改善GSM网络拥塞、提高话务量的有效方法

1、改善GSM网络拥塞、提高话务量的有效方法1、引言网络优化的目的就是在现有的网络条件下，通过不断地对系统进行调整从 而改善网络的运行质量， 提高网络话务量以取得更好的社会效益和经济效益， 也 就是说在给定的投资下得到最大的回报。网络优化应该是移动运营商的重中之 重，因为它直接面对的是用户和市场。 网优技术人员更应该积极。 主动地开展工 作，争取对每一个无线参数都进行仔细研究， 弄清楚它的效果和副作用， 同时根 据实际情况仔细调节天线高度。 天线方向和俯仰角。 合理采用这些手段可以在较 大程度上改善网络性能，解决网络存在的拥塞、覆盖和干扰等问题。在网络实际运行过程中， 话务量的大小直接关系到移动公

2、司的经济效益， 但 是话务量的大小主要是和本地区的经济发展程度密切相关， 对于内地欠发达城市 想在短期内大幅增加话务收入是不现实的。 然而，采用一些手段努力降低网络拥 塞可以将由于拥塞而失去的话务量重新吸收回来， 达到增加话务收入的目的。 更 重要的是拥塞减少会提高用户对网络的信心。本文仔细分析了对解决网络拥塞有很大效果的部分无线参数， 然后讨论了调节天 线高度。方向和俯仰角对网络话务均衡的作用， 最后讨论了建设微蜂窝和直放站 的一些体会。文中还有在实际优化重庆 GSM网络中的一些经验供参考，需要注意 的是文中所讨论的无线参数都是针对 ERICSSO设备而言。2、无线参数的作用移动通信设备投入

3、运行时， 无线参数都设为缺省值。 网优技术人员应该对每一个 无线参数进行仔细地试验分析， 弄清楚修改这些参数将带来的效果。 以下将讨论 一些和解决拥塞有关的无线参数。21 发射功率 通常在郊区我们可以通过增加发射功率的办法来扩大网络覆盖范围， 但是在话务 繁忙的主城区以内， 降低拥塞小区的发射功率是一种减小小区覆盖范围从而减少 话务拥塞的有效手段。Pr=aptr-4 , S=n r2 (1)（ 1）式中， pt 是某个小区控制信道发射功率， Pr 是该小区内的手机接收功率，S和r分别表示该小区的覆盖面积和半径（假设该小区覆盖一圆形区域），a是一个常数。在这里采用了一个通用的传播准则即900M

4、Hz无线电波传播的路径损耗正比于距离的4次方。如果发射功率pt ,降低3dB,也就是发射功率的实际电 平值（单位瓦）减小到原来的一半，这时调整后的小区覆盖半径从（1）式推导可知为（0. 5） 1/4r=0 . 84r，也就是说发射功率降低3dB后小区覆盖半径减小 约 16。上面只是在理想条件下的理论推导， 但是它可以给我们一个清晰的理性认识。由于降低发射功率并没有影响路径损耗，因此接收功率可以认为和发射功率有一一 对应的关系，即发射功率降低3个dB,手机接收信号也将降低3dB。笔者的经验 是降低发射功率可以很有效地减小小区话务量， 降低网络拥塞，但缺点是可能会 在室外产生一些盲区，另外也将使室

5、内接收场强降低，影响其通话效果。2. 2最小接入电平accmin同样，根据（1）式，为了降低拥塞可采用提高accmin的手段，也就是说在发射 功率pt不变，将可以接入网络的接收电平pr提高，例如提高到原来的4倍（即 accmin提高6个dB），这样通过计算，小区新的有效覆盖面积将是原覆盖面积 的一半。采用提高accmin的方法来减少有效覆盖面积，降低话务量是非常有效的。但是 提高accmin的同时将会使以前处于该小区覆盖边缘的用户不能够接入网络从而 产生新的盲区。曾经有用户投诉“手机有信号但不能正常拨打”就是这个原因。2. 3小区优先级参数Level和Levthr网络分层覆盖中的小区优先级参数

6、Level和从低优先级小区改变到高优先级小区的接收场强阈值bevthr这两个参数对话务均衡来说也是很有用的。一般都将 微蜂窝的Level设为1即具有最高的优先级，而将宏蜂窝的优先级定为2即具有 正常的优先级，Level为3的小区定义为伞状小区具有最低的优先级。实际应用 中一般没有定义伞状小区。三种优先级小区的定义并非绝对的，网优技术人员可以根据实际情况进行相应地 改变，能够得到意想不到的效果。例如重庆市主城区的一号桥基站是一个宏蜂窝， Level为2,由于其处于一个地势相对低洼的地区，活务量很小，然而周围的基 站由于地势高话务却非常繁忙。我们根据该站的实际特点将其优先级 Level改为 1以作

7、为周围高站的下层覆盖基站，取得了良好的效果：在提高该站话务量的同 时又降低了周围基站的拥塞。表1是该基站调整前后的话务量对比。小区改变前每线话务量Ed （忙时）改变后每线话务量Erl （忙时）A小区0.150.43B小区0.160.42C小区0.140.25表1 一号桥基站调整前后的话务量比较很明显，该基站话务有很大的增加。另外一个例子，陈家坪基站的Level为2,其C小区由于覆盖成渝高速公路重庆长途汽车站，因此话务特别繁表1 一号桥基站调整前后的话务量比较忙，同时 C小区方向正对的喻洲交易城基站也非常繁 忙，而其已C小区话务相对较小，在忙时用户因不能呼叫意见很大。 我们根据具 体情况将C小区

8、的Level改为3后，C小区拥塞消失，而其B、C小区话务量有很大的提高。渝洲交易城的拥塞也有比较明显的降低。经过实测发现，Level改为3后，由于原来该小区覆盖范围内的手机首先选择高优先级的小区 (即使该小 区信号较低)，因此会在某种程度上造成话音质量的下降。 Level的改动应该根 据实际情况慎重的考虑后进行，同时不应该大范围的改变。另外一个参数Levthr 的含义是手机如果从低优先级的小区改变到高优先级的小区， 那么手机的接收场 强必须高于目标小区的门限值。对不同优先级小区的 Levthr进行仔细的调节对 解决拥塞也会有一定的效果。2. 4小区切换的信号强度偏置参数Koffset小区间切换

9、的信号强度偏置参数 Koffset是网优技术人员进行话务调节主要的 且非常有效的手段。Koffset有正偏置KoffsetP和负偏置KofiketN两个参数。 如果定义两个相邻小区 AB间有正偏置KoffsetP = 3，而BA有负偏置 KoffetN=3，这就意味着手机从A小区切换到B小区需要手机接收的B小区的信 号强度高于手机接收的A小区的信号强度3dB,而手机从B小区切换到A小区， 只要手机接收的A小区的信号强度大于手机接收的 B小区的信号强度-3dB就可 以。也就是说，A小区中的手机更难于切换到 B小区，而B小区中的手机易于切 换到A小区，这样就能够很有效地进行话务均衡。表2是几个实际

10、调整结果。调节时，Koffset改变的大小很重要，如果 Koffset改变幅度过小，并不能得到 应有的话务均衡效果；而当Koffset实际改变幅度过大时，可能产生手机振铃后 用户接话时掉话，这是我们曾经遇到过的情况，具体原因还有待于仔细分析。我 们的经验值是Koffset设为36之间比较恰当。小区调节前每线话务Ed调节后每线话务Ed调节方法*建材市场A0.810.60建材市场B0.540.51建材市场C0.170.60SA ， Koffsetp=5，0 B, Koffsetp=3 ，A C, Koffsetp=5 ，4 C, Koffsetp=3 ，打铜街A (a)0.900.70解放东路A

11、( b)0.100.22解放东路B (c)0.180.44ab， Koffsetn=3， a c， Koffsetn=3 ，b a， Koffsetn=3 ，c a， Koffsetn=3 ，表2话务均衡调节前后的话务比较*注：调节前，各小区的 Koffsetp 和Koffsetn 都为03、基站天线的作用基站天线的高度、俯仰角和方向的实际设置对网络的运行状况有很大的影响。天线的实际高度和周围的建筑物分布将直接影响到小区覆盖区的面积以及实际形 状。加大天线的俯角能够有效地控制网络干扰。根据相临小区话务分布的实际情况，调节天线方向可以很有效地进行话务均衡。3. 1无线高度的作用对重庆这类严重“丘

12、陵”地形的城市，采用平坦地形的天线高度增益公式来进行 分析明显是很不准确的。如图1, h为一高站小区天线实际高度，hl为用户手机 实际所在地的地形斜率线到该天线垂直线相交点的高度，h-h1就是天线的有效高度，而h3为将该高站天线下降的实际高度，调整后实际有效高度为h2。采用有效高度来进行计算，那么调整前与调整后的天线高度增益改变分别为： 如果实际中，h1=200m h2=50m h3=50m也就是说将天线下降50米后，从（2） 式可计算出信号将衰耗6dB。在以上的推导中虽然没有考虑建筑物阻挡的影响， 但仍有一定的参考价值。目前国内的GSM网络基本都经过了多次扩容，在网络建 设初期由于基站较少，

13、为了满足覆盖的要求，站址都选择在高楼或高山上。经过 多次扩容后城区内基站密集，此时高站将会引起很大的干扰，因而此时将高站降 下来是我们的当务之急。下降高站将减少手机接收信号，至于会将覆盖半径减少 则可以由（1）和（2）式进行推导得到。3. 2天线俯仰角的作用为了减少干扰和降低话务量，加大小区天线俯角是一个有效的手段。 但是问题在 于如何调整天线俯角以及起到怎样作用？根据一些资料和实际分析。测试，我们发现：和天线不下倾相比较，在水平方向上如果天线下倾1°时，信号衰减3.5dB, 如果天线下倾10。时，信号衰减4dB,即水平方向衰减并不显著。但是在小区的 实际覆盖地面，天线下倾10

14、76;时接收信号将有约812dB的增加。这意味着天 线俯角加大时，对小区的覆盖范围影响较小，但是对小区的覆盖区域也就是该小 区信号占优势的区域内载干比将有很大的改善。另外，天线下倾不能太大，否则将会引起天线水平方向图的分裂，这种情况在许多文献中进行了详细的讨论， 本 文不再赘述。3. 3无线方向改变的作用 网络实际运行时，有必要根据基站实际周边环境以及一些新的新件， 如新修商场、 写字楼等来微调小区天线方向，这对进行小区话务均衡和减少拥塞有一定的作 用。表3是根据实际情况对市内一个基站调整天线方向后的话务分布对比。小区改变方向前话务量（Erl/ 天）改变方向后话务量（Erl/ 天）双碑A小区26.022.0双碑B小区7.720.7双碑C小区7.78表3调整天线方向后的话务分布对比可见，天线方向的改变能够有效地进行话务均衡。但是改变天线方向后需要相应 调整相邻小区关系和小区频率。4、微蜂窝、直放站的补点建微蜂窝的优点是通过增加TRX能够有效地增加热点地区话务量的同时便于统 一规划，但缺点是需要调传输，时间长，同时价格较为昂贵。建直放站的优点是 简便。快捷，但需要进行很好的管理，防止对网络产生干扰，同时直放站的信号 源也需要进行很好的选择。我们的经验是在市区内最好不采用建直放站补