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【摘 要】详细介绍了GSM网络优化的常规方法、现阶段GSM无线网络优化的方法及网络优化的常见问题和解决方案。
【关键词】GSM；网络优化；常规方法；话务统计；数据分析；参数调整；网络调整
GSM wireless network optimization strategy
Guo Yang-xiong
(Shanxi Tianyuan Communication Design Consulting Co., Ltd Xi'an Shaanxi 710000)
【Abstract】Described in detail the conventional GSM network optimization methods, at this stage of the GSM wireless network optimization and network optimization methods and solutions for common problems.
【Key words】GSM; network optimization;Conventional methods; traffic statistics;Data analysis; parameter adjustment;Network adjustment
1. 引言
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、设备配置的调整和采取某些技术手段，确保系统高质量的运行。
2. GSM无线网络优化的常规方法
网络优化的方法很多，下面重点介绍6种常用的网络优化方法：
2.1 话务统计分析法：OMC话务统计是了解网络性能指标的一个重要途径，它反映了无线网络的实际运行状态。通过对采集到的参数分类处理，形成便于分析网络质量的报告。通过话务统计报告中的各项指标(呼叫成功率、掉话率、切换成功率、每时隙话务量、无线信道可用率、话音信道阻塞率和信令信道的可用率、掉话率及阻塞率等)，可以了解到无线基站的话务分布及变化情况，从而发现异常，并结合其它手段，可分析出网络逻辑或物理参数设置的不合理、网络结构的不合理、话务量不均、频率干扰及硬件故障等问题。
2.2 DT （驱车测试）：在汽车以一定速度行驶的过程中，借助测试仪表、测试手机，对车内信号强度是否满足正常通话要求，是否存在拥塞、干扰、掉话等现象进行测试。通常在DT中根据需要设定每次呼叫的时长，分为长呼（时长不限，直到掉话为止）和短呼（一般取60秒左右，根据平均用户呼叫时长定）两种（可视情况调节时长），路测分析法主要是分析空中接口的数据及测量覆盖，通过DT测试，可以了解：基站分布、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；是否有小岛效应；扇区是否错位；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。
2.3 CQT （呼叫质量测试或定点网络质量测试）：在服务区中选取多个测试点，进行一定数量的拨打呼叫，以用户的角度反映网络质量。测试点一般选择在通信比较集中的场合，如酒店、机场、车站、重要部门、写字楼、集会场所等。它是DT测试的重要补充手段。通常还可完成DT所无法测试的深度室内覆盖及高楼等无线信号较复杂地区的测试，是场强测试方法的一种简单形式。
2.4 用户投诉：通过用户投诉了解网络质量。尤其在网络优化进行到一定阶段时，通过路测或数据分析已较难发现网络中的个别问题，此时通过可能无处不在的用户通话所发现的问题，使我们进一步了解网络服务状况。结合场强测试或简单的CQT测试，我们就可以发现问题的根源。该方法具有发现问题及时，针对性强等特点。
2.5 信令分析法：信令分析主要是对有疑问的站点的A接口、Abis接口的数据进行跟踪分析。通过对A接口采集数据分析，可以发现切换局数据不全(遗漏切换关系)、信令负荷、硬件故障(找出有问题的中继或时隙)及话务量不均(部分数据定义错误、链路不畅等原因)等问题。通过对Abis接口数据进行收集分析，主要是对测量仪表记录的LAY3信令进行分析，同时根据信号质量分布图、频率干扰检测图、接收电平分布图，结合对信令信道或话音信道占用时长等的分析，可以找出上、下行链路路径损耗过大的问题。
2.6 自动路测系统分析：采用安装于移动车辆上的自动路测终端，可以全程监测道路覆盖及通信质量。由于该终端能够将大量的信令消息和测量报告自动传回监控中心，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。
总之，在实际工作中这几种方法必须相辅相成、互为印证。
3. 现阶段GSM无线网络优化方法
网络优化的工作流程具体包括五个方面：系统性能收集、数据分析及处理、制定网络优化方案、系统调整、重新制定网络优化目标。
在网络优化时首先要通过OMC-R采集系统信息，还可通过用户申告、日常CQT测试和DT测试等信息完善问题的采集，了解用户对网络的意见及当前网络存在的缺陷，并对网络进行测试，收集网络运行的数据；然后对收集的数据进行分析及处理，找出问题发生的根源；根据数据分析处理的结果制定网络优化方案，并对网络进行系统调整。调整后再对系统进行信息收集，确定新的优化目标，周而复始直到问题解决，使网络进一步完善。 数据分析与处理是指对系统收集的信息进行全面的分析与处理，主要对电测结果结合小区设计数据库资料，包括基站设计资料、天线资料、频率规划表等。通过对数据的分析，可以发现网络中存在的影响运行质量的问题。如频率干扰、软硬件故障、天线方向角和俯仰角存在问题、小区参数设置不合理、无线覆盖不好、环境干扰、系统忙等。
系统调整即实施网络优化，其基本内容包括设备的硬件调整（如天线的方位、俯仰调整等）、小区参数调整、相邻小区切换参数调整、频率规划调整、话务量调整、天馈线参数调整、覆盖调整等或采用某些技术手段(更先进的功率控制算法、跳频技术、天线分集、采用双层网结构、增加塔放等)。
测试网络调整后的结果。主要包括场强覆盖测试、干扰测试、呼叫测试和话务统计。
4. 网络优化常见问题及优化方案
建立在用户感知度上的网络优化面对的必然是对用户投诉问题的处理，一般有如下几种情况：
4.1 电话不通的现象。
信令建立过程：在手机收到经PCH(寻呼信道)发出的pagingrequest(寻呼请求)消息后，因SDCCH拥塞无法将pagingresponse(寻呼响应)消息发回而导致的呼损。
话音信道分配过程：因无线分配TCH失败(如TCH拥塞，或手机已被MSC分配至某一TCH上，因某种原因占不上TCH而导致链路中断等原因)而导致的呼损。
4.2 电话难打现象。
一般现象是较难占线、占线后很容易掉线等。这种情况首先应排除是否是TCH溢出的原因，如果TCH信道不足，则应增加信道板或通过增加微蜂窝或小区裂变的形式来解决。
4.3 掉话现象。
掉话的原因几乎涉及网络优化的所有方面内容，尤其是在路测时发生的掉话，需要仔细分析。在路测时，需要对发生掉话的地段做电平和切换参数等诸多方面的分析。如果电平足够，多半是因为切换参数有问题或切入的小区无空闲信道。对话务较忙小区，可以让周围小区分担部分话务量。采用在保证不存在盲区的情况下，调整相关小区服务范围的参数，包括基站发射功率、天线参数（天线高度、方位角、俯仰角）、小区重选参数、切换参数及小区优先级设置的调整，以达到缩小拥塞小区的范围，并扩大周围一些相对较为空闲小区的服务范围。
4.4 局部区域话音质量较差。
在日常DT测试中，经常发现有很多微小的区域内，话音质量相当差、干扰大，信号弱或不稳定以及频繁切换和不断接入。这些地方往往是很多小区的交叠区、高山或湖面附近、许多高楼之间等。同样这种情况对全网的指标影响不明显，小区的话务统计报告也反映不出。这种现象一方面是由于频带资源有限，基站分布相对集中，频点复用度高，覆盖要求严格，必然不可避免的会产生局部的频率干扰。
4.5 多径干扰。
如果直达路径信号（主信号）的接收电平与反射、散射等信号的接收电平差小于15dB，而且反射、散射等信号比主信号的时延超过4～5个GSM比特周期（1个比特周期=3.69μs），则可判断此区域存在较强的多径干扰。
多径干扰造成的衰落与频点及所在位置有关。采用跳频技术可以抑制多径干扰，因为跳频技术具有频率分集和干扰分集的特性。同时采用天线分集和智能天线阵，对信号的选择性增强，也能降低多径干扰。
总之，网络优化是一项长期、艰巨的任务，进行网络优化的方法很多，有待于进一步探讨和完善。
参考文献
［1］ 《GSM网络优化—原理与工程（第2版）》张威，2010人民邮电出版社.
［2］ 《GSM原理及其网络优化》韩斌杰、杜新颜、张建斌，2009机械出版室.
［3］ 《GSM移动通信技术原理与应用》中兴通讯VC教育管理中心，人民邮电出版社.
［4］ 《扩频通信》田日才，2007清华大学出版社.
［5］ 《网络优化工艺参数》高维平 杨莹 韩方煜，2009中国石化出版社.
［文章编号］1006-7619（2011）08-24-852
【关键词】GSM；网络优化；常规方法；话务统计；数据分析；参数调整；网络调整
GSM wireless network optimization strategy
Guo Yang-xiong
(Shanxi Tianyuan Communication Design Consulting Co., Ltd Xi'an Shaanxi 710000)
【Abstract】Described in detail the conventional GSM network optimization methods, at this stage of the GSM wireless network optimization and network optimization methods and solutions for common problems.
【Key words】GSM; network optimization;Conventional methods; traffic statistics;Data analysis; parameter adjustment;Network adjustment
1. 引言
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、设备配置的调整和采取某些技术手段，确保系统高质量的运行。
2. GSM无线网络优化的常规方法
网络优化的方法很多，下面重点介绍6种常用的网络优化方法：
2.1 话务统计分析法：OMC话务统计是了解网络性能指标的一个重要途径，它反映了无线网络的实际运行状态。通过对采集到的参数分类处理，形成便于分析网络质量的报告。通过话务统计报告中的各项指标(呼叫成功率、掉话率、切换成功率、每时隙话务量、无线信道可用率、话音信道阻塞率和信令信道的可用率、掉话率及阻塞率等)，可以了解到无线基站的话务分布及变化情况，从而发现异常，并结合其它手段，可分析出网络逻辑或物理参数设置的不合理、网络结构的不合理、话务量不均、频率干扰及硬件故障等问题。
2.2 DT （驱车测试）：在汽车以一定速度行驶的过程中，借助测试仪表、测试手机，对车内信号强度是否满足正常通话要求，是否存在拥塞、干扰、掉话等现象进行测试。通常在DT中根据需要设定每次呼叫的时长，分为长呼（时长不限，直到掉话为止）和短呼（一般取60秒左右，根据平均用户呼叫时长定）两种（可视情况调节时长），路测分析法主要是分析空中接口的数据及测量覆盖，通过DT测试，可以了解：基站分布、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；是否有小岛效应；扇区是否错位；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。
2.3 CQT （呼叫质量测试或定点网络质量测试）：在服务区中选取多个测试点，进行一定数量的拨打呼叫，以用户的角度反映网络质量。测试点一般选择在通信比较集中的场合，如酒店、机场、车站、重要部门、写字楼、集会场所等。它是DT测试的重要补充手段。通常还可完成DT所无法测试的深度室内覆盖及高楼等无线信号较复杂地区的测试，是场强测试方法的一种简单形式。
2.4 用户投诉：通过用户投诉了解网络质量。尤其在网络优化进行到一定阶段时，通过路测或数据分析已较难发现网络中的个别问题，此时通过可能无处不在的用户通话所发现的问题，使我们进一步了解网络服务状况。结合场强测试或简单的CQT测试，我们就可以发现问题的根源。该方法具有发现问题及时，针对性强等特点。
2.5 信令分析法：信令分析主要是对有疑问的站点的A接口、Abis接口的数据进行跟踪分析。通过对A接口采集数据分析，可以发现切换局数据不全(遗漏切换关系)、信令负荷、硬件故障(找出有问题的中继或时隙)及话务量不均(部分数据定义错误、链路不畅等原因)等问题。通过对Abis接口数据进行收集分析，主要是对测量仪表记录的LAY3信令进行分析，同时根据信号质量分布图、频率干扰检测图、接收电平分布图，结合对信令信道或话音信道占用时长等的分析，可以找出上、下行链路路径损耗过大的问题。
2.6 自动路测系统分析：采用安装于移动车辆上的自动路测终端，可以全程监测道路覆盖及通信质量。由于该终端能够将大量的信令消息和测量报告自动传回监控中心，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。
总之，在实际工作中这几种方法必须相辅相成、互为印证。
3. 现阶段GSM无线网络优化方法
网络优化的工作流程具体包括五个方面：系统性能收集、数据分析及处理、制定网络优化方案、系统调整、重新制定网络优化目标。
在网络优化时首先要通过OMC-R采集系统信息，还可通过用户申告、日常CQT测试和DT测试等信息完善问题的采集，了解用户对网络的意见及当前网络存在的缺陷，并对网络进行测试，收集网络运行的数据；然后对收集的数据进行分析及处理，找出问题发生的根源；根据数据分析处理的结果制定网络优化方案，并对网络进行系统调整。调整后再对系统进行信息收集，确定新的优化目标，周而复始直到问题解决，使网络进一步完善。 数据分析与处理是指对系统收集的信息进行全面的分析与处理，主要对电测结果结合小区设计数据库资料，包括基站设计资料、天线资料、频率规划表等。通过对数据的分析，可以发现网络中存在的影响运行质量的问题。如频率干扰、软硬件故障、天线方向角和俯仰角存在问题、小区参数设置不合理、无线覆盖不好、环境干扰、系统忙等。
系统调整即实施网络优化，其基本内容包括设备的硬件调整（如天线的方位、俯仰调整等）、小区参数调整、相邻小区切换参数调整、频率规划调整、话务量调整、天馈线参数调整、覆盖调整等或采用某些技术手段(更先进的功率控制算法、跳频技术、天线分集、采用双层网结构、增加塔放等)。
测试网络调整后的结果。主要包括场强覆盖测试、干扰测试、呼叫测试和话务统计。
4. 网络优化常见问题及优化方案
建立在用户感知度上的网络优化面对的必然是对用户投诉问题的处理，一般有如下几种情况：
4.1 电话不通的现象。
信令建立过程：在手机收到经PCH(寻呼信道)发出的pagingrequest(寻呼请求)消息后，因SDCCH拥塞无法将pagingresponse(寻呼响应)消息发回而导致的呼损。
话音信道分配过程：因无线分配TCH失败(如TCH拥塞，或手机已被MSC分配至某一TCH上，因某种原因占不上TCH而导致链路中断等原因)而导致的呼损。
4.2 电话难打现象。
一般现象是较难占线、占线后很容易掉线等。这种情况首先应排除是否是TCH溢出的原因，如果TCH信道不足，则应增加信道板或通过增加微蜂窝或小区裂变的形式来解决。
4.3 掉话现象。
掉话的原因几乎涉及网络优化的所有方面内容，尤其是在路测时发生的掉话，需要仔细分析。在路测时，需要对发生掉话的地段做电平和切换参数等诸多方面的分析。如果电平足够，多半是因为切换参数有问题或切入的小区无空闲信道。对话务较忙小区，可以让周围小区分担部分话务量。采用在保证不存在盲区的情况下，调整相关小区服务范围的参数，包括基站发射功率、天线参数（天线高度、方位角、俯仰角）、小区重选参数、切换参数及小区优先级设置的调整，以达到缩小拥塞小区的范围，并扩大周围一些相对较为空闲小区的服务范围。
4.4 局部区域话音质量较差。
在日常DT测试中，经常发现有很多微小的区域内，话音质量相当差、干扰大，信号弱或不稳定以及频繁切换和不断接入。这些地方往往是很多小区的交叠区、高山或湖面附近、许多高楼之间等。同样这种情况对全网的指标影响不明显，小区的话务统计报告也反映不出。这种现象一方面是由于频带资源有限，基站分布相对集中，频点复用度高，覆盖要求严格，必然不可避免的会产生局部的频率干扰。
4.5 多径干扰。
如果直达路径信号（主信号）的接收电平与反射、散射等信号的接收电平差小于15dB，而且反射、散射等信号比主信号的时延超过4～5个GSM比特周期（1个比特周期=3.69μs），则可判断此区域存在较强的多径干扰。
多径干扰造成的衰落与频点及所在位置有关。采用跳频技术可以抑制多径干扰，因为跳频技术具有频率分集和干扰分集的特性。同时采用天线分集和智能天线阵，对信号的选择性增强，也能降低多径干扰。
总之，网络优化是一项长期、艰巨的任务，进行网络优化的方法很多，有待于进一步探讨和完善。
参考文献
［1］ 《GSM网络优化—原理与工程（第2版）》张威，2010人民邮电出版社.
［2］ 《GSM原理及其网络优化》韩斌杰、杜新颜、张建斌，2009机械出版室.
［3］ 《GSM移动通信技术原理与应用》中兴通讯VC教育管理中心，人民邮电出版社.
［4］ 《扩频通信》田日才，2007清华大学出版社.
［5］ 《网络优化工艺参数》高维平 杨莹 韩方煜，2009中国石化出版社.
［文章编号］1006-7619（2011）08-24-852