GSM网络优化方法与心得.doc

摘 要由于网络初期规划是基于简化模型和不尽正确充分的地貌数据来源，网络系统不能在安装开通时完全按照规划实施，不能充分发挥现有设备的利用率，系统控制无线链路工作的软件参数一般按缺省值设置，不能真实地反映实际的网络运行环境，网络的扩容计划是基于并不确定的用户分布及业务状态，话务量的分配与网络设备的配置不适应，提高接通率、减少掉话、避免信道过载、提高越区切换成功率、改善通信服务质量是网络优化的任务所在。笔者将尝试系统阐述网络优化的方方面面，努力将一个完整的网络优化工程展现在读者面前。关 键 词：网络优化、网络优化素材、网络问题、解决问题前言网络优化的定义及必要性网络优化是指对正式投入运行的网络进行数据采集、数据分析，找出影响网络运行质量的原因，并且通过对系统参数的调整和对系统设备配置的调整等技术手段，使网络达到最佳运行状态，使现有网络资源获得最佳效益，同时也对网络今后的维护及规划建设提出合理建议。网络优化是运行维护工作的一个重要组成部分，是以日常维护位基础的更高层次的工作，它不同于规划和工程，又和规划、工程密不可分。 网络优化是一项长期的、周而复始、螺旋上升性质的工作。网络优化，是一个需要系统优化工作，目的是为了使现网设备性能最大化的群体行为；是提升网络性能，提高客户满意度的一项必要且非常重要的工程行为。网络优化是对网络现存问题进行解决，提升网络性能的过程。网络优化素材，就是我们说的网络问题。简单分类，网络优化素材可以分为点问题、线问题、面问题。1、点问题:定点网络故障投诉、CQT测试问题点、个别话统指标差小区。2、线问题:路测线路问题：高速公路覆盖问题、铁路及高速铁路覆盖问题。3、面问题 网路部分区域网络参数设定不合理，导致部分区域网络指标偏低。以上三个问题不是独立存在的：点是线的部分；点及线构成面。所以，解决问题有时也不是独立的，这点我们需要注意。二、网络优化需要解决的问题由于所有的网络设计都是由模型推断出来的，所有问题是存在与方方面面的。提高接通率、减少掉话、避免信道过载、提高越区切换成功率、改善通信服务质量是当前网络优化的任务所在。从上面的叙述也可以得到网络优化的主要工作内容：1、降掉话2、改善覆盖和话质，尤其是现网投诉最多的农村深度覆盖问题3、改善小区拥塞情况，提高无线接通率4、完善邻区及参数设定，提高切换成功率5、合理配置寻呼信道及相关参数，提高寻呼成功率6、监测硬件工作情况，提高TCH分配成功率其他的还有许多基本和上述都有相应的关系，我就不赘述了。三、网络优化的构成从大的方面来说，优化工作可以分为几个部分：3.1、小区规划小区规划主要涉及频率规划及HSN及MAIO使用、邻区添加及传播模型校正。3.1.1、频率规划、HSN复用及MAIO使用频率规划是小区规划中非常重要的一个部分。频率规划的好坏直接影响网络运行质量。 频率规划的任务是既要保证容量，又要使全网的干扰最小。 大家都知道GSM是一个频率复用的网络；既然是复用，就有频率重复不恰当的部分，这就是网内干扰的主要来源。我们平常经常说你的跳频方式是4X3还是1X3，频率复用的常用复用方式。频率规划部分还要细分为BCCH频率规划和TCH跳频序列的规划两个部分；将BCCH和TCH的频段严格分开对频率规划是相当重要的，我们反对混用频率导致整个网络的频率规划没有任何规律性。即使有了频率方案，小区内部有多个TRX，我们还得使用HSN和MAIO来控制跳频顺序。3.1.2、邻区添加频率规划只是小区规划的一部分，相当重要的另一部分是邻区的添加。没有邻区，MS就会在一个小区吊死，就没有了移动通讯中“移动”的概念。邻区的规划中要注意邻区的位置和数量：郊区的可以适当少些，毕竟站距大些；市区的根据位置关系，适当添加邻区，不要贪多。邻区少，MS可以进行更精确的测量，测量报告更准确。当然所有的考虑因素都是两个方面的考虑：邻区多，可以最大程度保证MS在网，切换和重选有目标；邻区少，可以更好的知道邻区状态，准确地进行重选和切换。3.1.3、传播模型校正考虑到地形因素对小区规划结果的影响，我们还得进行传播模型的校正，确定一个符合本地的传播模型。地形等因素对无线信号的传播影响主要是多径传播。MS不是基站，BTS可以有分集接收，可以抵抗多径效应；MS太小了，没有多副天线来完成分集接收；也没有CDMA手机所具备的多RAKER接收单元，所以任何多径信号对主信号都是干扰。（做GSM优化的最怕下雨阴天，恶劣天气的影响除了无线传播损耗加大，就是多径效应明显增强，导致话质恶劣，掉话增加）。3.2、路测及分析对主要干道及市区进行驱车测试，模拟用户行为，发现覆盖及话质问题，改善掉话及呼叫未接通情况。一般大家都叫路测为DT。3.2.1、路测原理简介路测的实施基于路测设备。所谓路测设备，就是为网络优化、规划工作而专门生产的软、硬件设备，其中包括数据采集前端、全球定位系统GPS、笔记本电脑及专用测试软件等。目前的数据采集前端多为内部有特殊软件的测试手机，这种手机外观上与普通手机一样，但是手机内部装有专门的软件，可以依靠网络来完成一些特殊功能，如锁频、强制切换、显示网络信息等；也可以不依靠网络来完成一些功能如全频段扫频和选频点扫频等；同时还可以通过计算机与手机之间的通信电缆来接受计算机发来的指令，并且将采集到的数据传输给计算机存储起来，供计算机进一步处理。全球定位系统GPS和数字化地图配合可以把路测数据放在地图上，显示出测试路线，并标出掉话等事件点，更便于问题分析和道路覆盖的宏观把握。3.2.2、测试问题分析及处理在路测中，我们主要关心下列指标或情况：掉话、拥塞、接入失败、下行质量、切换失败、基站覆盖等等。掉话，是各运营商之间网络质量比较的最基本指标。由于GsM制式采用的是硬切换方式，所以使网络中掉话次数尽可能减少是我们的首要问题。网络的下行质量也是用户非常关心的问题，我们在日常测试中也很关注这个指标。拥塞是网络当中另一个重要问题，较多的拥塞会严重影响网络声誉，从经济效益来讲会使大量话费流失，拥塞的原因除去该地区基站信道容量不足之外，还有可能是因为基站覆盖不合理造成的。网络中的问题多数情况下不是单独出现的，发生某一个现象可能是多个问题集合在一起造成的，下面我们就某一现象与产生原因做出总结，便于尽快发现问题。A. 掉话Call Drop掉话只是测试中最直接的现象，是网络中出现某些问题的最终表现。掉话产生的原因，从测试角度看主要有下面几种情况。 (1)上行、下行质量差上行质量差的原因主要是上行干扰，上行干扰可以通过在OMC查看小区TRX状况或从小区性能报表中得到。上行质量差的另一个原因是直放站干扰或其它电磁波发射源(如其他手机)干扰。下行质量差的原因较多，包括同邻频干扰、基站覆盖不好、手机移动中未能正常切换、基站硬件问题等等。针对上行干扰的解决方法：查找干扰源。针对下行干扰的解决方法：同邻频干扰时，采用改频方法；基站覆盖不好时，建议加站或扩容，或提高主控小区功率；手机切换不正常时，调整邻区设置；对于基站硬件问题，要定位更换相应硬件单元。 (2)硬件原因硬件原因产生的掉话，通常为不明原因的网络挂机或信道释放，也可以表现为在较好的场强下质量很差，这可以通过OMC上的小区状态和告警，结合当天的话务统计和一些报告来判断。如果是硬件问题，则掉话现象会比较严重。解决办法：对能够确认的硬件原因，发故障单检查并更换硬件；对不能确认的硬件问题，可以通过倒换频点和选择性地关闭跳频或TRX等方法加以证实。 (3)非网络原因掉话故障中有一些并不是网络原因造成的，而是测试软件或其他原因造成的。这些假掉话会对我们的工作产生干扰，需要我们结合当时的实际情况加以分析和判断。B. 接入失败Access Failure接入失败最常见的原因就是网络拥塞。拥塞分SDCCH拥塞和TCH拥塞，产生原因是基站信道(5DCCH或TCH)容量不足、基站覆盖不合理、基站硬件故障(基站收支路问题)等，对此，我们可以通过扩容、加站和检查更换硬件来解决。接入失败，相当一部分是因为被叫MS进行位置更新，从而对寻呼无响应而导致的。设备厂家一般可以对GSM网络系统进行寻呼优化，对软件部分打补丁从而最大限度降低此类接通失败问题。例如，北电就针对此类问题打补丁WCD90，以最大降低局内因为位置更新导致的接通失败。接人失败也可能是上下行质量差，导致手机与基站间的通信不成功造成的，我们可以用前面所述关于上下行质量方法进行判断并解决。接通失败，也有相当部分是TCH分配失败引起的，主要是因为硬件故障。C. 切换失败HO Failure切换失败的主要原因是基站参数设置有错误或不合理，切换目标基站有拥塞情况，切换目标基站有干扰情况，硬件故障等等。我们可以通过检查基站切换参数设置，查看源小区和目标小区的上下行质量、干扰状况、链路状况及硬件状况等等，并结合当时的统计及相关报告来判断。3.3、话务统计优化在网络竞争日益激烈的今天，在用户对网络质量要求愈来愈高的今天，移动通信网络的性能已经越来越被人们所关注，而如何提高它的性能指标，更成为移动通信网络运营商的焦点问题之一。 对小区的performance进行统计监测，对诸如高掉话、高拥塞等问题小区进行处理；话统优化是优化任务中工作量最大，也是主动发现问题的必要环节。3.3.1、降掉话A. 掉话综述：掉话率在移动通信网中是一项非常重要的指标，掉话率的高低在一定程度上体现了移动网通信质量的优劣。不同厂家的设备对该指标的计算方法与标准不尽相同。在GSM网中，话音掉话主要包括无线链路失败掉话、T200超时掉话、切换掉话掉话及其它原因造成的掉话（比如设备故障或是链路失败而导致的掉话），其中绝大部分的掉话都与无线环境的密切相关。以北电为例，在GSM网中，掉话计算公式及掉话产生的原因主要有以下几种：CMCC掉话公式：掉话次数 =（C1164/8+C1164/13+C1164/14+C1164/16+C1164/17+C1164/24+C1164/25）掉话计数器解释：C1164/8： 由于PCM等设备问题而造成的ts释放而造成的掉话C1164/13：无线接口失败造成的掉话C1164/14：无线链路失败而造成的掉话C1164/16： A接口上有断连接指令发出（没有正常情况释放信道的CLEAR COMMAND或SCCP断连接指令）。多半是硬件原因的造成的。C1164/17：由于T200超时引起的掉话C1164/24：切换中的T3103超时造成的掉话C1164/25：跨BSS的切换中的T8超时造成的掉话根据掉话类型不同，相应的处理方法也有区别。一般来说，掉话计数器的增加都有触发条件。大家普遍做优化的方法，先是对关乎各类掉话的Timer进行调整比如针对T200掉话进行T305和T308的调整（T305设值修改为2秒，T308设值修改为1秒，既可以减少掉话又可以避免影响正常话务。）；针对T3013的掉话进行的T3103调整等等，然后再进行其他优化处理。对Timer处理完毕后，我们可以考虑常规掉话处理了。B. 常规掉话处理：（一）、由于覆盖原因导致的掉话 由于参数原因引起的假覆盖不足； 真正没有信号覆盖的地方，比如因基站太少导致覆盖不连续； 覆盖不够也可能是由于某个小区出现了问题； 还有一种原因是由于一些高大建筑物所产生的阴影效应而导致移动台信号发生快衰落引起的掉话。 丢失邻小区定义或定义不全会导致移动台保持通话在现有小区中，直到超出该小区覆盖边缘而掉话；对于这些问题我们通过以下措施来解决：通过修改参数来完善覆盖；通过进行小区分裂加强覆盖；通过新建基站进行覆盖加强；通过对现有小区天馈、天支进行处理（比如修改方位角和下倾角，调整天线挂高等等）来改善覆盖；分析是否由于地形地势的原因。（二）、由于切换引起的掉话 在基站做救援性的切换（当手机接收电平低于切换门限下限IRXLEVULH、IRXLEVDLH时），一些切换请求会因为切入小区的信号强度太弱而失败，即使切换成功也经常会因为信号强度太弱而掉话。原因是在BTS中我们对手机用户的接收信号强度设有最低门限RXLEVACCMIN，当低于此门限值时，手机无法建立呼叫。而且当手机因接收信号质量差（RXQUAL）导致切向另一个小区，而往往又会因该小区的接收电平超过切换门限值而重新试图切回原小区，导致出现乒乓效应直至掉话。 有一些小区由于相邻小区都很繁忙，造成忙时目标基站无切换信道导致的掉话或在拓扑关系中漏定义切换条件，致使手机用户在进行切换时无法占用相邻小区的空闲话音信道，从而导致掉话。 北电计时器3103超时，当BSC向移动台发出切换命令（handover command）时T3103器开始记时，在BSC收到来自切换目标小区的切换完成(handover complete)或者来自源小区的切换失败(handover failure)时就将T3103复位，而当BSC将Handover Command信息发送到BTS时，T3103到时时仍未收到任一种消息时，BSC就判断在源小区发生了无线链路失败，进而释放源小区的信道并记入计数器C1164/24。发生此类掉话的解决办法：需要检查小区周围是否有盲区存在，如果是这种原因应及时增加新基站或扩大原有基站的覆盖范围。对于因切换设置不合理而造成的掉话可根据实测情况适当修改切换参数。对那些由于话务量繁忙，造成忙时因目标基站无切换信道而产生的掉话，解决的办法是进行话务量的调整。（三）、掉话由基站硬件或系统参数原因引起 参数问题：可通过参数检查工具（如北电的CT7400）来检查参数是否合理话，如频率的规划，小区内载频之间的跳频偏移量（MAIO）是否冲突（当出现这种情况时各种指标都会很差如分配失败率），跳频的频点是否有邻频，及BSC的定时器与MSC及CELL之间的定时器是否匹配（如CELL的定时器T3103若大于BSC的定时器BSSMAPT8时肯定会造成部分移动台切换期间的掉话）。 硬件问题：可能是某个TRX或分集接收部分的故障所导致；也可能是BTS部件间连线问题导致。（四）、由于干扰而导致的掉话干扰主要包括同频、邻频干扰。当手机在服务小区中收到很强的同频或邻频干扰信号时，会引起误码率恶化，最终无线链路超时，从而产生掉话。干扰的观察和解决：可通过观察小区的上、下行平均BER来查看小区受干扰程度。可通过观察空闲信道干扰带分布（为系统参数thresholdinterference定义的干扰级别，它有四个门限值，当信道处于空闲状态时，系统就会观察这信道受干扰的情况，并在系统参数averagingperiod期间内向系统报告一次，并可以通过参数radchanselintthreshold选择处于那些级别的信道优先级），当工作于干扰级别的信道较多时，可以判断系统存在干扰现象；其他的厂家有的叫IOIInterference On Idle。也可通过观查未解码的RACH的平均电平来判断是否存在上行干扰现象。也可以观察质量原因触发切换的比率。当上行质量切换较高时，可判断为上行干扰或硬件故障，当下行质量切换较高时，可判断为下行干扰或硬件故障，当上下行质量切换都较高时可判断为硬件故障问题（也不排除同时存在上下行干扰的情况）。解决措施：上行干扰这种干扰为目前的主要干扰现象。上行干扰主要发生在话务高峰期它主要来源于同频干扰；也可能是外部干扰，同频干扰与同频小区的话务量有关，话务量高则干扰大。修改同频小区的同频频率，增加两个同频小区间的间距。通过分集接收和有效的功率控制也可减少干扰。下行干扰这种干扰不是很普遍。下行干扰主要是由于频率规划不当而造成部分基站的同频干扰和邻频干扰。对小区性能中的误码率部分进行关注，容易发现因为频率问题导致的此类问题。外部干扰的去除。使用扫频设备进行干扰定位，从而去除网外干扰。经验来看，外部干扰多来自大型厂矿医院的大型测试设备；CDMA系统的频率拖尾现象；甚至连有线电视箱及工厂的门禁系统有时都是干扰源。由于外部干扰的多样性和不确定性，对于外部干扰的处理，经验尤其重要。（五）、传输问题产生的掉话举例来说，传输闪断会导致1164/8掉话；传输问题也会导致1164/28其他类型掉话，虽然这部分掉话不在CMCC掉话计算公式中，但因为会影响用户对MS的使用效果，容易导致客户投诉。（六）、由于采用直放站而导致的掉话为减少投资，扩大覆盖范围，大商场等商贸中心和一些县城内的小基站往往采用直放站直接放大其信号，用光纤或微波传输，由于地形、环境影响再加上工程质量原因，达不到指标要求，从而产生掉话。3.3.2、提升切换性能切换技术是移动通信的重大发现，它实现了用户在通话过程中手机信号自动地从一个小区到另外一个小区的转换，从而实现了真正的连续覆盖。对网络中切换关系的合理调整能够快速地解决网络中的一些疑难问题，对于降低网络负荷和干扰电平有着明显的作用，对缓解个别小区的话务拥塞也起到不小的作用，因此在日常网络优化中我们应特别加强对切换问题的关注。根据GSM规范，切换主要有四种方式：小区内部的切换；同一BSC内部小区之间的切换；同一MSC内部不同BSC之间的小区切换；不同MSC之间的小区切换。同一个BCF不同小区内部的切换由于在切换前后不需要向BSC发送TA（TimeAdvance）值，我们将其称为同步切换，而将其它在切换前后GSM系统需要重新测量TA值的切换称为异步切换。A. 切换类型：我认为可以分为两大类：PBGT切换（功率预算切换）及救援性切换。其中救援性切换可以细分为：上、下行电平救援性切换；上、下行质量救援性切换；话务救援性切换；距离救援性切换等等。B. 可能出问题环节： BSC定时器BSSMapT8、小区定时器T3103定义不合理为了及时了解切换的情况，防止浪费系统资源，BSC定义了一些定时器。当原BSC收到从MSC发来的切换命令时，将定时器T8启动，当收到从MSC发来的清除命令时，将该定时器置零。T3103在BSC发出切换命令时启动，在收到切换完成时或切换失败命令后置零。该定时器应小于T8。在切换过程中，BSC将按照此计数器来在发起小区和目标小区中同时保留TCH信道的时间。只要该计数器在计时，就会保留两个信道。如果BSSMapT8、T3103设置过大，会对系统资源形成浪费；设置过小，容易带来过多的切换掉话。 切换延迟时间和切换允许重试次数为了避免乒乓效应，GSM系统定义了几个参数，例如timeBetweenHOConfiguration及btsTimeBetweenHOConfiguration：参数定义一段时间，若移动台刚做了一次切换，切入了一个新的小区，在这段时间内将不许进行新的越区功率切换。其中timeBetweenHOConfiguration是BSC切换延迟的使能参数，可以认为是个开关；btsTimeBetweenHOConfiguration则是小区定义的具体延迟时间，单位为秒。切换延迟时间的设定是个关键：设置过大，容易导致掉话等严重问题；设置过小，起不到延迟切换，降低乒乓切换的目的。在越区切换中，系统首先会选择最佳的邻小区作为切换目标小区，但若失败后，将根据此参数来选择邻小区表中排在第二、第三的小区进行重试。C. 关于处理切换问题切换失败的比率是一个参考值。3以内可以认为是正常35可以认为是话质、电平稍微有点问题510需要仔细查看小区的切换拓扑，如果是大面积的事情，还是考虑话质电平问题；如果是个别小区问题，分清楚切入还是切出做相应处理20问题就大了：同BCCH同BSIC复用距离不足（两个同BCCH同BSIC小区的切入差，中间小区的切出差）；bts时钟单元问题（同站不同小区切换没有问题，与不同站小区切换失败率高；从理论来看，只是切入差的多）；小区载频trx硬件问题严重（可以同时参考TCH分配失败率，毕竟切换及TCH分配都是一个TCH占用的过程）总的来说，做HO优化： 看HO恶化到什么程度 切入还是切出差 小区间切换状况拓扑 小区其他指标关联3.3.3、降低信道拥塞网络拥塞是GSM系统常见的一类问题。此外，无线系统网络拥塞还是考核网络运行情况的重要指标，拥塞率过高同时也会影响系统的掉话率、切换成功率、接通率等指标，所以如何降低无线系统网络拥塞，提高网络运行质量是当务之急。缓解信道拥塞，提升网络性能的常用手段无外乎以下几种： 设备扩容 附近新建小区分担话务，包括同站址DCS1800小区吸收话务 参数分担：利用Homargin来调整与忙小区切换密切小区的切换；同时调整对应重选参数 临时将超忙小区的发射功率降低，以让其他小区吸收话务（不赞成长期使用，因为这会影响系统原有覆盖，易导致客户投诉） 利用将天线挂高或是压低天线的下倾角 做局部覆盖，吸收部分话务3.3.4、减少TCH信道分配失败A. TCH分配失败综述：TCH分配失败是在系统下发给MS Assignment Command命令后，MS无法占用已经激活的TCH信道的一个过程。过高的TCH分配失败容易影响移动网络客户的感知度，从而导致投诉。从一般来说，分配失败多由如下三个原因导致：BTS硬件故障、高干扰、高话务。 从分配失败比率来说，硬件导致的TCH分配失败比率经常5，参考小区及指标如下（本小区RM模块曾经出现问题）：sectorNameDateTimeTCH AvailTraffic/ChannelTCH Ass FailAss Fail RateSJZG2227_12007-8-198:00:00210.3136661.62%SJZG2227_12007-8-199:00:00210.3540769.10%SJZG2227_12007-8-1910:00:00210.3757565.12%SJZG2227_12007-8-1918:00:00210.3040059.88%SJZG2227_12007-8-1919:00:00210.4070968.24%SJZG2227_12007-8-1920:00:00210.3468665.71%SJZG2227_12007-8-1921:00:00210.3861070.44%SJZG2227_12007-8-1922:00:00210.3330664.42%SJZG2227_12007-8-208:00:00210.3447062.25%SJZG2227_12007-8-209:00:00210.3445562.33%SJZG2227_12007-8-2010:00:00210.3244964.23% 高干扰导致的分配失败经常不大于3，参考小区及指标如下：sectorNameDateTime话务量/线TCH 分配失败分配失败率下行平均话质上行平均话质MS未解码电平SJZG0340_02007-8-1820:00:000.4581.10%0.64%3.12%61.75SJZG0340_02007-8-199:00:000.3891.33%0.85%3.27%61.74SJZG0340_02007-8-2020:00:000.4891.35%0.64%3.21%64.32SJZG0340_02007-8-218:00:000.4291.25%0.73%3.20%59.61SJZG0340_02007-8-229:00:000.41121.75%0.91%3.15%62.47SJZG0340_02007-8-228:00:000.42111.56%0.73%3.11%63.35SJZG0340_02007-8-239:00:000.46101.38%0.75%3.25%59.92SJZG0340_02007-8-238:00:000.46101.31%0.78%3.10%60.45SJZG0340_02007-8-2310:00:000.3781.26%0.88%2.77%62.18SJZG0340_02007-8-2418:00:000.44162.09%0.72%2.51%66.25SJZG0340_02007-8-2419:00:000.43101.41%0.73%2.66%58.84SJZG0340_02007-8-249:00:000.4791.08%0.92%2.53%70.80SJZG0340_02007-8-2510:00:000.40111.67%0.80%3.22%59.04 而高话务带来的分配失败有时候次数虽然稍多，但比率经常徘徊在1左右。参考高话务带来的分配失败：sectorNameDateTimeTCH AvailTraffic/ChannelTCH Ass FailAss Fail RateSJZG1106_02007-8-1918:00:00580.94271.40%SJZG1106_02007-8-2018:00:00580.98311.27%SJZG1106_02007-8-2119:00:00580.93291.27%SJZG1106_02007-8-2218:00:00580.97200.90%SJZG1106_02007-8-2219:00:00580.95331.39%SJZG1106_02007-8-2318:00:00580.95261.05%SJZG1106_02007-8-2