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第9章移动通信网络的优化9.1概述9.2无线网络问题的定位与解决9.3交换网络的优化9.4CDMA系统的网络优化本章小结习题与思考题

9.1概述

移动通信近年来发展速度惊人,在市场需求的不断加大下,移动网络不断扩容,网络的规划也一而再、再而三地进行调整。建设周期短、发展速度快、前后工期的重叠进行是移动网络发展的特点,因此,移动网络的建设无论是在规划阶段还是在后续的扩建工程中,均存在着一些资源运用不合理、掉话率高、服务水平低、网络运行效率低等质量问题;为使得网络资源能够合理配置和应用,移动通信网络的网络优化工作已经成为移动通信运营商提高服务水平、保障通信质量的重要工作内容。

1.网络优化的含义

网络优化是指对正式投入运行的网络进行参数采集、数据分析,找出影响网络运行质量下降的原因,并且通过参数调整和采取某些技术手段,使网络达到最佳运行状态,使现有网络资源获得最佳效益,同时对网络今后的维护及规划建设提出合理化建议。

2.网络优化的前提条件

任何一个蜂窝移动网的网络优化都是针对现有正在运营的网络,因此在进行网络优化时必须具备一定的条件,才能搞好优化工作,这些条件可概括如下:

(1)网上话务负荷低于网络容量或基本匹配。当一个网上话务负荷远高于网络容量时,是搞不好网络优化的。因为超负荷造成的网络阻塞无法通过优化来解决。

(2)系统处于正常的运行状态。网络优化是通过对网络的适当调整,达到网络资源的最佳效益,因此当系统不是处于正常、良好的运营状态时,是无法进行网络优化的。

(3)网络结构在优化期间相对稳定。近年来,我国移动通信获得高速发展,网络几乎年年需要扩容,每次扩容都会使网络发生很大的变化,对于一个正在变化的移动网,实施网络优化必然会困难重重和造成大量重复与无效的劳动。因此,要掌握好网络优化的时机,才能取得较好的效果。

(4)网络规划是网络优化的基础。蜂窝移动网的通信质量在很大程度上取决于网络规划与建设这一基础工作,尤其是基站布局、无线参数、基站环境等选择,工程建设质量等方面的先天不足,都会影响日后的网络优化工作。

3.目前移动网络的问题描述和反映

移动网络的问题涉及网络基站的站址规划、无线频率资源分配、无线故障排除、交换信令分析等诸多方面,存在的问题主要有覆盖范围和网络扩容增容的问题、频谱资源和频率干扰的问题、互连互通和呼叫建立成功率低的问题、无线掉话率过高和切换异常的问题、信道拥塞和话务均衡的问题、无线和交换的信令信道配合的问题、双频及多层网络话务的分配切换/直放站及室内分布等设备的影响问题。因此,目前优化呈现出如下状况:优化需要处理的问题涉及面多,范围广;优化中数据采集和数据分析时间较长;优化中排除硬件故障的处理时间长;网络调整和规划设计需要紧密配合;需要讲求优异的技术方法和优化工具;需要有优化的专业队伍和专业管理。

网络优化需要采取哪些思路方法和管理方式,是各移动运营商及优化人员面对的重要课题之一。

4.移动网络优化的流程

网络优化分为两个阶段,其流程图如图9-1所示。

网络优化的第一阶段是数据收集与分析。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;另一种是通过系统中的OMC话务统计工具,反映网络质量指标,如掉话率、切换成功率等,通过话统分析,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。图9-1网络优化的流程图网络优化的第二阶段是调整系统参数和基站工程参数。通过调整天线方向角和倾角,调整功率控制参数和切换参数,可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;若性能没有改善,则需重新调整,直至满足要求。网络优化的目标是网络性能指标不低于全国平均水平。

5.硬件优化与软件优化

一个服务质量好的网络是依托其良好的硬件环境与软件环境的,因此网络优化主要是改善硬件环境与软件环境。

1)硬件优化

硬件优化主要包括天线优化、设备排障等工作。一个好的硬件环境是开展网络优化的基础。一个网络的好坏,往往与初期的工程建设有着很大的关系。目前,在硬件优化上,常常碰到的问题有以下几种。

(1)基站天线受建筑物、广告牌等严重阻挡,造成覆盖上的弱区甚至盲区。此点在较大城市特别明显。原因有多种,可能为初期工程建设设计不合理、后期城市建设等造成。此类问题可通过分析OMC(操作维护中心)报表统计话务量状况、实施路测等方法发现。在网络优化过程中,会不断碰到此类问题,由于布站点已固定,因此只能采取调整覆盖区域附近基站的天线水平角、俯/仰角等方法来改善该区域覆盖,或采取增加天线高度等方法,另外,也可采取迁移基站的手段。

(2)天线俯/仰角、方位角与设计不符,或天线错接等。天线错接属低级错误,易于判断;而天线方位角不准的现象在目前的移动通信网络中比较普遍。由于GSM、CDMA网络是干扰受限系统,天线方位角不准会造成覆盖区域发生变化,出现基站服务区关系混乱的情况,更容易造成不必要的干扰,从而影响指标。俯/仰角的设置不合理,易造成越区覆盖、服务区不明显等问题。

(3)设备故障是网络优化的常规问题。设备故障类型众多,不同厂商的设备,有不同类型的问题。通常说来,简单的设备故障(如天馈线故障、基站模块)都可从OMC告警上查到。而类似某个载频时隙有问题、主副载频功率不平衡等不易察觉的问题需要通过实地CQT(包括呼叫建立测试、休眠重激活测试、传输时延测试等)与Abis口挂接信令监测仪等手段确定。

2)软件优化

软件优化主要包括频率优化、无线参数调整、配置参数核查等工作。

配置参数(无线部分或交换部分的各种定时器参数等)错误的现象在网络优化过程出现的概率并不大,在定位上可从A口、Abis口挂接信令测试仪表。

频率优化是对网络优化有着举足轻重作用的基础性工作。由于无线环境复杂多样,存在折射、反射等现象,且网络的频率资源极为有限,因此可采用符合当地网络的一套频率规划策略,将整网的频率干扰减至最小。通常的频率规划有4×3等多种复用方式,现常用的有MRP多重复用、动态配频等方式。受频带及无线环境的客观条件限制,频率规划不可能避免网络存在频率干扰现象,在干扰的解决策略上,可开启DTX、功率控制、跳频等特殊功能。无线参数类型主要有小区选择参数、切换控制参数、系统参数、特殊功能参数等。网络优化工作中,无线参数调整主要涉及切换控制参数的设置与调整,切换类型中占了主要部分的是质量原因、电平原因及功率预算(PBGT)原因引起的切换。一般说来,PBGT原因占70%~80%的网络才是参数配置比较合理的网络。具体质量切换门限、电平切换门限以及切换窗口尺寸的设置则需要根据具体网络状况而定。在无线参数的调整中以及在GSM网络优化中,900MHz与

1800MHz双频网之间的切换控制是非常重要的。

9.2无线网络问题的定位与解决

移动通信网络主要包括交换传输系统和无线基站系统两部分,其中无线部分具有诸多不确定的因素,因此它对移动网络的影响很大,其性能优劣常常成为决定移动通信网络的决定因素。9.2.1定位问题与测试方法

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,对应采用不同的分析方法,具体包括以下几个方面:

(1) OMC话务统计测试。一方面,话务统计测试采用网管系统来了解网络的运行情况,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,对各小区的配置是否合理、干扰环境情况、切换性能、掉话率和拥塞率等做出判决,从而总结出网络现存的问题,进而优化解决,并为日后的网络扩容提供参考。另一方面,OMC话务统计分析也是为路测做准备,这样可以有针对性地进行测试,比较快地定位和解决问题。

(2)路测。路测就是携带手机和路测仪器开车上路现场进行测试,获得有关数据。可以采用的测试方法包括手机关机状态下的重选测试、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、语音质量等现场数据,同时还可以验证天馈线系统的实际安装情况。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(独立专用控制信道)和TCH(业务信道)信道的配置数量调整等;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。

(3)信令测试。信令测试就是使用信令分析仪或协议分析仪采集、分析Abis接口数据和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。

(4)干扰测试。干扰测试就是使用频谱仪测试网络的电磁背景,定位干扰源情况,以便进行调整。9.2.2覆盖问题分析

以GSM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,具体的GSM移动通信网络覆盖质量指标如表9.1所示。

1)覆盖范围的决定因素

小区服务范围和覆盖范围并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。一般并不强调区分服务范围和覆盖范围,常常把服务范围也称做覆盖范围。

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为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。

2)覆盖问题及解决

(1)由于两个基站的覆盖区不交叠或受障碍物的影响,可能存在信号覆盖盲区。当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,引起对其他小区的同邻频干扰,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、泄露电线技术或微蜂窝技术。

(2)越区覆盖问题。在实际网络中,高基站沿丘陵地形或道路可以传播很远,产生“岛”的问题。当呼叫接入到远离某基站组仍有该基站服务的“岛”形区域上,并且在小区参数设置时,小岛周围的小区没有设置为该小区的临近小区,则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,调整通信的倾角或功率,尽量避免天线正对道路传播,以减小基站覆盖范围,从而消除小岛效应,必要时增加小岛区域周围与小岛小区的单向邻区关系。

在覆盖问题的优化中,常常通过调节天线的方位角、倾角来改变小区的服务范围。9.2.3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(如话务量、拥塞率、接通率、切换成功率、掉话率等)进行。

1.话务拥塞

通过OMC话统数据,将各基站小区忙时话务量与计算容量相比较,可以判断拥塞情况。比如某5载频小区的忙时话务量最高达33Erl,而计算容量为28.3Erl(GOS=2%),则可以判断该小区拥塞。不同载频对应小区的话务量如表9.2所示。

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,使通信质量进一次改善。

1)话务不均衡的原因

(1)基站天线、下倾角、发射功率设置不合理以及小区覆盖半径较大,会导致该小区话务量偏高。

(2)出于网络的地理原因,该小区处于商业中心或其他繁华路段,手机用户多,会造成该小区相对其他小区的话务量高。

(3)相关参数(如允许接入最小电平、切换门限、CRO)设置不合理会导致话务不均衡。

2)话务均衡的措施

(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,使其只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)对于确实是由于用户较多而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的目的。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。9.2.4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率效率,这增加了系统容量,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而造成的干扰以及网外干扰,如CDMA、直放站的干扰等。干扰的存在,使误码率提高,语音质量下降,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/I大于或等于9dB;邻频干扰保护比C/I大于或等于

-9dB;第二邻频干扰保护比大于或等于-41dB。这些指标是根据目前运行的蜂窝移动接收机可接受的语音质量测定的,工程上需加3dB的余量。

2.干扰的定位

GSM是上下行频点相差45MHz的双向系统,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以及观察语音质量等级来定位。语音质量等级RxQual共分7级,对应误码率如表9.3所示。一般要求语音质量等级不低于3,即误码率小于1.6%。上行干扰可以通过OMC系统中干扰带的数目、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,如表9.4所示。一般来说,若连续发生信道落入干扰带4、5的情况,可判定存在干扰。此外,通过Abis接口信令分析仪可以观察上下行测量报告,从而定位上下行干扰,再利用频谱分析仪到该小区扫描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)小区的间隔。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,但是对已建网络优化时,再次改变站址以增加同邻频小区间隔是不可取的。

(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。如果对已建网络中的发射功率进行调整,场强覆盖大小也会相应的变化,所以对于一个设计合理的小区就不能轻易减低发射功率,否则会引起过多的盲区。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,那么就可以减低其发射功率,这对减少干扰是一个很好的对策。减低功率值应由覆盖区所需要的大小来决定。

(3)调整天线的高度。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的,而不是实际天线的高度;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天线位置的重新架设、馈线的更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是一种推荐的方法。

(4)调整天线的方向角。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120°定向天线,由其水平方向图可知,当偏离主波束约70°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°定向天线,利用天线方向图去耦,效果会更明显。

(5)天线下倾。在天线的垂直方向图上主瓣与第一副瓣间有一个天线增益最大减谷,天线下倾使天线主瓣加强了本覆盖区的场强,即增加了电磁能,而使衰减谷朝向了干扰方向,所以天线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°。

(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大,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,优化目标函数使同频干扰最小,但又使原来的频率配置改变最小。9.2.5切换分析

1.常见的切换异常现象

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,否则会导致语音质量的恶化,甚至掉话。常见的切换问题有以下几种:

(1)切换失败或切换延迟,导致语音质量下降,甚至掉话;

(2)频繁切换,导致语音质量下降,系统信令负荷增大;

(3)切出和切入比例不合理,导致话务不均衡;

(4)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。

通过系统数据可以分析小区切换成功率、切入/切出比例。

2.切换异常的原因

切换异常可以从两个方面来考虑: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的现象,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。邻区拥塞如果是由于话务不均衡引起的,则可进行话务平衡调整;如果是由于该区域话务量太高引起的,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,会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,观察手机上报的服务小区的邻区列表,如果手机已移动到某小区的主瓣方向,却没在邻区列表中出现,此时应该检查是否漏做了邻区关系。也可在测试时让另一个手机扫描BCCH频点,观察信号较强的BCCH频点是否出现在服务区或邻区列表中。

(4)磁滞、优先级设置不合理。切换候选小区的信号电平与服务小区信号电平的差值大于磁滞,才可将其作为目标小区。磁滞设置过大,可能出现切换延迟现象;设置过小,可能出现频繁切换现象。

(5)最佳小区统计时间N、P设置不合理。在正常切换中,手机进行切换候选小区的排序时,采用N-P准则。若某候选小区在N秒中有P秒是最好小区,就作为切换的目标小区。当有两个较好的候选小区交替成为最好小区时,切换判决算法很难找到满足N-P准则的一个最好小区,从而造成难以切换。通过调整N、P值的设置,可以减少统计时间,使切换判决对电平的变化更敏感。

(6)切换和功率控制参数的配合。一般应设置功率控制时手机期望接收电平大于切换门限,否则手机还没有来得及功率控制就先切换出去了。功率控制的及早进行还能挽留该手机一段时间,使得切换更合理。9.2.6掉话分析

在GSM网络运行中,掉话现象是用户投诉的热点,一个好的网络一般要求掉话率低于2%。这里主要讨论指配了语音信道后的掉话,可以通过系统中掉话率或路测来定位。引起掉话的原因很多,直接原因是出于场强、干扰、参数设置不当造成的。

(1)当移动台进入场强覆盖盲区(接收电平<-105dBm)时,会造成由于射频原因引起的掉话。小区服务范围内的盲区一般是因建筑物的阻挡损耗和穿透损耗较大而形成的阴影区或室内覆盖盲区。

(2)网内或外部干扰使SACCH(缓慢相关控制信道)帧解码失败。

(3)当移动台驶近小区边界时,申请越区切换,但由于BCS内漏定义相邻小区或相邻小区拥塞,而无可切换小区,最后造成掉话。

(4)上下行不平衡时的切换后掉话。若手机当前在小区1,它的邻区小区2存在上下行不平衡(假设是下行很好,但上行已很弱),那么手机根据下行信号电平进行切换候选小区排序,也许会切进小区2,但切过去以后,可能会因为上行太差而导致掉话。

当然,造成掉话还有其他许多非无线链路的原因,例如Abis接口失败、A接口失败等。

9.3交换网络的优化

在移动通信网中,移动交换中心是整个网络的核心,它除了提供交换功能外,同时面向其他功能实体,为用户提供一系列业务。因此,和无线网络一样,对交换网络进行优化是提高网络质量和用户满意度的重要方面。

交换网络的优化方法主要是通过MSC中话务统计数据及信令流程,进行话务分析(来话和去话)、处理机负荷分析、No.7信令链路负荷分析、中继组分析等来实现的。除此之外,交换系统的优化还可以分析无线寻呼等指标,协助无线网络的优化工作。

1.话务分析

1)去话分析

去话是指手机发起的呼叫,其信令流程图如图9-2所示。对去话分析的重点是分析信令流程和话务统计,找出移动用户发起服务请求后产生呼损的原因加以解决,以提高网络的接通率,提高网络服务质量和用户满意度。

从去话信令流程中可以看出,用户发起呼叫到完成接续主要分为三段,也就是说,产生去话呼损主要有三个原因:

(1)由MSC与无线系统间鉴权、加密及TMSI重新分配的失败造成。

(2)由无线资源分配的失败造成。

(3)由用户应答等行为造成。图9-2去话信令流程图造成呼损的三个原因中,前两个原因可以从网络上加以解决。MSC与无线系统间鉴权、加密、TMSI重新分配失败主要是由于无线网络质量差、基站SDCCH信令信道拥塞造成的,需要在交换网络合理设置鉴权、重新分配TMSI及位置更新等参数,来减轻基站SDCCH信令信道负荷,降低信令信道拥塞;无线资源分配的失败是由于基站SDCCH和TCH信道拥塞造成的,应从无线网络的优化加以解决。第三个原因是由于用户行为(不应答)造成的,应该与网络质量没有什么关系。

2)来话分析

来话反映的是移动用户被叫时的情况。现在以图9-3所示的来话信令流程图中可能产生的呼损作一个简略的分析。

从图9-3中可以分析出,产生呼损的环节及其原因有以下几个:

(1) MSC收到IAI(IAM)后,没有向BSC发寻呼消息。其原因是由于用户关机或用户忙而造成呼损的。

(2) MSC向BSC发出寻呼消息,但BSC没有响应,造成呼损。无线网络覆盖不好或者SDCCH信令信道拥塞是其主要原因。

(3) MSC与无线系统间鉴权、加密以及TMSI重新分配失败,造成呼损。其原因和去话的相同。

(4)无线资源分配失败造成呼损,主要由基站SDCCH及TCH信道拥塞造成。

(5)被叫移动用户振铃后的呼损。

产生呼损的原因同样也可以从MSC来话统计报表中作进一步的分析。图9-3来话信令流程图

2.中继分析

中继分析包括话务分析和信令跟踪分析。

1)话务分析

话务分析的目的是为了保证各局向中继电路的接通率。在网络运行中,应经常对与MSC直连的各局向中继电路群进行话务统计,观察各局向话务流量的变化情况、每线话务负荷、来去话接通率等,以便及时发现问题,进行话务负荷均衡调整,保证各局向中继电路的接续质量。

对于扩容的中继群一定要进行CIC测试,以防止出现单通、串音、串线等故障。

2)信令跟踪分析

信令跟踪分析是交换网络优化的重要手段和方法。因为交换机间的信令配合直接影响网络远行质量,所以结合话务统计分析,定期地进行信令跟踪分析是网络优化的重要内容,也是保证网络质量的重要措施之一。

3) No.7信令链路负荷分析

在GSM移动交换系统中,可以根据MSC中信令链路统计数据和No.7信令链路负荷的计算公式,分别计算链路的发送负荷和接收负荷。一般情况下,每一条信令链路负荷都应小于0.2Erl,而且同一条信令链路组中的各条信令链路的负荷应当均衡,以保证网络资源的合理利用和正常运行。

4)处理机负荷分析

MSC的协调处理机是MSC进行呼叫和信息处理的核心部分,其负荷的情况直接关系到网络的安全运行。因此,要掌握处理机呼叫负荷能力的行为状态,随时观察负荷分布和变化规律,并通过对话务、信令负荷的调整,平衡处理机负荷,以确保系统的安全运行。交换机容量BHCA的传统计算方法主要考虑的是用户忙时平均BHCA,而很少对移动性能的行为进行考虑。但是在移动通信系统中,只要话务模型中任何一个条件发生变化,都会影响到交换机的处理能力,所以尽管每用户的BHCA不变,系统总的BHCA可以看做恒值,而移动管理行为的影响仍会占用很大的系统处理能力。

发现处理机负荷过载,必须采取相应的措施:如限制话务流量,以防瘫机,造成全网通信中断,并应尽快查明原因;如经常过载,则应尽快扩容。另外,应经常检查位置更新、切换占用处理能力的情况,结合无线网络的优化,降低处理机不应有的开销,合理利用资源。

9.4CDMA系统的网络优化

以上介绍的都是GSM系统的网络优化工作,对于CDMA系统来讲,其网络优化原理及基本要求大同小异,只要注意CDMA的特点即可。9.4.1CDMA系统性能分析与评估方法

1. CDMA系统性能分析步骤

CDMA系统性能分析步骤如下:

(1)熟悉了解系统。虽然所有CDMA设备生产商都按CDMA兼容性的相关标准进行生产,但各厂家的设备在系统结构、性能、软件版本等方面都存在差异。不同地区在使用厂家设备、传播环境、网络规划等方面的不同,使各地网络出现了差异。因此要做好网络优化工作,首先要了解和熟悉网络,对这些差别做到心中有数。

(2)确认系统是否正常运行和进行初步路测,对网络进行初步评估。网络正常运行是进行网络优化工作必须具备的先决条件。通过路测和初步评估,可以检察基站规划是否合理,网络是否具备了进行优化工作的条件。

(3)初始化邻集列表。通过路测检查邻集列表是否正确、完整。邻集列表是一个特定小区的相邻导频相位偏置的集合,是处于该小区内移动台可用于切换的导频集。基站通过该小区的寻呼信道将列表消息发送给移动台,通过路测能查出列表是否正确发送给移动台,有无漏、错。

(4)进一步完善、更新邻集列表。通过检查错、漏并更新邻集列表,网络应该基本处于稳定、正常的运行状态,具备了网络优化的条件。

(5)通过路测进行数据采集。

2.路测评估方法

1)下行导频覆盖测试

下行导频覆盖的好坏主要通过测试导频信号质量Ec/Io和移动台接收电平RSSI值来分析。

预期的覆盖区域内,移动台能否成功地接入系统,不但依赖于接收到的导频信号强度,还取决于信号质量,换句话说,必须有足够大的Ec/Io。

2)误帧率测试

系统要求在上行和下行信道上,至少90%的预期覆盖区域内的测试路线上的平均误帧率应小于或等于3%。

3)上行覆盖测试

采用不同的手机分别进行测试,在预期覆盖区域内手机发射功率在误码率满足要求的情况下,发射功率应在1mW以下。9.4.2网络优化的主要指标

网络优化的主要指标如表9.5所示。9.4.3CDMA网络参数的优化

由于传播环境中地形、地物、气候、植被等都对系统的性能有影响,因此目前很难找到适用于所有网络并且都是最优的参数,所以在设置参数时必须结合本地情况综合考虑并不断优化设置。

影响网络性能的参数主要有以下七类。

1.基站开销信道功率分配

CDMA系统采用功率控制来降低正交序列码间的干扰,从某种角度说,CDMA也是功率受限系统,因此必须合理分配所有信道的功率。

基站总发射功率一般为20W(43dBm),表9.6和表9.7分别给出了导频功率占基站总发射功率15%和20%时的开销信道功率分配值。

2.接入参数

(1)接入信道试探PAM_SZ参数由接入信道前缀和接入信道消息实体组成。接入信道前缀长度为1+PAM_SZ。接入信道试探PAM_SZ参数设置过大,会浪费接入信道容量;过小将降低接入试探成功的可靠性。其取值范围为0~15,系统默认值为3。

(2)接入信道消息MAX_CAP_SZ参数的实体长度为3+MAX_CA_SZ。该参数设置过大,会浪费接入信道容量,在最坏情况下,一般起呼消息不大于3个帧。其取值范围为0~7,系统默认值为0。

(3)接入信道试探随机时延PROBE_PN_RANDOMPROBE_PN_RANDOM参数的取值范围为1~9,系统默认值为0。

(4)接入信道试探滞后时间PROBE_BKOFFPROBE_BKOFF参数的取值范围为0~15,系统默认值为0。

(5)接入试探次数NUM_STEPNUM_STEP参数的取值范围为0~15,系统默认值为5。

(6)接入信道试探滞后范围BKOFFBKOFF参数的取值范围为0~15,系统默认值为1。

(7)接入信道数目ACC_CHANACC_CHAN参数的取值范围为0~31,系统默认值为1,每个寻呼信道对应的接入信道数目为1+ACC_CHAN。

(8)接入信道响应等待及确认ACC_TMO参数的取值范围为0~15,系统默认值为3。

(9)接入信道请求试探序列的最大数目MAX_REQ_SEMAX_REQ_SE参数的取值范围为1~15,系统默认值为2。

(10)接入信道响应试探序列的最大数目MAX_RSP_SEQMAX_RSP_SEQ参数的取值范围为0~15,系统默认值为2。

3.登记参数

在CDMA系统运行中,移动台需要通知基站自己的位置、状态、识别等进行登记,让基站有效地寻呼自己。CDMA系统规定了8种登记方式:

(1)开机登记;

(2)关机登记;

(3)基于定时器的登记(基于时间的登记);

(4)基于区域的登记;

(5)参数改变登记;

(6)受令登记(基站命令移动台进行登记时,移动台进行登记);

(7)隐含登记(当移动台发送一条初始化消息或寻呼响应消息时,基站即能识别移动台的位置);

(8)业务信道登记(当基站含有已被指配业务信道移动台的登记消息时,基站通知移动台它已被登记)。

4.功率控制参数

(1)标称功率发射偏移NOM_PWR参数的取值范围为

-8~+7,系统默认值为0。该参数是为了补偿下行信道和上行信道间路径损耗差别而设的。

(2)初始功率发射偏移INTT_PWRINTT_PWR参数的取值范围为-16~+15,系统默认值为5。

(3)接入试探序列发射功率的增加步长PWR_STEPPWR_STEP参数的取值范围为0~7(1dB/unit),系统默认值为3。

5.切换参数

(1)相邻扇区的导频相位偏置NGHBR_PN/PLIOT_PN_OFFSET参数详见CDMA网络规划有关章节。

(2)

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