上海地区GSM无线网络优化论文.doc
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1、网络教育学院毕 业 设 计设计题目:上海地区GSM无线网络优化内容摘要随着社会经济的快速发展和通信市场竞争的加剧,广大用户对网络质量的要求和业务需求越来越高。改善网络运行性能,提高网络服务质量,己成为移动通信市场企业掌握主动权和增强核心竞争力的重要手段。GSM无线网络优化是提高网络服务质量的一个关键因素,同时也是增强网络竞争力的重要途径。由于通信系统受客观环境的因素影响较大,系统的不断扩容及外界环境的变化,往往会产生很多新问题。因此,当网络运行一段时间以后,必须对网络的各种结构、配置和参数进行调整,对网络的各种资源实行进一步的优化。本文将以上海地区GSM无线网络的优化为例,针对上海目前网络现状
2、的考察及对网络存在的问题等的研究与分析,并结合具体的优化案例,提出在上海地区开展GSM无线网络优化的思路以及展示一些GSM无线网络优化示例,以便为以后实践网络优化工作提供更多有效的借鉴和参考。关键词:上海 GSM 无线网络优化 优化的思路 优化实例目录一、网络现状的介绍4(一)上海地区GSM无线网络状况4(二)网络拓扑图4二 、网络存在的问题及优化的必要性(一)利用OMC数据表或图说明5(二)DT测试情况6(三)CQT测试情况9(四)用户申告10三、网络优化的思路11(一)一般原理和常用方法介绍11(二)针对上海市通信市场项目的需求,提出优化方案14四、优化案例示例16(一)GSM系统切换失败
3、率:16(二)系统干扰分析及解决:22(四)频率优化30(五)覆盖优化33五、优化后网络评估37(一)优化经验的总结37(二)本文的主要工作37参考文献39致 谢40word文档 可自由复制编辑上海地区GSM无线网络优化一、网络现状的介绍(一)上海地区GSM无线网络状况上海作为国际化的大都市,其网络特点是规模大、结构复杂和发展迅速。目前为止,上海联通GSM网络的容量和实际用户数均超过200百万,1800MHz 基站站点基本实现连续覆盖。GSM无线网络覆盖率已经达到99%,城区和交通主干道覆盖率已经达到99.9%,数据业务GPRS覆盖率达到99.9%,数据业务EDGE覆盖率达到90%(主要是城区
4、县城和交通主干道)。其中容量为235万门,基站3780个,小区7646个,其中GSM900小区4938个,GSM1800小区2648 个。(二)网络拓扑图相关的网络拓扑图如图1-1:图1-1网络拓扑图二、网络存在的问题及优化的必要性网络优化工作涉及到移动通信网络的各个方面,贯穿于网络规划、工程建设及日常维护等各项工作始终。因此,通信运营商进行网络优化工作时,需要在优化过程中对网络运行质量、网络性能、统计数据采集、测试数据进行分析以及对各类系统参数的检查,还要针对用户申告投诉的现象汇总进行分析以及各类故障处理、追踪测试等等。然后结合现有的网络结构和移动通信网络诸多不确定的因素,制定出无线网络优化
5、调整的方案以及频率规划和数据检查、修改等调整措施。若想确保网络运行质量和性能的稳定及平稳提高,应在实现网络优化工作日常化的前提下,密切地观测网络运行状态。随业务发展的动态变化,根据不同情况进行处理,不断调整参数并兼顾其它指标,及时作出相应的调整,使网络始终保持运行在最佳状态。(一)利用OMC数据表或图说明OMC(Operations and Maintenance Center,简称OMC)话务统计分析。OMC话务统计成了了解网络性能指标的一个重要途径。近年来,上海的市政建设以举世瞩目的速度发展,移动通信网络的发展也相当迅速。目前上海联通GSM网络的容量和实际用户数均超过200万。为了满足市场
6、的需求,网络的工程建设持续进行,使得网络的建设期和稳定期频繁交替,一般每年有1-2 次的大规模工程扩容和改频,这就使网络难以保持持续稳定,基本上第一次工程的全网优化刚刚结束,下一期工程就启动了,这对网络优化提出了极高的要求。如何有效指导工程建设,如何在网络调整后的最短时间内发现并解决网络问题,如何迅速应对无线环境变化对网络提出的新要求,这些都成为网络优化工作的目标和关键。因此,透过对OMC话务统计报告的详细分析和研究,有利于进一步对GSM无线网络进行优化。加之,OMC话务统计报告具有全面的网络运行数据,通过话务统计,可以了解各小区的话务量、信道可用率、TCH掉话率、SDCCH射频丢失率、拥塞率
7、、切换成功率、接通率等各项指标。了解TCH、SDCCH、RACH等的信道占用和信令承载情况,掌握全网的话务分布和信令流量,对存在的问题和潜在的问题进行分析,为网络优化提供依据。优化工作一般应根据所需检查的指标项及分析需求,选择合适的数据显示方式,对各项指标进行分析。如下图2-1:图2-1上海市区话务统计表从表中可知,目前的上海市区低话务区、中话务区和高话务区的覆盖率还是比较高的,但是随着网络的不断扩大,网络边际网也在不断扩充,用户的服务意识不断加强,在规划中仍需要加强对不同话务区的相关数据的提取。(二)DT测试情况路测,又称DT(Drive Test,DT),是无线网络优化的重要组成部分。它是
8、对GSM无线网络的下行信号,也就是GSM的空中接口(Um)进测试,主要用于获得以下数据:服务小区信号强度、话音质量进行优化。路测的目的在于评估网络整体服务质量,了解小区场强分布、通话质量等是否满足要求。测试时,路测设备报告提供用户所在位置、基站距离、接收信号强度、接收信号质量、6个相邻小区状况、整个频段的扫频结果等,并可完整记录各项测试数据。测试数据可按地理统计分布,有效地反映无线小区的覆盖范围及干扰区,便于分析干扰源位置、确定频率配置是否合理,检查邻区关系、切换、掉话等事件的发生。通过路测,优化人员在数字化地图上同步测量采集数据时,确定GSM网的上下行事件记录中事件产生的地理位置和频度。图2
9、-2 DT路测数据图:图2-2 DT路测数据图1、津沪高速BSCI内南部段路路测结果图2-3出了津沪高速BSCI内南部段信号强度图。从图2-3可以看出,津沪高速南部段存在的主要问题是覆盖问题。在一段高速公路的附近没有任何基站提供主服务(图2-3中高速路用紫色线圈起部分),造成信号强度在-80dBm左右,虽然满足了覆盖的要求,但是信号较为杂乱。图2-3 津沪高速BSCI内南部段信号强度图2、 津沪高速BSCI内北部段路测情况图2-4津沪高速BSCI内北部段信号强度图图2-4测得的津沪高速BSCI内北部段信号强度图。从图2-4可以明显地看到TSG091南部地区信号强度较差(图2-4中紫色线圈住部分
10、),通过分析和复测发现在高速路的两侧有一段小山坡,在通过小山坡的时候手机接收到的信号强度急速下降,造成了无法切换到信号较强的TSG091B上,所以关闭了附近TSG095C、TSGB16A、TSGB31A的上下行动态功率控制。3、 整体路测情况图图2-5整体路测得到的信号强度图从图2-5整体路测得到的信号强度图的信号强度分布可以看到,很多区域的信号强度较弱分析,其原因发现有部分地区是基站的越区覆盖造成的,在优化时应该结合NCS对天线的方位角和下倾角做调整。(三)CQT测试情况拨打测试(Call Quality Test),简称CQT。CQT测试,是在城市中选择多个测试点,在每个点进行一定数量的呼
11、叫,通过呼叫接通情况及测试者对通话质量的评估,分析网络运行质量和存在的问题。通过对CQT测试数据分析,能全面了解网络状况,对网络优化进行指导。下面以语音类业务,作为案例来说明:1、金山区金山大道上海钱龙大酒店16F1603号房门口(A座)(掉话)问题分析上海钱龙大酒店是一家精品特色酒店,酒店座落于上海市金山区金山大道。地处浙江省的交界处,紧邻沪杭公路、沈海高速公路。在该酒店做CQT测试时,发现该大酒店IM室内覆盖不够完全,酒店的16F1603号房门口(A座)较为封闭,信号较弱,主覆盖不明显,MS在该处起呼后误切到离问题点较远的小村FJ1JDS(北卫村),频点干扰出现持续质差,引起掉话。如下图2
12、-6:图2-6金山大道钱龙大酒店16F1603号房门口(A座)(掉话)优化前数据截图2、问题处理情况现场复测发现,在问题点处测得FJ1HFH2(上海金山卫镇社区)信号较强(一80dbm左右),且通话质量良好,联系相关人员把FJ1HFH2 (上海金山卫镇社区)功率由43调整为45,增强该社区对问题点处的信号覆盖,调整后复测发现情况有所改善,验证图如下图2-7:图2-7金山大道钱龙大酒店16F1603号房门口(A座)(掉话)优化后数据截图上海建筑物密集、高楼林立、商业繁荣,这使得无线环境非常复杂,相邻地区之间的网络互相干扰的情况较为明显,成为影响网络质量的主要问题。为此,可以通过对一些地区进行的C
13、QT测试,在话务热点区域、重点通信保障区域及重要建筑物室内进行人工拨打,进行主观评测语音质量和服务覆盖等,掌握热点地区的用户真实感受,从而为优化GSM无线网络提供参考资料。(四)用户申告用户申告是发现网络问题的重要来源,必须高度重视用户投诉和申告的处理工作。对于投诉中心发出的申告记录单,运营商应及时到现场进行测试,对确有问题的地区制定并实施优化措施,或提出网络发展建议,为下一期优化方案提供依据。虽然通过现场测试可以获得用户对网络运行的感知情况,但现场测试有很大的局限性。分布在全市各个角落的2300多万用户的申告是对网络质量的真正检验,认真对待用户申告,不仅是提高服务水平的要求,也是网络优化数据
14、可靠、真实的来源。图2-8是GSM无线网络系统用户投诉数据库中的一项记录。图2-8是GSM无线网络系统用户投诉表透过表格,可以从中得知,用户们申告的内容主要集中在对网络信号不稳定、通话质量差等项目。针对用户申告的重要性,除了增加技术培训外,我们对用户申告处理工程师还进行了各种服务培训,包括服务质量管理、市场营销、谈判专攻、客户服务行为规范,这样能够提高用户满意度。三、网络优化的思路(一)一般原理和常用方法介绍1、网络优化的一般原理GSM无线网络优化是通过对现已运行的网络进行话务数据分析、现场测试、数据采集、参数分析、硬件检查等手段,找出影响网络质量的原因,并且通过参数的修改、网络结构的调整、设
15、备配置的调整和采取某些技术手段(如采用MRP的规划办法等),解决网络存在的局部缺陷,确保系统高质量的运行的过程。一般来说,GSM系统网络主要由移动台、基站子系统和网络子系统三个部分组成,其系统框如图3-1:图3-1GSM无线网络优化是一个闭环的处理流程(图3-2),循环往复。在保证充分利用现有网络资源的基础上,采取种种措施,解决网络存在的缺陷,最终达到保证网络质量真正满足用户高速发展的要求。图3-2 无线网络优化流程图2、GSM无线网络优化的常用方法网络优化的方法很多,常通过对OMC数据统计的分析、路测的结果,制定网络调整的方案。结合用户投诉和CQT、DT测试来发现问题,应用各种软件分析,利用
16、信令跟踪分析法、话务统计分析法及路测分析法等方法分析查找问题的根源。以下是几种常用的方法:(1)统计分析法话务统计是了解网络整体性能指标的一个重要途径,反映了无线网络的运行状况主要根据。通过话务统计报告中的各项指标(随机接入成功率、掉话率、切换成功率、每线话务量、话音信道可用率、信道拥塞率、无线接通率等),可以了解到每个无线基站的话务吸收变化、掉话情况,从而发现异常,并结合各种软件工具所收集到的数据,来分析出网络参数设置、网络结构是否合理、频率干扰、是否越区覆盖、硬件故障等问题。针对各种问题,采取不同的措施进行网络改善。(2)DT(驱车测试)DT测试在大型城市测试时长是6小时、中型城市是4小时
17、、小型城市是2小时,DT测试时设定每次呼叫的时长为105S,间隔是15秒,一般车速不应超过40公里/小时。通过DT测试可以了解:基站是否存在拥塞、干扰、掉话等现象;覆盖情况,是否存在盲区;切换关系、切换次数、切换电平是否正常;下行链路是否有同频、邻频干扰;是否有阴影效应;扇区是否接错位;天线下倾角、方位角及天线高度是否合理;分析呼叫接通情况,找出呼叫不通及掉话的原因,为制定网络优化方案和实施网络优化提供依据。(3)CQT定点测试在网络服务区中选取多个测试点,进行一定数量的拨打测试,从以用户的角度来了解真实的网络质量。测试点一般选择在通信比较集中的场合,如酒店、机场、车站、住宅小区等。它是DT测
18、试的重要补充手段。通常可完成DT所无法测试的地方,如:室内覆盖深度、高楼等无线信号较复杂地区。(4)用户投诉通过用户投诉了解网络质量。通过用户对不同区域通话来发现网络覆盖、质量上的问题,结合实地路测或数据分析,能进一步了解网络服务状况。(5)信令分析法信令分析主要是针对有疑问站点的A接口、Abis接口的数据进行跟踪分析。通过话务统计,发现质量指标差的基站,通过对A接口采集数据分析,可以发现切换局数据不全、信令负荷、硬件故障及参数定义错误、链路不畅等问题。通过对Abis接口数据进行收集分析,对LAY3信令进行分析,结合信号质量分布图、频率干扰检测图、接收电平分布图,对信令信道或话音信道占用时长等
19、的分析,可以找出上、下行链路路径损耗过大的问题,还可以发现小区一些无线干扰及隐性硬件故障等问题。(6)TA路测系统分析:利用出租车特有的随机性,采用安装于车上的自动路测终端设备,可以全程监测道路覆盖及通信质量情况。根据TA终端收集的海量数据,经过路测系统处理,可以及时发现问题,并对出现问题的地点进行分析,具有很强的时效性。在网络优化实际工作中,上述这几种方法都是相辅相成。GSM无线网络优化就是利用上述几种方法,围绕接通率、掉话率、拥塞率、话音质量和切换成功率及超闲小区、最坏小区等指标,通过性能统计测试、数据分析、制定实施优化方案、系统调整、重新制定优化目标、性能统计测试的螺旋式循环上升,达到网
20、络质量明显改善的目的。(二)针对上海市通信市场项目的需求,提出优化方案由于GSM移动系统从建设到投入运营的速度很快、周期很短以及用户数量增长得很快,现有的网络结构就要不断地优化和调整。而且移动用户在通信过程中具有“随机接入”、“位置不定”的特点,再加上电波传播环境比较恶劣等因素,因而移动系统便产生了绝大部分与无线网络有关的问题,可以归结为:无线干扰问题、电磁信号覆盖问题和话务阻塞与掉话问题。下面分别就这三方面的网络优化方案进行讨论。(1) GSM移动系统无线信号的发送与接收依赖于在频分多址(FDMA)基础上的时分多址(TDMA)方式,因此空中无线载频的相互影响主要表现为同频干扰、互调干扰、邻道
21、干扰和码间干扰。为了消除或降低上述干扰,可采取如下措施。采用分集天线接收方式,即适当调整定向接收天线的下倾角度以增强基站接收信号的方向性。合理地进行频道配置,使两个采用相同频率组的蜂窝小区相距较远,以保持足够的同频复用距离。同时,使相邻小区同一公司的基站或同一个位置区内移动公司与联通公司的基站避开选择数值相近的频率组。降低基站天线高度,并采用自动功率控制技术防止发信功率过大而带来输出信号的非线性失真。同时,要增大基站内各BTS在共用天线时的耦合隔离度以使互调电平有较大的衰减。基站离反射物较远时,将天线背向反射物,并在接收部分使用均衡器调整均衡时延值,以有效消除时间色散和码间干扰。(2)由于地形
22、的不规则,无线电波不可能百分之百覆盖整个服务区域。例如有的地区,即使接收信号电平的实测值已达到指标的要求,由于信噪比的数值达不到要求,也仍视为盲区。消除盲区实现电磁信号的高覆盖率,一般可采取以下措施:增设直放站,有效解决城市街区之间高大建筑物阻挡的问题;使用泄漏电缆,消除交通隧道、地下停车场、电梯井以及地铁通道中的盲区;由于建筑物的穿透损耗导致一些大型商场、写字楼内信号过弱,可采用室内微微小区基站的配置方式。(3)由于用户是移动的且分布不均匀,在某个时间段内各个蜂窝小区的忙时话务量高低不等,因此造成了高话务量蜂窝区基站的信道阻塞,一些用户难以接入;低话务量蜂窝区的基站信道相对空闲,使得利用率降
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