GSM网络优化方案探讨
发布时间：2003-08-15 18:57:38 热度：2396
不支持该视频 目前所运行的GSM蜂窝移动系统都会经过系统设计、设备安装、网络组织、优化，系统扩容、再优化和再扩容等循环往复的过程。特别是由于GSM移动系统从建设到投入运营的速度很快、周期很短以及用户数量增长得很快，现有的网络结构就需要不断地优化和调整。
由于移动用户在通信过程中具有“随机接入”、“位置不定”的特点，再加上电波传播环境比较恶劣等因素，因而移动系统便产生了绝大部分与无线网络有关的问题，可以归结为：无线干扰问题、电磁信号覆盖问题和话务阻塞与掉话问题。下面分别就这三方面的网络优化方案分别进行讨论。
GSM移动系统无线信号的发送与接收依赖于在频分多址（FDMA）基础上的时分多址（TDMA）方式，因此空中无线载频的相互影响主要表现为同频干扰、互调干扰、邻道干扰和码间干扰。为了消除或降低上述干扰，我们可采取如下措施。
——合理地进行频道配置，使两个采用相同频率组的蜂窝小区相距较远，以保持足够的同频复用距离；同时，要使相邻小区本公司的基站或同一个位置区内移动公司与联通公司的基站避开选择数值相近的频率组。
——采用分集天线接收方式，即适当调整定向接收天线的下倾角度以增强基站接收信号的方向性。
——降低基站天线高度并采用自动功率控制技术防止发信功率过大而带来输出信号的非线性失真。同时要增大基站内各BTS在共用天线时的耦合隔离度以使互调电平有较大的衰减。
——挑选和搭配无三阶互调的频率组。当然要考虑到此项工作可能会受到系统所拥有频点个数的限制。
——基站离反射物较远时，将天线背向反射物，并在接收部分使用均衡器调整均衡时延值，以有效消除时间色散和消除码间干扰。
由于地形的不规则，无线电波不可能100％地覆盖整个服务区域。例如有的地区虽然接收信号电平的实测值已达到指标的要求，但由于信噪比的数值达不到要求，也仍视为盲区。消除盲区实现电磁信号的高覆盖率一般可采取以下措施：增设直放站，有效解决城市街区之间高大建筑物阻挡的问题；使用泄漏电缆，消除交通隧道、地下停车场、电梯井以及地铁通道中的盲区；由于建筑物的穿透损耗导致一些大型商场、写字楼内信号过弱，这时可采用室内微微小区基站的配置方式。
由于用户是移动的且分布不均匀，在某个时间段内各个蜂窝小区的忙时话务量高低不等，因此造成了高话务量蜂窝区基站的信道阻塞，一些用户难以接入；低话务量蜂窝区的基站信道相对空闲，使得利用率降低。这是话务阻塞的问题。此外，当移动用户之间或移动用户与固定网用户之间建立通话以后，由于越区或越站切换失败、信噪比太小或频率选择性衰落等因素会造成通话中断，也称掉话。掉话又分为单边掉话和双边掉话两种。针对阻塞和掉话的问题，解决的方法如下：
——通过功率参数、切换参数调整以及基站优先级设置等方法，进行话务量均衡与分流。
——适当增加繁忙小区中的专用信令信道的个数，使用户易于接入。当然这要视该小区内话务信道拥塞的程度是否较轻而定。
——调整切换带位置与宽度。在用户高密度区域内频繁发生切换会增加基站控制器（BSC）内交换矩阵的负荷流量和移动业务交换中心／拜访用户位置寄存器的忙时试呼值，导致通话过程中掉话。所以小区切换带应尽量设置在用户密度较低的地区。当某个区域用户数量突然急剧增加且移动的速度较慢时，可以采用多基站交叠的方式覆盖此切换带，以在不增加BTS数量的情况下由多个基站分摊话务量，降低话务的阻塞率。
——完善高速公路沿线的无线覆盖。由于在高速公路上用户移动速度较快，切换带的设置不宜太窄，否则系统切换处理的时间过短必然会引起掉话。
——注意对寻呼次数的调整。在GSM规范中一次寻呼被叫用户就意味连续呼叫四次，前两次用临时移动用户识别号呼叫，后两次则用国际移动用户识别号呼叫。然而在一个蜂窝小区中只有一条寻呼控制信道为共有，如果对一个用户寻呼的次数多了，系统处理呼叫的开销就会变大，对其他用户的接续也就不会通畅。因此一般设寻呼次数为1～2次为宜。(人民邮电报)
由于移动用户在通信过程中具有“随机接入”、“位置不定”的特点，再加上电波传播环境比较恶劣等因素，因而移动系统便产生了绝大部分与无线网络有关的问题，可以归结为：无线干扰问题、电磁信号覆盖问题和话务阻塞与掉话问题。下面分别就这三方面的网络优化方案分别进行讨论。
GSM移动系统无线信号的发送与接收依赖于在频分多址（FDMA）基础上的时分多址（TDMA）方式，因此空中无线载频的相互影响主要表现为同频干扰、互调干扰、邻道干扰和码间干扰。为了消除或降低上述干扰，我们可采取如下措施。
——合理地进行频道配置，使两个采用相同频率组的蜂窝小区相距较远，以保持足够的同频复用距离；同时，要使相邻小区本公司的基站或同一个位置区内移动公司与联通公司的基站避开选择数值相近的频率组。
——采用分集天线接收方式，即适当调整定向接收天线的下倾角度以增强基站接收信号的方向性。
——降低基站天线高度并采用自动功率控制技术防止发信功率过大而带来输出信号的非线性失真。同时要增大基站内各BTS在共用天线时的耦合隔离度以使互调电平有较大的衰减。
——挑选和搭配无三阶互调的频率组。当然要考虑到此项工作可能会受到系统所拥有频点个数的限制。
——基站离反射物较远时，将天线背向反射物，并在接收部分使用均衡器调整均衡时延值，以有效消除时间色散和消除码间干扰。
由于地形的不规则，无线电波不可能100％地覆盖整个服务区域。例如有的地区虽然接收信号电平的实测值已达到指标的要求，但由于信噪比的数值达不到要求，也仍视为盲区。消除盲区实现电磁信号的高覆盖率一般可采取以下措施：增设直放站，有效解决城市街区之间高大建筑物阻挡的问题；使用泄漏电缆，消除交通隧道、地下停车场、电梯井以及地铁通道中的盲区；由于建筑物的穿透损耗导致一些大型商场、写字楼内信号过弱，这时可采用室内微微小区基站的配置方式。
由于用户是移动的且分布不均匀，在某个时间段内各个蜂窝小区的忙时话务量高低不等，因此造成了高话务量蜂窝区基站的信道阻塞，一些用户难以接入；低话务量蜂窝区的基站信道相对空闲，使得利用率降低。这是话务阻塞的问题。此外，当移动用户之间或移动用户与固定网用户之间建立通话以后，由于越区或越站切换失败、信噪比太小或频率选择性衰落等因素会造成通话中断，也称掉话。掉话又分为单边掉话和双边掉话两种。针对阻塞和掉话的问题，解决的方法如下：
——通过功率参数、切换参数调整以及基站优先级设置等方法，进行话务量均衡与分流。
——适当增加繁忙小区中的专用信令信道的个数，使用户易于接入。当然这要视该小区内话务信道拥塞的程度是否较轻而定。
——调整切换带位置与宽度。在用户高密度区域内频繁发生切换会增加基站控制器（BSC）内交换矩阵的负荷流量和移动业务交换中心／拜访用户位置寄存器的忙时试呼值，导致通话过程中掉话。所以小区切换带应尽量设置在用户密度较低的地区。当某个区域用户数量突然急剧增加且移动的速度较慢时，可以采用多基站交叠的方式覆盖此切换带，以在不增加BTS数量的情况下由多个基站分摊话务量，降低话务的阻塞率。
——完善高速公路沿线的无线覆盖。由于在高速公路上用户移动速度较快，切换带的设置不宜太窄，否则系统切换处理的时间过短必然会引起掉话。
——注意对寻呼次数的调整。在GSM规范中一次寻呼被叫用户就意味连续呼叫四次，前两次用临时移动用户识别号呼叫，后两次则用国际移动用户识别号呼叫。然而在一个蜂窝小区中只有一条寻呼控制信道为共有，如果对一个用户寻呼的次数多了，系统处理呼叫的开销就会变大，对其他用户的接续也就不会通畅。因此一般设寻呼次数为1～2次为宜。(人民邮电报)
