预期的切换过程得到了良好体现。系统实现了GSM1800具有较高的优先级，使双频手机在保证通话质量的前提下优先切换到GSM1800系统，从而使通话状态的双频手机尽量驻留在GSM1800系统上，实现话务量吸取功能。 通过以上几个方面的调整，双频网覆盖区的900MHz和1800MHz小区的话务量发生了明显的变化，由于1800MHz系统对话务量的吸取作用，900MHz小区不再出现拥塞现象。 这里只是讨论了GSM900/1800双频网优化的几个方面， 在网络运行中，还会涉及到许多相关的参数、测试方法、网络指标评估等因素，必须针对具体的网络环境综合考虑。 GSM网络在我国的应用已经非常广泛，GSM900/1800双频网也在大力推广，并在许多城市投入运营。双频网的运作有其特殊性和复杂性，应在实际运行中不断地跟踪网络质量和双频用户的增长速度，进行优化调整。通过网络优化，使GSM1800尽量吸取双频用户，起到话务负荷分担的作用，缓解GSM900的压力，提高网络的整体性能。