移动通信网络规划及优化

1、第6章 移动通信网络规化优化 知识点知识点 网络规划流程及无线网络设计 基站勘测和频率计划 系统参数配置 定位测试方法 难点难点 无线网络问题与解决方法 要求要求 掌握网络规划、优化流程 理解网络设计方法和频率计划 了解问题定位及解决 6.1 6.1 网络规划优化流程网络规划优化流程 6.2 6.2 无线网络设计无线网络设计 6.3 6.3 基站勘察基站勘察 6.4 6.4 频率计划与干扰分析频率计划与干扰分析 6.5 6.5 小区参数配置原则小区参数配置原则 6.66.6 无线网络问题的定位和解决无线网络问题的定位和解决 6.1 6.1 网络规划优化流程网络规划优化流程 6.1.1 6.1.

2、1 网络规划流程网络规划流程 网络规划是一项系统工程，从无线传播理论的研 究到天馈设备指标分析，从网络能力预测到工程详细 设计，从网络性能测试到系统参数调整优化，贯穿了 整个网络建设的全部过程，大到总体设计思想，小到 每一个小区参数；网络规划又是一门综合技术，需要 用到从有线到无线多方面的知识，需要积累大量的实 际经验。 对于电信运营商来说，系统所能提供的服务质量是 最关心的问题，其中覆盖范围是服务质量重要方面。同 时，在无线频率资源一定的情况下，如何增加网络容量、 如何满足网络未来发展的需求设计时必需考虑。以上问 题都需要通过网络规划来解决，网络规划的过程涉及了 覆盖预测、干扰分析、话务分析

3、、频率计划、小区参数 规划以及后期的网络优化，通过网络规划可以使GSM网 络在以下四个方面实现良好的平衡。 （1）覆盖； （2）质量； （3）容量； （4）成本； 无线网络规划是复杂完整的过程，图4.1表示网 络规划流程图。 话话务务分分析析用用户户咨咨询询现现场场勘勘察察 站站址址选选择择模模型型校校准准 覆覆盖盖预预测测 频频率率规规划划 干干扰扰分分析析 电电子子地地图图 工工程程文文件件 图4.1 网络规划流程图 第一阶段进行站型设计，首要任务是走访用户（运营商）， 向用户咨询工程要求，确定将要建设的网络覆盖区域及边界要求。 了解现有网络容量情况，决定将要建设网络的容量需要，明确基 站

4、站址的选择原则。另一个工作是勘查基站，了解选用的站址是 否有空间，电源是直流还是交流，传输是否到位，基站周围环境 是否有不利于电波传播的因素。对现有网络话务统计分析，定量 了解话务分布，为确定站型寻找科学依据。 第二阶段的工作是覆盖预测，根据已经选择的站址，以及设 计的站型，预测将要建设的网络覆盖，判断是否能满足用户的要 求。覆盖预测需借助规划工具，选择合适电子地图。 电子地图的精度直接影响地图的成本，精度越高，地物越清晰 准确，价格越高。通常情况下，数字地图的精度有5米、20米、50米 和100米精度。对于宏蜂窝网络，一般选用20米精度，能满足要求； 对于微蜂窝小区，需选择5米精度的数字地图

5、。小城市及郊区可以用 50米或100米精度数字地图。每一项目根据具体要求，选择不同精度 的数字地图。 覆盖预测的准确与否取决于传播模型选择与校准，不同传播模 型适用于不同的频段及覆盖范围。通常习惯用的模型有奥村模型及 COST-231模型，不同规划工具软件对模型进行修正，典型做法是采 用集中系数方法，用选择传播模型的系数，确定覆盖区域的传播模 型。 确定模型系数是复杂的工作，有多种方法可以使用， 工程上为了减少计算量，用测试数据进行拟合逼近，对 基本传播模型进行修正，得出经验性参数的方法，称之 为连续波（CW）校正。作出将建设网络覆盖预测后，判 断是否满足需求，且需征求用户意见，若满足要求且用

6、 户没意见，选择的站址及基站参数固定下来。若不满足 要求，则需调整参数，重新作出预测，直至满足要求为 止。 第三阶段的工作是频率计划，按照站型的设计，此 站型满足容量需求。对于每一个基站，在规定频率范围 内，分配频点，即频率计划。频率计划的难易程度，取 决于频率资源和最大站型，在频率资源一定的情况下， 根据站型选择频率复用方式。 站型小，可以选用宽松复用方式，如43复用 方式；站型大，可以选用紧密复用模式，如分层紧 密复用、13复用技术。 选用频率复用模式以后，网络干扰（同频和邻 频干扰）取决于站间距和话务分布密度。网络干扰 分析的结论，可以判断频率复用方式和频率计划是 否正确。干扰分析方法是

7、运用规划工具和工程经验， 对于不满足要求的频率计划，需作调整，直至满足 要求。 网络规划第四阶段工作是形成工程文件，站型设 计、覆盖预测以及频率计划完成以后，得到的基站工 程参数（如天线挂高、方向角、下倾角等）需形成施 工文件，对于各站各小区频点、切换及功率调整参数、 系统消息中有关网络规划消息，形成局数据文件，用 于开局数据设置。 4.1.2 4.1.2 网络优化流程网络优化流程 网络优化工作是在基站开通以后，基站各部分工 作完好情况时进行，网络优化的目的在于检查网络是 否符合设计要求，最大限度提高网络性能。网络优化 流程如图4.2所示。 参数调整 网络信息收集 话统分析 路测数据收集 数据

8、分析 OMC/路测评价 优化完成 不满足要求 未解决 图4.2 网络优化流程图 网络优化第一阶段工作是数据收集与分析， 通过数据分析可以发现系统存在的问题和潜在的 问题。数据的收集是一项重要的工作，要求数据 完整和准确。获取数据的方式有两种，一种途径 是利用路测工具（如ANT、TS9951等），进行测 试，获得数据反映网络的覆盖、通话质量、切换、 小区相邻关系等等。另一种途径是通过GSM系统 中的OMC中的话务统计工具，它反映网络质量指 标，如掉话率、切换成功率等等，通过话统数据 分析，可以发现网络问题。结合路测数据分析， 可以准确定位网络故障。 发现网络问题以后就进入网络优化第二阶段， 调整

9、系统参数和基站工程参数。可以调整天线方向 角和倾角，调整功率控制参数和切换参数，达到 改 善网络性能的目的。基站参数调整以后，为了确认 调整后的效果，再进行路测及话务统计分析，若发 现调整后，网络性能改善，则固定下来；如果性能 没有改善，则需重新调整，直至满足要求。网络 优 化目标是网络性能指标不低于全国平均水平。 6.2 6.2 无线网络设计无线网络设计 GSM无线系统的基本设计目标是：在无线覆盖区 内的90%位置，99%的时间移动台可接入网络。为达 到上述目标，需从三个方面考虑：覆盖（对应覆盖区 内90的位置）、容量（对应99的时间）和质量。 6.2.1 6.2.1 覆盖设计覆盖设计 在无

10、线网络设计中，随着网络需求的变化，话务 密度逐渐增加，希望小区的覆盖半径也随之不同，从 十几公里到几百米。在稀松的地区，希望小区半径尽 可能的大，但受到电波传播损耗、移动终端功率限制 以及数字系统时延的限制；在稠密的城区，话务高， 希望小区半径尽可能小，但受干扰、切换和投资的限 制。 GSM系统缓解上述制约因素的主要技术手段有： （1）选择合适的天线，适当设置工程参数，控制小区覆盖半径。 （2）发射功率控制。在移动台和基站双向按照无线路径的远近控 制其平均功率，只需保持其传输质量在给定门限以上即可。这样 便可减少对其他信道的干扰。 （3）分集和跳频。可对移动台特别是慢速的移动台通过相干分 集减

11、少干扰，提高频谱效率。 （4）不连续发射（DTX）。尽量减少发信功率和发信的时间，可 以降低整个系统的干扰电平。在TDMA选址的方式中，对于语音信 号，采用VAD（话音激活）技术将允许减少发信的有效时间，降低 干扰。 总之，影响GSM网络覆盖设计的因素是市场的 需求、供应商设备的能力、设计者的经验等。辅助 工具是高精度的数字地图、优秀的规划软件（如 ASSET）、各种测试仪器。随着网络的发展，网络 覆盖设计思路的推进过程是：较少的站数、合适的 站址增加基站盲点增加微蜂窝多层网立体覆 盖。 6.2.2 容量设计容量设计 随着同一地区用户数的增长，话务密度逐渐增 加，希望每个小区支持的容量越来越大

12、。在我国某 些大城市，每平方公里话务量甚至达到了1000Erl 以上。但小区的容量不可能无限制的增长，在蜂窝 制的系统中，主要是因为有限的频率资源进行复用 引起了干扰。 GSM系统缓解上述制约因素的主要技术手段有： （1）频率复用。采用传统的43复用方式，即频率隔12个小区 复用一次，基本可满足系统对干扰的要求。 （2）更紧密的频率复用技术。如采用33、23、13及分层 紧密复用方式。由于频率复用度的提高，相应的系统干扰增加， 要使用DTX、跳频等技术降低系统干扰。 （3）跳频。在紧密频率复用的系统里，为了降低干扰，可以采 用基带跳频或射频跳频。跳频是通过频率分集和干扰分集来获得 跳频增益，相

13、对提高了系统的信噪比。 （4）建双频网。安照GSM规范，有900M和1800M两个频段。因 此采用两种频段兼容的基站系统和移动台来扩大可用频段。 另外影响网络容量设计的因素还有系统所需的服务 级别（GOS）、话务模型、供应商设备的能力等。辅助 工具是规划软件（如ASSET）、爱尔兰B表等。 容量设计思路的推进过程是：小站型基站基站扩 容、小区分裂热点增加微蜂窝建设双频网分担话务。 总之，网络不同阶段设计的侧重点不同： 在网络发展的初期，容量需求少，主要考虑基本覆 盖。通过小站型、合理的基站数量和基站选址来达到。 网络结构单一；在网络发展的中期，容量需求大，覆盖 要求高。通过基站扩容、小区分裂解

14、决。网络结构比较 复杂；在网络发展的高级阶段，容量需求很大，要求覆 盖无盲点，通过增加微蜂窝、建设双频网解决，网络结 构复杂。 6.2.4 6.2.4 话务理论话务理论 6.2.4.1 6.2.4.1 概述概述 蜂窝网络规划首先要确定系统容量需求，即系统中将 有多少用户，这些用户将产生多少话务量。这是整个蜂窝 网络工程设计的基础。本节着重于无线网络的话务分析, 与PLMN结构相关的话务分析不作过多讨论。 系统容量分析的目的就是为了尽可能反映实际的和将来的 容量需求，以便估算系统所需的信道数。网络规划是以通 过各种统计、计算得到的初期及将来的话务需求分布为基 础而实施的。 20 6.2.4.2

15、6.2.4.2 业务预测业务预测 业务预测分为近期35年和远期10年。常采用普及 率法、类比法、数学模型法、专家预测法等多种预测 方法，最后进行综合加权得出移动用户数。 常用的是数学模型法，用话务模型计算系统话务量， 根据PLMN的不同结构获得各接口的话务量。常用的话 务模型如表4.1所示： GSM建网初期，我国邮电部门把移动用户平均忙时 话务量取值为 0.03Erl ，随着移动电话普及率的不 断提高，用户平均忙时话务量已下降为0.025Erl。 假定平均客户忙时试呼数BHCA=1.8，移动交换机的 处理能力BHCA值可根据下式估算： BHCA=1.3(预测用户数+净增漫游用户数)1.8 数1

16、.3是考虑交换机应有的冗余量 由于移动电话的话务分布是极不均匀的，一般 来说，主要集中在城市的市中心区，而郊区、县城、 农村的话务量较低，市区还可以进一步细分为高话 务密度区、中话务密度区等。同时，移动电话话务 分布还随时间变化，因此我们还需要对话务分布密 度进行预测，用以确定需采用的频率复用方式。 最初，可以根据各种统计的数据来计算话务量需求 的地理分布，如：人口分布、收入水平、车辆使用 分布、电话使用统计等等。在网络建成运行后，通 过OMC的话务统计报告可以得到移动业务区较全面 的话务量分布，作为优化和扩容的参考。 蜂窝系统容量分析取决于下面三个方面的因素: （1）用户产生的话务量； （2

17、）系统提供的服务等级GOS（拥塞率或呼损率）。 （3）可用的话音/信令信道数，即可用频带和频率复用 模式； 6.2.4.3 话务量话务量 话务量 是电话系统业务多少的度量，它与单位时间 （一般取忙时1小时）内的呼叫次数n及呼叫占用信道的 时间（T）成正比。 系统忙时话务量（A）表示系统的繁忙程度，又称 话务负荷，单位为爱尔兰Erlang，用符号Erl表示。T以 秒为单位。 平均用户忙时话务量指一天中话务量最忙时间平 均每个用户的来话和去话话务量之和。在计算信道数 时采用忙时话务量可以保证除忙时以外的其它时间的 无线信道呼损率明显低于忙时的指标，这是为了保持 一定的服务质量等级所必须的。根据我国

18、公用移动电 话网近几年的运营经验，平均用户忙时话务量可取 0.0250.03Erl。 6.3.4.4 6.3.4.4 服务质量服务质量 在多信道共用的移动通信系统中，用户何时摘机通话完 全是随机的。某一时刻正在通话的用户多，就可能出现信 道全部被占满的情况。 服务质量是衡量移动通信系统的重 要方面。服务质量包括传输质量，接续质量和稳定质量。 对于传输质量，国内、国际端到端连接的全程响度评定 值（OLR）的指标要求： OLR 最大29dB OLR 最佳10dB 无线信道 呼损应不大于5（在话务密度高的地区采 用 2%）。话音质量：分为07级，移动通信一般3、4级 即满足要求。在网络规划时，重点考

19、虑载波干扰比 （C/I），保证C/I的指标。话音质量的评定，有时采用主 观评定的办法，CCITT把话音质量划分为五级进行评分。 用户摘机后，由于没有空闲信道就无法进行通话，即用 户呼叫失败。我们将这种由于信道的限制而造成的呼叫 失败的概率称为呼损率B。 一个系统内允许的拥塞呼叫百分比定义了该系统的 服务质量，称为服务等级（GOS）。一般情况下，其值 取为25%。在话务密度高的地区（如大城市）可取2%。 6.2.4.6 6.2.4.6 基站容量和基站数量计算基站容量和基站数量计算 基站容量指一个基站或一个小区应配置的信道数，分 为无线话音信道数计算与控制信道数计算。根据基站区或 小区范围及用户密

20、度分布计算出用户总数，再按照无线频 道呼损率指标及话务量查爱尔兰B表，求得应配置的话音 信道数。 由于移动电话话务量分布的不均匀性，一般来说，话 务量主要集中在城市的市中心，而郊县的话务量相对较少， 所以我们采用的频率复用方式应该能满足高话务密度区的 容量需求。 因此，基站容量计算变成了由信道数计算用户容量， 由用户容量计算基站区或小区面积再计算基站数量的相 反程序。当然，不管正反程序都要用到爱尔兰B表、平均 用户忙时话务量及无线信道呼损率指标。 （1）根据规划区内GSM网目前允许使用的频宽和复 用方式，可以得出一个基站能配置的最大载频数。 （2）每个载频有8个信道，减去控制信道数后，得出 每

21、个基站可配置的最大话音信道数。 （3）根据话音信道数和呼损率指标（一般高话务密 度区取2%，其余地区取5%），查爱尔兰B表，得出一个 基站能负荷的最大话务量（爱尔兰数）。 （4）用该爱尔兰数除以平均用户忙时话务量，得到 一个基站可满足的最大用户数。 （5）由用户密度数据可求得该基站的覆盖面积。 （6）当不同用户密度分布的区域划定之后，就可由 该用户密度分布区域的面积及上述求得的一个基站的实 际覆盖面积算出应设置的基站数。 例如： 每小区30个业务信道 假设呼损2，则承载话务量21.93ERL 假设每用户0.025Erl，则容纳用户731户 每基站容纳2193户 6.3 6.3 基站勘察基站勘察

22、 6.3.1 6.3.1 概述概述 小区规划的首要任务是结合现有网络确定基站位置， 工作侧重于对整个网络方案的规划，即确定基站的初 始布局，确定基站的理论位置，基站的有关参数（网 络层次结构、发射功率、天线类型、挂高、方向、下 倾角等），进行覆盖预测和干扰分析，并最终作出频 率分配和邻区关系。 在网络规划基站选址中，应该配合工程设 计人员考虑机房内、铁塔、屋顶施工的可行性， 考虑到天线高度、隔离度、方向对网络质量的 影响。 基站的现场勘测包括光测、频谱测量和站 址调查。光测的主要目的是验证基站周围是否 有造成电波反射的障碍物，如高大建筑物等。 频谱调查的目的是了解目前及近期内基站和天 线周围的

23、电磁环境是否良好。站址条件则侧重 于天线和设备的安装条件、电源供应、自然环 境等。 6.3.2 6.3.2 基站勘察基站勘察 6.3.2.1 6.3.2.1 基本因素基本因素 在蜂窝网络规划阶段，运营商会对许多备用站址进行选择，价格 是否合理也是选站的一个标准。以下是影响站址选择的主要因素： 站址是否在规则网孔中的理想位置 天线调整 天线隔离度 邻近障碍物 无线设备安装空间 供电条件（是否有备用电源） 传输链路 业务区规划 与业主协商情况 馈线的估算和要求 6.3.2.3 6.3.2.3 天线安装与调整天线安装与调整 对无线电波的传播进行理论预测，可以得出系统预测区内 所有位置的信号接收电平。

24、这些值可以为我们选择基站适用的 天线类型(全向或定向，是否高增益天线）和天线方位角提供 参考。 在现场勘测开始时，首先可预测天线高度。当实际高度与理 论预测值的偏差不超过15%时，先前的理论预测已足够精确了。 当天线安装在一个比预测值更高的位置时，运营者应该确 保不会有同频干扰。如果天线安装高度低于预测值，应该就此 值进行新一轮预测，以确保良好的覆盖范围。 在一个特定区域内的所有天线并不要求具有相同的 高度和方位角。也就是说，同一基站不同小区的天线允 许有不同的高度。这可能是受限于某个方向上的安装空 间；也可能是小区规划的需要，以满足各小区不同的覆 盖、隔离、分集和干扰的要求。 同一小区天线尽

25、量不要前后放置。 6.3.2.4 6.3.2.4 天线隔离天线隔离 小区的天线需要彼此隔离并与其他的天线系统分离 开来，以满足以下要求： 分集距离和分集增益 隔离度 1. 分集距离和分集增益 分集技术是对抗衰落最为有效的措施之一。其中空间 分集是指在同一基站或小区，采用两副水平间隔十到十 五波长的天线接收同一信号，再通过分集合并技术合成 衰落较小的信号。 空间分集又分为垂直分集和水平分集， 后者更为有效。 空间分集的改善用分集增益表示，其大小与采用的组合 技术有关。分集增益主要取决于分集天线的有效高度与 水平间距之比值以及接收信号到达角（来波角）。当接 收正面来的信号时，两副分集接收天线上的信

26、号相关系 数最小，分集增益最大；当接收侧面来的信号时，则相 关系数最大，分集增益最小。 一般取分集天线水平间隔等于天线有效高度的0.1倍.如要达到 天线的最好分集效果，D/H=11(D是天线的有效高度，H是天线 的间隔)。天线安装越高其分集天线的水平间距越大，但考虑到 安装难度，塔上的天线间隔不超过6m。在分集接收中，垂直分 集距离是要求同一分集增益的水平分集的56倍，所以实际工 程中一般采用水平分集。空间分集时，两根接收天线的距离为 1218；1=0.32m（900MHz）； 1=0.16m（1800MHz）。 当分集天线的有效架设高度小于30m，分集天线间距小于3m 时，两副分集天线互相处

27、于对方的近场内而影响天线的方向图 发生畸变。为了使两副天线相互影响造成天线方向的起伏不超 过2dB，GSM900分集天线水平间隔在任何天线有效高度情况下 都应大于3m。 另外，如果采用空间分集应该注意：如果要覆盖公路， 应该使两根接收天线的连线垂直于公路。 定向天线空间分集距离示意图4.3。 space diversity distance(4-6m for GSM) actual installed distance Note: 图4.3 定向天线空间分集距离 基站天线经常安装在铁塔上、大楼的天面或挂在墙上等， 因此在安装时应该考虑楼层表面的阻挡以及周围建筑物的 影响。如将定向天线安装在墙面

28、上，天线的传送方向最好 垂直于墙面，如果必须调整其方向角，则天线传送方向与 墙面的夹角要求大于85，这时候，只要天线的前后比大 于20dB，其反方向由墙面反射的信号对辐射方向的信号 影响极小，如图4.4所示： no more than 15 vertical direction antennas direction 图4.4 为获得最理想的覆盖范围，天线周围净空要求为50 100m。对900M的GSM来说，在此距离的第一菲涅尔区约 为5m，这意味着基站天线底部要高出周围环境5m。 天线周围净空要求如图4.5： a n t e n n aa n t e n n a a n t e n n a 5

29、 5 0 - 1 0 0 m 5 0 - 1 0 0 m 5 m ( a ) ( b ) 图4.5 天线周围净空要求 下表为GSM天线分集距离要求。 表4.2为GSM天线间距要求： 表4.2a 全向天线分集距离要求 分集要求 GSM900：RX-RX4m(推荐6m)天线距塔体2m GSM1800：RX-RX2m(推荐3m)天线距塔体2m 表4.2b 定向天线分集距离要求 分集要求 GSM900：RX-RX4m(推荐6m) 在天线向前方向里无铁 塔结构的影响 GSM1800：RX-RX2m(推荐3m) 在天线向前方向里无铁 塔结构的影响 实际案例： (1)对于水平面波束宽度小于90度的定向天线，

30、靠 墙安装对天线的方向图基本没有影响，可以降低后 瓣。 (2)对于水平面波束宽度大于100度的定向天线， 靠墙安装对天线的水平面方向图有一定影响，会使 波束变窄或畸形。 2.隔离度 为避免交调干扰，基站的收、发信机必须有一定的隔离， TxRx：30dB；TxTx：30dB。这同样适用于GSM900和 GSM1800共站址的系统。隔离度的计算如下： (1)垂直排列布置时，Lv=2840log（k/）； （定向） (2)水平排列布置时，Lv=2220log（d/）（G1 G2）； （定向） 其中，为载波的波长，k为垂直隔离距离，d为水平隔离距离， G1、G2为天线1和天线2在辐射方向上的增益（dB

31、d）。无论是 在双级化天线还是在分集天线中都必须满足以上值。 5.邻近障碍物 在无线网络勘测中，为了预测实际地形及人为环境对接收 点场强的影响，应对基站至移动台的各个方向上的地形及人 为环境进行分类。在传统的点对点通信网络中，需要一条可 视路径。没有障碍物的第一菲涅尔区可以作为划分的一个标 准。 由于基站到移动台之间往往存在障碍物，因此完全遵照 以上标准是不可能的。在传播路径出现障碍时，电波的损耗 会加大。在市区内弯路和障碍物较多，对电波损耗的影响更 为明显。因此在进行小区规划时，对不同类型的障碍物应提 供不同的损耗修正值。在实际使用中判断地形及环境的修正 因子往往带有主观因素，造成预测值因人

32、而异，从而导致预 测值与实测值的不同。 为获得最理想的覆盖范围，天线周围净空要求为 50100m。对900M的GSM来说，在此距离的第一菲 涅尔区约为5m，这意味着基站天线底部要高出周围 环境5m。 基站天线在安装时应该注意其在覆盖区是否会产 生较大的阴影。阴影的形成通常是由于基站附近存在 较大的阻挡物，如大楼、高山等。安装时应尽量避开 阻挡物。当利用大楼顶面安装定向天线时，必须注意 避免大楼的边沿阻挡波束辐射，应尽量靠近大楼边沿 安装，这样可以减少或消灭阴影的形成。由于顶面的 复杂性，当天线必须离大楼边沿较远安装时，天线应 尽量架设在离顶面较高的地方，此时工程上必须考虑 楼面的承载和天线的迎

33、风受力问题。 不考虑天线倾角的影响，表8.4给出GSM900、GSM1800 情况下天线距离顶面高度的建议值。 表4.4a GSM900 天线到大楼边沿距离D（m）天线底部到大楼顶面距离H（m） 010.5 1 102 10 303 303.5 表4.4b GSM1800 天线到大楼边沿距离D（m）天线底部到大楼顶面距离H（m） 020.5 2 101 102 4.3.2.6 4.3.2.6 无线设备安装空间无线设备安装空间 无线设备应尽可能靠近天馈系统安装以减小馈线 损耗和馈线价格。应考虑给日后的扩容留下充足的空 间。 6.3.2.7 6.3.2.7 供电条件（是否有备用电源）供电条件（是否

34、有备用电源） 选择站址时必须考虑设备的供电需求，基站所 在大楼应有足够容量的交流电源可用，并确保可 靠供电。当必要时还须提供油机房(备用油机发电 机组)。 6.3.2.8 6.3.2.8 传输链路传输链路 基站到基站控制器的传输链路能否解决或是 否投资过大，是影响该地能否作为站址的因素。 基站与基站控制器的传输可以通过微波、HDSL、 光纤、同轴电缆等方式来解决。 6.3.2.9 6.3.2.9 业务区规划业务区规划 在无线网络的勘测中，对基站业务区的规划十分必要。 高话务密度区内基站的覆盖半径相对于低话务密度区的基 站覆盖半径要大些。在临界的区域必须保证良好的覆盖。 电信大楼、营业厅等话务量

35、高的场所是无线网络基站勘察 中重点规划的地方，必须保证某一主要扇区的良好覆盖。 6.3.2.10 6.3.2.10 与业主协商情况与业主协商情况 业主同意提供必要的机房面积，允许屋顶安装天线。 不管租房或买房，必须遵循法定程序，同时确保价格合理。 6.3.2.11 6.3.2.11 馈线的估算及要求馈线的估算及要求 蜂窝系统整体设计中馈线选取很重要，由于暴露在室外环境中，电缆要能 经受水的冲刷。电缆内部压入泡沫作绝缘介质，也可用空气作绝缘介质。空 气绝缘的电缆弯曲后易造成短路，因此较少采用。工程中常用的馈线有：1/2”、 7/8”、5/4”等。 在权衡使用哪一种型号的馈线时,要考虑到馈线的损耗

36、。通常7/8的馈线 3dB/50m，如果超过50m的馈线长度可以考虑用半径更大的馈线。馈线的安装 应使所用的馈线最短和安装、维护方便； 馈线弯曲的曲率应该参照馈线厂家 的曲率要求。 无论天线安装在塔上、屋顶和任何其它位置，其馈线在进入机 房时，都应将馈线的外导体良好接地，并且应有防水弯。 综上所述，基站勘测时既要考虑网络规划的需要，也要考虑工程设计、 实际安装的需要，以求达到技术要求和客观情况的统一。 6.66.6 无线网络问题的定位和解决无线网络问题的定位和解决 6.6.1 6.6.1 问题定位与测试方法问题定位与测试方法 在网络优化过程中，为了定位各种网络问题，常常 要利用各种测试工具，对

37、应采用不同的分析测试方法。 OMC话务统计分析：用来了解网络运行情况，获 取网络的各项性能指标，掌握全网络的话务分布和信 令流量，对各小区的载频配置是否合理、干扰环境情 况、切换性能、掉话率和拥塞率等作出判决，从而总 结出网络现存问题，进而优化解决。并为日后的网络 扩容提供参考。 另一方面，OMC话统分析也是为路 测作准备，这样可以有针对性的进行测试，比较快的 定位和解决问题。 路测仪器+手机：可以采用的测试方法包括手机Idle状态下的重选 测试、扫频测试、2分钟拨打测试、持续通话测试等。 通过模仿用 户的实际使用情况，得到各小区场强分布、载干比、话音质量等现 场数据，同时还可以验证天馈系统实

38、际安装情况 。 各种测试方法依 据需要可结合使用。根据测试结果，对系统参数、天线状态等进行 相应调整，其中系统参数的调整主要包括：调整发射功率、改变频 率配置方案、切换电平调整、相邻小区参数设置调整、话务负荷调 整、以及SDCCH和TCH信道的配置数量调整等等；而调整天线状态 则对改善覆盖、降低干扰有重要作用，这主要包括调整天线挂高、 方位角和倾角等。 信令分析仪：可以采集、分析Abis口数据、A接口数据、观察完 整的信令接续过程，再与路测得到的下行信号对比，从而全面了解 网络的实际运行动态。这样，各小区掉话、切换等事件发生的主要 原因和场所都得到了定位。 频谱仪：可以用其测试网络的电磁背景，

39、定位干扰源情况。 以下各节介绍GSM网络中常见的问题。 6.6.2 6.6.2 覆盖分析覆盖分析 6.6.2.1 6.6.2.1 覆盖区最小接收电平覆盖区最小接收电平 小区覆盖范围是衡量GSM网络服务质量的重要指标之一。以 GSM900为例，手机接收灵敏度可达-102dBm，但考虑到噪声和 信号衰落的影响，对应不同应用环境有不同的信号覆盖要求，参 见表6.8。 应用环境 最小接收功 率备注 手机收，大楼室内-70 dBm 手机灵敏度-102 dBm，快衰落保护3dB， 慢衰落保护（室内）7dB（覆盖区内可通 率90% )，穿入损耗18dB，干扰噪声2dB， 环境噪声保护2dB。 手机收，小卧车

40、内或 市区一般建筑物一层 室内 -80 dBm 手机灵敏度-102 dBm，快衰落保护3dB， 慢衰落保护5dB，穿入损耗10dB，干扰噪 声2dB，环境噪声保护2dB。 室外-90 dBm 手机灵敏度-102 dBm，快衰落保护3dB， 慢衰落保护5dB（覆盖区内可通率90%）， 干扰噪声2dB,环境噪声保护2dB。 表6-8 移动通信网的覆盖质量指标 6.6.2.2 6.6.2.2 服务范围的决定因素服务范围的决定因素 小区服务范围和覆盖范围不是完全等同的两个概念，覆 盖范围只是从场强角度来考察，而服务范围是指手机可以 上网进行正常通话的区域。一般我们并不强调区分服务范 围和覆盖范围，常常

41、把服务范围也称作覆盖范围。 GSM系统是干扰受限系统，除了考虑场强的覆盖范围外， 还必须考虑覆盖范围内的载干比C/I（C/A）指标。在实际 网络中，场强满足要求而载干比达不到指标的区域仍然要 视为盲区。 最小接入电平和切换门限也可决定小区的服务范围， 例如市区某室外基站大部分用户为室外用户，其最小接入 电平设置为-70dBm，那么该基站的服务范围就小于场强 覆盖范围。可见，可以通过调整接入参数和切换门限来调 整小区的服务范围，以达到调节话务量的目的。但如果室 外基站还要为室内用户服务，手机接入电平和切换门限还 要考虑到建筑物的穿透损耗。 穿透损耗与建筑物的结构有很大关系。钢筋混凝土结构、 钢外

42、壳结构、砖木结构和石头结构，其穿透损耗均大不一 样。我国有窗户建筑物的穿透损耗约为15-20dB，无窗户 建筑物的穿透损耗约26dB，而楼层内的走廊由于电波要穿 透两堵墙其穿透损耗可达40dB或更多。 6.6.2.3 6.6.2.3 覆盖问题及解决覆盖问题及解决 1.由于两个基站的覆盖区不交叠或障碍物的影响，可能存 在信号覆盖盲区。 如果两个相邻基站覆盖区不交叠部分内用户较多或 者不交叠部分较大时，应新建基站，或增加这两个基站的 覆盖范围（如提高发射功率、天线高度），使两基站覆盖 交叠深度达到0.27R左右（R为小区半径）。同时要注意覆 盖范围增大后可能带来的同邻频干扰。 凹地、山坡背面等引起

43、的盲区可用新增基站覆盖，也可以采 用直放站。直放站可以有效填补基站覆盖区域内的盲区、延 伸覆盖范围，但同时可能会产生互调干扰，引起对其它小区 的同邻频干扰，因此实施时要注意它可能产生的干扰。 隧道、地下车库、高大建筑物内部的信号盲区可以采用直放 站、泄露电缆技术或微蜂窝技术。 2.越区覆盖问题 实际网络中，高基站沿丘陵地形或道路可以传播很远， 产生的“岛”问题。当呼叫接入到远离某基站组仍由该基站 服务的“岛”形区域上，并且在小区切换参数设置时，小岛 周围的小区没有设置为该小区的邻近小区，则一旦当移动台 离开该小岛小区时，就会立即发生掉话。解决的办法是调整 天线的倾角或功率、尽量避免天线正对道路

44、传播，以减小基 站的覆盖范围来消除小岛效应，必要时增加小岛区域周围小 区与小岛小区的单向邻区关系。 3.在覆盖问题的优化中，常常调节天线的方位角、倾 角来改变小区服务范围，参见“干扰分析”。 4.由于同邻频干扰、TACS网和GSM之间互调干扰造成 的盲区参见“干扰分析”。 6.6.3 6.6.3 容量分析容量分析 容量问题的定位一般通过话务统计中的相关指标，比 如话务量、拥塞率、接通率、切换成功率、掉话率等。 1.话务拥塞 通过OMC话统数据，取各基站小区忙时话务量与计 算容量相比较，可以判断话务拥塞情况。比如某5载频小 区的忙时话务量高达33Erl，而计算容量为28.3Erl （Gos=2%

45、），则可以判断该小区拥塞。对应不同载频配 置小区的话务容量如下表所示。 小区TRX数SDCCH数目TCH数目容量(Erl) 1SDCCH/472.94 2SDCCH/8148.20 32 SDCCH/82114.03 42 SDCCH/82921.03 52 SDCCH/83728.3 62 SDCCH/8+SCCCH/4 4535.60 73 SDCCH/85242.1 83 SDCCH/86049.6 表6.9 小区话务容量 对于拥塞小区，建议增加小区载频数，采用小区分裂 或共站址增加基站，也可以采用新建双频网、微蜂窝等 方式。 2.话务均衡 话务均衡是改善网络运行质量的重要途径，可以进一

46、 步提高接通率，减少由于话务不均引起的掉话，使通信 质量进一步改善提高。 话务不均衡原因可能在于： （1）基站天线、下倾角、发射功率设置不合理，小区 覆盖半径较大，导致该小区话务量偏高； （2）由于网络的地理原因，该小区处于商业中心或其 它繁华路段，手机用户多，造成该小区相对其它小区的 话务量高； （3）相关参数（如允许接入最小电平、切换门限、 CRO）设置不合理而导致话务不均衡。 话务均衡方法有： （1）小区服务范围的变化直接影响吸收话务量的大小，可以通过以下 方法来调整小区服务范围：调整基站天线高度、下倾角；改变手机及基 站的发射功率。 （2）通过数据配置台检查参数设置是否合理：在业务量过

47、载的小区可 以适当提高允许接入最小电平或降低切换门限，通过减小小区的覆盖范 围来减少话务量；反之，在话务量较低的小区可以适当降低允许接入最 小电平或提高切换门限。 另外，对话务量较小的小区通过设置CBQ、CBA使其具有高小区选择 优先级，适当调大CRO使其更易被重选。当然，实际的调整应该结合话 统和路测数据的分析。 （3）对于确实由于用户较多使得小区话务量较高的情况，如果同一 BTS中3扇区频点数不一样，则可以调整内部频点分布或增加频点来达 到话务均衡目的。对于已达到满配置的小区，可以增设微蜂窝，或采用 分层网降低每信道的话务量。 （4）启用负荷切换、定向重试功能。 6.6.4 6.6.4 干

48、扰分析干扰分析 1.GSM系统的干扰 陆地移动通信蜂窝系统采用频率复用方法提高频谱效率， 增加了系统容量，但同时带来了同邻频干扰（称之为系统 内干扰）。另外，系统还存在由于电波传播的多径效应造 成的干扰以及网外干扰，如TACS、直放站的干扰等。干扰 的存在，使误码率提高，话音质量下降，甚至造成掉话。 在GSM移动通信蜂窝系统中，规定同邻频干扰保护比如下： 同频干扰保护比C/I9dB， 邻频干扰保护比C/A-9dB， 第二邻频干扰保护比-41dB， 这些指标是根据目前运行的蜂窝移动接收机可接受的话 音质量测定的，工程上需另加3dB的余量。 2.干扰的定位 GSM900是上下行频点相差45MHz的

49、双向系统，其上行和下 行都可能存在干扰。下行干扰可以利用路测仪器保持通话测 试，观察话音质量等级来定位。话音质量等级RxQual共分7级， 对应误码率如表4-10所示，一般要求话音质量等级不低于3， 即误码率小于1.6%。 RxQual classMean Ber (%)Ber range 00.1412.8% 表6.10 信号质量等级与误码率对应关系表 上行干扰可以通过OMC话统中干扰带的数目、 掉话率等来定位。干扰带反映空闲TCH信道电平， 共分5个等级，电平范围可以通过数据配置台设定， 比如设定为： 干扰带1-110 -105dBm 干扰带2-105 -98dBm 干扰带3-98 -90

50、dBm 干扰带4-90 -87dBm 干扰带5-87 -47dBm 表6.11 干扰带电平范围 一般来说，若连续发生空闲信道落入干扰带4、5的 情况，可判定存在干扰。 此外，通过ABIS接口接信令分析仪可以观察上下行 测量报告，从而也可用来定位上下行干扰。再利用频 谱仪到该小区扫频查找干扰源的具体位置。 3.降低干扰的措施 （1）增加两个同频（邻频）小区的间距：实际统计 表明信号强度随距离以近似4次幂指数规律衰减，但是 对已建网络进行优化时，再次改变站址以增加同邻频 小区间距一般是不可行的。 （2）降低基站发射功率：在移动通信规划设计中，基 站发射机的发射功率是根据基站服务区覆盖大小决定的。

51、如果对已建网络中发射功率进行调整，场强覆盖大小也 会相应变化，所以对于一个设计合理的覆盖小区就不能 轻易降低基站发射功率，否则会引入过多的盲区。如果 通过同邻频干扰测试能判断某小区是一个很强的同邻频 干扰源，并且通过场强测试还发现该小区覆盖范围过大， 那么就可以降低其发射功率，这对减小干扰是一个很好 的对策。降低的功率值应由覆盖区所需要的大小而定。 （3）天线高度的调整：对平坦覆盖区域，特别是市 区中高基站天线的情况，降低基站天线高度对减少同邻 频干扰非常有效；对于高山或高地上的情况，降低天线 高度可能不会减少同邻频干扰，因为在计算传播路径损 耗时，其值是与有效天线高度成正比，而不是实际天线

52、高度； 对山谷中的情况，降低天线高度对到达距离较远的高地上 的路径损耗影响较大，对天线附近的地区影响则不大。值得 说明的是，由于降低天线高度将会涉及到天线位置的重新架 设，馈线的重新铺设以及馈线长度的改变等一系列复杂工程 问题，因此降低天线高度并非推荐的方法。 （4）天线方向角的调整：利用小区定向天线水平方向图中 不同方向角之间的天线增益差，调整产生干扰的基站天线方 向角，在保证本小区的覆盖的情况下，使其主波束轴向偏离 被干扰小区。此外，在大城市中由于玻璃幕墙装饰的高层建 筑物会引起电波的强烈反射，可能引起同邻频干扰，这时也 常用调整天线方向角的方法来避开玻璃幕墙的反射带来的干 扰。 对于12

53、0度定向天线，由其水平方向图可知，当偏离主波 束约70度时，增益才减小5dB， 所以利用其水平方向图去耦 来减小同邻频干扰，效果将不太明显。 对于采用60度定向天 线，利用天线方向图去耦效果会更明显。 （5）天线下倾：天线的垂直方向图如图8.22所 示，在主瓣与第一副瓣间有一个天线增益最大衰 减谷（与水平轴相距约18度，增益衰减约24dB）， 天线下倾使天线主瓣加强了本覆盖区的信号场强 即增加了电磁能，而使衰减谷朝向了干扰方向， 所以下倾既改善了本覆盖区的场强，又减少了同 邻频干扰比。但是天线下倾过大会引起水平方向 图畸变，所以在工程中下倾角一般小于12度。 天线下倾角的选择方法是，在图4.2

54、2中天线主 瓣上切线与第一副瓣下切线形成一个最大衰落夹 角，使上切线与本覆盖区边缘相交，下切线与受 干扰小区边缘相交，从而达到增强覆盖减少干扰 的效果。 图6.22 天线垂直方向图 （6）频率配置的优化调整：频率配置的原则是使同邻频 小区的距离尽量远，特别是BCCH的复用距离。在优化调 整过程中，常常采用计算机辅助方法，优化的目标函数是 同频干扰最小，但又使原来的频率配置改变最小。 （7）启用功率控制、不连续发射（DTX）以及跳频等 GSM系统中的抗干扰技术。 6.6.5 6.6.5 切换分析切换分析 当手机用户从一个小区移动到另一个小区服务范 围时，必须发起切换，否则会导致话音质量的恶化，

55、甚至掉话。常见的切换问题有： 切换失败或切换延迟，导致话音质量下降，甚至掉 话； 频繁切换，导致话音质量下降，系统信令负荷增大； 切出和切入比例不合理，导致话务不均衡。 通过路测仪器进行连续通话测试，可以捕捉到切 换失败、切换延迟或频繁切换等问题。通过话统数 据可以分析小区切换成功率、切入切出比例。 切换异常可以从两方面来考虑：一是是否满足切 出条件；二是有没有符合切入条件的候选小区。具 体原因可能存在于以下几方面： （1）切换门限设置过低：对于边缘切换， 其触发条件是接收电平小于切换门限。若边缘切换 门限设置太低，会出现邻小区比服务小区电平高很 多也不发生切换，影响通话质量，严重时导致掉话； 但门限设置过高又可能造成切换过多。切换门限的 设置要根据小区的覆盖范围来决定，对于城区基站 比较密集的情况可以适当设高切换门限，而郊区基 站稀疏的情况可降低门限。 （2）邻区拥塞，无可用空闲信道：邻区拥塞如 是因为话务不均衡，则进行话务平衡调整，如是因 为该区域话务量太高，则需要增加载频或新建基站。 （3）漏做邻区关系：虽然服务区的相邻小区电平 很高，但因为没有做邻区关系，导致手机不上报该 相邻小区，无法切换到该小区。在路测中采用重选 或通话测试