第1章 GSM网络优化概述

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GSM网络从1993年在我国开始商用，至今已有10年历史了。在这10年里取得了惊人的发展速度，目前，我国GSM网络用户已经超过2亿，网络规模和容量都居于世界第一。

随着我国移动通信的高速发展，通信网络正面临严峻的挑战。一方面由于移动用户数的惊人发展，GSM系统网络规模不断扩大，网络质量虽然也得到不断提高，但频率资源逐渐匮乏，无线网络的频率复用系数越来越小，网络规模庞大导致出现的问题也越来越多样化和复杂化，仅靠单纯的日常维护已无法切实地为广大移动用户提供高质量的通话服务，使得各运 营商不得不投入大量的资金和人员进行网络优化；另一方面随着竞争的激烈和用户越来越高 的要求，如何使运行网络达到最佳的运行状态，如何提高通信质量，提高网络的平均服务水 平以及提高系统设备的利用率，已成为网络运营商的首要任务。特别是我国GSM网络在扩容时普遍存在周期短、速度快的情况，导致无论是在规划还是在工程中都留下了一些质量问题，需要在后期的网络优化中找出并解决。

1.1网络优化概念

移动通信网络的维护与固定电话网络之间的维护区別是很大的。最大的区别是移动通信信网的条件会不断发生变化，如周围环境、话务量分布等。另外移动网规划中有大量的小区设计参数，这在固定网中是没有的，这些小区设计参数大多数是可调整的，如接入电平门限、 切换电平门限、相邻小区定义、频率配置等，它们会直接影响服务质量和用户的满意度，同时对网络指标也会产生很大影响。所以为了保证整个移动网的服务质量，就必须不停顿地观 察和监测整个移动网，找出并排除故障，提高移动网络质量（如提高接通率、提高话音质量、 降低掉话率等〕，这是网络优化的基本任务。

一个完善的网络往往需要经历从最初的网络规划、工程建设、投入使用，到日常维护、网络优化的历程，并形成良性循环。对相对稳定的GSM网络加强优化工作，搞好运行维护 是提高移动通信网络质量的关键。

移动通信网络优化是指对正式投入运行的网络进行数据采集、数据分析，找出影响网络运行质量的原因，并且通过对系统参数的调整和对系统设备配置的调整等技术手段，使网络达到最佳运行状态，使现有网络资源获得最佳效益，同时也对网络今后的维护及规划建设提出合理建议。

GSM网络优化主要包括无线网络优化和交换网络优化两个方面。

由于网络初期规划是基于简化模型和不尽正确充分的地貌数据来源，网络系统不能在安装开通时完全按照规划实施，不能充分发挥现有设备的利用率，系统控制无线链路工作的软 件参数一般按缺省值设置，不能真实地反映实际的网络运行环境，同时网络的扩容计划也是基于并不确定的用户分布及业务状态，话务量的实际分布与网络设备的配置不适应。因此网络优化的一个重要作用就是对下列各种网络资源进行重新调配，以达到合理利用资源的目的。

1.频率资源

无线通信的频率资源是宝贵的，移动通信的频率资源尤其珍贵，频率资源包括可用的频段（目前包括900MHz、1800MHz、1900MHz）、可用的方式（固定、跳频）、覆盖的区域、基站的频率覆盖方式、相邻小区的频率再用方式等。

2. 地域资源

移动通信网要完成网络覆盖，即使是经济不发达地区，有时也要有相应的投入，因此覆盖的地域非常重要，合理的站址分布无疑能够以较小投资取得更好的覆盖效果，这在目前GSM网络进入少建设、多优化的阶段显得尤为重要，对当前不合理站址的搬迁能够在不增加基站数量的情况下改善网络覆盖和质量。

3. 业务资源

移动通信网是随业务的发展而不断发展的，只有满足不断变化的业务需求，才能充分利用用好网络资源，网络中的移动业务，在不同的区域分布不均匀，需求也不一样。网络的设置要充分考虑各种业务量的需要，尤其是对于新增业务如短消息、信息广播、数据业务等都需要合理的安排。

4. 经济资源

移动通倍网络发展的一个特点就是需要大量的资金投入，而经济发展水平不同的地区，对通信的要求也有所差异，网络优化不可能在各个地区均衡开展，而是考虑一个侧重和先后问题。资金的优化使用，就是要根据移动通信网的发展特点，把资金用在关键的地方。对于网络发展而言，扩大每个基站的覆盖区域是还很重要的，因此，可以拿出一部分资金引入直放站来延伸覆盖；发现有容量不够的区域，可以引入微蜂窝基站进行补充；优先发展业务量大的区域，可以尽早地收回投资，再应用到其他区域。因此网络优化的工作就是要利用有限的经济资源，加强经济发达地区的网络优化，提高网络质量，充分吸收话务量，使网络创造最大效益。

由上可见，网络优化的工作量是很大的。而且不能像固定通信网络那样，将问题在规划设计阶段就解决，这是由于移动网中出现的大多数问题在网络规划阶段是很难考虑到的。例如：由于地形地物数据库的精度原因，不可能精确预测实际的无线电传播和信号的变化；真实的话务负荷和根据规划中所采用的统计值预测的话务负荷是不相同的；用户行为与所作的假设不相符合；基础设施（新的商业区、主要道路、城区的重新安排）的变化；话务要求、用户对服务质量的要求不断地增加：取决于地点和时间的话务负荷（例如运动场和节假日）的变化等。

有些问题即使网络设计很好，也是不可避免要出现的，例如移动用户会遇到由于基站故障或突发事件导致覆盖较差或拥塞而不能接入网络，或通话时发生掉话。这一系列的问题都需要对网络进行不间断的动态优化，方能很好地解决。

目前我国各运营商都把网络的优化工作摆在相当重要的位置，在网优方面作出了卓有成效的努力。但GSM网络的优化工作是一个长期的过程，其手段也多种多样，又涉及到方方面面，复杂程度相当髙。现阶段在实际的网络运营过程中，运营商很大一部分工作都在围绕着优化现有网络性能与管理网络扩容来开展工作。

由于在实际的网络运营过程中，网络的很多问题并没有通过系统告警体现出来，却会很严重影响网络的服务质量，如使干扰、掉话、拥塞、接通率等关键性能指标劣化。要解决这些问题，就必须理解GSM网络原理、网络运营参数、各种呼叫流程和信令流程，以及针对不同问题进行优化的方法。

在此过程中，一套有效的优化分析方法将会对全网的各项指标（如话务，交换，信令等) 进行综合分析有很大帮助，并能够结合繁杂的无线参数给出合理的调整建议。本书将以欧洲电信标准协会ETSI的GSM规范为基础，以爱立信GSM系统为例子，分析阐述GSM网络优化原理及方法。

1.2网络优化目标

网络优化工作就是通过对设备、参数的调整等手段对已有网络进行优化，尽可能利用系 统资源，使系统性能达到最佳。优化过程的结果是寻找一系列系统变量的最佳值，优化有关 性能指标参数，最大限度地发挥网络的能力，提高网络的平均服务质量。

网络优化的基本目标是提高或保持网络质量，而网络质量是各种因素相互作用的结果， 随着优化工作的深入开展和优化技术的提高，优化的范围也在不断扩大。事实上优化的对象 已不仅仅是当前的网络，它已经渗透到包括市场预测、网络规划、工程实施直至投入运营的 整个循环过程的每个环节。从不同的角度来看，网络优化的目的则有所不同。

1.2.1网络角度

从网络的角度来看，网络优化的主要目的是：

1.提高网络的服务质量

主要包括高质量的语音和其他业务服务，足够的覆盖率和接通率等。

2. 尽可能地减少运营成本

主要包括提高设备的利用率，增加网络容虽，减少设备和线路的投资等。

1.2.2企业角度

虽然提高接通率、减少掉话、避免信道拥塞、提高切换成功率、改善通信服务质量是网络优化的任务所在，但提高用户满意度和忠诚度，使企业效益最大化才是网络优化的最终目 的。因为网络优化工作必须紧紧围绕企业运营的最终目标一一实现企业利益最大化并保持企业的可持续发展，所以，从企业的角度来看，网络优化工作的主要目的定位于：

1.创造竞争优势

全方位确保网络的高质量运行，为保持原有市场份额和发展新的市场份额创造竞争优势。

2.降低成本

采用科学的方法和先进的支撑手段，降低运营成本，提高企业的综合竞争力。

虽然观察问题的角度不同，网络优化的目的也不尽相同，但归根结底，网络维护和优化是为市场服务的，而市场是为用户服务的，因此网络优化的最终目的是提高用户满意度，从而使企业效益最大化。

对网络不断进行优化后，从用户角度将会看到：

- 掉话次数减少；

- 呼叫建立失败次数减少；

- 通话时话音质量不断改善；

- 网络有较高可用性和可靠性。

从运营者角度将会看到：

- 掉话率下降；

- 切换成功率提高；

- 小区覆盖率提高；

- 拥塞率下降；

- 接通率提高；

- 用户投诉减少。

优化过程是多次反复调整的过程，直至网络调整到最佳运行状态。