關(guān)于無線通訊網(wǎng)絡的質(zhì)量優(yōu)化措施探討

林平

廈門縱橫集團建設開發(fā)有限公司（361000）

關(guān)于無線通訊網(wǎng)絡的質(zhì)量優(yōu)化措施探討

林平

廈門縱橫集團建設開發(fā)有限公司（361000）

通訊工程建設項目作為我國重要的基礎(chǔ)建設項目，其工程質(zhì)量水平的高低將直接關(guān)系到我國的國計民生。因此質(zhì)量管理對整個通訊工程建設項目的質(zhì)量而言，起著非常重要促進意義,這里主要談一談GSM系統(tǒng)無線通訊網(wǎng)絡的質(zhì)量優(yōu)化，提出了3種不同條件下的網(wǎng)絡質(zhì)量影響要點，并針對環(huán)境的特點給出了相應的方案。希望能為實際工作起到一定的指導作用。

通訊；網(wǎng)絡；質(zhì)量；優(yōu)化

0 引言

GSM網(wǎng)絡由終端、無線接入設備和核心網(wǎng)絡等幾部分組成。具體包括交換網(wǎng)絡子系統(tǒng)（NSS）、無線基站子系統(tǒng)（BSS）、操作維護子系統(tǒng)（OSS）和移動臺（MS）四大部分。是我國大規(guī)模使用的移動通訊網(wǎng)絡制式之一，隨著移動用戶的持續(xù)增加和移動業(yè)務的層出不窮，GSM系統(tǒng)的質(zhì)量優(yōu)化也是行業(yè)運營中的重中之重。在GSM網(wǎng)絡運營初期，運營商關(guān)注的是其信號質(zhì)量的優(yōu)劣，而隨著網(wǎng)絡的發(fā)展和建設，關(guān)注的重點漸漸轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡質(zhì)量與網(wǎng)絡穩(wěn)定性上來。只有持續(xù)進行網(wǎng)絡質(zhì)量優(yōu)化，才能保持GSM網(wǎng)絡通話質(zhì)量與服務水準[1]。

圖1 GSM移動通信系統(tǒng)的組成

1 GSM無線通訊網(wǎng)絡優(yōu)化概述

移動通信網(wǎng)絡運行狀況動態(tài)變化較大，受外界客觀環(huán)境影響因素較多。用戶市場不斷擴大，網(wǎng)絡不停擴容。因此，網(wǎng)絡優(yōu)化是移動通信網(wǎng)絡運行維護工作中的一個重要組成部分，其目的就是提高網(wǎng)絡通信質(zhì)量，改善服務形象，充分挖掘網(wǎng)絡資源，使投資得到應有回報。目前隨著技術(shù)進步，GSM網(wǎng)絡上開通的業(yè)務種類越來越多，不僅包括話音，還要開通數(shù)據(jù)、圖象等業(yè)務，向多媒體方向發(fā)展。這樣，網(wǎng)絡的維護質(zhì)量要求也就越來越高，網(wǎng)絡優(yōu)化的任務越來越重。網(wǎng)絡優(yōu)化是在充分了解網(wǎng)絡運行狀態(tài)的前提下，通過各種技術(shù)手段，對網(wǎng)絡中不合理的部分進行必要的調(diào)整，使網(wǎng)絡達到最佳運行狀態(tài)的過程[2]。

2 GSM無線通訊網(wǎng)絡的質(zhì)量優(yōu)化

2.1 高話務密度區(qū)

我國的移動通信用戶和業(yè)務從十年前開始就已經(jīng)迅猛發(fā)展，由于業(yè)務量和用戶的雙增長，導致一些地區(qū)話務量在某些時段高度集中，這就引發(fā)了一些基站載頻配置超過一般標準，進而引發(fā)了頻率分配的一些問題，而不合理的頻率分配則影響到了系統(tǒng)用戶容量，因此，高話務密度區(qū)的網(wǎng)絡優(yōu)化是一個亟待解決的問題。

2.1.1 高話務密度區(qū)特點分析

一個通訊基站覆蓋區(qū)域作為高話務密度區(qū)，便會呈現(xiàn)出用戶容量與服務質(zhì)量之間的矛盾，高話務密度區(qū)有如下特點:宏蜂窩基站之間的距離偏小，尤其在一些二線、三線城市，隨著城市網(wǎng)絡的建設，基站越來越多，基站之間的距離往往僅有幾百米，如此小的間距一方面增大了投入新站的難度，另一方面則由于頻率復用而導致頻間干擾效應明顯，容易出現(xiàn)網(wǎng)絡質(zhì)量惡化的問題[3]。

2.1.2 高話務密度區(qū)GSM無線通訊優(yōu)化對策

經(jīng)過分析高話務密度區(qū)特點，可知有兩個方面的問題需要解決，一是對于單位區(qū)域內(nèi)突然增長的話務量,二是為維持網(wǎng)絡運行質(zhì)量而降低基站配置。

1）引入微蜂窩系統(tǒng)

微蜂窩系統(tǒng)的特點在于發(fā)射功率比較小，系統(tǒng)占地面積不大，因此安裝起來較為靈活，在一些話務量鞥張迅速的區(qū)域，通過配置一個微蜂窩層，能夠有效均衡這些地區(qū)的話務量，如果將微蜂窩與宏蜂窩混合搭配使用，便能構(gòu)成雙層體系結(jié)構(gòu)。然后通過對設備與網(wǎng)絡的參數(shù)進行相關(guān)配置，把位置相對固定的系統(tǒng)用戶保持于微蜂窩層，把移動速度較快的群體維持于宏蜂窩層。以這樣的方案提供較好的服務質(zhì)量。

2）在室內(nèi)設置獨立信源

這種優(yōu)化模式適用于一些信號弱、用戶多的環(huán)境，例如地下室、電梯、大型商場等。當前運營商慣用的做法是以直放站引入信號源，這種做法的優(yōu)勢在于能夠改善覆蓋范圍，缺點也很明顯，難以有效地吸收話務量，筆者推薦在室內(nèi)設置獨立信源的方式，一方面能夠使用戶密度大的區(qū)域，包括地下室、電梯、大型商場覆蓋增強，另一方面也能起到吸收話務量，分擔負荷的作用。

3）基站增加小區(qū)個數(shù)

當前，無線通訊網(wǎng)絡的基站基本配置為1個基站3個小區(qū),而對于那些用戶話務非常多的區(qū)域，這種方法會導致過大的小區(qū)配置，從而引發(fā)過多的頻率干擾，影響到網(wǎng)絡服務的質(zhì)量。筆者推薦在一些高配小區(qū)基站增加小區(qū)個數(shù)，先進行容量縮減，在對小區(qū)進行分裂。由于目前萬維站間距較小，因此能夠在1個基站之下，通過擴容小區(qū)的數(shù)量，并配置功率角適當?shù)奶炀€系統(tǒng),一方面分流了用戶話務，另一方面減少了系統(tǒng)干擾。

除了以上三種方法,還有諸如參數(shù)調(diào)整優(yōu)化法，即調(diào)整小區(qū)的偏移參數(shù)來提高網(wǎng)絡容量；天線調(diào)整優(yōu)化法,即調(diào)整天線覆蓋范圍來提高話務吸收；以及基站擴容法、小區(qū)分裂法等優(yōu)化方法，此處不再贅述。

2.2 高層樓宇區(qū)

隨著我國建設用地的收緊,土地資源日益稀缺，所以城市的發(fā)展向著高層化的趨勢演進?？紤]到移動通訊信號特點，所處位置的高度與受到信號的強度成正比。因此，高層樓宇區(qū)的網(wǎng)絡優(yōu)化同樣是一個值得關(guān)注的問題。

2.2.1 高層樓宇區(qū)特點分析

當前，我國的運營商競爭非常激烈，不少地區(qū)的無線通訊網(wǎng)絡已趨于飽和，在大部分城區(qū)，通訊基站的面積趨于縮小，站距持續(xù)縮短。由于高層建筑越來越多，用戶往往容易接受到一些反射、繞射的干擾信號，導致用戶通話質(zhì)量差，掉話率升高。經(jīng)過筆者的分析與總結(jié)，當前影響高層用戶通話質(zhì)量的因素包括:一是在高層建筑內(nèi)容易同時收到幾個基站的信號，導致通話質(zhì)量差，經(jīng)常掉話，干擾嚴重；二是高層位置信號電平往往較高，導致頻繁的切換，影響服務質(zhì)量；三是乘坐電梯容易發(fā)生小區(qū)重選，引起掉話。

2.2.2 高層樓宇區(qū)GSM無線通訊優(yōu)化策略

經(jīng)過分析高層樓宇區(qū)特點，可知有三個方面的問題需要解決:一是由于用戶所處的高度而引起的切換重選；二是周邊基站干擾影響服務質(zhì)量；三是乘坐電梯容易發(fā)生掉話。由此有以下的優(yōu)化方案:

1）重選和切換問題的優(yōu)化

結(jié)合相關(guān)研究的測試數(shù)據(jù)，對于城市的高層建筑而言，從高于10 m的地方（4樓以上），便會出現(xiàn)信號不強的現(xiàn)象。筆者推薦的優(yōu)化方案是，在高層樓宇構(gòu)建主控小區(qū)。考慮到高層均配置有樓宇內(nèi)信號覆蓋系統(tǒng)，采用微蜂窩作為單獨信源，因此，可以在室內(nèi)覆蓋強度上進行優(yōu)化，使之通過增強室內(nèi)信號來減低外圍其他小區(qū)信號的干擾，從而維持用戶服務質(zhì)量。具體的方法例如加裝室內(nèi)定向天線等[4]。

2）網(wǎng)絡干擾問題的優(yōu)化

只有高層建筑不被鄰近小區(qū)所干擾，用戶的通話質(zhì)量才能得到保證。結(jié)果分析與測量可知，在城市之中，大部分的無線通訊網(wǎng)絡干擾問題都來自于GSM同鄰頻干擾，這種干擾的核心問題是基站的間距很小導致了信號重疊。筆者推薦的優(yōu)化方案是:可以降低無線通訊天線的傾角參數(shù),并改良天線方向，達到強化本地基站覆蓋的目的。此外，還可以在建筑內(nèi)部引入EGSM頻點，減輕相鄰宏蜂窩基站干擾的程度，維持用戶服務質(zhì)量。

3）電梯覆蓋問題的優(yōu)化

一般來講，當前的城市室內(nèi)樓宇，無線通訊網(wǎng)絡是垂直分布的。電梯覆蓋問題的優(yōu)化可以順應這種垂直模式，以避免發(fā)生小區(qū)重選，引起掉話。具體做法為:在電梯設備的低層，將其覆蓋信號設置為與樓宇低層相同，此種設置可以方便地使用戶在進入電梯時，順利地占用低層樓宇信號，避免掉話；在設備高層，將其覆蓋信號設置為與樓宇高層相同，此種設置同樣可以方便地使用戶在離開電梯時，順利地占用高層樓宇信號，避免掉話現(xiàn)象的發(fā)生；在高層與低層的重疊區(qū)域,還可以使低層信號逐步降低，而高層信號逐漸增強，通過信號的順利切換維持用戶服務質(zhì)量。

2.3 高等院校區(qū)

當前的各大電信運營商均將高校學生用戶作為競爭的主要戰(zhàn)場之一。高校學生用戶處于校區(qū)之中，用戶分布密度非常集中，由于學生的日常行為模式，也容易導致在課間以及晚間，話務突然激增，峰值話務量與數(shù)據(jù)流量往往回答道平均值的幾十倍，這就為運營商的網(wǎng)絡優(yōu)化帶來不小的挑戰(zhàn)。因此，高等院校區(qū)的網(wǎng)絡優(yōu)化同樣是一個非常關(guān)鍵的問題。

2.3.1 高等院校區(qū)特點分析

結(jié)合筆者的運營維護經(jīng)驗，高等院校區(qū)往往由于以下的一些原因造成用戶體驗不佳:現(xiàn)在的高校往往面積很大，宿舍區(qū)和教學區(qū)緊湊分布，而各大樓宇又對移動通訊信號形成了不可忽視的屏蔽效應，導致一些樓宇之內(nèi)信號較弱，影響了用戶體驗度；此外，校園內(nèi)單位區(qū)域的業(yè)務使用者密度極大,忙時話務量遠大于平均值，導致高校附近的無線設備承載能力偏低，影響了用戶使用。

2.3.2 高等院校區(qū)GSM無線通訊優(yōu)化策略

經(jīng)過分析高等院校區(qū)的網(wǎng)絡和用戶特點，筆者推薦以下的優(yōu)化方案:

1）對現(xiàn)有的高校周邊基站進行擴容

這種優(yōu)化模式可以在短時間內(nèi)解決一部分問題，然而由于基站本身的配置問題，難以大幅度地提升用戶容量，并且隨著擴容，會直接影響到基站的覆蓋能力。因此優(yōu)勢在于成本不高，劣勢在于改善有限。

2）在高等院校里配置宏蜂窩基站

這種優(yōu)化模式可以明顯改善高校用戶服務質(zhì)量,也能同時兼顧基站用戶容量與基站覆蓋的問題，然而其缺點也是顯而易見的，即需要一定時間進行設計與建設，且一些院校并不愿意在校園之內(nèi)設置基站，成本偏高。

3）在高等院校設置第四扇區(qū)

設置第四扇區(qū)的目的是能夠減少當前基站在忙時話務量方面的不足。這種優(yōu)化模式能夠顯著減輕基站容量不足的問題,設計與建設周期也比較短。而設置第四扇區(qū)的不足之處是難以有效地在幾個扇區(qū)之間進行合理的話務壓力分配，且建設成本較高。

4）引入智能無線動態(tài)分配模式

這種模式使用了無線通訊智能控制技術(shù)，目標是進行高等院校話務量集中區(qū)域的網(wǎng)絡資源的實時調(diào)整。具體的實現(xiàn)思路是:結(jié)合可控功分器的功能設置，在高等院校附近的無線通訊基站內(nèi)，在話務量忙的小區(qū)與話務量閑的小區(qū)天線上配置一套功分器,實現(xiàn)對高等院校無線通訊基站的調(diào)整。這種方式也可以有效進行無線通訊資源的實時、智能分配，起到改善高等院校用戶體驗的目的。

3 結(jié)語

通訊工程是一個系統(tǒng)性的工程，要想加強對通訊工程建設項目的質(zhì)量管理力度，提升通信工程的建設質(zhì)量，筆者認為在網(wǎng)絡的運營與維護之中，必將面臨更多的網(wǎng)絡優(yōu)化內(nèi)容，這里所涉及的無線網(wǎng)絡優(yōu)化經(jīng)驗和成果，可以為運營商在日常維護工作中提供一定的借鑒，為移動通信服務的提升起到積極作用。

[1]董曉,王魯雷.通信工程項目中的質(zhì)量管理淺析[J].經(jīng)營管理者,2013(15).

[2]黨國慶.通信工程建設項目中的質(zhì)量控制[J].才智,2013 (11).

[3]魏華.通信工程管理特點及策略[J].信息通信,2012(05).

[4]尤克,胡智娟,陳曦.現(xiàn)代數(shù)字移動通信原理及實用技術(shù)[M].北京:北京航空航天大學出版社,2011:6-12.