GSM无线接入性优化提升方法探讨

2012-08-04姜奇华

通信技术 2012年3期

姜奇华，郑恒

（中国移动湖州分公司，浙江湖州 313000）

0 引言

经过十多年的发展，中国移动全球移动通讯系统（GSM，Global System of Mobile communication）无线网络已日趋成熟，各项考核指标已非常贴近用户感知，进入2011年以来，为了更好的反应网络应用情况，无线接入性成为重要的考核指标。无线接入性定义为业务信道（TCH，Traffic Channel）分配成功率（不含切换）与信令信道（SDCCH，Signal Dedicated Channel）分配成功率的乘积，其中：

TCH分配成功率（不含切换）=TCH占用次数（不含切换）/TCH试呼次数（不含切换）。

SDCCH分配成功率=SDCCH分配次数/SDCCH试呼次数。

湖州无线接入性指标在浙江省内排名末尾，深入分析原因后发现，TCH分配成功率（不含切换）和SDCCH分配成功率较其他地市均排名末尾。

对于TCH分配失败原因分析，在阿尔卡特设备中，主要有四大类原因[1]，其中无线原因引起的TCH分配失败次数占比 46%，系统原因引起的 TCH准备失败占比 39%，系统原因引起的 TCH分配失败占比11%，Abis拥塞造成的占比4%。根据之前的优化经验，由于当前无线网络日趋复杂，无线原因引起的TCH分配失败需要进行长期的，针对区域/小区级别进行逐个排查，短期内解决难度较大，而系统原因引起的TCH准备失败一般由于拥塞等引起，是指TCH业务信道资源不足引起的，可以通过全网小区参数调整、信道调整、硬件扩容、新增双频网扇区等紧急处理手段，短期内有效提升指标。

SDCCH分配失败原因分析，由于位置区（LAC，Location Area Code）划分不合理，部分处于 LAC边界的小区由于用户数较多，频繁出现大量位置区更新，导致SDCCH拥塞；另外，铁路沿线的部分小区SDCCH拥塞情况严重。

1 优化方案

根据上述分析结果，湖州分公司分别展开 TCH因系统原因引起的准备失败、SDCCH分配失败的优化调整，从两种角度出发对无线接入性进行优化。通过将近一周的方案实施后，指标提升明显。

TCH分配成功率角度的优化提升方案为：①通过增开半速率信道，增加TCH信道数，减少因系统原因引起的TCH准备失败次数；②通过载频扩容，增加TCH信道数，减少因系统原因引起的TCH准备失败次数；③新增1 800扇区，有效分担话务且能降低GSM900的频率复用度；④优化语音数据业务信道资源参数，提升信道利用率；⑤参数优化调整。

SDCCH分配成功率角度的优化提升方案为：

①小区LAC的合理划分；②最大限度的增加铁路沿线小区的 SDCCH信道数，减少 SDCCH拥塞；③开启双公共信道（CCCH，Common Control Channel）功能，提升SDCCH信道容量。

1.1 TCH分配成功率优化方案

（1）增开半速率信道

增开半速率信道是最快最有效的一种提升手段，根据TCH准备失败次数高低排序，结合最忙时话务量以及爱尔兰B表，计算出需要增开的半速率信道数，在无线操作维护中心（OMCR，Operations Maintenance Center Radio）上操作完成。

通过初步整理，湖州共有372个小区需增开419条半速率信道，OMCR上执行完毕后，对比前后两天的指标，其中 TCH准备失败次数下降了 60%，无线接入性指标提升0.15%。

从以上结果来看，通过增开半速率对解决因系统原因造成的TCH准备失败效果明显，但必须考虑到阿尔卡特的半速率资源、以及全网半速率话务占比考核，因为半速率是牺牲了通话质量用以来满足信道资源需求的。

（2）载频扩容

载频扩容是解决信道资源不足的最有效的办法，但在载频扩容的时候，需要考虑相关损耗。根据阿尔卡特载频配置原理以及连接传输损耗，不带合路器的 ANC损耗为 1 dB，带合路器的损耗为4.3 dB，天线网络 Y（ANY，Antenna Network Y）损耗为3.3 dB，而4载频及以下是通过天线网络合路（ANC，Antenna Network Combined）连接到天馈的，4～8载频需通过ANC+ANY连接到天馈；再往上就要多一个 ANY，损耗也是相应累加的。损耗增加后，就会影响到小区的覆盖深度，所以考充分评估增加级联给网络带来的影响，避免出现容量增加但覆盖范围变小的情况。

如图1是标准4载频，图2是标准8载频的连接方式。

图1 四载频连接方式

图2 八载频连接方式

另外一个需考虑的问题是频率复用度问题，根据移动公司的高配小区定义，GSM900单小区载频数大于6的属于高配小区，单小区载频数越多，出现频率干扰的可能性越大，网络底噪抬升的越明显，对通话质量影响越大，但考虑到移动公司的GSM频率资源以及现网的实际情况，载频扩容还是把6、7载频的小区考虑在内。

通过整理统计，湖州共有4载频以下待扩容的小区33个，扩容载频数36块，5～7载频的待扩容小区47个，扩容载频52块。方案实施完毕后，TCH准备失败次数下降了 10%，无线接入性指标提升0.03%。

（3）新增1800扇区

在高配且高负荷的小区，通过新增 1 800 MHz小区，完成负荷分担。由于1 800 MHz在现网中频点相对干净，干扰较少，主城区通过1 800 MHz的连续覆盖以及热点区域的话务分担，能有效缓解GSM900网络压力，提升网络质量。但1 800 MHz信号比900 MHz信号在各种环境中的传播衰耗要大6～10 dB，天馈线损耗也要高 2 dB，所以 1 800 MHz的覆盖范围相对900 MHz较小。

1 800 MHz小区建设原则以及开启后根据不同需求进行相应的设置如下：①1 800 MHz应在热点区域实现连续覆盖，且900 MHz与1 800 MHz的双频网应共BSC、共LAC组网；②拥有20 MHz 1 800 MHzM频谱资源的城市1 800 MHz基站配置不超过7/7/7，拥有 25 MHz 1 800 MHz频谱资源的城市不超过9/9/9；③根据需求，可以把小区状态设置为“限制”，专用于吸收语音业务，不承载数据业务；④调整切换参数，降低900 MHz向1 800 MHz小区切换的门限，提高1 800 MHz切往900 MHz的门下，尽可能的把话务留在1 800 MHz小区；

（4）语音&数据业务信道资源平衡参数调整

在阿尔卡特的参数设置中，参数语音业务余量门限参数（HIGH_TRAFFIC_LOAD_GPRS）是用来调节语音&数据业务信道负荷的[2]，即当语音业务信道达到一定负荷时，系统会优先压缩数据业务信道中的数据额业务信道最大值至数据业务高负荷值这段信道，在数据业务负荷不高的小区里，可以通过调节该参数，优先提供给语音信道用，提升信道的利用率。

分析该参数全网小区的设置，参数设置为70%，即当信道负荷达到70%时，开始压缩数据业务信道，分析全网小区语音与数据业务负荷发现，在语音业务负荷高的时段，数据业务负荷也高的比例为23%，即 77%的小区数据业务负荷不高，因此，我们调整该参数的值到 60%，这样就有足够多的语音业务信道，进一步提升了语音业务容量，有效缓解了因为系统资源不足而引起的 TCH准备失败，提升了 TCH的分配成功率。

（5）参数优化调整

半速率启动门限及语音业务余量门限参数调整；根据业务情况，可以适当调低语音业务余量门限参数，使得小区负荷达到一定量时，优先压缩数据业务的动态信道供语音业务用。

通过调整数据网上行功控参数组合，分场景进行参数组合实验，找出最合理的组合；一般分密集城区与非密集城区；通过该参数优化，有效降低了网络底噪，不仅能有效提升TCH分配成功率，也能有效降低TCH掉话率，提升网络质量。

1.2 SDCCH分配成功率优化方案

（1）小区位置区的合理划分

根据LAC划分原则，不宜过大也不宜过小，尤其是主城区的重要街道、话务密集等区域，不宜出现在LAC交界，以减少乒乓位置等级以及二次寻呼发生的几率。一般要求位置区边界不与街道平行或垂直，而是斜交，在市区与城郊交界区域，一般将位置区的边界放在外围一线的基站处，而不是放在话务密集的城郊结合部，避免出现频繁的位置区更新[3]。

分析湖州网络现网的运行指标，主要存在2个区域的SDCCH消耗量非常高。分析这2个区域的LAC分隔情况，正处于LAC边界，每个时段由于正常的位置更新所消耗的SDCCHCCH占用次数均在1万次以上或接近1万次，这对原本话务较高的小区来说，加剧了载波消耗量；根据上述情况，重新划分了LAC边界，发现相关小区的位置更新占用SDCCHCCH次数明显下降，同时也提升了上述LAC的SDCCH分配成功率。

（2）特殊小区的资源配置

分析发现，由于铁路沿线小区的特殊性，对SDCCH信道资源需求量大[4]，所以，对铁路沿线的小区要比普通小区多配SDCCHCCH信道，一般建议2载频的配 3个 SDCCH信道，4载频的配 7个 SDCCH信道。

但铁路沿线的小区一般很难根治SDCCH信道资源不足问题，建议可以将铁路沿线小区规划为同一个 LAC，对降低因位置更新造成的 SDCCH资源不足效果明显。

（3）开启双CCCH功能

阿尔卡特的设备在多CCCH功能上，目前仅支持双 CCCH，统计发现，湖州全网仅有 26个小区开启双 CCCH功能，根据目前的网络负荷情况，结合双CCCH的license，针对信道负荷高的小区，增开了双CCCH功能，目前已达到472个小区，上述小区的SDCCH分配成功率提升了0.05%，提升效果明显。