发信人: champaign (原野), 信区: ECE
标  题: GSM网络的规划和优化
发信站: 哈工大紫丁香 (Wed Dec 15 20:16:52 1999), 转信

发信人: rockhair (巴比龙★梦幻几何王子), 信区: Commun       
标  题: GSM网络的规划和优化
发信站: BBS 水木清华站 (Sat Dec  4 20:15:34 1999)



GSM网络的规划和优化

彭 陈 发

　　摘要：本文以温州市900MHz数字移动网络为例，从无线网络的规划到基站硬件的调整
及软件参数的修改，分析了GSM网络优化的思路，并介绍了一些网络优化的经验。
　　关键词：GSM　网络规划　工程检查　网络优化

Planning and Optimization of GSM Network

　　目前GSM网正处于飞速发展阶段，仅仅几年时间已具备相当的规模。以温洲市为例，
自1996年年初建网到现在，用户数已超过46万户，全地区建成基站427个。因此加强网络
优化，搞好运行维护是提高移动通信网络质量的关键。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，到网络优化的历程，并形成良性循环。

1　GSM网的网络规划

　　要取得良好的运行质量，必须进行合理的网络规划。在网络规划过程中，如果站址选
择及频率规划设计合理，则在以后的运行维护工作中，可省去很多不必要的麻烦。网络中
存在的先天性不足问题也相对较少。
1.1　站址选择
　　站址选择在建网初期相对较为容易，主要是为解决无线覆盖问题。但在网络不断扩容
的过程中，特别是已具相当规模的今天，覆盖问题只存在于极少数山区及市区的地下室与
部分室内娱乐场所，已不是主要问题。因此，站址选择的思路也发生了重大变化，以解决
高话务区的高阻塞和盲
点问题。目前温州市中心区域基站间距仅400m左右，且在市中心高话区内已有20多个微蜂
窝组成一个连续覆盖的环，为宏蜂窝吸收了大量话务量，减轻了负担。但目前市区高话务
基站TCH(话务信道)阻塞率仍较高，如公安外事楼(1)、华联(1)等扇区每线话务量仍高达
0.79Erl，TCH阻塞率在1
0%左右。因此决定将中心区内已有基站的天线高度降低，根据具体地形大力寻找新站，对
于娱乐场所及商业街则可通过增加微蜂窝来解决。
1.2　频率规划
　　频率规划对网络运行起着至关重要的作用。目前温州市话务区基站间隔距离很近，且
频率资源相对较为紧张，仅10.6MHz。其中有5个频点留给微蜂窝用，因此频率复用密度较
大。若规划不当，基站之间必然存在大量同频及邻频干扰，影响网络质量。温州现有网络
频率复用模式为12＋12
＋9＋9＋6，最大的BTS(基站)配置为6＋5＋5。因为频率资源不够，目前第六个TRX(收发
信机)已被闭住。我们在进行频率规划时，为避免 BCCH(广播控制信道)频点之间邻频干扰
，在常规方法上将部分频点互换(即交替将第一、二两个频点交换)。
　　在6期网络扩容时，GSM将拥有14.4MHz的频率，BTS配置将扩展到8＋8＋8的模式。在
进行频率规划时，可有两种方案选择，一种是在目前的基础上扩充为12＋12＋9＋9＋9＋6
＋6＋4模式；另外一种则为15＋12＋9＋9＋9＋6＋6＋1模式。前种方法可使系统拥有尽可
能大的容量，但网络质
量相对受到限制，而后种方法则因BCCH频点复用密度相对宽松，因而频率也相对较为干净
，相对前者，系统可获得较高质量，但容量则受到限制。在话务分布较为均衡的地区建议
使用前者，而话务量分布极不均衡的地区，如某些扇区话务量很低，而某些扇区阻塞率很
高，则建议使用后种方
案。

2　基站硬件的优化

　　GSM网络在建网或扩容时，普遍存在周期短，速度快的现象。因此无论在工程中还是
在规划中都留下一些质量问题，需要在优化中找出并解决。在优化过程中，对温州地区所
有基站进行了一次详细的测试。在测试过程中，发现了不少工程遗留问题：
　　(1)基站经纬度有误
　　在实地路测中，发现少数基站的实际经纬度与规划中的经纬度不一致，甚至相差很大
，造成此现象的主要原因是在选址中碰到困难，最后不能按设计中要求确定，要将基站移
至其它地方。但规划数据库中未能到得更新，仍按原计划规划其相邻小区及频率，因而造
成很多相邻小区漏做或
做错。如白象基站，该站原来掉话率一直很高，发现此问题后，按实际地形重新规划邻区
及频点，即恢复正常。
　　(2)扇区错位及方位角有误
　　此种问题在测试中发现最多，特别是在各郊县。如城关基站的一、三扇区错位，三洋
电器基站的二、三扇区错位。造成此现象的主要原因系馈线从天线接至BTS时因标签不对
而接错。此外，部分基站三个扇区都存在方位角偏离。在温州，基站三个扇区在常规状态
下方位角分别为90度、2
10度、330度。但实际上部分基站的方位角偏离较大，偏差达45度。上述现象造成大量基
站间切换失败率很高，并引起切换掉话。经过整改后，性能大大提高。
　　(3)分集接收天线间距过小，收发天线不平行
　　采用分集接收天线时，若收发天线间距在3m～5m时，则可达到理想效果，获得3dB增
益。但目前温州除了邮电局楼顶上采用铁塔外，其它基站一般都采用桅杆，呈田字型，天
线置于每个端点上。很多收发天线的间距过小，在1m之内。这样很难获得分集接收的效果
。此外，部分收发天线
根本不平行，有的甚至发送天线就指向接收天线，有的收发天线前方不远处立有很高的铁
杆，这样很容易造成信号被挡返弹，产生干扰。
　　(4)天线被挡或朝向长条形建筑物屋顶
　　目前很多基站都设置于居民区，因采用桅杆结构，很多基站的第一扇区都朝向长条形
屋顶，难以吸收话务量。虽然处在高话务区，但话务量却很低。如市区的金远及银都花园
两站，都处在长条形居民楼上，原来第一扇区话务量一直很低，后将其发送天线移至墙边
，指向马路，并适当调
整倾斜角，话务量上升很快。每线话务量由原来的0.15Erl上升至0.385Erl，大大缓解了
周围基站的压力，资源得到了充分的利用。
　　(5)天线高度过高
　　在建网初期，因用户规模较小，一般采用大区制基站，使用铁塔，以增加覆盖范围。
但在经过数期扩容后，天线的高度应下降，否则会对周围基站造成干扰，同时也造成越区
覆盖。
　　在经过为期两个多月的现场勘测及硬件整改后，温州的网络质量取得了明显的效果。
其中市区网络上行质量(等级0～5)由原来的96.24%提高至98.10%，下行质量由97.96%上升
至98.85%，TCH阻塞率由1.92%降至0.14%，SDCCH(独立专用信道)阻塞率由1.75%下降至
0.10%，TCH呼叫成功率由9
7.02%上升至98.24%，SDDCH呼叫成功率由88.39%上升至95.83%，TCH掉话率则原来的2.98%
下降至2.26%。

3　软件参数的优化

　　(1)首先要确保网络的参数设置正确，特别是对于新开通的基站或新割接的基站。如
在一次割接中，瑞安地区原来只有2个BSC(基台控制器)来控制所有的基站，即BSC3和
BSC11。割接后，新的BSC21、BSC22、BSC23投入使用。结果发现割接到这三个BSC的所有
BTS掉话率均很高，但割接前
正常。经仔细检查发现系因开通时数据建错造成。因为新的BSC开通时，从MSC(移动交换
中心)至BSC需经过TCSM(码速率变换与子复用器)。目前NOKIA系统的TCSM可将4路压缩成1
路，然后传至BSC。由于BSC需通过MSC与OMC(操作维护中心)相连，因此需专门占用一个时
隙，用于X.25协议，而每
个TCSM均需一个时隙作为七号信令来控制话务。因此，对应于每个BSC的第一个TCSM，相
应的会有2条直通连接(即64kbit／s)。而对于其它TCSM则应只有一个直通连接(只有7号信
令，而无X.25)。但工程师在开通新的BSC时，给每个TCSM均设置了两条直通连接。而MSC
端仍按常规作法，导致MS
C与BSC相应的电路不匹配，分配的信道只要使用这些电路，马上就会产生掉话。而MSC对
每个BTS电路的分配是随机的，因而造成所有基站掉话率都高，修改后即恢复正常。此外
，有一新开通基站，投入使用后发现第三扇区掉话率很高，达36%，而一、二扇区正常。
检查发现第三扇区的TRX6
，Abis接口(BSC至BTS)的时隙分配错误，本应为11、12时隙，但却分配成12、13时隙，而
BTS端的BRANCHTABLE(分支表)仍按常规方法分配成11、12时隙，造成时隙不匹配，从而引
起高掉话率，后将TRX6删除重建后，掉话率即下降至1.9%，恢复正常。另一新站“综合楼
”开通后，掉话率较高
，达6.9%。实施测试发现该基站很难与其它基站进行切换。在移动过程中当其它的信号高
于综合楼基站的信号30dB，仍不能切换至其它基站，最后导致掉话。检查后发现power 
budget切换开关设置成OFF，从而造成上述现象，将其设为ON后即恢复正常。
　　(2)可从MSC、BSC告警中获得网络不正常信息。如当相邻小区数据配置有误时，或如
邻区的BCCH、BCC(基站收发台色码)、LAC(位置区码)等不对时，造成切换失败掉话，都会
在MSC及BSC中产生告警。因此，须经常从MSC、BSC中查看告警记录。此外，每打一个电话
，都有一个相应的代码
与之相对应。对于NOKIA系统称之为CLEAR CODE的，其中无线部分的CLEAR CODE主要存在
于B13到B1D。如上面提及的TCSM设置有误或插板坏时，便会产生B16CLEAR CODE。因此，
可通过分析CLEAR CODE来发现网络存在问题。当发现某一CLEAR CODE突然增多时，可在
MSC里跟踪与此CLEAR 
CODE相关的中继电路和基站。如有一段时间，温州用户反映通话中存在严重的回声及单向
通话，通过MSC端跟踪发现，单向通话主要存在于某几条PCM(脉码调制)线上，进一步对这
些PCM检查发现系因DDF传输架跳线错误造成。改正后即恢复。用类似方法发现造成回声的
原因是MSC软件版本升
级时，MSC中ECU(回声消除单元)硬件芯片，与软件不匹配引起回声。将ECU单元更换后，
回声即消失。
　　(3)可从OMC的统计信息，经过分析来发现不正常的原因。如部分基站掉话率较高，但
BSC中无告警，在OMC中分析发现，这些基站部分TRX的上、下行链路质量很差。对TRX进行
环路测试后，发现其驻波比很高，将TRX更换后即恢复正常。有时发现整个扇区内所有TRX
的上行链路质量都很差
，但下行链路质量不错，而且频率规划无问题，后更换RTCC(远端调谐控制器)后，掉话率
即下降。此外，OMC中有一种网络优化工具(NOKIA系统)称之为CELL 
DOCTOR，可通过它来统计每个TRX的占用时长、每个扇区的平均通话时长，分析小区间是
否存在频繁切换以及是否从来无切换，从而相应的修改切换控制参数，并删除不必要的相
邻小区，以减少邻区测量，减轻系统负荷。
　　(4)在高话务区，很多基站掉话发生在切换过程中，因找不到空闲信道而掉话，这些
基站的TCH阻塞率一般都很高，如龙港地区中心站每线话务量均在0.8Erl左右。可以通过
以下几种方法使话务均衡：
　　①可修改基站配置，根据实际话务量来配置该扇区的TRX个数。如长虹基站，原来配
置为3＋3＋3，但第一扇区话务较少，而第三扇区拥塞严重，将其改成2＋3＋4后，第三扇
区的每线话务量即由原来的0.649Erl下降至0.53Erl，TCH阻塞率也下降至0，但话务量却
上升了2.1Erl。
　　②可根据实际话务分布调整天线的方位角，如当某一区域话务量特别高，可将两个扇
区的天线方位角加以修改，共同指向此区域。
　　③对于未满配置的基站，可用增加Prime 
site(简称PS)的方法来吸收话务。如龙港基站原来配置为3＋3＋3模式，将3个PS与其相连
，PS与宏蜂窝共用天线。通过修改入和出的PMRG(切换门限值)，即可控制话务流向。其中
由宏蜂窝切入PS可设置成－15dB左右，而由PS切入宏蜂窝则可设在10dB左右，具体值则需
根据实际情况来调整。
此外，如果话务量集中在宏蜂窝附近，则还可为PS设置umbrella handover。即只要PS的
信号电平满足一定值，则可切入PS。经过一定的监测和调整后，效果十分理想，每个PS吸
收的话务量都在5Erl左右，最高的达6.2Erl，从而使阻塞率下降，掉话率也相应的下降。
　　(5)借助仪表来分析网络中存在的问题。如用频谱分析仪来测量上行干扰。有一段时
间，市区大酒店基站第一扇区上行干扰严重，BSC中观察其空闲信道干扰等级均为4。因从
天馈线下来的信号经过RMUJ，分成6路，经放大后至每个TRX，使用频谱分析仪，将其连至
RMUJ(接收多路耦合器)
，如图1所示，对分集接收的信号在基站工作和基站断开两种情况下进行测试，测试结果
表明，该扇区不存在同频或邻频干扰，且该基站干扰曲线不存在波峰和波谷，相对较平滑
，因而排除了外部干扰(如直放站)的可能。后在测试过程中发现若只用主集接收，而断开
分集接收，则上行干扰
消失，因此怀疑RMUJ硬件单元故障，将其更换后，即恢复正常。此外还可使用7号信令仪
，通过分析A接口或Abis接口的信令流程来分析某些基站的掉话原因。



图1　频谱仪与基站联结图

　　(6)通过实地路测，可获得基站的覆盖情况及切换情况，从而得到某些OMC所不能提供
的信息。如市区桃园居第三扇区掉话率高达6.7%，掉话原因显示为射频掉话，经实地路测
后，发现该站由于天线较高，存在越区覆盖，产生孤岛效应。
　　(7)在网络运行过程中，可使用一些新技术，如下行功率控制，DTX(不连续发送)及跳
频等，减少网络存在的干扰，并降低掉话率，从而使网络质量进一步提高。必须注意，在
开启上述新功能时，网络中一些相关的系数也必须随之修改，如目前温州网络使用基带跳
频，首先必须将因上、
下干扰而允许小区内切换这一功能关闭。其次，对于因质量而切换的门限电频HO MARGIN 
QUAL予以修改，因为未使用跳频时，通话过程中，如未发生切换，则固定占用某个时隙，
质量较为稳定，但使用跳频后，则在扇区内所有的TRX上跳动，质量不稳定，在等级0～7
上下波动。当此门限值设置很小时，会产生频繁切换，因此，应将QMRG由0dB调为4dB。此
外，对切换的算法也需
适当加以调整，如平均窗口大小、总的抽样个数Nx及满足条件的个数Px等，都需在开通跳
频后，进行长期的观察，根据OMC中的统计资料，加以分析，并逐步调整。否则很难达到
理想的效果。

4　结束语

　　网络优化不仅是无线部分的优化，必须从全网着手，因此必须不停地观察和监测整个
网络，找出故障并排除故障，提高网络效率，使现有网络资源获得最佳效益。
 
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                       人类失去通信,世界将会怎样
                        ....巴比龙闭关修炼中....


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