GSM数字蜂窝移动通信系统是一个集网络技术、数字程控交换技术、各种传输技术和无线技术等领域的综合性系统。从网络的物理结构分析,GSM系统一般可分为三个部分,即交换网络子系统(SS)、基站子系统(BSS)和MS(MS)。从信令结构分析,GSM系统中主要包含了MAP接口、A接口、Abis接口和Um接口。所有这些实体和接口中都有大量的配置参数和性能参数。其中的一些参数在设备的开发和生产过程中已经确定,但更多的参数是由网络运营部门根据网络的实际需求和实际运作情况来确定。而这些参数的设置和调整对整个GSM网的运作具有相当的影响。因此,GSM网络的优化在很多时候是体现在对网络中各种参数的优化设置和调整。 作为移动通信系统,GSM网络中与无线设备和接口有关的参数对网络的服务性能的影响最为敏感。GSM网络中的无线参数是指与无线设备和无线资源有关的参数。这些参数对网络中小区的覆盖、信令流量的分布、网络的业务性能等具有至关重要的影响,因此合理调整无线参数是GSM网络优化的重要组成部分。根据无线参数在网络中的服务对象,GSM无线参数一般可以分为二类,一类为工程参数,另一类为资源参数。工程参数是指与工程设计、安装和开通有关的参数,如天线增益、电缆损耗等,这些参数一般在网络设计中必须确定,在网络的运行过程中一般不易更改。资源参数是指与无线资源的配置、利用有关的参数,这类参数通常会在无线接口(Um)上传送,以保持基站与MS之间的一致。资源参数的另一个重要特点是:大多数资源参数在网络运行过程中可以通过一定的人机界面进行动态调整。本文所涉及的无线参数主要是无线资源参数。 当营运者准备建设一个移动通信网络时,首先必须根据特定地区的地理环境、业务量预测和测试得到的无线信道的特性等参数进行系统的工程设计,包括网络拓扑设计,基站选址和频率规划等等。然而与固定系统相比,由于移动通信中用户终端是移动的,因此无论是业务量还是信令流量或其它一些网络特性参数,都具有较强的流动性、突发性和随机性。这些特性决定了移动通信系统设计与实际情况在话务模型、信令流量等方面一般存在较大的差异。所以,当网络运行以后,营运者需要对网络的各种结构、配置和参数进行调整,以使网络更合理地工作。这是整个网络优化工作中的重要部分。 无线参数优化调整是指对正在运行的系统,根据实际无线信道特性、话务量特性和信令流量承载情况,通过调整网络中局部或全局的无线参数来提高通信质量,改善网络平均的服务性能和提高设备的利用率的过程。实际上,无线参数调整的基本原则是充分利用已有的无线资源,通过业务量分担的方式使全网的业务量和信令流量尽可能均匀,以达到提高网络平均服务水平的目标。 建设无线网络就是根据业务密度的分布,对可使用的频率,对覆盖的要求,所要求的服务质量,根据当地的地形地物条件,正确的设置基站站址,设置基站参数,正确的指配频率,使整个无线网络既能达到所要求的质量,同时建网最经济。频率的指配要考虑同频干扰和邻频干扰,参数的设置与无线电覆盖,干扰,切换成功率等都有密切关系。整个频率规划工作的好坏就是围绕站址,信道,频率,小区参数在作文章。因此需要对描述和评价移动网的参数有一个比较清楚的了解。 8.1.1 参数调整的前提 网络优化人员必须首先对各个无线参数的意义、调整方式和调整的结果有深刻的了解,对网络中出现问题所涉及的无线参数类型有相当的经验。这是作有效的无线参数调整的必要条件。另一方面,无线参数的调整将依赖于实际网络运行过程中的大量实测数据。一般地,这些参数可以由两种手段获得,一是在网络的操作维护中心获取的统计参数,如CCCH信道的承载情况、RACH信道的承载情况以及其它信道(包括有线和无线信道)的信令承载情况等等;另一些参数,如小区覆盖情况、MS通信质量等等,需通过实际的测量和试验获得。因此营运者欲有效地调整无线参数必须对网络的各种特性进行长期的、经常性的测量。 利用无线参数调整解决问题时,必须保证设备在无故障的条件下;必须对需调整参数的地区作定时的数据采集和测量;参数的调整需考虑对相邻覆盖区的影响; 8.1.2 参数调整的意义 网络优化的目的是在有限的资源下,利用最经济和简洁的手段得到最佳的服务性能,获得最佳的经济效益。 优化工作中遇到的无线网络问题是形形色色的,但解决这些问题的办法都来源于对专业知识的理解,因此对GSM网络结构和各种参数的理解程度,直接影响了网络优化工作的效果。在做无线网络优化时,工程师要对网络的组成结构、网元的功能、网元间的控制关系、无线参数的含义和取值范围、参数间的关系和影响等有一定的了解。对于从事空中接口测试和优化的工程师更应该对Um口的参数有深入的理解和认识。 8.1.3 参数调整方法 GSM系统是由欧洲电信标准化协会研究确定的一种标准化系统。其中的大部分参数在GSM规范中都有严格的定义。但在每家生产厂商研制过程中,根据自身的经验都会增加许多优化网络的参数设置,或则将规范的参数作适当的修改以适应自身设备的协议。 BSC中有关数据参数的调整方法: 1.邻小区关系 小区测量载频必须是邻近小区的BCCH载频,测量频点过多和过少都会影响测量性能。 相邻小区切换参数应满足信号场强、时间量、信号质量及相应算法。 依据场强测试图和话务量分布,调整相邻小区的定义。 如无调节话务量流向考虑,相邻小区定义应是相互的。 为实现BSC间越区切换,除定义路由参数外,尚需定义外部小区、外部小区载频以及该小区的基站识别码BSIC。 调整各类越区切换门限参数惩罚值,改变切换边界、切换门限和避免乒乓切换效应。在调整小区OFFSET参数应满足反对称关系,而HYST参数应满足对称关系。 根据小区服务范围,调整MS的距离门限参数TALIM,确保小区的正常切换,避免在远端产生孤岛效应,同时又要避免TALIM过小而导致MS无法接入系统。 在对BTS、MS的测量值进行均匀化处理时,还应依据不同的测量内容和测量要求,调整滤波算法和滤波长度,使测量数据正确、可靠,以供系统抉择,执行相应的调整措施。 小区切换门限、正常切换最小间隔、切换不成功时的最小切换间隔和功率控制门限调整参数等设置不当,或小区话务不均衡等原因,致使越区切换过于频繁。应针对不同原因,做相应调整。 2.小区参数调整 小区参数调整应依据OMC、BSC的各种测量分析报告、路测测试结果及网络规划软件运行结果等来协调进行。参数调整时,应注意各参数之间的相互牵连和影响。 根据小区的话务量,调整BCCH/CCCH现道中AGBLK和BS-PA-MFRMS。如小区话务量增大,应适当增加AGBLK和BS-PA-MFRMS。增加BS-PA-MFRMS可提高同时PAGING的用户数,但PAGING间隔时延增大,应依实际情况进行调整。 对于高基站的小区应调整BTS蜂值功率的预衰减参数BSTXPWR,以降低基站发射功率,减少对邻近基站的干扰。通常还应满足BSPWR>BSPWRB,BSTXPWR>BSPWRT 的关系。 对于城市高楼密集的小区内室内覆盖较差情况,降低参数ACCMIN,可在一定程度上改善室内覆盖,但通话品质有可能会下降,应予仔细权衡、折衷和调整。 3.改善通话质量 从OMC、BSC测量分析报告和路测数据结果获得的干扰分析(找到干扰来源及受干扰小区),采用调整天线、改变覆盖范围,修改TCH频率和BCCH载频等方法,减少干扰影响。 4.切换调整 必须根据路测结果、小区位置和话务分布,调整小区切换流向。 越区切换次数增多或每个通话平均切换次数增多时,应检查覆盖范围是否合理或越区切换门限参数定义是否不合理,或小区间话务是否不均衡等原因。 越区切换次数越多,将影响通话质量,故一定要寻找出原因,进行相应调整。 一个小区越区切换的切入,切出有一定比例。从统计观点看,20-80%切出属正常,过低过高均应调整系统。应检查相邻小区之间的切换参数覆盖范围是否合理等原因然后作相应调整。 在切换门限定义正确的条件下,信道数不足是越区切换成功率低的主要原因。调整方法是增加信道数、改变相应参数分流话务量或增设微蜂窝基站。 5.话务量调整 某个地域,当部分小区话务量较高时,掉话率、接通率等指标均会变坏,需要进行话务量调整。 -改变信道数是话务量调节常用方法之一。信道数改变的常用方法有: -从话务量少的小区抽调信道至话务量较高的小区。 -指派到其他小区功能,可在本小区话务信道全满时,借用邻近小区的空闲话务信道。 -改变手机最小接入电平和小区重选滞后参数。可控制覆盖范围和限制话务量。 -使用小区负荷分担功能。 -调整切换门限参数和切换惩罚值,改变切换边界和切换带可实现话务量分流。 -采用SDCCH自适应配置功能,可以使SDCCH和TCH自行转换,避免SDCCH拥塞造成的话务流失。 基站话务量调节方法很多。常用的方法有:改变定向天线下倾角、架高,以及相关小区参数等,实现改变覆盖面大小,达到调节话务量目的。 对临时话务量的增加,可用临时增加信道或调整天线下倾角,修改覆盖面等方法调节,也可通过调整切换软参数和改变最小接入电平参数等方法收缩话务覆盖区,将增加的话务量分流至邻近的其它小区去。 8.1.4 参数调整类型 根据无线参数调整需解决问题的性质可以将其分为两类。 第一类是为了解决静态问题。即通过实测网络各个地区的平均话务量和信令流量,对系统设计中采用的话务模型进行修正,解决长期存在的普遍现象。 另一类调整用于解决由于一些突发事件或随机事件造成在某个时间段中,局部地区发生的话务量过载、信道拥塞的现象。
对于第一类调整,营运者仅需定期地对网络的实际运行情况进行测量和总结,并在此基础上对网络全局或局部的参数和配置进行适当调整。而第二类调整则是网络优化人员根据测量人员即时得到的数据,实时地调整部分无线参数。无论无线参数调整是哪种类型,对参数自身而言其意义是相同的。 8.1.5 参数调整的流程 小区参数调整应该按照测试、分析、调整、再测试这个步骤循环进行。 8.1.6 参数调整的注意事项 在GSM系统中,大量的无线参数是基于小区或局部区域设置的,而区域间的参数通常有很强的相关性,因此在作参数调整时必须考虑到区域的参数调整对其它区域尤其是相邻区域的影响,否则参数的调整会发生很强的负面影响。 此外,当网络中局部区域出现问题时,首先需确定是否由于设备故障(包括连接问题)造成,只有在确定网络中的问题确实是由于业务原因引起时,才能进行无线参数的调整。 由于移动通信的特殊性和各地应用的不同,无线参数优化很难有统一的标准,因此本书中涉及参数设置值仅供大家参考,具体修改时,一定要根据本网实际情况进行设置。 本章主要研究ERICSSON公司研制的GSM系统设备中用户可设置的无线参数,对其定义、取值范围、设置方式及其对网络性能的影响进行分析和描述。 文章中描述的无线参数可以大致分为二类,一类是在无线接口(Um)上传输的参数,这类参数一般在GSM规范中都有严格的定义,以保证Um接口的标准性;另一类则是用于基站分系统的各种内部控制操作,这种参数各厂家各不相同。 在ERICSSON公司的用户操作手册 《Radio Network Parameter & Cell Design Data For CME 20》中,详细讲述了系统的小区参数。 |