移动通信网络的优化

□文/王新丽 宋 健

如今已进入信息社会，通信技术正以前所未有的速度不断发展、更新，特别是移动通信。它作为一个科技密集型高新技术产业，在现代市场经济条件下，在满足人们任何时间、任何地点、任何人之间进行通信的愿望下占据着举足轻重的地位。但随着移动用户数的增加以及网络运营商之间日趋激烈的竞争，用户对通信质量也有了较高的要求。由于通信网络在建设或扩容时周期短、速度快、缺乏经验，使网络存在不少问题，如掉话率高；接通率低；频率利用率低；越区切换失败率高；通话质量低、有串音；中继电路的配置与实际话务不相符、电路群的每线话务量差别较大等，因此必须做好网络优化工作，最大限度地发挥网络的潜能和追求完善的通信质量。

一、提高网络覆盖的方法

主要分析覆盖过小导致信号盲区问题，解决信号盲区的方法很多，下面将分别加以阐述。

（一）微蜂窝。与传统的宏蜂窝相比，微蜂窝的主要特点是：1、天线一般安装在屋顶上，受周围建筑物环境的影响大；2、覆盖范围小，一般为l00m-1km；3、传输功率低，一般为10mw－100mw。由于这些特点，微蜂窝不可能用来作为网络覆盖的基本手段，但其体积小，安装方便、灵活，因此它可以作为宏蜂窝的一种补充和延伸。

微蜂窝的应用主要有两个方面：一是用于一些宏蜂窝很难覆盖的盲区，如地铁、地下室等；二是提高容量，主要应用于高话务量地区，如繁华的商业区、购物中心等。

（二）直放站。由于无线传播环境的复杂性、覆盖地形多样性、基站位置及覆盖范围的有限性，在蜂窝移动通信系统中有时需要用直放站来补充或扩展基站覆盖。基本工作原理如图1所示。（图1）它实际上是一个双工放大器，接收基站下行信号及移动台上行信号，放大后分别转给移动台和基站。其特点是：1、天线一般置于屋顶，信号强度受周围环境影响大；2、覆盖范围有限，一般为100m-1km；3、只能顺着接收BTS信号方向正向覆盖，不可逆向覆盖，因此覆盖角度≤180度，这一点与微蜂窝有差别；4、直放站不能用于提高容量，只是占用施主BTS的信道资源，这一点也与微蜂窝不同。

（三）塔顶放大器。塔顶放大器就是放置在基站收发信机与天线之间的双工放大器，它通过低噪声放大器将接收信号电平放大，从而减少BTS和天线间馈线损耗，提高接收基站灵敏度，增加上行链路信号的传播距离或提高发射机发射功率，最终提高覆盖范围，微蜂窝与直放站相比，提高网络覆盖的程度更为有限。

二、掉话分析

（一）Abis接口。Abis接口物理层通常采用2Mbit/spcm链路和复用方式给每个TRX提供话音信道和信令信道，以传输信令、话音及数据等。链路的0时隙用于同步。Abis接口失败主要表现在Abis信令失败，从而引起掉话。1、收不到来自BTS的测量报告；2、由于某种原因，使时间提前量（TA）在很短时间内出现突变，但BSC计算出的TA与实际所需的TA不符合时，会导致强行切换或造成时隙上的干扰，干扰严重时会引起掉话；3、切换过程中的一些信令失败（包括T3107、T3109超时）以及一些内部原因。4、FOCC信令处理板的软件或硬件故障会造成Abis接口误码引起的掉话。

（二）A接口。A接口失败引起的掉话在OMC统计中出现很少，曾经出现过的原因主要是切换拓扑结果不完善，切换局数据不全或目的基站不具备加入条件引起BSC之间或MSC之间切换失败，从而引起掉话。

（三）软硬件故障。一部分掉话是由于移动交换系统的软硬件故障或软件不完善，程序或数据差错原因造成的。如信号传输不良、压缩编码器（TC）硬件故障和BSC信令单元的软件特性不理想等引起的掉话。

（四）降低掉话率的具体措施

1、小区话务量调整。按照实际话务量进行小区话务量调整，使各小区的话务量尽量均匀，以提高接通率、降低掉话率。

2、切换带调整。小区切换带应该设置在用户较少地区，应尽量避免用户密集地区出现小区切换带，否则会引起频繁切换和严重掉话现象，若发生这种情况应增设基站并调整相邻小区的覆盖。

3、切换参数调整。在保证话音质量的前提下调整有关切换参数，尽量使申请切换次数减少，避免过多切换引起掉话。

4、小区参数正确设置。正确设置相邻小区参数，避免漏定义，避免相近的两个小区相同的BSIC和相同的BCCH载频。

5、闭塞并更换上下行信道。找出小区上下行信号弱的信道，闭塞并及时更换。

6、减少盲区，有利于减少掉话率。

7、减少“岛”现象。避免覆盖区域中出现远距离基站成为最佳服务。例如，降低高基站的天线高度，以减少“岛”现象，暂时无法避免的“岛”则要做好“岛”周围的相邻小区参数。

8、减少同频干扰和邻信道干扰。通过减少同频道干扰和邻信道干扰来减少BSIC解调失败的可能性或者处理基站之间的切换问题，调整切换拓扑图及切换门限值。

9、增加传输链路容量。增加BSC和MSC之间的传输链路容量，解决链路拥塞问题。

10、传输系统同步。解决BIS到MSC/BSC的传输系统不同步问题。

三、话务拥塞分析和解决

造成话务拥塞的原因是多方面的，但本质可以按两大类来区分，并加以解决。一种是“绝对”的拥塞，产生的原因是因为话务量的绝对增加。无法通过简单的硬件调整或软件参数修改来解决；另一种是“相对”的拥塞，可以通过参数改动，硬件调整得以缓解。对于前一种可采取的方法有：采用更紧密的频率复用技术，提高频率利用率；利用微蜂窝；叠加双频网，等等。下面将详细讨论这两种情况造成的话务拥塞的解决方案。

（一）更紧密的频率复用技术。一般无线网络规划都采用4×3频率复用方式。这种方式的同频干扰保护比能够比较可靠地满足GSM标准的要求。这种干扰保护比是依靠一定的同频复用距离与覆盖半径比获得的。采用更紧密的频率复用方式，如 3×3、2×3、l×3 等，这意味着减少频率复用距离，减低干扰保护比，但GSM系统本身有许多抗干扰技术，如跳频、功率控制、DTX、天线分集等，将这些技术有效应用会提高C/I，从而使采用更紧密的频率复用方式成为可能。下面以3×3复用方式为例。

采用3×3复用方式后，每个小区的TRX数增加，从而提高容量。表1说明了容量提高的情况。（表1）

采用3×3复用方式的特点：1、无需改变现有网络结构，无需增加基站，就可以提高容量；2、容量增加有限；3、需要采用跳频技术来降低干扰，一般采用基带跳频；4、系统不需要增加特殊功能。

采用3×3复用方式需要注意以下几点：1、控制信道上必须采用4×3复用方式，且不参加跳频；2、除跳频外，最好采用功率控制，不连续发射等抗干扰技术；3、注意做好频率规划；4、在容量提高和网络质量方面要均衡考虑。实际容量要留有一定的余量，以保证网络的质量。

除 3×3 复用方式外还有 1×3、2×3 多重复用（MRP）等方式。

（二）微蜂窝。微蜂窝作为提高容量的应用一般是与宏蜂窝构成的多层网。即宏蜂窝进行大面积连续覆盖，微蜂窝则小面积连续覆盖叠加在宏蜂窝上，构成多层网的上层。多层网和同心圆的一个重要区别在于微蜂窝具有自己的BCCH信道。

在多层网结构中，微蜂窝主要服务那些低速运动的移动台，对于高速移动台为避免频繁切换或来不及切换而造成掉话，应由宏蜂窝来承担。要实现这一点系统应具有基于移动速度的切换算法，这种切换算法的好坏直接影响微蜂窝提高容量的能力及网络的服务质量。

（三）双频网。双频网是多频网技术的一种。多频网技术是指同一移动网采用不同的频段。目前，多频网的主要应用是GSM900与DCS1800系统共同构成的TMDA数字移动网。前面所介绍的各种技术如果仅在有限频段内使用，容量的提高仍然不能满足用户的发展，采用新频段是必然的。目前，我们已经拥有了1800MHZ频段，且DCS1800本身就是GSM在1800MHZ频段的系统。采用它建立一个全新的全覆盖是非常不经济的，也不大可能。因此，以GSM网为依托，根据容量的需求逐步引进DCS1800系统，构成双频网是最经济的。

（四）硬件调整，软件修改。这种相对拥塞主要有两种情况：一是硬件故障造成的；二是所覆盖小区的话务量高造成的。

1、硬件调整，解决话务拥塞。（1）话务量低但有拥塞或TCH指派成功率低的小区，可从以下几方面分析解决：一是从BSC端闭塞有问题的小区，进行重装载；二是在基站处将有问题小区复位后重新装载；三是排除天线系统问题；（2）信道不足引起拥塞。可对基站载频进行适当调整。根据小区话务量将不忙小区的载频移至高话务小区，这样可以在不增加系统硬件设备的情况下，提高设备利用率；（3）调整天线方向，使两个小区的分界线穿过高话务地区，这样可以充分利用两个小区的信道来分担信道话务量；（4）调节天线俯仰角。该措施一般适用于高站，避免共覆盖围过大，吸收话务量过高。需要注意的是俯仰角应在0-10度范围内调整，如果俯仰角过大，相位不同的反射信号叠加后会造成频率衰落。

表1

2、参数调整。（1）调节基站功率。功率控制参数包括BSPWRB（控制信道发射机功率）、BSPWRT（非控制信道发射机功率）、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对应，BSPWRT和BSTXPWR对应，都是前者加上发射机到天线的增益。修改时应对应进行调整，否则可能会出现发射机无法解开的故障。BSPWRB和BSPWRT的值一般不要超过47DBM，同时降低基本功率虽然能够降低小区拥塞，但也会带来覆盖方面的问题。因此，对此参数修改后，应进行详细的场强测试，一般不建议通过修改BSPWRB来解决临时的网络问题；（2）调整切换关系。只允许手机从高话务小区切向低话务小区；（3）调整 ACCMIN 参数，ACCMIN 是手机接入门限电平；（4）打开ASSIGMENT TO WORSECELL功能，合理设置 AWOFFSET参数，该参数功能是当呼叫在SDCCH上建立以后指派TCH时，允许指派到较差小区的信号强度范围。小区的TCH上，该参数可根据需要在3-15DB内调整，若设置过高，通话质量会变差，导致误码率升高而产生掉话；（5）调整小区切换边界参数KOFFSET来调整切换边界，通过提前切换来分担一部分话务量。

四、结束语

本文介绍了移动网络优化的几种现行测试方法和技术，根据实际情况，选用合适的优化方法，可有效地解决网络中出现的问题。网络优化是在系统正常运行下对系统的一个全范围的调整，需要网络运营者坚持不懈地、定期地对网络资源进行经常性的调整，从理论上研究网络优化的方法，从实践中提高网络质量，实时地适应移动通信网动态变化的要求，为广大用户提供优质服务。