移動通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化

□文/王新麗 宋 健

如今已進入信息社會，通信技術(shù)正以前所未有的速度不斷發(fā)展、更新，特別是移動通信。它作為一個科技密集型高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，在現(xiàn)代市場經(jīng)濟條件下，在滿足人們?nèi)魏螘r間、任何地點、任何人之間進行通信的愿望下占據(jù)著舉足輕重的地位。但隨著移動用戶數(shù)的增加以及網(wǎng)絡(luò)運營商之間日趨激烈的競爭，用戶對通信質(zhì)量也有了較高的要求。由于通信網(wǎng)絡(luò)在建設(shè)或擴容時周期短、速度快、缺乏經(jīng)驗，使網(wǎng)絡(luò)存在不少問題，如掉話率高；接通率低；頻率利用率低；越區(qū)切換失敗率高；通話質(zhì)量低、有串音；中繼電路的配置與實際話務(wù)不相符、電路群的每線話務(wù)量差別較大等，因此必須做好網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作，最大限度地發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的潛能和追求完善的通信質(zhì)量。

一、提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋的方法

主要分析覆蓋過小導(dǎo)致信號盲區(qū)問題，解決信號盲區(qū)的方法很多，下面將分別加以闡述。

（一）微蜂窩。與傳統(tǒng)的宏蜂窩相比，微蜂窩的主要特點是：1、天線一般安裝在屋頂上，受周圍建筑物環(huán)境的影響大；2、覆蓋范圍小，一般為l00m-1km；3、傳輸功率低，一般為10mw－100mw。由于這些特點，微蜂窩不可能用來作為網(wǎng)絡(luò)覆蓋的基本手段，但其體積小，安裝方便、靈活，因此它可以作為宏蜂窩的一種補充和延伸。

微蜂窩的應(yīng)用主要有兩個方面：一是用于一些宏蜂窩很難覆蓋的盲區(qū)，如地鐵、地下室等；二是提高容量，主要應(yīng)用于高話務(wù)量地區(qū)，如繁華的商業(yè)區(qū)、購物中心等。

（二）直放站。由于無線傳播環(huán)境的復(fù)雜性、覆蓋地形多樣性、基站位置及覆蓋范圍的有限性，在蜂窩移動通信系統(tǒng)中有時需要用直放站來補充或擴展基站覆蓋。基本工作原理如圖1所示。（圖1）它實際上是一個雙工放大器，接收基站下行信號及移動臺上行信號，放大后分別轉(zhuǎn)給移動臺和基站。其特點是：1、天線一般置于屋頂，信號強度受周圍環(huán)境影響大；2、覆蓋范圍有限，一般為100m-1km；3、只能順著接收BTS信號方向正向覆蓋，不可逆向覆蓋，因此覆蓋角度≤180度，這一點與微蜂窩有差別；4、直放站不能用于提高容量，只是占用施主BTS的信道資源，這一點也與微蜂窩不同。

（三）塔頂放大器。塔頂放大器就是放置在基站收發(fā)信機與天線之間的雙工放大器，它通過低噪聲放大器將接收信號電平放大，從而減少BTS和天線間饋線損耗，提高接收基站靈敏度，增加上行鏈路信號的傳播距離或提高發(fā)射機發(fā)射功率，最終提高覆蓋范圍，微蜂窩與直放站相比，提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋的程度更為有限。

二、掉話分析

（一）Abis接口。Abis接口物理層通常采用2Mbit/spcm鏈路和復(fù)用方式給每個TRX提供話音信道和信令信道，以傳輸信令、話音及數(shù)據(jù)等。鏈路的0時隙用于同步。Abis接口失敗主要表現(xiàn)在Abis信令失敗，從而引起掉話。1、收不到來自BTS的測量報告；2、由于某種原因，使時間提前量（TA）在很短時間內(nèi)出現(xiàn)突變，但BSC計算出的TA與實際所需的TA不符合時，會導(dǎo)致強行切換或造成時隙上的干擾，干擾嚴重時會引起掉話；3、切換過程中的一些信令失敗（包括T3107、T3109超時）以及一些內(nèi)部原因。4、FOCC信令處理板的軟件或硬件故障會造成Abis接口誤碼引起的掉話。

（二）A接口。A接口失敗引起的掉話在OMC統(tǒng)計中出現(xiàn)很少，曾經(jīng)出現(xiàn)過的原因主要是切換拓撲結(jié)果不完善，切換局數(shù)據(jù)不全或目的基站不具備加入條件引起B(yǎng)SC之間或MSC之間切換失敗，從而引起掉話。

（三）軟硬件故障。一部分掉話是由于移動交換系統(tǒng)的軟硬件故障或軟件不完善，程序或數(shù)據(jù)差錯原因造成的。如信號傳輸不良、壓縮編碼器（TC）硬件故障和BSC信令單元的軟件特性不理想等引起的掉話。

（四）降低掉話率的具體措施

1、小區(qū)話務(wù)量調(diào)整。按照實際話務(wù)量進行小區(qū)話務(wù)量調(diào)整，使各小區(qū)的話務(wù)量盡量均勻，以提高接通率、降低掉話率。

2、切換帶調(diào)整。小區(qū)切換帶應(yīng)該設(shè)置在用戶較少地區(qū)，應(yīng)盡量避免用戶密集地區(qū)出現(xiàn)小區(qū)切換帶，否則會引起頻繁切換和嚴重掉話現(xiàn)象，若發(fā)生這種情況應(yīng)增設(shè)基站并調(diào)整相鄰小區(qū)的覆蓋。

3、切換參數(shù)調(diào)整。在保證話音質(zhì)量的前提下調(diào)整有關(guān)切換參數(shù)，盡量使申請切換次數(shù)減少，避免過多切換引起掉話。

4、小區(qū)參數(shù)正確設(shè)置。正確設(shè)置相鄰小區(qū)參數(shù)，避免漏定義，避免相近的兩個小區(qū)相同的BSIC和相同的BCCH載頻。

5、閉塞并更換上下行信道。找出小區(qū)上下行信號弱的信道，閉塞并及時更換。

6、減少盲區(qū)，有利于減少掉話率。

7、減少“島”現(xiàn)象。避免覆蓋區(qū)域中出現(xiàn)遠距離基站成為最佳服務(wù)。例如，降低高基站的天線高度，以減少“島”現(xiàn)象，暫時無法避免的“島”則要做好“島”周圍的相鄰小區(qū)參數(shù)。

8、減少同頻干擾和鄰信道干擾。通過減少同頻道干擾和鄰信道干擾來減少BSIC解調(diào)失敗的可能性或者處理基站之間的切換問題，調(diào)整切換拓撲圖及切換門限值。

9、增加傳輸鏈路容量。增加BSC和MSC之間的傳輸鏈路容量，解決鏈路擁塞問題。

10、傳輸系統(tǒng)同步。解決BIS到MSC/BSC的傳輸系統(tǒng)不同步問題。

三、話務(wù)擁塞分析和解決

造成話務(wù)擁塞的原因是多方面的，但本質(zhì)可以按兩大類來區(qū)分，并加以解決。一種是“絕對”的擁塞，產(chǎn)生的原因是因為話務(wù)量的絕對增加。無法通過簡單的硬件調(diào)整或軟件參數(shù)修改來解決；另一種是“相對”的擁塞，可以通過參數(shù)改動，硬件調(diào)整得以緩解。對于前一種可采取的方法有：采用更緊密的頻率復(fù)用技術(shù)，提高頻率利用率；利用微蜂窩；疊加雙頻網(wǎng)，等等。下面將詳細討論這兩種情況造成的話務(wù)擁塞的解決方案。

（一）更緊密的頻率復(fù)用技術(shù)。一般無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃都采用4×3頻率復(fù)用方式。這種方式的同頻干擾保護比能夠比較可靠地滿足GSM標(biāo)準(zhǔn)的要求。這種干擾保護比是依靠一定的同頻復(fù)用距離與覆蓋半徑比獲得的。采用更緊密的頻率復(fù)用方式，如 3×3、2×3、l×3 等，這意味著減少頻率復(fù)用距離，減低干擾保護比，但GSM系統(tǒng)本身有許多抗干擾技術(shù)，如跳頻、功率控制、DTX、天線分集等，將這些技術(shù)有效應(yīng)用會提高C/I，從而使采用更緊密的頻率復(fù)用方式成為可能。下面以3×3復(fù)用方式為例。

采用3×3復(fù)用方式后，每個小區(qū)的TRX數(shù)增加，從而提高容量。表1說明了容量提高的情況。（表1）

采用3×3復(fù)用方式的特點：1、無需改變現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，無需增加基站，就可以提高容量；2、容量增加有限；3、需要采用跳頻技術(shù)來降低干擾，一般采用基帶跳頻；4、系統(tǒng)不需要增加特殊功能。

采用3×3復(fù)用方式需要注意以下幾點：1、控制信道上必須采用4×3復(fù)用方式，且不參加跳頻；2、除跳頻外，最好采用功率控制，不連續(xù)發(fā)射等抗干擾技術(shù)；3、注意做好頻率規(guī)劃；4、在容量提高和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量方面要均衡考慮。實際容量要留有一定的余量，以保證網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量。

除 3×3 復(fù)用方式外還有 1×3、2×3 多重復(fù)用（MRP）等方式。

（二）微蜂窩。微蜂窩作為提高容量的應(yīng)用一般是與宏蜂窩構(gòu)成的多層網(wǎng)。即宏蜂窩進行大面積連續(xù)覆蓋，微蜂窩則小面積連續(xù)覆蓋疊加在宏蜂窩上，構(gòu)成多層網(wǎng)的上層。多層網(wǎng)和同心圓的一個重要區(qū)別在于微蜂窩具有自己的BCCH信道。

在多層網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，微蜂窩主要服務(wù)那些低速運動的移動臺，對于高速移動臺為避免頻繁切換或來不及切換而造成掉話，應(yīng)由宏蜂窩來承擔(dān)。要實現(xiàn)這一點系統(tǒng)應(yīng)具有基于移動速度的切換算法，這種切換算法的好壞直接影響微蜂窩提高容量的能力及網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量。

（三）雙頻網(wǎng)。雙頻網(wǎng)是多頻網(wǎng)技術(shù)的一種。多頻網(wǎng)技術(shù)是指同一移動網(wǎng)采用不同的頻段。目前，多頻網(wǎng)的主要應(yīng)用是GSM900與DCS1800系統(tǒng)共同構(gòu)成的TMDA數(shù)字移動網(wǎng)。前面所介紹的各種技術(shù)如果僅在有限頻段內(nèi)使用，容量的提高仍然不能滿足用戶的發(fā)展，采用新頻段是必然的。目前，我們已經(jīng)擁有了1800MHZ頻段，且DCS1800本身就是GSM在1800MHZ頻段的系統(tǒng)。采用它建立一個全新的全覆蓋是非常不經(jīng)濟的，也不大可能。因此，以GSM網(wǎng)為依托，根據(jù)容量的需求逐步引進DCS1800系統(tǒng)，構(gòu)成雙頻網(wǎng)是最經(jīng)濟的。

（四）硬件調(diào)整，軟件修改。這種相對擁塞主要有兩種情況：一是硬件故障造成的；二是所覆蓋小區(qū)的話務(wù)量高造成的。

1、硬件調(diào)整，解決話務(wù)擁塞。（1）話務(wù)量低但有擁塞或TCH指派成功率低的小區(qū)，可從以下幾方面分析解決：一是從BSC端閉塞有問題的小區(qū)，進行重裝載；二是在基站處將有問題小區(qū)復(fù)位后重新裝載；三是排除天線系統(tǒng)問題；（2）信道不足引起擁塞?？蓪据d頻進行適當(dāng)調(diào)整。根據(jù)小區(qū)話務(wù)量將不忙小區(qū)的載頻移至高話務(wù)小區(qū)，這樣可以在不增加系統(tǒng)硬件設(shè)備的情況下，提高設(shè)備利用率；（3）調(diào)整天線方向，使兩個小區(qū)的分界線穿過高話務(wù)地區(qū)，這樣可以充分利用兩個小區(qū)的信道來分擔(dān)信道話務(wù)量；（4）調(diào)節(jié)天線俯仰角。該措施一般適用于高站，避免共覆蓋圍過大，吸收話務(wù)量過高。需要注意的是俯仰角應(yīng)在0-10度范圍內(nèi)調(diào)整，如果俯仰角過大，相位不同的反射信號疊加后會造成頻率衰落。

表1

2、參數(shù)調(diào)整。（1）調(diào)節(jié)基站功率。功率控制參數(shù)包括BSPWRB（控制信道發(fā)射機功率）、BSPWRT（非控制信道發(fā)射機功率）、BSPWR（控制信道基站有效功率）、BSTXPWR（非控制信道基站有效功率）。BSPWRB和 BSPWR對應(yīng)，BSPWRT和BSTXPWR對應(yīng)，都是前者加上發(fā)射機到天線的增益。修改時應(yīng)對應(yīng)進行調(diào)整，否則可能會出現(xiàn)發(fā)射機無法解開的故障。BSPWRB和BSPWRT的值一般不要超過47DBM，同時降低基本功率雖然能夠降低小區(qū)擁塞，但也會帶來覆蓋方面的問題。因此，對此參數(shù)修改后，應(yīng)進行詳細的場強測試，一般不建議通過修改BSPWRB來解決臨時的網(wǎng)絡(luò)問題；（2）調(diào)整切換關(guān)系。只允許手機從高話務(wù)小區(qū)切向低話務(wù)小區(qū)；（3）調(diào)整 ACCMIN 參數(shù)，ACCMIN 是手機接入門限電平；（4）打開ASSIGMENT TO WORSECELL功能，合理設(shè)置 AWOFFSET參數(shù)，該參數(shù)功能是當(dāng)呼叫在SDCCH上建立以后指派TCH時，允許指派到較差小區(qū)的信號強度范圍。小區(qū)的TCH上，該參數(shù)可根據(jù)需要在3-15DB內(nèi)調(diào)整，若設(shè)置過高，通話質(zhì)量會變差，導(dǎo)致誤碼率升高而產(chǎn)生掉話；（5）調(diào)整小區(qū)切換邊界參數(shù)KOFFSET來調(diào)整切換邊界，通過提前切換來分擔(dān)一部分話務(wù)量。

四、結(jié)束語

本文介紹了移動網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的幾種現(xiàn)行測試方法和技術(shù)，根據(jù)實際情況，選用合適的優(yōu)化方法，可有效地解決網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的問題。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是在系統(tǒng)正常運行下對系統(tǒng)的一個全范圍的調(diào)整，需要網(wǎng)絡(luò)運營者堅持不懈地、定期地對網(wǎng)絡(luò)資源進行經(jīng)常性的調(diào)整，從理論上研究網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的方法，從實踐中提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，實時地適應(yīng)移動通信網(wǎng)動態(tài)變化的要求，為廣大用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。