《移動通信系統(tǒng)與應用》課件-第9章

第9章移動通信網(wǎng)絡的優(yōu)化9.1概述9.2無線網(wǎng)絡問題的定位與解決9.3交換網(wǎng)絡的優(yōu)化9.4CDMA系統(tǒng)的網(wǎng)絡優(yōu)化本章小結(jié)習題與思考題

9.1概述

移動通信近年來發(fā)展速度驚人，在市場需求的不斷加大下，移動網(wǎng)絡不斷擴容，網(wǎng)絡的規(guī)劃也一而再、再而三地進行調(diào)整。建設周期短、發(fā)展速度快、前后工期的重疊進行是移動網(wǎng)絡發(fā)展的特點，因此，移動網(wǎng)絡的建設無論是在規(guī)劃階段還是在后續(xù)的擴建工程中，均存在著一些資源運用不合理、掉話率高、服務水平低、網(wǎng)絡運行效率低等質(zhì)量問題；為使得網(wǎng)絡資源能夠合理配置和應用，移動通信網(wǎng)絡的網(wǎng)絡優(yōu)化工作已經(jīng)成為移動通信運營商提高服務水平、保障通信質(zhì)量的重要工作內(nèi)容。

1.網(wǎng)絡優(yōu)化的含義

網(wǎng)絡優(yōu)化是指對正式投入運行的網(wǎng)絡進行參數(shù)采集、數(shù)據(jù)分析，找出影響網(wǎng)絡運行質(zhì)量下降的原因，并且通過參數(shù)調(diào)整和采取某些技術手段，使網(wǎng)絡達到最佳運行狀態(tài)，使現(xiàn)有網(wǎng)絡資源獲得最佳效益，同時對網(wǎng)絡今后的維護及規(guī)劃建設提出合理化建議。

2.網(wǎng)絡優(yōu)化的前提條件

任何一個蜂窩移動網(wǎng)的網(wǎng)絡優(yōu)化都是針對現(xiàn)有正在運營的網(wǎng)絡，因此在進行網(wǎng)絡優(yōu)化時必須具備一定的條件，才能搞好優(yōu)化工作，這些條件可概括如下：

(1)網(wǎng)上話務負荷低于網(wǎng)絡容量或基本匹配。當一個網(wǎng)上話務負荷遠高于網(wǎng)絡容量時，是搞不好網(wǎng)絡優(yōu)化的。因為超負荷造成的網(wǎng)絡阻塞無法通過優(yōu)化來解決。

(2)系統(tǒng)處于正常的運行狀態(tài)。網(wǎng)絡優(yōu)化是通過對網(wǎng)絡的適當調(diào)整，達到網(wǎng)絡資源的最佳效益，因此當系統(tǒng)不是處于正常、良好的運營狀態(tài)時，是無法進行網(wǎng)絡優(yōu)化的。

(3)網(wǎng)絡結(jié)構在優(yōu)化期間相對穩(wěn)定。近年來，我國移動通信獲得高速發(fā)展，網(wǎng)絡幾乎年年需要擴容，每次擴容都會使網(wǎng)絡發(fā)生很大的變化，對于一個正在變化的移動網(wǎng)，實施網(wǎng)絡優(yōu)化必然會困難重重和造成大量重復與無效的勞動。因此，要掌握好網(wǎng)絡優(yōu)化的時機，才能取得較好的效果。

(4)網(wǎng)絡規(guī)劃是網(wǎng)絡優(yōu)化的基礎。蜂窩移動網(wǎng)的通信質(zhì)量在很大程度上取決于網(wǎng)絡規(guī)劃與建設這一基礎工作，尤其是基站布局、無線參數(shù)、基站環(huán)境等選擇，工程建設質(zhì)量等方面的先天不足，都會影響日后的網(wǎng)絡優(yōu)化工作。

3.目前移動網(wǎng)絡的問題描述和反映

移動網(wǎng)絡的問題涉及網(wǎng)絡基站的站址規(guī)劃、無線頻率資源分配、無線故障排除、交換信令分析等諸多方面，存在的問題主要有覆蓋范圍和網(wǎng)絡擴容增容的問題、頻譜資源和頻率干擾的問題、互連互通和呼叫建立成功率低的問題、無線掉話率過高和切換異常的問題、信道擁塞和話務均衡的問題、無線和交換的信令信道配合的問題、雙頻及多層網(wǎng)絡話務的分配切換/直放站及室內(nèi)分布等設備的影響問題。因此，目前優(yōu)化呈現(xiàn)出如下狀況：優(yōu)化需要處理的問題涉及面多，范圍廣；優(yōu)化中數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析時間較長；優(yōu)化中排除硬件故障的處理時間長；網(wǎng)絡調(diào)整和規(guī)劃設計需要緊密配合；需要講求優(yōu)異的技術方法和優(yōu)化工具；需要有優(yōu)化的專業(yè)隊伍和專業(yè)管理。

網(wǎng)絡優(yōu)化需要采取哪些思路方法和管理方式，是各移動運營商及優(yōu)化人員面對的重要課題之一。

4.移動網(wǎng)絡優(yōu)化的流程

網(wǎng)絡優(yōu)化分為兩個階段，其流程圖如圖9-1所示。

網(wǎng)絡優(yōu)化的第一階段是數(shù)據(jù)收集與分析。通過數(shù)據(jù)分析可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問題和潛在的問題。數(shù)據(jù)的收集是一項重要的工作，要求數(shù)據(jù)完整和準確。獲取數(shù)據(jù)的方式有兩種：一種是利用路測工具(如ANT、TS9951等)進行測試，獲得數(shù)據(jù)反映網(wǎng)絡的覆蓋、通話質(zhì)量、切換、小區(qū)相鄰關系等；另一種是通過系統(tǒng)中的OMC話務統(tǒng)計工具，反映網(wǎng)絡質(zhì)量指標，如掉話率、切換成功率等，通過話統(tǒng)分析，可以發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡問題。結(jié)合路測數(shù)據(jù)分析，可以準確定位網(wǎng)絡故障。圖9-1網(wǎng)絡優(yōu)化的流程圖網(wǎng)絡優(yōu)化的第二階段是調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)和基站工程參數(shù)。通過調(diào)整天線方向角和傾角，調(diào)整功率控制參數(shù)和切換參數(shù)，可達到改善網(wǎng)絡性能的目的?；緟?shù)調(diào)整以后，為了確認調(diào)整后的效果，再進行路測及話務統(tǒng)計分析。若發(fā)現(xiàn)調(diào)整后，網(wǎng)絡性能改善，則固定下來；若性能沒有改善，則需重新調(diào)整，直至滿足要求。網(wǎng)絡優(yōu)化的目標是網(wǎng)絡性能指標不低于全國平均水平。

5.硬件優(yōu)化與軟件優(yōu)化

一個服務質(zhì)量好的網(wǎng)絡是依托其良好的硬件環(huán)境與軟件環(huán)境的，因此網(wǎng)絡優(yōu)化主要是改善硬件環(huán)境與軟件環(huán)境。

1)硬件優(yōu)化

硬件優(yōu)化主要包括天線優(yōu)化、設備排障等工作。一個好的硬件環(huán)境是開展網(wǎng)絡優(yōu)化的基礎。一個網(wǎng)絡的好壞，往往與初期的工程建設有著很大的關系。目前，在硬件優(yōu)化上，常常碰到的問題有以下幾種。

(1)基站天線受建筑物、廣告牌等嚴重阻擋，造成覆蓋上的弱區(qū)甚至盲區(qū)。此點在較大城市特別明顯。原因有多種，可能為初期工程建設設計不合理、后期城市建設等造成。此類問題可通過分析OMC(操作維護中心)報表統(tǒng)計話務量狀況、實施路測等方法發(fā)現(xiàn)。在網(wǎng)絡優(yōu)化過程中，會不斷碰到此類問題，由于布站點已固定，因此只能采取調(diào)整覆蓋區(qū)域附近基站的天線水平角、俯/仰角等方法來改善該區(qū)域覆蓋，或采取增加天線高度等方法，另外，也可采取遷移基站的手段。

(2)天線俯/仰角、方位角與設計不符，或天線錯接等。天線錯接屬低級錯誤，易于判斷；而天線方位角不準的現(xiàn)象在目前的移動通信網(wǎng)絡中比較普遍。由于GSM、CDMA網(wǎng)絡是干擾受限系統(tǒng)，天線方位角不準會造成覆蓋區(qū)域發(fā)生變化，出現(xiàn)基站服務區(qū)關系混亂的情況，更容易造成不必要的干擾，從而影響指標。俯/仰角的設置不合理，易造成越區(qū)覆蓋、服務區(qū)不明顯等問題。

(3)設備故障是網(wǎng)絡優(yōu)化的常規(guī)問題。設備故障類型眾多，不同廠商的設備，有不同類型的問題。通常說來，簡單的設備故障(如天饋線故障、基站模塊)都可從OMC告警上查到。而類似某個載頻時隙有問題、主副載頻功率不平衡等不易察覺的問題需要通過實地CQT(包括呼叫建立測試、休眠重激活測試、傳輸時延測試等)與Abis口掛接信令監(jiān)測儀等手段確定。

2)軟件優(yōu)化

軟件優(yōu)化主要包括頻率優(yōu)化、無線參數(shù)調(diào)整、配置參數(shù)核查等工作。

配置參數(shù)(無線部分或交換部分的各種定時器參數(shù)等)錯誤的現(xiàn)象在網(wǎng)絡優(yōu)化過程出現(xiàn)的概率并不大，在定位上可從A口、Abis口掛接信令測試儀表。

頻率優(yōu)化是對網(wǎng)絡優(yōu)化有著舉足輕重作用的基礎性工作。由于無線環(huán)境復雜多樣，存在折射、反射等現(xiàn)象，且網(wǎng)絡的頻率資源極為有限，因此可采用符合當?shù)鼐W(wǎng)絡的一套頻率規(guī)劃策略，將整網(wǎng)的頻率干擾減至最小。通常的頻率規(guī)劃有4×3等多種復用方式，現(xiàn)常用的有MRP多重復用、動態(tài)配頻等方式。受頻帶及無線環(huán)境的客觀條件限制，頻率規(guī)劃不可能避免網(wǎng)絡存在頻率干擾現(xiàn)象，在干擾的解決策略上，可開啟DTX、功率控制、跳頻等特殊功能。無線參數(shù)類型主要有小區(qū)選擇參數(shù)、切換控制參數(shù)、系統(tǒng)參數(shù)、特殊功能參數(shù)等。網(wǎng)絡優(yōu)化工作中，無線參數(shù)調(diào)整主要涉及切換控制參數(shù)的設置與調(diào)整，切換類型中占了主要部分的是質(zhì)量原因、電平原因及功率預算(PBGT)原因引起的切換。一般說來，PBGT原因占70%～80%的網(wǎng)絡才是參數(shù)配置比較合理的網(wǎng)絡。具體質(zhì)量切換門限、電平切換門限以及切換窗口尺寸的設置則需要根據(jù)具體網(wǎng)絡狀況而定。在無線參數(shù)的調(diào)整中以及在GSM網(wǎng)絡優(yōu)化中，900MHz與

1800MHz雙頻網(wǎng)之間的切換控制是非常重要的。

9.2無線網(wǎng)絡問題的定位與解決

移動通信網(wǎng)絡主要包括交換傳輸系統(tǒng)和無線基站系統(tǒng)兩部分，其中無線部分具有諸多不確定的因素，因此它對移動網(wǎng)絡的影響很大，其性能優(yōu)劣常常成為決定移動通信網(wǎng)絡的決定因素。9.2.1定位問題與測試方法

在網(wǎng)絡優(yōu)化過程中，為了定位各種網(wǎng)絡問題，常常要利用各種測試工具，對應采用不同的分析方法，具體包括以下幾個方面：

(1)?OMC話務統(tǒng)計測試。一方面，話務統(tǒng)計測試采用網(wǎng)管系統(tǒng)來了解網(wǎng)絡的運行情況，獲取網(wǎng)絡的各項性能指標，掌握全網(wǎng)絡的話務分布和信令流量，對各小區(qū)的配置是否合理、干擾環(huán)境情況、切換性能、掉話率和擁塞率等做出判決，從而總結(jié)出網(wǎng)絡現(xiàn)存的問題，進而優(yōu)化解決，并為日后的網(wǎng)絡擴容提供參考。另一方面，OMC話務統(tǒng)計分析也是為路測做準備，這樣可以有針對性地進行測試，比較快地定位和解決問題。

(2)路測。路測就是攜帶手機和路測儀器開車上路現(xiàn)場進行測試，獲得有關數(shù)據(jù)?？梢圆捎玫臏y試方法包括手機關機狀態(tài)下的重選測試、掃頻測試、2分鐘撥打測試、持續(xù)通話測試等。通過模仿用戶的實際使用情況，得到各小區(qū)場強分布、載干比、語音質(zhì)量等現(xiàn)場數(shù)據(jù)，同時還可以驗證天饋線系統(tǒng)的實際安裝情況。各種測試方法依據(jù)需要可結(jié)合使用。根據(jù)測試結(jié)果，對系統(tǒng)參數(shù)、天線狀態(tài)等進行相應調(diào)整，其中系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)整主要包括調(diào)整發(fā)射功率、改變頻率配置方案、切換電平調(diào)整、相鄰小區(qū)參數(shù)設置調(diào)整、話務負荷調(diào)整以及SDCCH(獨立專用控制信道)和TCH(業(yè)務信道)信道的配置數(shù)量調(diào)整等；而調(diào)整天線狀態(tài)則對改善覆蓋、降低干擾有重要作用，這主要包括調(diào)整天線掛高、方位角和傾角等。

(3)信令測試。信令測試就是使用信令分析儀或協(xié)議分析儀采集、分析Abis接口數(shù)據(jù)和A接口數(shù)據(jù)，觀察完整的信令接續(xù)過程，再與路測得到的下行信號對比，從而全面了解網(wǎng)絡的實際運行動態(tài)。這樣，各小區(qū)掉話、切換等事件發(fā)生的主要原因和場所都得到了定位。

(4)干擾測試。干擾測試就是使用頻譜儀測試網(wǎng)絡的電磁背景，定位干擾源情況，以便進行調(diào)整。9.2.2覆蓋問題分析

以GSM為例，手機接收靈敏度可達－102dBm，但考慮到噪聲和信號衰落的影響，對應不同應用環(huán)境有不同的信號覆蓋要求，具體的GSM移動通信網(wǎng)絡覆蓋質(zhì)量指標如表9.1所示。

1)覆蓋范圍的決定因素

小區(qū)服務范圍和覆蓋范圍并不是完全等同的兩個概念，覆蓋范圍只是從場強角度來考察，而服務范圍是指手機可以上網(wǎng)進行正常通話的區(qū)域。一般并不強調(diào)區(qū)分服務范圍和覆蓋范圍，常常把服務范圍也稱做覆蓋范圍。

GSM系統(tǒng)是干擾受限系統(tǒng)，除了考慮場強的覆蓋范圍外，還必須考慮覆蓋范圍內(nèi)的載干比C/I(C/A)指標。在實際網(wǎng)絡中，場強滿足要求而載干比達不到指標的區(qū)域仍然要視為盲區(qū)。最小接入電平和切換門限也可決定小區(qū)的服務范圍，例如市區(qū)某室外基站大部分用戶為室外用戶，其最小接入電平設置為－70dBm，那么該基站的服務范圍就小于場強覆蓋范圍?？梢?，可以通過調(diào)整接入?yún)?shù)和切換門限來調(diào)整小區(qū)的服務范圍，以達到調(diào)節(jié)話務量的目的。但如果室外基站還要為室內(nèi)用戶服務，手機接入電平和切換門限還要考慮到建筑物的穿透損耗。

穿透損耗與建筑物的結(jié)構有很大關系。鋼筋混凝土結(jié)構、鋼外殼結(jié)構、磚木結(jié)構和石頭結(jié)構，其穿透損耗均大不一樣。我國有窗戶建筑物的穿透損耗約為15～20dB，無窗戶建筑物的穿透損耗約為26dB，而樓層內(nèi)的走廊由于電波要穿透兩堵墻，其穿透損耗可達40dB或更多。

2)覆蓋問題及解決

(1)由于兩個基站的覆蓋區(qū)不交疊或受障礙物的影響，可能存在信號覆蓋盲區(qū)。當兩個相鄰基站覆蓋區(qū)不交疊部分內(nèi)用戶較多或者不交疊部分較大時，應新建基站或增加這兩個基站的覆蓋范圍(如提高發(fā)射功率、天線高度)，使兩基站覆蓋交疊深度達到0.27R左右(R為小區(qū)半徑)。同時，要注意覆蓋范圍增大后可能帶來的同鄰頻干擾。

凹地、山坡背面等引起的盲區(qū)可用新增基站覆蓋，也可以采用直放站。直放站可以有效填補基站覆蓋區(qū)域內(nèi)的盲區(qū)、延伸覆蓋范圍，但同時可能會產(chǎn)生互調(diào)干擾，引起對其他小區(qū)的同鄰頻干擾，因此實施時要注意它可能產(chǎn)生的干擾。隧道、地下車庫、高大建筑物內(nèi)部的信號盲區(qū)可以采用直放站、泄露電線技術或微蜂窩技術。

(2)越區(qū)覆蓋問題。在實際網(wǎng)絡中，高基站沿丘陵地形或道路可以傳播很遠，產(chǎn)生“島”的問題。當呼叫接入到遠離某基站組仍有該基站服務的“島”形區(qū)域上，并且在小區(qū)參數(shù)設置時，小島周圍的小區(qū)沒有設置為該小區(qū)的臨近小區(qū)，則當移動臺離開該小島小區(qū)時，就會立即發(fā)生掉話。解決的辦法是，調(diào)整通信的傾角或功率，盡量避免天線正對道路傳播，以減小基站覆蓋范圍，從而消除小島效應，必要時增加小島區(qū)域周圍與小島小區(qū)的單向鄰區(qū)關系。

在覆蓋問題的優(yōu)化中，常常通過調(diào)節(jié)天線的方位角、傾角來改變小區(qū)的服務范圍。9.2.3容量分析

容量問題的定位一般通過話務統(tǒng)計中的相關指標(如話務量、擁塞率、接通率、切換成功率、掉話率等)進行。

1.話務擁塞

通過OMC話統(tǒng)數(shù)據(jù)，將各基站小區(qū)忙時話務量與計算容量相比較，可以判斷擁塞情況。比如某5載頻小區(qū)的忙時話務量最高達33Erl，而計算容量為28.3Erl(GOS=2%)，則可以判斷該小區(qū)擁塞。不同載頻對應小區(qū)的話務量如表9.2所示。

對于擁塞小區(qū)，建議增加小區(qū)載頻數(shù)，采用小區(qū)分裂或共站址增加基站，也可以采用新建雙頻網(wǎng)、微蜂窩等方式。

2.話務均衡

話務均衡是改善網(wǎng)絡運行質(zhì)量的重要途徑，可以進一步提高接通率，減少由于話務不均引起的掉話，使通信質(zhì)量進一次改善。

1)話務不均衡的原因

(1)基站天線、下傾角、發(fā)射功率設置不合理以及小區(qū)覆蓋半徑較大，會導致該小區(qū)話務量偏高。

(2)出于網(wǎng)絡的地理原因，該小區(qū)處于商業(yè)中心或其他繁華路段，手機用戶多，會造成該小區(qū)相對其他小區(qū)的話務量高。

(3)相關參數(shù)(如允許接入最小電平、切換門限、CRO)設置不合理會導致話務不均衡。

2)話務均衡的措施

(1)小區(qū)服務范圍的變化直接影響吸收話務量的大小，可以通過以下方法來調(diào)整小區(qū)服務范圍：調(diào)整基站天線高度、下傾角；改變手機及基站的發(fā)射功率。

(2)通過數(shù)據(jù)配置臺，檢查參數(shù)設置是否合理：在業(yè)務量過載的小區(qū)可以適當提高允許接入最小電平或降低切換門限，通過減小小區(qū)的覆蓋范圍來減少話務量；反之，在話務量較低的小區(qū)可以適當降低允許接入最小電平或提高切換門限。另外，對話務量較小的小區(qū)通過設置CBQ、CBA，使其只有高小區(qū)選擇優(yōu)先級，適當調(diào)大CRO，使其更易被重選。當然，實際的調(diào)整應該結(jié)合話統(tǒng)和路測數(shù)據(jù)的分析。

(3)對于確實是由于用戶較多而使得小區(qū)話務量較高的情況，如果同一BTS中3扇區(qū)頻點數(shù)不一樣，則可以調(diào)整內(nèi)部頻點分布或增加頻點來達到話務均衡的目的。對于已達到滿配置的小區(qū)，可以增設微蜂窩，或采用分層網(wǎng)降低每信道的話務量。

(4)啟用負荷切換、定向重試功能。9.2.4干擾分析

1.?GSM系統(tǒng)的干擾

陸地移動通信蜂窩系統(tǒng)采用頻率復用方法提高頻率效率，這增加了系統(tǒng)容量，但同時帶來了同鄰頻干擾(稱之為系統(tǒng)內(nèi)干擾)。另外，系統(tǒng)還存在由于電波傳播的多徑效應而造成的干擾以及網(wǎng)外干擾，如CDMA、直放站的干擾等。干擾的存在，使誤碼率提高，語音質(zhì)量下降，甚至造成掉話。在GSM移動通信蜂窩系統(tǒng)中，規(guī)定同鄰頻干擾保護比如下：同頻干擾保護比C/I大于或等于9dB；鄰頻干擾保護比C/I大于或等于

－9dB；第二鄰頻干擾保護比大于或等于－41dB。這些指標是根據(jù)目前運行的蜂窩移動接收機可接受的語音質(zhì)量測定的，工程上需加3dB的余量。

2.干擾的定位

GSM是上下行頻點相差45MHz的雙向系統(tǒng)，其上行和下行都可能存在干擾。下行干擾可以利用路測儀器保持通話測試以及觀察語音質(zhì)量等級來定位。語音質(zhì)量等級RxQual共分7級，對應誤碼率如表9.3所示。一般要求語音質(zhì)量等級不低于3，即誤碼率小于1.6％。上行干擾可以通過OMC系統(tǒng)中干擾帶的數(shù)目、掉話率等來定位。干擾帶反映空閑TCH信道電平，共分5個等級，電平范圍可以通過數(shù)據(jù)配置臺設定，如表9.4所示。一般來說，若連續(xù)發(fā)生信道落入干擾帶4、5的情況，可判定存在干擾。此外，通過Abis接口信令分析儀可以觀察上下行測量報告，從而定位上下行干擾，再利用頻譜分析儀到該小區(qū)掃描查找干擾源的具體位置。

3.降低干擾的措施

(1)增加兩個同頻(鄰頻)小區(qū)的間隔。實際統(tǒng)計表明信號強度隨距離以近似4次冪指數(shù)規(guī)律衰減，但是對已建網(wǎng)絡優(yōu)化時，再次改變站址以增加同鄰頻小區(qū)間隔是不可取的。

(2)降低基站發(fā)射功率。在移動通信規(guī)劃設計中，基站發(fā)射機的發(fā)射功率是根據(jù)基站服務區(qū)覆蓋大小決定的。如果對已建網(wǎng)絡中的發(fā)射功率進行調(diào)整，場強覆蓋大小也會相應的變化，所以對于一個設計合理的小區(qū)就不能輕易減低發(fā)射功率，否則會引起過多的盲區(qū)。如果通過同鄰頻干擾測試能判斷某小區(qū)是一個很強的同鄰頻干擾源，并且通過場強測試還發(fā)現(xiàn)該小區(qū)覆蓋范圍過大，那么就可以減低其發(fā)射功率，這對減少干擾是一個很好的對策。減低功率值應由覆蓋區(qū)所需要的大小來決定。

(3)調(diào)整天線的高度。對平坦覆蓋區(qū)域，特別是市區(qū)中高基站天線的情況，降低基站天線高度對減少同鄰頻干擾非常有效；對于高山或高地上的情況，降低天線高度可能不會減少同鄰頻干擾，因為在計算傳播路徑損耗時，其值是與有效天線高度成正比的，而不是實際天線的高度；對山谷中的情況，降低天線高度對到達距離較遠的高地上的路徑損耗影響較大，對天線附近的地區(qū)影響則不大。值得說明的是，由于降低天線高度將會涉及天線位置的重新架設、饋線的更新鋪設以及饋線長度的改變等一系列復雜工程問題，因此降低天線高度并非是一種推薦的方法。

(4)調(diào)整天線的方向角。利用小區(qū)定向天線水平方向圖中不同方向角之間的天線增益差，調(diào)整產(chǎn)生干擾的基站天線方向角，在保證本小區(qū)的覆蓋的情況下，使其主波束軸向偏離被干擾小區(qū)。此外，在大城市中由于玻璃幕墻裝飾的高層建筑物會引起電波的強烈反射，可能引起同鄰頻干擾，這時也常用調(diào)整天線方向角的方法來避開玻璃幕墻的反射帶來的干擾。對于120°定向天線，由其水平方向圖可知，當偏離主波束約70°時，增益才減小5dB，所以利用其水平方向圖去耦來減小同鄰頻干擾，效果將不太明顯。對于采用60°定向天線，利用天線方向圖去耦，效果會更明顯。

(5)天線下傾。在天線的垂直方向圖上主瓣與第一副瓣間有一個天線增益最大減谷，天線下傾使天線主瓣加強了本覆蓋區(qū)的場強，即增加了電磁能，而使衰減谷朝向了干擾方向，所以天線下傾既改善了本覆蓋區(qū)的場強，又減少了同鄰頻干擾比。但是，天線下傾過大會引起水平方向圖畸變，所以在工程中下傾角一般小于12°。

(6)頻率配置的優(yōu)化調(diào)整。頻率配置的原則是使同鄰頻小區(qū)的距離盡量大，特別是BCCH的復用距離。在優(yōu)化調(diào)整過程中，常常采用計算機輔助方法，優(yōu)化目標函數(shù)使同頻干擾最小，但又使原來的頻率配置改變最小。9.2.5切換分析

1.常見的切換異?，F(xiàn)象

當手機用戶從一個小區(qū)移動到另一個小區(qū)服務范圍時，必須發(fā)起切換，否則會導致語音質(zhì)量的惡化，甚至掉話。常見的切換問題有以下幾種：

(1)切換失敗或切換延遲，導致語音質(zhì)量下降，甚至掉話；

(2)頻繁切換，導致語音質(zhì)量下降，系統(tǒng)信令負荷增大；

(3)切出和切入比例不合理，導致話務不均衡；

(4)通過路測儀器進行連續(xù)通話測試，可以捕捉到切換失敗、切換延遲或頻繁切換等問題。

通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)可以分析小區(qū)切換成功率、切入/切出比例。

2.切換異常的原因

切換異常可以從兩個方面來考慮：一是是否滿足切出條件；二是有沒有符合切入條件的候選小區(qū)。具體原因可能存在于以下幾方面：

(1)切換門限設置過低。對于邊緣切換，其觸發(fā)條件是接收電平小于切換門限。若邊緣切換門限設置太低，會出現(xiàn)鄰小區(qū)比服務小區(qū)電平高很多也不發(fā)生切換的現(xiàn)象，影響通話質(zhì)量，嚴重時導致掉話；但門限設置過高，又可能造成切換過多。切換門限的設置要根據(jù)小區(qū)的覆蓋范圍來決定，對于城區(qū)基站比較密集的情況可以適當設高切換門限，而郊區(qū)基站稀疏的情況可降低門限。

(2)鄰區(qū)擁塞，無可用空閑信道。鄰區(qū)擁塞如果是由于話務不均衡引起的，則可進行話務平衡調(diào)整；如果是由于該區(qū)域話務量太高引起的，則需要增加載頻或新建基站。

(3)漏做鄰區(qū)關系。雖然服務區(qū)的相鄰小區(qū)電平很高，但因為沒有做鄰區(qū)關系，會導致手機不上報該相鄰小區(qū)，無法切換到該小區(qū)。在路測中采用重選或通話測試，觀察手機上報的服務小區(qū)的鄰區(qū)列表，如果手機已移動到某小區(qū)的主瓣方向，卻沒在鄰區(qū)列表中出現(xiàn)，此時應該檢查是否漏做了鄰區(qū)關系。也可在測試時讓另一個手機掃描BCCH頻點，觀察信號較強的BCCH頻點是否出現(xiàn)在服務區(qū)或鄰區(qū)列表中。

(4)磁滯、優(yōu)先級設置不合理。切換候選小區(qū)的信號電平與服務小區(qū)信號電平的差值大于磁滯，才可將其作為目標小區(qū)。磁滯設置過大，可能出現(xiàn)切換延遲現(xiàn)象；設置過小，可能出現(xiàn)頻繁切換現(xiàn)象。

(5)最佳小區(qū)統(tǒng)計時間N、P設置不合理。在正常切換中，手機進行切換候選小區(qū)的排序時，采用N-P準則。若某候選小區(qū)在N秒中有P秒是最好小區(qū)，就作為切換的目標小區(qū)。當有兩個較好的候選小區(qū)交替成為最好小區(qū)時，切換判決算法很難找到滿足N-P準則的一個最好小區(qū)，從而造成難以切換。通過調(diào)整N、P值的設置，可以減少統(tǒng)計時間，使切換判決對電平的變化更敏感。

(6)切換和功率控制參數(shù)的配合。一般應設置功率控制時手機期望接收電平大于切換門限，否則手機還沒有來得及功率控制就先切換出去了。功率控制的及早進行還能挽留該手機一段時間，使得切換更合理。9.2.6掉話分析

在GSM網(wǎng)絡運行中，掉話現(xiàn)象是用戶投訴的熱點，一個好的網(wǎng)絡一般要求掉話率低于2%。這里主要討論指配了語音信道后的掉話，可以通過系統(tǒng)中掉話率或路測來定位。引起掉話的原因很多，直接原因是出于場強、干擾、參數(shù)設置不當造成的。

(1)當移動臺進入場強覆蓋盲區(qū)(接收電平<－105dBm)時，會造成由于射頻原因引起的掉話。小區(qū)服務范圍內(nèi)的盲區(qū)一般是因建筑物的阻擋損耗和穿透損耗較大而形成的陰影區(qū)或室內(nèi)覆蓋盲區(qū)。

(2)網(wǎng)內(nèi)或外部干擾使SACCH(緩慢相關控制信道)幀解碼失敗。

(3)當移動臺駛近小區(qū)邊界時，申請越區(qū)切換，但由于BCS內(nèi)漏定義相鄰小區(qū)或相鄰小區(qū)擁塞，而無可切換小區(qū)，最后造成掉話。

(4)上下行不平衡時的切換后掉話。若手機當前在小區(qū)1，它的鄰區(qū)小區(qū)2存在上下行不平衡(假設是下行很好，但上行已很弱)，那么手機根據(jù)下行信號電平進行切換候選小區(qū)排序，也許會切進小區(qū)2，但切過去以后，可能會因為上行太差而導致掉話。

當然，造成掉話還有其他許多非無線鏈路的原因，例如Abis接口失敗、A接口失敗等。

9.3交換網(wǎng)絡的優(yōu)化

在移動通信網(wǎng)中，移動交換中心是整個網(wǎng)絡的核心，它除了提供交換功能外，同時面向其他功能實體，為用戶提供一系列業(yè)務。因此，和無線網(wǎng)絡一樣，對交換網(wǎng)絡進行優(yōu)化是提高網(wǎng)絡質(zhì)量和用戶滿意度的重要方面。

交換網(wǎng)絡的優(yōu)化方法主要是通過MSC中話務統(tǒng)計數(shù)據(jù)及信令流程，進行話務分析(來話和去話)、處理機負荷分析、No.7信令鏈路負荷分析、中繼組分析等來實現(xiàn)的。除此之外，交換系統(tǒng)的優(yōu)化還可以分析無線尋呼等指標，協(xié)助無線網(wǎng)絡的優(yōu)化工作。

1．話務分析

1)去話分析

去話是指手機發(fā)起的呼叫，其信令流程圖如圖9-2所示。對去話分析的重點是分析信令流程和話務統(tǒng)計，找出移動用戶發(fā)起服務請求后產(chǎn)生呼損的原因加以解決，以提高網(wǎng)絡的接通率，提高網(wǎng)絡服務質(zhì)量和用戶滿意度。

從去話信令流程中可以看出，用戶發(fā)起呼叫到完成接續(xù)主要分為三段，也就是說，產(chǎn)生去話呼損主要有三個原因：

(1)由MSC與無線系統(tǒng)間鑒權、加密及TMSI重新分配的失敗造成。

(2)由無線資源分配的失敗造成。

(3)由用戶應答等行為造成。圖9-2去話信令流程圖造成呼損的三個原因中，前兩個原因可以從網(wǎng)絡上加以解決。MSC與無線系統(tǒng)間鑒權、加密、TMSI重新分配失敗主要是由于無線網(wǎng)絡質(zhì)量差、基站SDCCH信令信道擁塞造成的，需要在交換網(wǎng)絡合理設置鑒權、重新分配TMSI及位置更新等參數(shù)，來減輕基站SDCCH信令信道負荷，降低信令信道擁塞；無線資源分配的失敗是由于基站SDCCH和TCH信道擁塞造成的，應從無線網(wǎng)絡的優(yōu)化加以解決。第三個原因是由于用戶行為(不應答)造成的，應該與網(wǎng)絡質(zhì)量沒有什么關系。

2)來話分析

來話反映的是移動用戶被叫時的情況?，F(xiàn)在以圖9-3所示的來話信令流程圖中可能產(chǎn)生的呼損作一個簡略的分析。

從圖9-3中可以分析出，產(chǎn)生呼損的環(huán)節(jié)及其原因有以下幾個：

(1)?MSC收到IAI(IAM)后，沒有向BSC發(fā)尋呼消息。其原因是由于用戶關機或用戶忙而造成呼損的。

(2)?MSC向BSC發(fā)出尋呼消息，但BSC沒有響應，造成呼損。無線網(wǎng)絡覆蓋不好或者SDCCH信令信道擁塞是其主要原因。

(3)?MSC與無線系統(tǒng)間鑒權、加密以及TMSI重新分配失敗，造成呼損。其原因和去話的相同。

(4)無線資源分配失敗造成呼損，主要由基站SDCCH及TCH信道擁塞造成。

(5)被叫移動用戶振鈴后的呼損。

產(chǎn)生呼損的原因同樣也可以從MSC來話統(tǒng)計報表中作進一步的分析。圖9-3來話信令流程圖

2.中繼分析

中繼分析包括話務分析和信令跟蹤分析。

1)話務分析

話務分析的目的是為了保證各局向中繼電路的接通率。在網(wǎng)絡運行中，應經(jīng)常對與MSC直連的各局向中繼電路群進行話務統(tǒng)計，觀察各局向話務流量的變化情況、每線話務負荷、來去話接通率等，以便及時發(fā)現(xiàn)問題，進行話務負荷均衡調(diào)整，保證各局向中繼電路的接續(xù)質(zhì)量。

對于擴容的中繼群一定要進行CIC測試，以防止出現(xiàn)單通、串音、串線等故障。

2)信令跟蹤分析

信令跟蹤分析是交換網(wǎng)絡優(yōu)化的重要手段和方法。因為交換機間的信令配合直接影響網(wǎng)絡遠行質(zhì)量，所以結(jié)合話務統(tǒng)計分析，定期地進行信令跟蹤分析是網(wǎng)絡優(yōu)化的重要內(nèi)容，也是保證網(wǎng)絡質(zhì)量的重要措施之一。

3)?No.7信令鏈路負荷分析

在GSM移動交換系統(tǒng)中，可以根據(jù)MSC中信令鏈路統(tǒng)計數(shù)據(jù)和No.7信令鏈路負荷的計算公式，分別計算鏈路的發(fā)送負荷和接收負荷。一般情況下，每一條信令鏈路負荷都應小于0.2Erl，而且同一條信令鏈路組中的各條信令鏈路的負荷應當均衡，以保證網(wǎng)絡資源的合理利用和正常運行。

4)處理機負荷分析

MSC的協(xié)調(diào)處理機是MSC進行呼叫和信息處理的核心部分，其負荷的情況直接關系到網(wǎng)絡的安全運行。因此，要掌握處理機呼叫負荷能力的行為狀態(tài)，隨時觀察負荷分布和變化規(guī)律，并通過對話務、信令負荷的調(diào)整，平衡處理機負荷，以確保系統(tǒng)的安全運行。交換機容量BHCA的傳統(tǒng)計算方法主要考慮的是用戶忙時平均BHCA，而很少對移動性能的行為進行考慮。但是在移動通信系統(tǒng)中，只要話務模型中任何一個條件發(fā)生變化，都會影響到交換機的處理能力，所以盡管每用戶的BHCA不變，系統(tǒng)總的BHCA可以看做恒值，而移動管理行為的影響仍會占用很大的系統(tǒng)處理能力。

發(fā)現(xiàn)處理機負荷過載，必須采取相應的措施：如限制話務流量，以防癱機，造成全網(wǎng)通信中斷，并應盡快查明原因；如經(jīng)常過載，則應盡快擴容。另外，應經(jīng)常檢查位置更新、切換占用處理能力的情況,結(jié)合無線網(wǎng)絡的優(yōu)化，降低處理機不應有的開銷，合理利用資源。

9.4CDMA系統(tǒng)的網(wǎng)絡優(yōu)化

以上介紹的都是GSM系統(tǒng)的網(wǎng)絡優(yōu)化工作，對于CDMA系統(tǒng)來講，其網(wǎng)絡優(yōu)化原理及基本要求大同小異，只要注意CDMA的特點即可。9.4.1CDMA系統(tǒng)性能分析與評估方法

1.?CDMA系統(tǒng)性能分析步驟

CDMA系統(tǒng)性能分析步驟如下：

(1)熟悉了解系統(tǒng)。雖然所有CDMA設備生產(chǎn)商都按CDMA兼容性的相關標準進行生產(chǎn)，但各廠家的設備在系統(tǒng)結(jié)構、性能、軟件版本等方面都存在差異。不同地區(qū)在使用廠家設備、傳播環(huán)境、網(wǎng)絡規(guī)劃等方面的不同，使各地網(wǎng)絡出現(xiàn)了差異。因此要做好網(wǎng)絡優(yōu)化工作，首先要了解和熟悉網(wǎng)絡，對這些差別做到心中有數(shù)。

(2)確認系統(tǒng)是否正常運行和進行初步路測，對網(wǎng)絡進行初步評估。網(wǎng)絡正常運行是進行網(wǎng)絡優(yōu)化工作必須具備的先決條件。通過路測和初步評估，可以檢察基站規(guī)劃是否合理，網(wǎng)絡是否具備了進行優(yōu)化工作的條件。

(3)初始化鄰集列表。通過路測檢查鄰集列表是否正確、完整。鄰集列表是一個特定小區(qū)的相鄰導頻相位偏置的集合，是處于該小區(qū)內(nèi)移動臺可用于切換的導頻集?；就ㄟ^該小區(qū)的尋呼信道將列表消息發(fā)送給移動臺，通過路測能查出列表是否正確發(fā)送給移動臺，有無漏、錯。

(4)進一步完善、更新鄰集列表。通過檢查錯、漏并更新鄰集列表，網(wǎng)絡應該基本處于穩(wěn)定、正常的運行狀態(tài)，具備了網(wǎng)絡優(yōu)化的條件。

(5)通過路測進行數(shù)據(jù)采集。

2.路測評估方法

1)下行導頻覆蓋測試

下行導頻覆蓋的好壞主要通過測試導頻信號質(zhì)量Ec/Io和移動臺接收電平RSSI值來分析。

預期的覆蓋區(qū)域內(nèi)，移動臺能否成功地接入系統(tǒng)，不但依賴于接收到的導頻信號強度,還取決于信號質(zhì)量，換句話說，必須有足夠大的Ec/Io。

2)誤幀率測試

系統(tǒng)要求在上行和下行信道上，至少90%的預期覆蓋區(qū)域內(nèi)的測試路線上的平均誤幀率應小于或等于3%。

3)上行覆蓋測試

采用不同的手機分別進行測試，在預期覆蓋區(qū)域內(nèi)手機發(fā)射功率在誤碼率滿足要求的情況下，發(fā)射功率應在1mW以下。9.4.2網(wǎng)絡優(yōu)化的主要指標

網(wǎng)絡優(yōu)化的主要指標如表9.5所示。9.4.3CDMA網(wǎng)絡參數(shù)的優(yōu)化

由于傳播環(huán)境中地形、地物、氣候、植被等都對系統(tǒng)的性能有影響，因此目前很難找到適用于所有網(wǎng)絡并且都是最優(yōu)的參數(shù)，所以在設置參數(shù)時必須結(jié)合本地情況綜合考慮并不斷優(yōu)化設置。

影響網(wǎng)絡性能的參數(shù)主要有以下七類。

1．基站開銷信道功率分配

CDMA系統(tǒng)采用功率控制來降低正交序列碼間的干擾，從某種角度說，CDMA也是功率受限系統(tǒng)，因此必須合理分配所有信道的功率。

基站總發(fā)射功率一般為20W(43dBm)，表9.6和表9.7分別給出了導頻功率占基站總發(fā)射功率15%和20%時的開銷信道功率分配值。

2．接入?yún)?shù)

(1)接入信道試探PAM_SZ參數(shù)由接入信道前綴和接入信道消息實體組成。接入信道前綴長度為1+PAM_SZ。接入信道試探PAM_SZ參數(shù)設置過大，會浪費接入信道容量；過小將降低接入試探成功的可靠性。其取值范圍為0～15，系統(tǒng)默認值為3。

(2)接入信道消息MAX_CAP_SZ參數(shù)的實體長度為3+MAX_CA_SZ。該參數(shù)設置過大，會浪費接入信道容量，在最壞情況下，一般起呼消息不大于3個幀。其取值范圍為0～7，系統(tǒng)默認值為0。

(3)接入信道試探隨機時延PROBE_PN_RANDOMPROBE_PN_RANDOM參數(shù)的取值范圍為1～9，系統(tǒng)默認值為0。

(4)接入信道試探滯后時間PROBE_BKOFFPROBE_BKOFF參數(shù)的取值范圍為0～15，系統(tǒng)默認值為0。

(5)接入試探次數(shù)NUM_STEPNUM_STEP參數(shù)的取值范圍為0～15，系統(tǒng)默認值為5。

(6)接入信道試探滯后范圍BKOFFBKOFF參數(shù)的取值范圍為0～15，系統(tǒng)默認值為1。

(7)接入信道數(shù)目ACC_CHANACC_CHAN參數(shù)的取值范圍為0～31，系統(tǒng)默認值為1，每個尋呼信道對應的接入信道數(shù)目為1+ACC_CHAN。

(8)接入信道響應等待及確認ACC_TMO參數(shù)的取值范圍為0～15，系統(tǒng)默認值為3。

(9)接入信道請求試探序列的最大數(shù)目MAX_REQ_SEMAX_REQ_SE參數(shù)的取值范圍為1～15，系統(tǒng)默認值為2。

(10)接入信道響應試探序列的最大數(shù)目MAX_RSP_SEQMAX_RSP_SEQ參數(shù)的取值范圍為0～15，系統(tǒng)默認值為2。

3.登記參數(shù)

在CDMA系統(tǒng)運行中，移動臺需要通知基站自己的位置、狀態(tài)、識別等進行登記，讓基站有效地尋呼自己。CDMA系統(tǒng)規(guī)定了8種登記方式：

(1)開機登記；

(2)關機登記；

(3)基于定時器的登記(基于時間的登記)；

(4)基于區(qū)域的登記；

(5)參數(shù)改變登記；

(6)受令登記(基站命令移動臺進行登記時，移動臺進行登記)；

(7)隱含登記(當移動臺發(fā)送一條初始化消息或?qū)ず繇憫r，基站即能識別移動臺的位置)；

(8)業(yè)務信道登記(當基站含有已被指配業(yè)務信道移動臺的登記消息時，基站通知移動臺它已被登記)。

4.功率控制參數(shù)

(1)標稱功率發(fā)射偏移NOM_PWR參數(shù)的取值范圍為

－8～+7，系統(tǒng)默認值為0。該參數(shù)是為了補償下行信道和上行信道間路徑損耗差別而設的。

(2)初始功率發(fā)射偏移INTT_PWRINTT_PWR參數(shù)的取值范圍為－16～+15，系統(tǒng)默認值為5。

(3)接入試探序列發(fā)射功率的增加步長PWR_STEPPWR_STEP參數(shù)的取值范圍為0～7(1dB/unit)，系統(tǒng)默認值為3。

5．切換參數(shù)

(1)相鄰扇區(qū)的導頻相位偏置NGHBR_PN/PLIOT_PN_OFFSET參數(shù)詳見CDMA網(wǎng)絡規(guī)劃有關章節(jié)。

(2)