GSM無線網(wǎng)絡分區(qū)優(yōu)化及割接調整策略

1、GSM無線網(wǎng)絡分區(qū)優(yōu)化及割接調整策略 成都通信勘察設計院 趙 謖摘要：本文介紹了GSM無線網(wǎng)絡分區(qū)優(yōu)化和割接調整原則、流程和方法，重點結合網(wǎng)絡割接對MSC、BSC、LAC分區(qū)優(yōu)化進行了討論。 關鍵詞：分區(qū)優(yōu)化 網(wǎng)絡割接 綜合規(guī)劃 流程圖 1 引言目前，GSM業(yè)務仍然是移動通信運營商的支撐業(yè)務。由于GSM業(yè)務的發(fā)展，必然存在網(wǎng)絡的擴容和調整，網(wǎng)絡建設將涉及到網(wǎng)絡的分區(qū)優(yōu)化和網(wǎng)元的割接調整。如何在保障網(wǎng)絡通信質量的條件下完成工程的順利實施和過渡顯得尤為重要。本文討論了GSM無線網(wǎng)絡分區(qū)優(yōu)化和割接調整原則、流程和方法。并結合網(wǎng)絡割接以實例重點對MSC、BSC、LAC分區(qū)優(yōu)化進行了討論。2 網(wǎng)絡分區(qū)調

2、整及割接整體原則 在GSM的擴容和網(wǎng)絡調整中，應該從整體上遵循以下原則：1) 各區(qū)域調整相協(xié)同的原則在進行分區(qū)調整時，應從整體上綜合考慮MSC區(qū)、BSC區(qū)、LAC區(qū)的調整。在綜合各分區(qū)調整的要求、限制條件、優(yōu)化方案的基礎上做出合理規(guī)劃。2) 網(wǎng)絡分區(qū)規(guī)劃同網(wǎng)絡割接方案相結合的原則GSM網(wǎng)絡的分區(qū)規(guī)劃直接和網(wǎng)絡調整割接方案密切相關。必須在網(wǎng)絡分區(qū)規(guī)劃時充分考慮網(wǎng)絡調整割接的難度。避免較大的網(wǎng)絡變動和頻繁的網(wǎng)元割接。3) 網(wǎng)絡安全性原則由于是在網(wǎng)業(yè)務的調整割接，網(wǎng)絡調整割接方案要求對網(wǎng)絡的影響較小，避免采用風險較大的割接方案，如對A接口進行硬割接。在網(wǎng)絡割接中必須制定詳細割接方案和割接安全規(guī)程，必

3、須制定詳細的對割接意外情況的應急處理辦法。4) 工程可實施性原則現(xiàn)有和擴容設備的設備能力、安裝位置、傳輸方式等也和網(wǎng)絡調整割接密切相關。網(wǎng)絡的擴容和調整必須考慮到設備情況、局房條件、傳輸資源等現(xiàn)實情況。3 網(wǎng)絡分區(qū)調整流程及關鍵點分析網(wǎng)絡分區(qū)調整需要考慮各網(wǎng)元業(yè)務承載能力、網(wǎng)絡結構優(yōu)化以及網(wǎng)絡割接可行性，需要綜合多方面的因素進行分析，得出最佳網(wǎng)絡分區(qū)調整方案。網(wǎng)絡分區(qū)調整流程如圖1所示。圖1 網(wǎng)絡分區(qū)調整流程圖3.1 業(yè)務預測業(yè)務預測主要是對網(wǎng)絡話音業(yè)務和數(shù)據(jù)業(yè)務的預測分析。要盡量通過多種預測方法對業(yè)務增長進行加權分析和預測；以建設期內(nèi)網(wǎng)絡最大業(yè)務量作為網(wǎng)絡建設的基本依據(jù)。業(yè)務預測還應該考慮到

4、資費調整等市場因素以及地理、社會環(huán)境變化帶來的網(wǎng)絡業(yè)務變化，應根據(jù)網(wǎng)絡發(fā)展策略進行預測調整。業(yè)務預測還應從微觀上進行分析，需要將網(wǎng)絡預測業(yè)務量分攤到基站。預測小區(qū)業(yè)務量作為MSC和BSC分區(qū)規(guī)劃的依據(jù)。依據(jù)分區(qū)規(guī)劃后基站的歸屬關系，我們可以核算出MSC和BSC的業(yè)務掛接情況。3.2 網(wǎng)絡評估分析根據(jù)業(yè)務預測情況及無線新增載頻規(guī)模，分析每個MSC、BSC、LAC下所屬的基站數(shù)量、載頻數(shù)、現(xiàn)網(wǎng)話務量、預測峰值話務量、理論話務量、無線網(wǎng)絡利用率等指標，看哪些BSC的負荷較高。分析各交換局所帶的載頻數(shù)、話務量、VLR用戶、CP負荷等指標。結合本地網(wǎng)的行政規(guī)劃、社會經(jīng)濟、地理信息等情況，分析現(xiàn)網(wǎng)網(wǎng)絡分區(qū)

5、是否合理并提出分區(qū)調整初步方案。3.3 MSC、BSC、LAC分區(qū)綜合規(guī)劃MSC、BSC、LAC分區(qū)受限于設備處理能力、下掛業(yè)務情況、地理環(huán)境以及行政區(qū)劃因素。MSC、BSC、LAC的分區(qū)應該統(tǒng)一規(guī)劃，并遵循以下主要原則：1) 連續(xù)覆蓋原則將連續(xù)覆蓋的一片區(qū)域內(nèi)的全部小區(qū)歸屬同一BSC；盡量將相鄰BSC成片劃歸同一MSC；位置區(qū)的邊界盡量同BSC的分區(qū)邊界重疊。2) 減少MSC間、BSC間信令/數(shù)據(jù)流量原則盡可能的利用環(huán)境因素，減少MSC間的信令/數(shù)據(jù)流量，避免出現(xiàn)頻繁的跨MSC間切換。如分區(qū)以江河、山體為界可以避開話務密集區(qū)，有效降低網(wǎng)絡切換率。充分利用用戶的地理分布進行LAC區(qū)域的劃分，減

6、少在LAC區(qū)邊緣的位置更新，其邊界應盡可能避開話務密集區(qū)，以減少乒乓登記及二次尋呼發(fā)生的幾率。3) 負荷均衡原則要求網(wǎng)元所帶載扇的數(shù)目、業(yè)務容量保持平衡；各LAC區(qū)的尋呼負荷應基本均衡。網(wǎng)絡的負荷均衡可以有效提高設備的平均利用率，提升網(wǎng)絡的抗突發(fā)能力。4) 處理能力預留原則各分區(qū)內(nèi)的業(yè)務負荷必須滿足設備處理能力的限制，并且在分區(qū)規(guī)劃時需對設備處理能力進行冗余，以應對網(wǎng)絡突然。建議MSC和BSC區(qū)域規(guī)劃按照處理能力的70進行冗余。LAC區(qū)劃分按尋呼容量的70進行冗余。3.4 網(wǎng)元割接方案分析依據(jù)MSC、BSC建設規(guī)模及網(wǎng)絡分區(qū)方案，編制詳細的網(wǎng)絡割接步驟和網(wǎng)絡割接流程圖。統(tǒng)計網(wǎng)絡割接次數(shù)，分析網(wǎng)

7、絡割接各步驟的難度及影響、割接安全性、割接工程可實施性，在此基礎上對網(wǎng)絡割接合理性進行評估，看是否有更好的割接調整措施。為實現(xiàn)方案的最優(yōu)化，需要對網(wǎng)絡分區(qū)規(guī)劃和網(wǎng)元割接方案進行綜合分析，提出幾種可行的網(wǎng)絡分區(qū)和割接方案，在綜合評比的基礎上確定網(wǎng)絡分區(qū)方案和網(wǎng)元割接方案。4 網(wǎng)絡分區(qū)調整舉例分析根據(jù)上述原則，我們對某本地網(wǎng)運營商的網(wǎng)絡進行了分區(qū)調整實踐。根據(jù)業(yè)務預測該運營商建設期內(nèi)將有4個交換局，17個BSC(新增2個BSC)。分區(qū)調整主要考慮點及參數(shù)取定如下：4.1 業(yè)務預測及確定建設規(guī)模依據(jù)本地網(wǎng)歷史數(shù)據(jù)，分別采用線性預測和指數(shù)預測法對建設滿足期內(nèi)話務及數(shù)據(jù)自然增長進行預測分析。綜合兩種預測

8、方法，取定線性預測法權值為0.6，指數(shù)預測法權重為0.4,并在考慮網(wǎng)絡突發(fā)系數(shù)和本地網(wǎng)投資策略的基礎上綜合取定業(yè)務量。對基站小區(qū)進行分類（如密集城區(qū)、普通城區(qū)、郊區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村、國道），根據(jù)各類型不同的業(yè)務增長系數(shù)和突發(fā)系數(shù)將預測業(yè)務量分攤到各基站。依據(jù)預測基站業(yè)務量可以核實出網(wǎng)絡需要增加的載頻數(shù)、各MSC、BSC的網(wǎng)絡負荷，據(jù)此可以初步確定建設期內(nèi)需要增加的載頻數(shù)、交換局、BSC。建設規(guī)模的確定還應該統(tǒng)籌考慮網(wǎng)絡割接的需要。4.2網(wǎng)絡分區(qū)和網(wǎng)絡割接相結合網(wǎng)絡分區(qū)必須和網(wǎng)絡割接相結合。既要盡量滿足上述各分區(qū)規(guī)劃原則，也要滿足網(wǎng)絡的安全性、工程可實施性。以對現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務最小的影響實現(xiàn)網(wǎng)絡調整的平穩(wěn)過

9、渡。網(wǎng)絡分區(qū)應該兼顧以下網(wǎng)絡割接原則：1) 分區(qū)調整應充分考慮網(wǎng)絡割接的復雜度，盡量避免涉及較多網(wǎng)元之間的連續(xù)割接調整。2) 以較少的調整實現(xiàn)網(wǎng)絡的優(yōu)化，盡量做到網(wǎng)絡割接量最小。3) 避免帶業(yè)務割接，如直接對帶業(yè)務BSC進行A接口硬割接。必要條件下新建或借用設備用作割接過渡。4) 割接應充分考慮局房、配套傳輸?shù)认拗茥l件。必須制定詳細的割接方案并提交傳輸電路的變動和新增需求供傳輸專業(yè)核實。圖2 某運營商網(wǎng)絡分區(qū)割接圖圖2中分區(qū)調整方案要點有：1) 通過區(qū)域1新建BSC107有效分攤了相鄰兩個BSC的業(yè)務負荷。2) 通過區(qū)域2新建BSC108，可以有效割接入BSC102的部分基站，有效分攤BSC1

10、02所在MGW的業(yè)務負荷。避免了跨MSC硬割接BSC以分攤業(yè)務的不安全割接方法。3) 通過區(qū)域3內(nèi)的基站割接以及其它個別基站的調整割接實現(xiàn)全網(wǎng)的負荷均衡。4) 通過設備擴容解決個別BSC處理能力不足的情況，避免過多的網(wǎng)絡割接。5) 通過分區(qū)規(guī)劃和調整割接，以較少的割接調整量實現(xiàn)降低部分網(wǎng)元的負荷壓力的目的，并通過調整割接對全網(wǎng)進行了分區(qū)優(yōu)化，實現(xiàn)了MSC區(qū)、BSC區(qū)的業(yè)務均衡。4.3 分區(qū)調整參數(shù)取定1) 根據(jù)交換局配置綜合折算為話務容量作為交換局負荷容量核算依據(jù)。交換局的負荷盡量控制在70%以下。2) 根據(jù)BSC設備特點及本地網(wǎng)現(xiàn)狀，BSC負荷能力主要受限于A接口數(shù)量。BSC的負荷盡量控制在

11、70%以下。3) LAC區(qū)容量根據(jù)話務模型折算為話務容量作為分區(qū)依據(jù)，其參數(shù)取定如表1。表1 分區(qū)依據(jù)參數(shù)LAC區(qū)最大忙時尋呼容量180000次LAPD信令鏈路速率64kbit/s尋呼消息字長21LAPD鏈路信令中尋呼消息比例50%LAPD鏈路信令負荷50%尋呼中短消息比例40%手機中二次尋呼比例15%每用戶平均忙時呼叫次數(shù)1.5每用戶平均忙時話務量0.026根據(jù)上述尋呼參數(shù)和話務參數(shù)可計算出LAC區(qū)的話務容量約為4100Erl?？紤]30的預留空間，確定LAC的話務容量為3000Erl。4.4 分區(qū)調整后網(wǎng)絡負荷分攤情況根據(jù)上述參數(shù)取定和網(wǎng)絡分區(qū)原則，網(wǎng)絡分區(qū)規(guī)劃如表2。表2 分區(qū)規(guī)劃參數(shù)MS

12、CBSC下掛載頻數(shù)建設期內(nèi)預測A接口話務量BSC載頻負荷率歸屬LAC區(qū)MSC負荷率MGW1BSC10317089368%LAC667%BSC104221120371%LAC9BSC105214121972%LAC6BSC10717991169%LAC9BSC122304114159%LAC373%MGW2BSC10122282869%LAC8BSC10222599169%LAC2BSC10625576364%LAC1BSC11927296467%LAC8BSC123330135571%LAC1MGW3BSC108219116970%LAC769%BSC11525998468%LAC5BSC118225115369%LAC7BSC120218111266%LAC5MGW4BSC116267103172%LAC471%BSC11720184771%LAC12BSC12122081668%LAC4劃分后的分區(qū)情況如圖3所示。圖3：某運營商網(wǎng)絡分區(qū)規(guī)劃圖5 結束語隨著GSM移動通信業(yè)務的發(fā)展，網(wǎng)絡的分區(qū)調整和割接將變得日益頻繁。在網(wǎng)業(yè)務的割接調整必須要考慮網(wǎng)絡的安全、網(wǎng)絡的健壯性以及網(wǎng)絡的優(yōu)化提升。網(wǎng)絡分區(qū)和優(yōu)化調整是規(guī)劃設計中比較繁瑣的工作，需要反復的調整分析，但這是一項非常重要的工作。參考文獻1ETSI GSM Techni