GSM900/1800雙頻網(wǎng)優(yōu)化
李云芝
　
隨著GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量的迅速增長(zhǎng)，GSM900頻段的有限資源已明顯不夠用，有必要引入另一個(gè)頻段以滿足GSM網(wǎng)絡(luò)容量增長(zhǎng)的需求。1800MHz 頻段與900 MHz頻段的傳播特征基本相似，利用1800 MHz頻段比較寬松的資源，采用GSM900/1800雙頻段操作，會(huì)極大緩解GSM900的容量壓力。同時(shí)，由于GSM1800與GSM900系統(tǒng)在系統(tǒng)組網(wǎng)、工程實(shí)施、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)及支持的業(yè)務(wù)等方面比較一致，因此，采用GSM900/1800雙頻段操作，能經(jīng)濟(jì)有效地解決網(wǎng)絡(luò)容量需求的問(wèn)題。
雙頻網(wǎng)的建設(shè)必須合理規(guī)劃，使GSM900與GSM1800良好配合，滿足網(wǎng)絡(luò)覆蓋與容量需求。在網(wǎng)絡(luò)投入運(yùn)營(yíng)后，需要根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況，針對(duì)雙頻網(wǎng)的特點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)調(diào)整與優(yōu)化。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的目的是分析系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀況，找出現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)可能存在的問(wèn)題，確定解決方案，提高網(wǎng)絡(luò)性能，保證網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定、良好運(yùn)行，此外通過(guò)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，可進(jìn)一步預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)容量發(fā)展需求。
網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化一般從OMC話務(wù)統(tǒng)計(jì)分析和路測(cè)兩方面展開(kāi)。
一、OMC話務(wù)統(tǒng)計(jì)分析
OMC話務(wù)統(tǒng)計(jì)為了解網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的一個(gè)重要途徑。OMC話務(wù)統(tǒng)計(jì)報(bào)告具有全面的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過(guò)話務(wù)統(tǒng)計(jì)，可以了解各小區(qū)的話務(wù)量、信道可用率、TCH掉話率、SDCCH射頻丟失率、擁塞率、切換成功率、接通率等各項(xiàng)指標(biāo)。了解TCH、SDCCH、RACH等的信道占用和信令承載情況，掌握全網(wǎng)的話務(wù)分布和信令流量，對(duì)存在的問(wèn)題和潛在的問(wèn)題進(jìn)行分析，為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供依據(jù)。
OMC話務(wù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果一般具有原始數(shù)據(jù)結(jié)果、統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果、圖表形式等幾種顯示方式。優(yōu)化工作一般應(yīng)根據(jù)所需檢查的指標(biāo)項(xiàng)及分析需求，選擇合適的數(shù)據(jù)顯示方式，對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析。
如TCH掉話率高，可從以下幾個(gè)方面展開(kāi)：
* 信號(hào)覆蓋差、RxLev低
* 干擾大、RxQual高
* 鄰區(qū)關(guān)系不全，結(jié)合數(shù)據(jù)配置及路測(cè)進(jìn)行檢查
* 切換原因
* 設(shè)備故障
出現(xiàn)SDCCH擁塞則可從以下方面考慮：
* 與信令流量聯(lián)系較緊的各項(xiàng)設(shè)置：周期位置更新、最大重發(fā)次數(shù)、尋呼次數(shù)等
* 是否需要增加SDCCH的配置數(shù)量
GSM900的TCH信道擁塞時(shí)，可檢查GSM1800系統(tǒng)的話務(wù)量及話務(wù)分擔(dān)效果。
以上各參數(shù)之間的設(shè)置是相互關(guān)聯(lián)的，必須綜合考慮。
二、路測(cè)
路測(cè)的目的在于評(píng)估網(wǎng)絡(luò)整體服務(wù)質(zhì)量，了解小區(qū)場(chǎng)強(qiáng)分布、通話質(zhì)量等是否滿足要求。
測(cè)試時(shí)，路測(cè)設(shè)備報(bào)告提供用戶所在位置、基站距離、接收信號(hào)強(qiáng)度、接收信號(hào)質(zhì)量、切換點(diǎn)、6個(gè)鄰小區(qū)狀況、整個(gè)頻段的掃頻結(jié)果等，并可完整記錄各項(xiàng)測(cè)試數(shù)據(jù)，便于進(jìn)行后臺(tái)分析。測(cè)試數(shù)據(jù)可按地理統(tǒng)計(jì)分布，有效地反映無(wú)線小區(qū)的覆蓋范圍及干擾區(qū)，便于分析干擾源位置、確定頻率配置是否合理，檢查鄰區(qū)關(guān)系和觀察切換、掉話等事件的發(fā)生。此外，還能檢查天饋系統(tǒng)的實(shí)際安裝和性能是否達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。
結(jié)合MA10等信令分析儀，可以同時(shí)了解網(wǎng)絡(luò)的上行信號(hào)質(zhì)量，觀察完整的信令接續(xù)過(guò)程，全面了解網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。
測(cè)試方法可以采用持續(xù)通話方式測(cè)試檢查切換和鄰區(qū)關(guān)系；Idle模式測(cè)試衡量各小區(qū)的話務(wù)承載量；掃頻方式測(cè)試鄰頻干擾、自動(dòng)重?fù)芎艚袦y(cè)試方式評(píng)估整網(wǎng)性能，各種測(cè)試方法依據(jù)需要結(jié)合使用。
根據(jù)測(cè)試結(jié)果，對(duì)系統(tǒng)參數(shù)、天線狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，其中系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)整主要包括：調(diào)整發(fā)射功率、改變頻率配置方案、切換電平調(diào)整、相鄰小區(qū)參數(shù)設(shè)置調(diào)整、話務(wù)負(fù)荷調(diào)整、以及SDCCH和TCH信道的配置數(shù)量調(diào)整等；調(diào)整天線狀態(tài)對(duì)改善覆蓋、降低干擾具有重要作用，包括調(diào)整天線掛高、選擇天線主瓣方向和傾角等。
通過(guò)對(duì)路測(cè)及OMC數(shù)據(jù)分析，能全面了解網(wǎng)絡(luò)狀況，對(duì)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化進(jìn)行指導(dǎo)。
三、GSM900/1800小區(qū)參數(shù)調(diào)整
GSM1800主要作為GSM900網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充，吸收話務(wù)量是雙頻網(wǎng)優(yōu)化中考慮的重點(diǎn)。因此，雙頻網(wǎng)的優(yōu)化工作，除了以上各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)試及相應(yīng)的調(diào)整外，還必須特別考慮小區(qū)選擇、小區(qū)重選、切換等與頻段之間的選擇有關(guān)的行為上。運(yùn)用小區(qū)選擇、重選和切換過(guò)程中的相關(guān)參數(shù)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋及容量要求控制手機(jī)在保證通話質(zhì)量的前提下使通話保持在GSM1800上，分擔(dān)GSM900網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷。即：
* 在Idle模式下，手機(jī)能駐留在GSM1800小區(qū)。
* 在Active模式下，在保證通話質(zhì)量的前提下手機(jī)保持在GSM1800小區(qū)。
下面舉例說(shuō)明在雙頻網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過(guò)程中，通過(guò)參數(shù)調(diào)整，使 GSM1800盡可能吸收話務(wù)量，發(fā)揮雙頻網(wǎng)優(yōu)勢(shì)。
1、小區(qū)選擇的優(yōu)化設(shè)置
手機(jī)開(kāi)機(jī)后會(huì)與公用GSM網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)系，選擇一個(gè)合適的小區(qū)，從中提取控制信道的參數(shù)和其它系統(tǒng)消息，完成小區(qū)選擇過(guò)程。在GSM規(guī)范中，規(guī)定了小區(qū)選擇的依據(jù)參數(shù)即路徑損耗準(zhǔn)則C1，C1與允許的最低接入電平（RXLV_ACCESS_MIN）有關(guān)。
C1=A-Max(B,0)
A= Received Level Average - RXLEV_ACCESS_MIN
B= MS_TXPWR_MAX_CCH - P
其中:　
Received Level Average 為手機(jī)實(shí)際接收到的電平
RXLEV_ACCESS_MIN 為手機(jī)接入系統(tǒng)時(shí)所需的最小接入電平
MS_TXPWR_MAX_CCH 為手機(jī)接入系統(tǒng)時(shí)可使用的最大發(fā)射功率
P 為手機(jī)所具有的最大輸出功率
對(duì)GSM1800 Class 3 手機(jī)而言，B= MS_TXPWR_MAX_CCH + POWER OFFSET - P其中: POWER OFFSET 為與MS_TXPWR_MAX_CCH相關(guān)的功率偏移。
手機(jī)所選擇的小區(qū)的C1必須大于0，同時(shí)還要判斷該小區(qū)是否被禁止接入、小區(qū)的優(yōu)先級(jí)等因素。在滿足C1標(biāo)準(zhǔn)的前提下，手機(jī)將選擇優(yōu)先級(jí)高的小區(qū)。
若手機(jī)中存有BA表，則在該表中的BCCH載頻上進(jìn)行搜索，若檢測(cè)到一個(gè)小區(qū)，其級(jí)別為高，且C1>0，則選擇該小區(qū)。否則在所有頻點(diǎn)中搜索。
由于GSM1800頻段的信號(hào)衰耗較大，在GSM900與GSM1800共存的情況下，為了使雙頻手機(jī)能夠盡可能接入GSM1800系統(tǒng)，可以通過(guò)設(shè)置小區(qū)的CBQ (CELL_BAR_QUALIFY)和CBA(CELL_BAR_ACCESS) 值，來(lái)控制小區(qū)選擇的優(yōu)先級(jí)。鑒于GSM1800小區(qū)的信號(hào)強(qiáng)度通常低于GSM900，因此設(shè)置GSM1800小區(qū)的優(yōu)先級(jí)為“正�！�，GSM900為“低”，這樣在小區(qū)信號(hào)滿足C1準(zhǔn)則的前提下，通過(guò)該參數(shù)的設(shè)置，使雙頻手機(jī)優(yōu)先選擇GSM1800小區(qū)。表1是一個(gè)實(shí)際運(yùn)行的雙頻網(wǎng)中該參數(shù)配置情況：
表1 小區(qū)選擇參數(shù)設(shè)置
　
　CBQCBARXLEV_ACCESS_MIN(dBm)
GSM900小區(qū)Low(1)No(0)-102
GSM1800小區(qū)High(0)No(0)-102
　
按表1參數(shù)進(jìn)行設(shè)置后，通過(guò)實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行及測(cè)試表明，在GSM900與GSM1800的共同覆蓋區(qū)內(nèi)，手機(jī)優(yōu)先選擇1800MHz小區(qū)。
2、小區(qū)重選的優(yōu)化設(shè)置
在空閑模式時(shí)，手機(jī)停留在所選的小區(qū)中，通過(guò)接收該小區(qū)的系統(tǒng)消息，檢測(cè)BA1列表，測(cè)量該列表中鄰近小區(qū)的BCCH載頻的信號(hào)電平，記錄其中信號(hào)電平最大的6個(gè)相鄰小區(qū)，并從中提取出每個(gè)相鄰小區(qū)的各類(lèi)系統(tǒng)消息和控制信息，在滿足一定的條件時(shí)，手機(jī)將從當(dāng)前小區(qū)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)小區(qū)，即小區(qū)重選。對(duì)phase2手機(jī)而言，由無(wú)線信道質(zhì)量引起的小區(qū)重選以參數(shù)C2作為標(biāo)準(zhǔn)，C2是基于參數(shù)C1及經(jīng)驗(yàn)值而形成的。
C2= C1+ CELL_RESELECT_OFFSET – TEMPORARY OFFSET * H(PENALTY_TIME - T)
當(dāng)PENALTY_TIME<>11111
C2= C1- CELL_RESELECT_OFFSET
當(dāng)PENALTY_TIME<>11111
其中：CRO(CELL_RESELECT_OFFSET)用于設(shè)置經(jīng)驗(yàn)值修正重選參數(shù)C2
TO(TEMPORARY OFFSET)是臨時(shí)偏移，在PT(PENALTY_TIME)規(guī)定的時(shí)間內(nèi)起作用，T是計(jì)數(shù)器。
對(duì)非服務(wù)小區(qū)，H(X)=0 當(dāng)X<0
H(X)=1 當(dāng)X>=0
對(duì)服務(wù)小區(qū)，H(X)=0
小區(qū)重選不分優(yōu)先級(jí)，在合適條件下，手機(jī)重選C2值大的小區(qū)。根據(jù)C2算法，通過(guò)設(shè)置CRO、TO、PT等參數(shù)調(diào)整C2值，使GSM1800的C2值大于GSM900，使GSM1800小區(qū)信號(hào)強(qiáng)度低于GSM900情況下，通過(guò)參數(shù)設(shè)置仍可以使雙頻手機(jī)重新選擇到GSM1800小區(qū)。
下面是一個(gè)實(shí)際運(yùn)行的雙頻網(wǎng)中的部分小區(qū)相關(guān)參數(shù)配置。在建網(wǎng)初期，部分1800MHz小區(qū)的CRO等參數(shù)與900MHz小區(qū)一致，對(duì)話務(wù)吸收效不明顯。在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過(guò)程中，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況對(duì)該參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整，設(shè)置1800MHz小區(qū)的C2值比900MHz小區(qū)高約20dB，如表2所示。
表2 小區(qū)重選參數(shù)設(shè)置
CROTOPT
GSM900小區(qū)000
GSM1800小區(qū)1000
　
各小區(qū)的參數(shù)均經(jīng)過(guò)實(shí)際運(yùn)行測(cè)試，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)話務(wù)分布、場(chǎng)強(qiáng)覆蓋、相鄰小區(qū)之間的關(guān)系等因素，進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整和進(jìn)一步驗(yàn)證。圖1、圖2是該雙頻網(wǎng)經(jīng)過(guò)參數(shù)調(diào)整前后的測(cè)試路徑上小區(qū)重選示意圖（右邊三個(gè)站為GSM900/1800共站址）。

圖1 優(yōu)化前的小區(qū)重選結(jié)果示意圖

圖2 優(yōu)化后的小區(qū)重選結(jié)果示意圖
由圖中可以看出，，在GSM1800與GSM900的共同覆蓋區(qū)，當(dāng)手機(jī)進(jìn)行小區(qū)重選時(shí)，雙頻手機(jī)大多會(huì)重選GSM1800系統(tǒng)，使雙頻手機(jī)守侯在GSM1800系統(tǒng)上，盡可能在GSM1800上建立通話。
3、切換優(yōu)先級(jí)的設(shè)置
在通話過(guò)程中，當(dāng)有更合適的小區(qū)出現(xiàn)時(shí)，手機(jī)會(huì)切換到該小區(qū)，以保持良好的通話質(zhì)量。在雙頻網(wǎng)中，測(cè)試并改善系統(tǒng)的切換性能是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的一個(gè)重點(diǎn)。由于各個(gè)廠家的設(shè)備其切換算法有差異，因此該項(xiàng)優(yōu)化應(yīng)緊密結(jié)合網(wǎng)上運(yùn)行設(shè)備的實(shí)現(xiàn)機(jī)制來(lái)進(jìn)行，但總的思路是一致的。
根據(jù)目前網(wǎng)上運(yùn)行的設(shè)備來(lái)看，雙頻網(wǎng)絡(luò)多采用分層小區(qū)結(jié)構(gòu)，基于該類(lèi)結(jié)構(gòu)的切換算法，一般根據(jù)GSM900/1800雙頻組網(wǎng)的復(fù)雜情況，在處理方式上考慮了小區(qū)優(yōu)先級(jí)、失敗懲罰、乒乓效應(yīng)的消除、小區(qū)內(nèi)連續(xù)切換的防止、速度敏感性、流量控制等問(wèn)題。在雙頻分層網(wǎng)絡(luò)中讓GSM1800系統(tǒng)具有比GSM900系統(tǒng)更高的優(yōu)先級(jí)，使手機(jī)更容易切換到GSM1800系統(tǒng)。通話也盡可能將手機(jī)保持在GSM1800小區(qū)，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷分擔(dān)。優(yōu)化工作必須結(jié)合實(shí)際網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)和運(yùn)行情況正確地設(shè)置相關(guān)參數(shù)，使網(wǎng)絡(luò)達(dá)到預(yù)期的性能。這些參數(shù)主要有：小區(qū)所在層的設(shè)置、小區(qū)優(yōu)先級(jí)的設(shè)置、層間切換門(mén)限、層間切換遲滯等參數(shù)設(shè)置。
下面是一個(gè)實(shí)際運(yùn)行的雙頻網(wǎng)的實(shí)例。該網(wǎng)絡(luò)采用分層分級(jí)結(jié)構(gòu)，GSM1800為第1層，具有高的優(yōu)先級(jí)，GSM900小區(qū)為第2層，采用了分層分級(jí)的切換算法，使雙頻手機(jī)盡可能停留在1800MHz小區(qū)上。各層也分不同的優(yōu)先級(jí)，可以根據(jù)實(shí)際話務(wù)的分布，對(duì)每個(gè)小區(qū)進(jìn)行更完善的話務(wù)負(fù)荷分布調(diào)整。在該雙頻網(wǎng)優(yōu)化過(guò)程中，通過(guò)多次測(cè)試和參數(shù)調(diào)整后，其層間切換門(mén)限為-90dBm，為防止乒乓切換，將層間切換遲滯設(shè)為5dBm。
圖3是該雙頻網(wǎng)在參數(shù)調(diào)整后，測(cè)試路徑上的切換示意圖。

圖3 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化后路測(cè)過(guò)程切換示意圖
在切換測(cè)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)有由于新增GSM1800基站而引起的鄰區(qū)關(guān)系不完全、越區(qū)覆蓋等因素引起的掉話，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化調(diào)整后切換正常。通過(guò)路測(cè)圖示看，在1800MHz系統(tǒng)的覆蓋范圍內(nèi)，雙頻手機(jī)基本保持在1800MHz上，進(jìn)行1800 MHz系統(tǒng)內(nèi)的切換；當(dāng)1800MHz小區(qū)信號(hào)覆蓋變差時(shí)，雙頻手機(jī)切換到900 MHz小區(qū)。整個(gè)測(cè)試結(jié)果表明，切換性能良好，切換成功率為100%，預(yù)期的切換過(guò)程得到了良好體現(xiàn)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了GSM1800具有較高的優(yōu)先級(jí)，使雙頻手機(jī)在保證通話質(zhì)量的前提下優(yōu)先切換到GSM1800系統(tǒng)，從而使通話狀態(tài)的雙頻手機(jī)盡量駐留在GSM1800系統(tǒng)上，實(shí)現(xiàn)話務(wù)量吸收功能。
通過(guò)以上幾個(gè)方面的調(diào)整，雙頻網(wǎng)覆蓋區(qū)的900MHz和1800MHz小區(qū)的話務(wù)量發(fā)生了明顯的變化，由于1800MHz系統(tǒng)對(duì)話務(wù)量的吸收作用，900MHz小區(qū)不再出現(xiàn)擁塞現(xiàn)象。
這里只是討論了GSM900/1800雙頻網(wǎng)優(yōu)化的幾個(gè)方面， 在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中，還會(huì)涉及到許多相關(guān)的參數(shù)、測(cè)試方法、網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)評(píng)估等因素，必須針對(duì)具體的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境綜合考慮。
GSM網(wǎng)絡(luò)在我國(guó)的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，GSM900/1800雙頻網(wǎng)也在大力推廣，并在許多城市投入運(yùn)營(yíng)。雙頻網(wǎng)的運(yùn)作有其特殊性和復(fù)雜性，應(yīng)在實(shí)際運(yùn)行中不斷地跟蹤網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和雙頻用戶的增長(zhǎng)速度，進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，使GSM1800盡量吸收雙頻用戶，起到話務(wù)負(fù)荷分擔(dān)的作用，緩解GSM900的壓力，提高網(wǎng)絡(luò)的整體性能。(深圳華為技術(shù)有限公司網(wǎng)站)