畢業(yè)設(shè)計（論文）GSM移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

1、江西現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院江西現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）畢業(yè)設(shè)計（論文） 題目：題目：gsm 移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 姓 名 學(xué) 院 信息工程學(xué)院 專 業(yè) 通信技術(shù) 班 級 08 通信 指導(dǎo) 教師 提交 時間 2010 年 10 月 31 日 論文題目: gsm 移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 姓 名： 班 級：08 通信 指導(dǎo)教師： 摘要：1993 年，gsm 網(wǎng)絡(luò)在我國開始進(jìn)入商業(yè)用途，距今有 14 年， 目前我國 gsm 網(wǎng)絡(luò)用戶已超過 3.7 億，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和容量都居世界第一，我國 通信網(wǎng)絡(luò)面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。 一方面由于移動用戶數(shù)目的驚人發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大，但頻率資源 匱乏，無線網(wǎng)絡(luò)的頻率復(fù)

2、用系數(shù)越來越小，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模龐大導(dǎo)致出現(xiàn)的問題也 越來越多樣化和復(fù)雜化，此時單靠日常的維護(hù)已經(jīng)無法切實(shí)地為廣大移動用 于提供高質(zhì)量的移動通信服務(wù)。 另一方面隨著競爭的激烈和用戶的高要求，如何使網(wǎng)絡(luò)達(dá)到最佳的運(yùn)行 狀態(tài)，如何提高通信質(zhì)量，提高網(wǎng)絡(luò)的平均服務(wù)水平以及提高系統(tǒng)設(shè)備利用 率，已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的首要任務(wù)。特別是我國 gsm 網(wǎng)絡(luò)在擴(kuò)容時普遍存 在周期短，速度快的情況，導(dǎo)致工程中留下很多質(zhì)量問題，需要在后期的網(wǎng) 絡(luò)優(yōu)化中解決。 關(guān)鍵詞：gsm 頻率復(fù)用 通信質(zhì)量 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 目 錄 引 言 .4 1 gsm 系統(tǒng)簡介.5 1.2 gsm 網(wǎng)絡(luò)接口 .8 1.3 頻率配置.10 1.4 信道分類

3、.11 2 gsm 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化目標(biāo)和流程.14 2.1 gsm 無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的目標(biāo) .14 2.2 gsm 無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的流程 .15 3 室內(nèi)覆蓋的優(yōu)化 .20 3.1 室內(nèi)覆蓋優(yōu)化的意義.20 3.2 改善室內(nèi)覆蓋的方法及手段.21 3.4 不同信號源比較.22 4 天線在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的作用 .27 4.1 天線的主要性能指標(biāo).27 4.2 優(yōu)化中天線的選擇.30 5 掉話的分析和解決方法 .33 5.1 由于切換導(dǎo)致的掉話 .33 5.2 由于干擾而導(dǎo)致的掉話.36 5.3 天饋線原因產(chǎn)生掉話的情況 .39 6 大學(xué)園區(qū)高話務(wù)解決方案.41 6.1 高話務(wù)簡要分析.41 6.2 方案簡要分析

4、.42 6.3 對于高校話務(wù)問題的幾點(diǎn)考慮.44 結(jié)束語 .46 致謝 .47 參考文獻(xiàn) .48 引 言 我國的 gsm 網(wǎng)絡(luò)正在迅速的發(fā)展，最大的問題是城市通信熱點(diǎn)的增多，以及農(nóng)村的 全面覆蓋，為實(shí)現(xiàn) gsm 網(wǎng)絡(luò)無縫隙覆蓋，保持高的通話質(zhì)量，gsm 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作任重道 遠(yuǎn)。 移動通信網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)與固定電話網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)之間的差別是很大的，最大的區(qū)別是移 動通信網(wǎng)絡(luò)的不可以預(yù)知性，比如周圍環(huán)境，話務(wù)量等。另外，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中有大量的小 區(qū)設(shè)計參數(shù)，這在固定電話網(wǎng)中是沒有的，這些小區(qū)設(shè)計參數(shù)大多數(shù)是可以調(diào)整的，比 如接入電平門限，切換電平門限，相鄰小區(qū)定義，頻率配制等，他們會直接影響網(wǎng)絡(luò)的 服務(wù)質(zhì)量，所

5、以為了保證整個移動網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量，就必須不停的觀察和檢測整個移動 網(wǎng)，找出并排除故障，提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量（如提高接通率，提高話音質(zhì)量，降低掉話率等）， 這是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的基本任務(wù)，一個完善的網(wǎng)絡(luò)往往需要經(jīng)歷從最初的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，工程建設(shè)， 投入使用，到日常維護(hù)，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的歷程，并進(jìn)入循環(huán)，對相對穩(wěn)定的 gsm 網(wǎng)絡(luò)加強(qiáng)優(yōu) 化工作，搞好運(yùn)行維護(hù)，提高通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。 本文分五個部分進(jìn)行討論，首先介紹 gsm 系統(tǒng)的構(gòu)造，網(wǎng)絡(luò)接口等基本知識。然后 在第二部分中對優(yōu)化工作目標(biāo)和流程進(jìn)行介紹，第三部分介紹室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的優(yōu)化。天 線的優(yōu)化在第四部分中介紹，第五章對掉話的原因進(jìn)行分析和解決。 所以本文從理論技術(shù)方面對 g

6、sm 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化進(jìn)行探討，在實(shí)際應(yīng)用中，要根據(jù)不同的 情況選擇不同的優(yōu)化方案。 1 gsm 系統(tǒng)簡介 1.1gsm 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) gsm（global system for mobile communications；全球移動通信系統(tǒng)） 主要分交換部分和無線部分。其中交換部分和 pstn 網(wǎng)很類似，而無線部 分是 gsm 網(wǎng)絡(luò)特有的由于無線特有的移動行，復(fù)雜性，以及傳播條件惡劣 所帶來的衰落等原因，直接影響了無線通信的質(zhì)量，所以無線部分是優(yōu)化 的重點(diǎn)對象。一套完整的 gsm 蜂窩系統(tǒng)主要由：ms（移動臺）， bss（基站子系統(tǒng)），nss（交換網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)），oss（操作支持子系統(tǒng)）， 這四大部分組成，

7、gsm 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。 圖 1：gsm 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 1.1.1 ms（移動臺） ms 是用戶唯一能接觸到的 gsm 系統(tǒng)中的設(shè)備。他分為移動終端 （mt）和 sim 卡兩部分。sim 卡也叫做用戶識別卡，主要用于識別用戶 的身份，計費(fèi)等功能。 1.1.2 bss（基站子系統(tǒng)） 由 bts（基站收發(fā)信臺）和 bsc（基站控制器）兩部分實(shí)體組成。一 個 bsc 可以控制數(shù)十個 bts，bts 可以和 bsc 直接連接，也可以通過基 站接口設(shè)備（bie）采用遠(yuǎn)程控制的連接方式于 bsc 連接。 (1) bts 屬于 bss 的無線部分，主要負(fù)責(zé)接收和發(fā)送信息，由 bsc 控制， bts 主要

8、由基帶單元，載頻單元，控制單元和天饋單元組成。 (2) bsc 屬于 bss 的控制部分，主要負(fù)責(zé)各借口的管理，承擔(dān)無線資源 和無線參數(shù)管理。bsc 由朝向于 msc 相連的 a 借口或者與變碼交 換器的 ater 接口的數(shù)字中繼部分，朝向 bts 相練的 abis 接口或者 bs 接口的 bts 部分，公共處理部分，和交換部分組成。 1.1.3 nss（網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)） 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)主要包括有 gsm 系統(tǒng)的交換功能和用于擁護(hù)數(shù)據(jù)與移動 性管理，安全性管理所需的數(shù)據(jù)庫功能，它對 gsm 移動用戶之間通信和 gsm 移動用戶與其他通信網(wǎng)用戶之間通信起著管理作用。nss 由一系列功 能實(shí)體構(gòu)成。 (1

9、) msc 移動業(yè)務(wù)交換中心。 移動業(yè)務(wù)交換中心是網(wǎng)絡(luò)的核心，他提供交換功能及面向系統(tǒng)其他功 能實(shí)體：bss，hlr，auc，eir，omc 和面向固定網(wǎng)的接口功能把移動 用戶與移動用戶，移動用戶與固定網(wǎng)用戶互相連接起來。 (2) 訪問用戶位置寄存器（vlr） 訪問用戶位置寄存器（vlr）是服務(wù)于其控制區(qū)域內(nèi)移動用戶的，存 儲著進(jìn)入其控制區(qū)域內(nèi)已登記的移動用戶相關(guān)信息，為已登記的移動用戶 提供建立呼叫接續(xù)的必要條件。vlr 從該移動用戶的歸屬用戶位置寄存 （hlr）處獲取，并存儲必要的數(shù)據(jù)。一旦移動用戶離開該 vlr 的控制 區(qū)域，則重新在另一個 vlr 登記，原 vlr 將取消臨時記錄的該移

10、動用戶 數(shù)據(jù)。因此，vlr 可看作為一個動態(tài)用戶數(shù)據(jù)庫。vlr 功能總是在每個 msc 中綜合實(shí)現(xiàn)的。 (3) 歸屬用戶位置寄存器（hlr） 歸屬用戶位置寄存器（hlr）是 gsm 系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫，存儲著該 hlr 控制的所有存在的移動用戶的相關(guān)數(shù)據(jù)。一個 hlr 能夠控制若干個 移動交換區(qū)域以及整個移動通信網(wǎng)，所有移動用戶重要的靜態(tài)數(shù)據(jù)都存儲 在 hlr 中，這包括移動用戶識別號碼、訪問能力、用戶類別和補(bǔ)充業(yè)務(wù) 等數(shù)據(jù)。hlr 還存儲且為 msc 提供關(guān)于移動用戶實(shí)際漫游所在的 msc 區(qū)域相關(guān)動態(tài)信息數(shù)據(jù)。這樣，任何入局呼叫可以即刻按選擇 路徑送到被 叫的用戶。 (4) 鑒權(quán)中心（auc

11、） gsm 系統(tǒng)采取了特別的安全措施，例如用戶鑒權(quán)、對無線接口上的 話音、數(shù)據(jù)和信號信息進(jìn)行保密等。因此，鑒權(quán)中心（auc）存儲著鑒權(quán) 信息和加密密鑰，用來防止無權(quán)用戶接入系統(tǒng)和保證通過無線接口的移動 用戶通信的安全。auc 屬于 hlr 的一個功能單元部分，專用于 gsm 系統(tǒng)的安全性管理。 (5) 移動設(shè)備識別寄存器（eir） 移動設(shè)備識別寄存器（eir）存儲著移動設(shè)備的國際移動設(shè)備識別碼 （imei），通過檢查白色清單、黑色清單或灰色清單這三種表格，在表格 中分別列出了準(zhǔn)許使用的、出現(xiàn)故障需監(jiān)視的、失竊不準(zhǔn)使用的移動設(shè)備 的 imei 識別碼， 1.1.4 操作支持子系統(tǒng)（oss） 操作

12、支持子系統(tǒng)（oss）需完成許多任務(wù)，包括移動用戶管理、移動 設(shè)備管理以及網(wǎng)路操作和維護(hù)。移動用戶管理可包括用戶數(shù)據(jù)管理和呼叫 計費(fèi)。用戶數(shù)據(jù)管理一般由歸屬用戶位置寄存器（hlr）來完成這方面的 任務(wù)，hlr 是 nss 功能實(shí)體之一。用戶識別卡 sim 的管理也可認(rèn)為是 用戶數(shù)據(jù)管理的一部分，但是，作為相對獨(dú)立的用戶識別卡 sim 的管理， 還必須根據(jù)運(yùn)營部門對 sim 的管理要求和模式采用專門的 sim 個人化設(shè) 備來完成。呼叫計費(fèi)可以由移動用戶所訪問的各個移動業(yè)務(wù)交換中心 msc 和 gmsc 分別處理，也可以采用通過 hlr 或獨(dú)立的計費(fèi)設(shè)備來集中處 理計費(fèi)數(shù)據(jù)的方式。移動設(shè)備管理是由移

13、動設(shè)備識別寄存器（eir）來完成 的，eir 與 nss 的功能實(shí)體之間是通過 ss7 信令網(wǎng)路的接口互連，為此， eir 也歸入 nss 的組成部分之一。網(wǎng)路操作與維護(hù)是完成對 gsm 系統(tǒng) 的 bss 和 nss 進(jìn)行操作與維護(hù)管理任務(wù)的，完成網(wǎng)路操作與維護(hù)管理的 設(shè)施稱為操作與維護(hù)中心（omc）。 1.2gsm 網(wǎng)絡(luò)接口 在實(shí)際的 gsm 通信網(wǎng)絡(luò)中，由于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不同，運(yùn)營環(huán)境不同和設(shè) 備生產(chǎn)廠家的不同，上述的各個部分可以有不同的配置方法。為了各個廠 家所生產(chǎn)的設(shè)備可以通用，各部分的連接必須嚴(yán)格符合規(guī)定的接口標(biāo)準(zhǔn)以 及相應(yīng)的協(xié)議。 1.2.1 主要接口 gsm 系統(tǒng)的主要接口是指 a 接

14、口、abis 接口和 um 接口。這三種主要 接口的定義和標(biāo)準(zhǔn)化可保證不同廠家生產(chǎn)的移動臺、基站子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)子 系統(tǒng)設(shè)備能夠納入同一個 gsm 移動通信網(wǎng)運(yùn)行和使用，主要接口示意圖如 圖 2 所示。 圖 2：主要接口示意圖 1.2.2 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)內(nèi)部接口 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)內(nèi)部接口包括 b、c、d、e、f、g 接口，nss 內(nèi)部接口如 圖 3 所示。 1.2.3 gsm 系統(tǒng)與其它公用電信網(wǎng)接口。 gsm 系統(tǒng)通過 msc 與公共電信網(wǎng)互連。一般采用 7 號信令系統(tǒng)接口。 其物理鏈接方式是 msc 與 pstn 或 isdn 交換機(jī)之間采用 2.048mb/s 的 pcm 數(shù)字傳輸鏈路實(shí)現(xiàn)的。 圖 3

15、：nss 內(nèi)部接口 1.3 頻率配置 1.3.1 工作頻段 gsm900m 頻段： 上行 890915mhz（移動臺發(fā)，基站收）； 下行 935960mhz（基站發(fā)，移動臺收）； 收、發(fā)頻率間隔為 45mhz。 移動臺采用較低頻段發(fā)射，傳播損耗較低，有利于補(bǔ)償上、下行功率 不平衡的問題。由于載頻間隔是 0.2mhz，因此 gsm 系統(tǒng)整個工作頻段分 為 124 對載頻，其頻道序號用 n 表示，則上、下兩頻段中序號為 n 的載頻 可用公式(1-1)和(1-2)計算： 上頻段：mhz (1-1) )2 . 0890()(nnfl 下頻段：mhz (1-2)2 . 0935()(nnfh 式中：n1

16、124。 例如 n1，mhz，mhz，其它序號的載頻依次類推。 2 . 890) 1 ( l f 2 . 935) 1 ( h f 每個載頻有 8 個時隙，因此 gsm 系統(tǒng)共有 1248992 個物理信道。 1.3.2 干擾保護(hù)比 同頻干擾保護(hù)比：c/i（載頻/干擾）9db； 鄰頻干擾保護(hù)比：c/i（載頻/干擾）9db； 載頻偏離 400khz 時的干擾保護(hù)比：c/i（載頻/干擾）41db； 工程設(shè)計時需對以上的 c/i 值另加 3db 余量。 1.4 信道分類 無線子系統(tǒng)的物理信道支撐著邏輯信道。邏輯信道可分為業(yè)務(wù)信道 （tch）和控制信道（cch）兩大類，其中后者也稱信令信道，gsm 系

17、統(tǒng) 信道如圖 4 所示。 1.4.1 業(yè)務(wù)信道 業(yè)務(wù)信道 tch 主要傳輸數(shù)字話音或數(shù)據(jù)，其次還有少量的隨路控制信 令。 (1)話音業(yè)務(wù)信道。載有編碼話音的業(yè)務(wù)信道分為全速率話音業(yè) 務(wù)信道（tch/fs）和半速率話音業(yè)務(wù)信道（tch/hs）兩者的總速率分別 為 22.8kb/s 和 11.4kb/s。 (2)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道。在全速率或半速率信道上，通過不同的速率適配和 信道編碼，可使用不同的速率業(yè)務(wù)。 圖 4：gsm 信道系統(tǒng) 1.4.2 控制信道 控制信道（cch）用于傳送信令和同步信號。它主要有三種：廣播信 道（bch）、公共控制信道（ccch）和專用控制信道（dcch）。 (1) 廣播信道

18、（bch）：廣播信道是單方向控制信道，用于基站向移 動臺廣播公用的信息。傳輸內(nèi)容主要是移動臺入網(wǎng)和呼叫建立所需要的有 關(guān)信息。其中又可分為：頻率校正信道（fcch）、同步信道（sch）、廣 播控制信道（bcch）。 (2) 公共控制信道（ccch）：ccch 是一種雙向控制信道，用于呼叫 接續(xù)階段傳輸鏈路連接所需要的控制信令。其中又可分為：尋呼信道 （pch）、隨機(jī)接入信道（rach）、準(zhǔn)許接入信道（agch）。 (3) 專用控制信道（dcch）：dcch 是雙向控制信道，其用途是在呼 叫接續(xù)階段以及在通信進(jìn)行當(dāng)中，在移動臺和基站之間傳輸必須的控制信 息。其中又可分為：獨(dú)立專用控制信道（sdc

19、ch）、慢速輔助控制信道 （sacch）、快速輔助控制信道（facch）。 2 gsm 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化目標(biāo)和流程 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是高層次的維護(hù)工作，是通過采用新技術(shù)手段以及優(yōu)化工具 對網(wǎng)絡(luò)參數(shù)及網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行合理的調(diào)整，從而提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的維護(hù)工作。 可采用室內(nèi)分布、跳頻、同心圓技術(shù)、dtx、功率控制等手段減少干擾， 增大網(wǎng)絡(luò)容量，改善無線環(huán)境；通過調(diào)整天線角度，增益，方位角，俯仰 角以及功率大小，選擇最佳站址，調(diào)整載頻配置，均衡話務(wù)分布，改善網(wǎng) 絡(luò)質(zhì)量，獲得最佳覆蓋效果等等。 2.1 gsm 無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的目標(biāo) 2.1.1 滿足所需的容量 站在用戶的角度上，用戶希望在任何地方一打電話就通，話音質(zhì)量很 好，并

20、且不掉話。要做到這些，直接面以用戶的無線網(wǎng)絡(luò)必須能提供足夠 的業(yè)務(wù)容量，有線通信中每個用戶有自己的用戶線，但移動則是用戶共用 無線電信道，業(yè)務(wù)容量與每個用戶的業(yè)務(wù)量有關(guān)，也與無線信道的呼損有 關(guān)，國外運(yùn)營者呼損一般取 2%，我國由于經(jīng)濟(jì)原因在大區(qū)時呼損可用 5% 市區(qū)則要取 2%。 2.1.2 覆蓋所需覆蓋的地區(qū) 移動網(wǎng)應(yīng)提供盡可能大的覆蓋范圍。許多國家電信主管部門在開始蜂 窩業(yè)務(wù)時，對運(yùn)營者在地理的覆蓋與人中的覆蓋均限定在某個時間內(nèi)要達(dá) 到一定目標(biāo)。首先應(yīng)覆蓋用戶最多的地方，同時要考慮有一定的面，面越 大越吸引用戶。今年我們提出了要覆蓋的重點(diǎn)地區(qū)，同時還要求在全國鋪 開，擴(kuò)大覆蓋面。覆蓋與無

21、線電傳播有密切關(guān)系，所用頻段、地面移動狀 態(tài)決定了其傳播的特點(diǎn)。 2.1.3 好的質(zhì)量 覆蓋率 90%； 話音質(zhì)量 4 分 無線信道阻塞率 2-5% 掉話率 2% 移動通信的傳播決定了在覆蓋區(qū)內(nèi)不可能是 100%覆蓋，期望在覆蓋 區(qū)內(nèi)死角越少越好，關(guān)鍵是衰落儲備是否足夠。 話音質(zhì)量取決于信號電平和干擾的電平。有時信號很強(qiáng)，但質(zhì)量不好， 就是由于干擾問題。 掉話的原因很多，與信號的電平、干擾的電平、切換電平等都有關(guān)。 要達(dá)到這些目標(biāo)，花很多錢能辦到，但一個優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)是在能滿足 上述要求的同時，花錢最少，這就需要精心地規(guī)劃和設(shè)計。經(jīng)濟(jì)性依賴可 用頻率的多少和設(shè)備的價格，使用頻率要經(jīng)濟(jì)，建網(wǎng)要經(jīng)濟(jì)

22、。 2.2 gsm 無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的流程 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的過程實(shí)際上是一個循環(huán)過程，首先要對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行普查，數(shù) 據(jù)采集，然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最后制定和實(shí)施方案。如果該套方案的實(shí) 施不能滿足優(yōu)化的要求，則從新從網(wǎng)絡(luò)普查開始循環(huán)優(yōu)化的流程，gsm 網(wǎng) 絡(luò)優(yōu)化工作流程圖如圖 5 所示。 網(wǎng)絡(luò)普查數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)分析 制定和實(shí)施優(yōu)化方案 圖 5：gsm 優(yōu)化工作流程圖 2.2.1 網(wǎng)絡(luò)普查 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是一個系統(tǒng)工程。網(wǎng)絡(luò)普查是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的準(zhǔn)備階段，它 主要包括： (1) 資料調(diào)查 調(diào)查本次優(yōu)化前的最新技術(shù)文件（如已有設(shè)計、測試結(jié)果，上一次優(yōu) 化的技術(shù)總結(jié)報告，用戶申告等），包括全網(wǎng) msc、hlr、bsc，bts

23、的 容量和所在的物理位置，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，中繼電路數(shù)量及質(zhì)量，同步方式和信 令方式，當(dāng)前網(wǎng)上本地用戶、漫游用戶數(shù)及密度分布，用戶投訴的熱點(diǎn)地 區(qū)等內(nèi)容。 (2) 系統(tǒng)檢查 利用操作維護(hù)中心（omc）檢查網(wǎng)管上顯示的告警點(diǎn)；檢查 bts 和 bsc 數(shù)據(jù)庫，核實(shí)頻點(diǎn)分配、lac 劃分、載頻數(shù)量、鄰近小區(qū)關(guān)系，切換 條件等；檢查交換機(jī)數(shù)據(jù)庫，核實(shí)有關(guān) hlr、vlr 無線網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。有時在 網(wǎng)絡(luò)普查之后，就可發(fā)現(xiàn)明顯不合理、需要優(yōu)化的方面，就可以制定和實(shí) 施優(yōu)化。 2.2.2 數(shù)據(jù)采集 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是在充分了解網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)的前提下進(jìn)行的。因此，數(shù)據(jù)采 集是一個非常重要的環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)采集包括： (1) 通過交換操

24、作維護(hù)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)采集 通過交換操作維護(hù)中心（omc-s）可以獲得 msc 話務(wù)統(tǒng)計，包括網(wǎng) 內(nèi) msc、vlr、hlr、 ccs6、小區(qū)，中繼群、錄音通知等，及網(wǎng)外側(cè)呼 叫其他業(yè)務(wù)網(wǎng)（含固定網(wǎng)，130 網(wǎng)，90 網(wǎng)，長城網(wǎng)等）各方向的來去話務(wù) 量。對于交換機(jī)可統(tǒng)計到各信令點(diǎn)的信令負(fù)荷、忙時鑒權(quán)次數(shù)、忙時 tmsi 分配次數(shù)、vlr 用戶數(shù)、關(guān)機(jī)或脫網(wǎng)用戶數(shù)、業(yè)務(wù)類型使用頻率、忙時位 置更新次數(shù)等。利用這些數(shù)據(jù)，結(jié)合 gsm 的當(dāng)時運(yùn)行情況，可修改 msc 和 bsc 參數(shù)，減輕其工作負(fù)荷。 (2) 通過基站操作維護(hù)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)采集 通過基站操作維護(hù)中心（omc-r）可以獲得 bsc 話務(wù)統(tǒng)計

25、（moc 話 務(wù)量、mtc 話務(wù)量、位置更新、切換、小區(qū)話務(wù)量、話務(wù)信道和信令信道 等）?？山y(tǒng)計小區(qū)內(nèi)主被叫應(yīng)答率、tch 分配成功率、ich 分配失敗原因 占有率、掉話率、忙時話務(wù)量、tch 平均占用時長、忙時占用冗 h 信道數(shù)、 切換（來去）鄰近小區(qū)及成功率，切換失敗原因占有率等。利用這些指 標(biāo)可分析該小區(qū)基站工作狀況及優(yōu)化方向。 (3) 使用儀表在有線部分進(jìn)行測量采集 使用儀表在有線部分進(jìn)行測量采集。將 mpa7300 信令測試儀跨接在 a 接口和 a 接口。 mpa7300 信令測試儀可啟動計數(shù)器記錄特定時段內(nèi)事 件的發(fā)生次數(shù)，并實(shí)時跟蹤記錄 ccs7 信令。結(jié)合 gsm 規(guī)范，就可知

26、道話 音信道分配失敗過程中，各種原因所占比例；切換失敗過程中，各種原因 所占比例；掉話率等指標(biāo)。 (4) 通過某些工具對無線接口進(jìn)行測試采集 借助測試儀表。測試手機(jī)及測試車等工具結(jié)合地理信息圖和網(wǎng)絡(luò)資源配置 對無線接口（um）部分進(jìn)行測試采集。需要測試的主要內(nèi)容有：呼叫通話 測試、掃頻測試、場強(qiáng)測試、干擾測試、切換測試、鎖頻測試、位置更新 測試、雙頻網(wǎng)評估測試等。需要采集的主要參數(shù)有：主鄰小區(qū)場強(qiáng)、載干 比、越區(qū)切換位置、越區(qū)切換電平、掉話數(shù)、誤碼率、失幀率、小區(qū)歸屬 參數(shù)、全部第三層上下行信令采集和解碼等。 2.2.3 數(shù)據(jù)分析 綜合所獲得的數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。從交換機(jī)的操作維護(hù)中心 （om

27、c-s）和基站系統(tǒng)的操作維 護(hù)中心（omc-r）獲得話務(wù)統(tǒng)計報表， 然后用后臺軟件加以處理。包括針對無線網(wǎng)絡(luò)而言的全網(wǎng)接通率。話音信 道掉話率，信令信道掉話率。切換成功率和切換失敗原因占有率等。 對無線部分測試采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得到場強(qiáng)覆蓋分布圖、比特誤 碼率分布圖、幀丟失率分布圖、有效相鄰小區(qū)分布圖。同鄰頻干擾分布圖 等，以及雙頻網(wǎng)評估，呼叫過程事件和發(fā)生的頻度統(tǒng)計報告，從而得到網(wǎng) 絡(luò)覆蓋盲區(qū)定位。網(wǎng)絡(luò)干擾（上下行）區(qū)定位、切換分析報告等。 2.2.4 制定和實(shí)施優(yōu)化方案 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)普查發(fā)現(xiàn)的明顯不合理之處制定和實(shí)施優(yōu)化方案。一般這時是 進(jìn)行初級層次的優(yōu)化，進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量就要進(jìn)行較高

28、層次的優(yōu)化， 它需要周期性地、漸進(jìn)地進(jìn)行，根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果制定和實(shí)施優(yōu)化方案。 (1) 初級層次的優(yōu)化 “清網(wǎng)排障”很見效，特別是在工程割接后直到系統(tǒng)終驗前這段時間進(jìn) 行，如數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)垃圾的清理。根據(jù)話務(wù)量報表及銷售計劃，調(diào)整每個 小區(qū)所需載頻數(shù)目和各局向中繼電路數(shù)，及時修改配置。應(yīng)用頻率規(guī)劃軟 件和手工補(bǔ)償，獲得新增載頻頻點(diǎn)。針對從 omc 獲得的告警點(diǎn)和 um 測 量時發(fā)現(xiàn)的問題，利用 sitemaster 測試儀表檢查天饋線系統(tǒng)，如：無線 輸出功率、饋線回?fù)p及大線角度、類型、高度與設(shè)計是否一致。利用 hp8594e 測試儀表檢查基站硬件，如：設(shè)備模塊輸出功率、放大增益、測 試點(diǎn)工作電平

29、、濾波器輸出波形等。這樣可對不良基站進(jìn)行處理，故障盤 替換，調(diào)整天線，甚至基站搬遷等。 (2) 常規(guī)的調(diào)整方法 根據(jù)數(shù)據(jù)分析得到的用戶分布及話務(wù)分布提高交換機(jī)處理效率，增加 容量，調(diào)整信道數(shù)，變更基站位置、切換參數(shù)、頻率、小區(qū)參數(shù)等。對盲 區(qū)、高速公路、室內(nèi)區(qū)域、偏遠(yuǎn)地區(qū)，高話務(wù)量地區(qū)可考慮增加信道或增 建基站、設(shè)置微蜂窩、宏蜂窩、直放站及（智能）同心圓、頻率復(fù)用等技 術(shù)。直放站選型時，應(yīng)重視天線前后向比和非線性失真。 根據(jù)測試到的盲點(diǎn)和話音質(zhì)量較差地區(qū)數(shù)據(jù)，調(diào)整天線的角度、高度、 傾角、類型、連接及 bts 發(fā)射功率。必要時，可更換基站位置。首先，利 用規(guī)劃與優(yōu)化軟件模擬計算調(diào)整后的效果，若

30、滿意，調(diào)整天線參數(shù)，然后 進(jìn)行無線測試工作，反復(fù)進(jìn)行模擬、調(diào)整、測試、比較工作，直到實(shí)現(xiàn)良 好的服務(wù)狀態(tài)。 根據(jù)有線部分的測試得到的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，分析網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量（qos）差 的原因。修改 msc 或 bsc 數(shù)據(jù)庫（諸如位置區(qū)域 lac、切換條件、鑒權(quán) 條件、鄰近小區(qū)、tmsi 再分配條件，bsc 和 rts 歸屬關(guān)系等）后，再進(jìn) 行統(tǒng)計。每次盡量只修改一個參數(shù)，通過反復(fù)修改、統(tǒng)計、比較以得到較 佳的指標(biāo)。 另外，通過 msc 和 bsc 軟件版本升級、打補(bǔ)丁等可獲得新的統(tǒng)計功 能、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)和更加良好的工作狀態(tài)。采用完善的錄音通知系統(tǒng)、短信息、 語音信箱等新業(yè)務(wù)，有利于減少無效呼叫，提高接通率。

31、 3 室內(nèi)覆蓋的優(yōu)化 3.1 室內(nèi)覆蓋優(yōu)化的意義 隨著市區(qū)基站密度加大，優(yōu)化工作的深入，城市的室外覆蓋已基本做 到了無縫連接，話音質(zhì)量也進(jìn)一步得到改善。由于用戶在大型建筑物（尤 其是酒店、商務(wù)和商業(yè)中心、大型購物商場、停車場等）內(nèi)使用移動電話 所產(chǎn)生的話務(wù)量日益增加，用戶已不滿足于只有室外覆蓋良好的移動通信 服務(wù)，同時也要求網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商能提供室內(nèi)覆蓋良好的服務(wù)，但此類場所由 于其建筑體自身的原因（如墻體較厚、面積較大、樓層較高等等），往往 是網(wǎng)絡(luò)覆蓋的盲區(qū)或信號特別差。尤其是目前大部分用戶所使用的 gsm 系 統(tǒng)，其信號的穿透能力比模擬系統(tǒng)更弱，現(xiàn)象也就更明顯。因此，解決好 室內(nèi)覆蓋，滿足用戶的

32、需求，提高網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量，也就成為工程建設(shè)和 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作的一項重要內(nèi)容。 從狹義上來講，室內(nèi)覆蓋問題僅僅是對室內(nèi)覆蓋盲區(qū)的改善，解決電 話打不出去的問題。從廣義上來講，室內(nèi)覆蓋問題包括對室內(nèi)移動通信話 音質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、系統(tǒng)容量的改善問題。除了對諸如地下室，一、二層 等通信盲區(qū)提供覆蓋外，同時也應(yīng)對建筑物的高層部分因接收到來自多方 向的雜亂不穩(wěn)定信號而導(dǎo)致掉話、斷續(xù)、切換不成功等方面進(jìn)行改善。同 時，室內(nèi)覆蓋作為一種擴(kuò)容手段，對在高話務(wù)量地區(qū)分擔(dān)室外基站話務(wù)， 增加網(wǎng)絡(luò)容量，使室內(nèi)話務(wù)在室內(nèi)吸收，減少同頻干擾也起很大作用。另 外，良好的室內(nèi)覆蓋，對于提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的形象，為用戶提供更好更完

33、善的隨時隨地通信服務(wù)，提高企業(yè)競爭力具有很大的意義。 3.2 改善室內(nèi)覆蓋的方法及手段 改善室內(nèi)覆蓋，有兩種基本方法：一種是加大室外信號解決室內(nèi)覆蓋； 另一種是采用室內(nèi)信號分布系統(tǒng)方式。 3.2.1 加大室外信號解決室內(nèi)覆蓋方式 在存在室內(nèi)盲區(qū)的地方附近安置直放站，或提高覆蓋該地方基站發(fā)射 功率，提高室外信號強(qiáng)度，利用電磁波的穿透能力而達(dá)到解決室內(nèi)覆蓋問 題。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是：簡單、快捷，不需要花很大的投資，工程工作量 較小，不需要在建筑物中作布線，建設(shè)速度較快。這種方式對于在一些網(wǎng) 絡(luò)還不是很完善的地方，一方面不但解決了室內(nèi)覆蓋的問題，另一方面也 解決了周圍地區(qū)覆蓋和話務(wù)吸收，是一種一舉兩得

34、的事情。但在網(wǎng)絡(luò)已經(jīng) 比較完善、基站密集的地方，用這種方式就不是一種明智之舉，特別是采 用直放站，對系統(tǒng)造成的影響比起解決這些方的室內(nèi)覆蓋可能是得不償失。 這種方式缺點(diǎn)是：需要進(jìn)行頻率規(guī)劃，有時甚至是必須對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行較大的 頻率調(diào)整。同時，用這種方式并不是一種全面解決問題的方式，對于地下 室、大型建筑物和采用金屬玻璃幕墻的建筑物，其室內(nèi)可能有相當(dāng)?shù)牡胤?仍然是盲區(qū)，因此，該種方法已不能滿足大型室內(nèi)建筑的覆蓋需求。 3.2.2 室內(nèi)信號分布系統(tǒng)方式 建設(shè)室內(nèi)分布系統(tǒng)是目前解決室內(nèi)覆蓋問題最有效的方法，它與前一 種方案最根本的區(qū)別就是將無線信號通過有線方式直接引到室內(nèi)的每一個 區(qū)域，消除室內(nèi)覆蓋盲區(qū)

35、，抑制干擾，為室內(nèi)用戶提供穩(wěn)定、可靠的信號， 使用戶在室內(nèi)也能享受高質(zhì)量的通信服務(wù)。這種方案在設(shè)計時，要考慮信 號不外泄到建筑物外面，而對網(wǎng)絡(luò)造成干擾。 3.3 室內(nèi)分布系統(tǒng)組成 室內(nèi)分布系統(tǒng)主要由三部分組成：信號源設(shè)備（微蜂窩、宏蜂窩基站 或室內(nèi)直放站）；室內(nèi)布線及其相關(guān)設(shè)備（同軸電纜、光纜、泄漏電纜、 電端機(jī)、光端機(jī)等）；干線放大器、功分器、耦合器、室內(nèi)天線等設(shè)備。 建筑物室內(nèi)覆蓋要考慮的基本因素主要有：隔墻的阻擋為 520db、 樓層的阻擋為 20db、家具及其它障礙物的阻擋為 215db、多徑衰落及高 層建筑物上的“孤島效應(yīng)”和“乒乓效應(yīng)”。各種不同室內(nèi)環(huán)境對無線環(huán)境的 影響是非常顯著

36、的，這在工程設(shè)計及優(yōu)化中都要綜合考慮。 3.4 不同信號源比較 最常用的信號源主要有以下兩種：宏蜂窩直放站和微蜂窩室內(nèi)覆 蓋。 3.4.1 宏蜂窩直放站 這是采用室外天線將附近宏蜂窩基站的信號接收后經(jīng)放大處理，再由 室內(nèi)天線分布到所需覆蓋的位置。這種采用無線耦合的方式，對于存在頻 率復(fù)用較高的市區(qū)，需嚴(yán)格調(diào)試，以免對網(wǎng)絡(luò)造成干擾。由于直放站本身 沒有增加信道資源，只是信號的延伸，故直放站一般用于低話務(wù)量的地方， 覆蓋范圍也小，一般只能作為補(bǔ)盲點(diǎn)來使用。如小型酒樓、地下停車場等， 直放站示意圖如圖 6 所示。 3.4.2 微蜂窩室內(nèi)覆蓋 微蜂窩就是一個基站，只不過基站的發(fā)射天線是分放在室內(nèi)。微蜂

37、窩 增加了網(wǎng)絡(luò)的信道資源，可提高網(wǎng)絡(luò)容量和通話質(zhì)量，適合于大范圍的室 內(nèi)覆蓋。它一般用于話務(wù)量密集的地方（如：星級酒店、大型娛樂場所、 商業(yè)和商業(yè)中心等），既保證優(yōu)良的覆蓋，又分擔(dān)了周圍基站的話務(wù)量， 微蜂窩室內(nèi)覆蓋解決方案示意圖如圖 7 所示。 圖 6：直放站 圖 7：微蜂窩室內(nèi)覆蓋解決方案示意圖 3.5 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的優(yōu)化 對于建成的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)，最重要的就是日常維護(hù)和優(yōu)化。以下結(jié)合 實(shí)際工作中的例子進(jìn)行說明。 3.5.1 相鄰小區(qū)的確定 在城市的中心區(qū)，基站密度都比較大，平均站距小于 1km，所以通常 進(jìn)入室內(nèi)的信號比較雜亂、不穩(wěn)定。特別是在一些沒有完全封閉的高層建 筑的中、高層，進(jìn)入室

38、內(nèi)的信號非常多，鄰近基站的信號直射，遠(yuǎn)處基站 的信號通過直射、折射、反射、繞射等方式進(jìn)入室內(nèi)，信號忽強(qiáng)忽弱不穩(wěn) 定，同頻、鄰頻干擾嚴(yán)重。手機(jī)在這種環(huán)境下使用，未通話時，小區(qū)重選 頻繁；通話過程中頻繁切換，易導(dǎo)致話音質(zhì)量差、掉話現(xiàn)象嚴(yán)重。 解決這類問題的最主要方式是根據(jù)實(shí)際情況為微蜂窩選擇適當(dāng)?shù)南噜?小區(qū)。相鄰小區(qū)測量頻點(diǎn)的限制，可以有效地控制微蜂窩與其他小區(qū)發(fā)生 聯(lián)系。 例如，某酒店安裝了微蜂窩室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)。由于該地區(qū)基站分布密度 大，室內(nèi)中庭信號復(fù)雜。由于對微蜂窩作的相鄰小區(qū)較多，導(dǎo)致切換頻繁， 指標(biāo)反映為切換成功率較低、掉話較多。通過實(shí)地測量，確定了三個最主 要的 900m 宏蜂窩服務(wù)小區(qū)

39、：9141、9142、9143，并作雙向切換關(guān)系。又 由于在三樓電梯口測得較強(qiáng)的 1800m 宏蜂窩 63141 的信號，考慮到用戶占 用該小區(qū)進(jìn)入微蜂窩的可能性極大，故作 62141 向微蜂窩的單向切換關(guān)系。 相鄰小區(qū)精簡后指標(biāo)顯示切換成功率顯著提高、掉話率降低。 由這個典型案例可知微蜂窩的相鄰小區(qū)一定要因地制宜，數(shù)目不在多 少，而在準(zhǔn)確。一般確定兩三個主服務(wù)小區(qū)即可，但同時要考慮若相鄰小 區(qū)過少，宏蜂窩退服導(dǎo)致由外部到室內(nèi)無法切換的問題。所以相鄰小區(qū)至 少要兩個以上。 3.5.2 重選和切換的優(yōu)化 現(xiàn)代建筑多以鋼筋混凝土為骨架，再加上全封閉式的外裝修，對無線 信號的屏蔽和衰減特別厲害；高層

40、建筑物內(nèi)電梯多，又多為金屬全封閉結(jié) 構(gòu)，這就導(dǎo)致在進(jìn)出建筑物、電梯時信號變化非常強(qiáng)烈。這就要對微蜂窩 的相關(guān)重選、切換參數(shù)進(jìn)行細(xì)致的設(shè)置、調(diào)整。 例如，某酒店大廳及低層為微蜂窩 a 覆蓋，電梯及高層為微蜂窩 b 覆 蓋。從大廳進(jìn)電梯手機(jī)由 a 重選到 b 時正常，而由電梯進(jìn)入大廳時，手機(jī) 由 b 重選到 a 上則明顯遲緩，甚至出現(xiàn)短暫無信號情況。通過小區(qū)參數(shù)查 詢發(fā)現(xiàn)，對小區(qū)重選偏置參數(shù)的設(shè)置 a、b 小區(qū)明顯不一致，b 遠(yuǎn)大于 a。設(shè)計者本意是為讓 b 更易吸收話務(wù)，而使手機(jī)在空閑狀態(tài)容易重選進(jìn) 入該小區(qū)，但差別太大，致使在 b 小區(qū)信號很弱、a 小區(qū)信號已很強(qiáng)的情 況下手機(jī)仍然無法重選。通

41、過調(diào)整上述情況消失，手機(jī)重選正常。 3.5.3 載頻調(diào)整優(yōu)化 對于許多大型酒店和購物中心采用多個微蜂窩小區(qū)分片覆蓋，分擔(dān)話 務(wù)的情況，我們都建議盡量通過調(diào)整載頻分布，將多個小區(qū)合并為一個小 區(qū)，因為那樣往往會出現(xiàn)話務(wù)量不均衡甚至相差懸殊以及各小區(qū)間的切換 成功率較低的問題。將多個小區(qū)覆蓋優(yōu)化調(diào)整為一個小區(qū)覆蓋，用戶可以 無切換通話，消滅了潛在的不穩(wěn)定因素。 另外分布系統(tǒng)的工藝質(zhì)量也會影響微蜂窩信號，例如上下行功率不匹 配導(dǎo)致上行干擾或信號弱，引起話音斷續(xù)或掉話。這些則要在分布系統(tǒng)廠 家的配合下進(jìn)行優(yōu)化工作。 4 天線在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的作用 天線技術(shù)是移動通信技術(shù)基礎(chǔ)，基站天線是移動通信網(wǎng)絡(luò)與用戶手

42、機(jī) 終端空中無線聯(lián)結(jié)的設(shè)備，其主要作用是輻射或接收無線電波，輻射時將 高頻電流轉(zhuǎn)換為電磁波，將電能轉(zhuǎn)換電磁能；接收時將電磁波轉(zhuǎn)換為高頻 電流，將磁能轉(zhuǎn)換為電能。天線的性能質(zhì)量直接影響移動通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋 和服務(wù)質(zhì)量；不同的地理環(huán)境，不同服務(wù)要求需要選用不同類型，不同規(guī) 格的天線。天線調(diào)整在移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作中有很大的作用。 4.1 天線的主要性能指標(biāo) 表征天線性能的主要參數(shù)有方向圖，增益，輸入阻抗，駐波比，極化 方式，雙極化天線的隔離度，及三階交調(diào)等。 4.1.1 方向圖 天線方向圖是表征天線輻射特性空間角度關(guān)系的圖形。以發(fā)射天線 為例，從不同角度方向輻射出去的功率或場強(qiáng)形成的圖形。一般地，用

43、包 括最大輻射方向的兩個相互垂直的平面方向圖來表示天線的立體方向圖， 分為水平面方向圖和垂直面方向圖。平行于地面在波束最大場強(qiáng)最大位置 剖開的圖形叫水平面方向圖；垂直于地面在波束場強(qiáng)最大位置剖開的圖形 叫垂直面方向圖，垂直，水平方向圖如圖 8 所示。 描述天線輻射特性的另一重要參數(shù)半功率寬度，在天線輻射功率分 布在主瓣最大值的兩側(cè)，功率強(qiáng)度下降到最大值的一半（場強(qiáng)下降到最大 值的 0.707 倍，3db 衰耗）的兩個方向的夾角，表征了天線在指定方向上 輻射功率的集中程度。一般地，gsm 定向基站水平面半功率波瓣寬度為 65，在 120 的小區(qū)邊沿，天線輻射功率要比最大輻射方向上低 9-10db

44、。 圖 8：垂直，水平面方向圖 4.1.2 方向性參數(shù) 不同的天線有不同的方向圖，為表示它們集中輻射的程度，方向圖 的尖銳程度，我們引入方向性參數(shù)。理想的點(diǎn)源天線輻射沒有方向性， 在各方向上輻射強(qiáng)度相等，方向是個球體。我們以理想的點(diǎn)源天線作為 標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際天線進(jìn)行比較，在相同的輻射功率某天線產(chǎn)生于某點(diǎn)的電場 強(qiáng)度平方 e2 與理想的點(diǎn)源天線在同一點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的平方 e02 的 比值稱為該點(diǎn)的方向性參數(shù) d=e2/e02。 4.1.3 天線增益 增益和方向性系數(shù)同是表征輻射功率集中程度的參數(shù)，但兩者又不 盡相同。增益是在同一輸出功率條件下加以討論的，方向性系數(shù)是在同 一輻射功率條件下加以討論的

45、。由于天線各方向的輻射強(qiáng)度并不相等， 天線的方向性系數(shù)和增益隨著觀察點(diǎn)的不同而變化，但其變化趨勢是一 致的。一般地，在實(shí)際應(yīng)用中，取最大輻射方向的方向性系數(shù)和增益作 為天線的方向性系數(shù)和增益。 另外，表征天線增益的參數(shù)有 dbd 和 dbi。dbi 是相對于點(diǎn)源天線 的增益，在各方向的輻射是均勻的；dbd 相對于對稱陣子天線的增益 dbi=dbd+2.15。相同的條件下，增益越高，電波傳播的距離越遠(yuǎn)。習(xí)慣 上我們采用 dbi 來表征天線的增益。 4.1.4 輸入阻抗 輸抗是指天線在工作頻段的高頻阻抗，即饋電點(diǎn)的高頻電壓與高頻 電流的比值，可用矢量網(wǎng)絡(luò)測試分析儀測量，其直流阻抗為 0。一般 移動

46、通信天線的輸入阻抗有 50 和 75 兩種，在湘潭的移動網(wǎng)中我們 采用的都是輸入電阻為 50 的天線。 4.1.5 駐波比 由于天線的輸入阻抗與饋線的特性阻抗不可能完全一致，會產(chǎn)生部 分的信號反射，反射波和入射波在饋線上疊加形成駐波，其相鄰的電壓 最大值與最小值的比即為電壓駐波比 vswr。一般地說，移動通信天線 的電壓駐波比應(yīng)小于 1.4，但實(shí)際應(yīng)用中我們都要求 vswr 應(yīng)小于 1.2。 4.1.6 極化方式 根據(jù)天線在最大輻射（或接收）方向上電場矢量的取向，天線極化 方式可分為線極化，圓極化和橢圓極化。線極化又分為水平極化，垂直 極化和45o極化。發(fā)射天線和接收天線應(yīng)具有相同的極化方式，

47、一般地， 移動通信中多采用垂直極化或45o極化方式。實(shí)際上采用垂直極化方式 是歷史造成的錯誤，因為垂直極化波受天氣，特別是受下雨的影響很大， 所以在今后的工作中如果可能的話要盡量少用此類型的天線。 4.1.7 雙極化天線隔離度 雙極化天線有兩個信號輸入端口，從一個端口輸入功率信號 p1dbm，從另一端口接收到同一信號的功率 p2dbm 之差稱為隔離度， 即隔離度=p1-p2。 移動通信基站要求在工作頻段內(nèi)極化隔離度大于 28db。45o雙極 化天線利用極化正交原理，將兩副天線集成在一起，再通過其他的一些 特殊措施，使天線的隔離度大于 30db。 4.2 優(yōu)化中天線的選擇 4.2.1 城區(qū)內(nèi)話務(wù)

48、密集地區(qū) 在話務(wù)量高度密集的市區(qū)，基站間的距離一般在 500-1000 米，為 合理覆蓋基站周圍 500 米左右的范圍，天線高度根據(jù)周圍環(huán)境不宜太高， 選擇一般增益的天線，同時可采用天線下傾的方式。天線下傾的傾角計 算公式為：=arctg(h/(r/2) (4-1) 式中：-波束傾角； h-天線高度； r-站間距離。 天線傾角示意圖如圖 9 所示。 圖 9：天線傾角示意圖 選擇內(nèi)置電下傾的雙極化定向天線，配合機(jī)械下傾，可以保證方向 圖水平半功率寬度在主瓣下傾的角度內(nèi)變化小。 (1) 對話務(wù)量高密集市區(qū)，基站間距離 300-500 米，可計算出天線 傾角 大約在 10o-19o之間，原天線單純使

49、用機(jī)械下傾的方式，下傾角 一般在 10o以上，水平方向圖半功率波瓣寬度將變寬，造成站間干擾； 如果采用內(nèi)置電下傾 9o的45o雙極化天線，這樣電下傾加上機(jī)械下傾可 變傾角將達(dá) 15o，可保證水平方向圖半功率波瓣寬度在主瓣下傾的 10o- 19o內(nèi)無變化，同時結(jié)合適當(dāng)調(diào)整基站發(fā)射功率，完全可以滿足對話務(wù) 量高密集市區(qū)覆蓋且不干擾的要求。 (2) 對話務(wù)量較密集市區(qū)，基站間距離大于 500 米，可計算出天線 傾角 大約在 6o-15o之間，如果采用內(nèi)置電下傾 6o的45o雙極化天線， 這樣電下傾加上機(jī)械下傾可變傾角將達(dá) 10o，可保證水平方向圖半功率 波瓣寬度在主瓣下傾的 6o-16o內(nèi)無變化，可

50、以滿足對話務(wù)量較密集市區(qū) 覆蓋且不干擾的要求。 (3) 話務(wù)量底密集市區(qū)，基站間距離可能更大，天線傾角 大約在 3o-12o之間，可采用內(nèi)置電下傾 3o的45o雙極化天線，這樣電下傾加上 機(jī)械下傾可變傾角將達(dá) 8o，可保證水平方向圖半功率波瓣寬度在主瓣下 傾的 3o-12o內(nèi)無變化，可以滿足對這一區(qū)域覆蓋且不干擾的要求。 4.2.2 在郊區(qū)或鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū) 在話務(wù)量不太密集的郊區(qū)或鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)，信號覆蓋范圍要適當(dāng)大，基 站間距離較大，可以選用單極化，空間分集，增益較高的 65o定向天線。 4.2.3 在農(nóng)村地區(qū) 在話務(wù)量很低的農(nóng)村地區(qū)，主要考慮信號覆蓋，基站大多是全向站。 天線可考慮采用高增益的全向天線

51、，天線架高可設(shè)在 40-50 米，同時適 當(dāng)調(diào)大基站發(fā)射功率，以增強(qiáng)信號的覆蓋范圍，一般平原地區(qū)-90dbm 覆蓋距離可達(dá) 5 公里。 4.2.4 在鐵路或公路沿線 在鐵路或公路沿線主要考慮沿線的帶狀覆蓋分布，可以采用雙扇區(qū) 型基站，每個區(qū) 180o；天線宜采用單極化 3db 波瓣寬度為 90o的高增益 定向天線，兩天線相背放置，最大輻射方向與高速路的方向一致。另外， 如果沿路方向話務(wù)量很底，既考慮覆蓋又考慮設(shè)備成本，可采用全向天 線變形的雙向天線，雙向 3db 波瓣寬度為 70o，最大增益為 14dbi。 4.2.5 在城區(qū)內(nèi)的一些室內(nèi)或地下 在城區(qū)內(nèi)的一些室內(nèi)或地下，如：高大寫字樓內(nèi)，地下

52、超市，大酒 店的大堂等，信號覆蓋較差，但話務(wù)量較高。為滿足這一區(qū)域用戶的通 信需求，可采用室內(nèi)微蜂窩或室內(nèi)分布系統(tǒng)，天線采用分布式的低增益 天線，以避免信號干擾影響通信質(zhì)量?？傊炀€在移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 中起到非常大的作用，同時饋線，饋線轉(zhuǎn)換頭及室內(nèi)外跳線的質(zhì)量也非 常大地影響著移動通信基站的覆蓋質(zhì)量。大部分覆蓋效果差的基站是由 于饋線及連接部分的質(zhì)量差引起的，可通過 vswr 儀表逐級逐段測量來 判定質(zhì)量差的部分，及時更換以保證整個基站天饋線部分的質(zhì)量，保證 基站的運(yùn)行質(zhì)量和覆蓋質(zhì)量。 5 掉話的分析和解決方法 掉話現(xiàn)象是用戶在使用手機(jī)過程中經(jīng)常遇到的問題，也是用戶申告的 熱點(diǎn)，它是系統(tǒng)各種

53、不良因素的綜合體現(xiàn)，對系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量影響很大， 所以如何降低系統(tǒng)的掉話率，提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作的一個重 要內(nèi)容。 5.1 由于切換導(dǎo)致的掉話 所謂切換，就是指當(dāng)移動臺在通話過程中從一個基站覆蓋區(qū)移動到另 一個基站覆蓋區(qū)，或者由于外界干擾而造成通話質(zhì)量下降時，必須改變原 有的話音信道而轉(zhuǎn)接到一條新的空閑話音信道上去，以繼續(xù)保持通話的過 程。切換是移動通信系統(tǒng)中一項非常重要的技術(shù)，切換失敗會導(dǎo)致掉話， 影響網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量。gsm 系統(tǒng)采用的是移動臺輔助切換方式，即由移動 臺監(jiān)測判決，由交換中心控制完成，在切換過程中基站和移動臺均參與切 換過程。 5.1.1 產(chǎn)生切換掉話的原因 (1) 越

54、區(qū)切換參數(shù)定義不合理 如：上行電平切換門限、下行電平切換門限、切換余量以及切換功率 控制參數(shù)等定義不合理，致使越區(qū)切換失敗，產(chǎn)生掉話。 (2) 信號強(qiáng)度滯后值設(shè)置不當(dāng) 有些小區(qū)，由于信號強(qiáng)度滯后值設(shè)置太小，小區(qū)基站沒有足夠的時間 處理切換呼叫，造成許多呼叫在切換時丟失。（但若設(shè)置太大，又會引起 許多不必要的切換）。 (3) 忙時目標(biāo)基站無切換信道 有一些小區(qū),由于相鄰小區(qū)都很繁忙，造成忙時目標(biāo)基站無切換信道或 在拓?fù)潢P(guān)系中漏定義切換條件（含 bsc 間切換和越局切換），致使手機(jī)用 戶在進(jìn)行切換時無法占用相鄰小區(qū)的空閑話音信道，此時 bsc 將對此進(jìn)行 呼叫重建，若主叫基站的信號此時不能滿足最低

55、工作門限或亦無空閑話音 信道，則呼叫重建失敗導(dǎo)致掉話。 (4) 網(wǎng)絡(luò)色碼參數(shù)設(shè)置不當(dāng) 允許的網(wǎng)絡(luò)色碼參數(shù)定義了移動臺需測量的小區(qū)的 ncc 碼的集合，為 手機(jī)切換提供可行的目標(biāo)小區(qū)。如果該數(shù)據(jù)定義錯誤將引起越區(qū)切換不成 功和小區(qū)重選失敗，產(chǎn)生掉話。 (5) 信號強(qiáng)度太弱 當(dāng)基站做分擔(dān)話務(wù)量的切換時，有些切換請求會因切入小區(qū)的信號強(qiáng) 度太弱而失敗，有時即使切換成功，也會因信號強(qiáng)度太弱而掉話。因為我 們在 bsc 中對手機(jī)用戶的接收信號強(qiáng)度設(shè)有最低門限，當(dāng)?shù)陀诖碎T限值時， 手機(jī)無法建立呼叫。 (6) 網(wǎng)絡(luò)存在漏覆蓋區(qū)或盲區(qū) 當(dāng)移動臺進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的漏覆蓋區(qū)或信號強(qiáng)度盲區(qū)時，信號變得太弱而發(fā) 出切換請求，

56、切換不成功引起掉話。 (7) 孤島效應(yīng) 孤島效應(yīng)是基站覆蓋性問題，當(dāng)基站覆蓋在大型水面或多山地區(qū)等特 殊地形時，由于水面或山峰的反射，使基站在原覆蓋范圍不變的基礎(chǔ)上， 在很遠(yuǎn)處出現(xiàn)“飛地”，而與之有切換關(guān)系的相鄰基站卻因地形的阻擋覆蓋 不到，這樣就造成“飛地”與相鄰基站之間沒有切換關(guān)系，“飛地”因此成為 一個孤島，當(dāng)手機(jī)占用上“飛地”覆蓋區(qū)的信號時，很容易因沒有切換關(guān)系 而引起掉話。 5.1.2 切換的分析和解決 切換掉話雖然比較復(fù)雜，但我們只要能對整個切換過程有一個完整的、 正確的認(rèn)識，并能找出切換失敗的原因，問題就不難解決了。一般說來， 引起切換的原因主要有：因接收電平（rx_level）

57、或接收質(zhì)量 （rx_qual）引起的切換；因干擾引起的切換；因呼叫重建引起的切換； 因話務(wù)原因引起的切換等。對于切換掉話，我們可以通過三步驟進(jìn)行分析。 (1) 從 msc、bsc 告警中獲得網(wǎng)絡(luò)不正常信息 如因相鄰小區(qū)數(shù)據(jù)配置有誤，或鄰區(qū)的 bcch、bcc(基站收發(fā)臺色碼)、 lac(位置區(qū)碼)等設(shè)置不對，從而造成切換失敗掉話時，都會在 msc 及 bsc 中產(chǎn)生相應(yīng)的告警。因此，我們應(yīng)該經(jīng)常查看 msc、bsc 中的告警記 錄，找出問題存在的原因。 (2) 對 omc 的統(tǒng)計信息進(jìn)行分析來發(fā)現(xiàn)不正常的原因 基站切換掉話偏高，有時在 msc 及 bsc 中并無告警信息，這時我們 可以通過對

58、omc 中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析來發(fā)現(xiàn)問題。通過對 omc 中的數(shù)據(jù)進(jìn) 行分析，我們可以發(fā)現(xiàn)某些基站存在的隱性問題（如 trx、rtx 等的隱性 障礙，天線等硬件問題等），從而找出問題之所在，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的目的。 (3) 借助無線場強(qiáng)測試儀及 dt 等測試來判斷切換失敗的原因 在一般情況下，我們應(yīng)該對目標(biāo)小區(qū)周邊進(jìn)行較大范圍的測試，通過 實(shí)地路測，可獲得基站的覆蓋情況及切換情況，從而得到某些在 omc 上 所不能提供的信息。在實(shí)測時，特別要把那些與目標(biāo)小區(qū)有切換拓?fù)潢P(guān)系 而擁塞率又較高的小區(qū)作為測試的重點(diǎn)，然后通過對測試結(jié)果的分析，判 斷切換失敗的原因，從而找出解決問題的辦法。 當(dāng)?shù)粼捖矢呱婕暗角袚Q問

59、題時，我們應(yīng)抓住切換的原因及切換失敗的 原因作為突破點(diǎn)，然后對癥下藥，找出解決問題的辦法。一般而言，由于 切換是在小區(qū)及基站之間發(fā)生的，本小區(qū)的掉話有可能是因為其與相鄰小 區(qū)之間的切換設(shè)置不合理造成的，如果是這種原因應(yīng)及時修改切換參數(shù)； 同時我們需要檢查小區(qū)周圍是否有盲區(qū)存在，如果是因網(wǎng)絡(luò)存在漏覆蓋區(qū) 或盲區(qū)而導(dǎo)致的切換掉話，可以通過增加新基站或擴(kuò)大原有基站的覆蓋范 圍來予以解決；對于因頻率設(shè)置不合理而造成的掉話可根據(jù)實(shí)測情況適當(dāng) 修改小區(qū)的頻率參數(shù)；對那些由于話務(wù)量不均衡，造成忙時因目標(biāo)基站無 切換信道而產(chǎn)生的掉話，我們可以根據(jù)實(shí)際話務(wù)量的情況，通過修改或增 加基站配置或者擴(kuò)大原有基站的覆蓋

60、范圍等辦法來予以解決。 5.2 由于干擾而導(dǎo)致的掉話 無線電波傳播的特性決定其在傳播過程中易受外界多種因素的影響； 由于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部原因，它還受到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部各種因素的影響，如同頻、鄰頻干 擾以及網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備本身的非線性、設(shè)備故障所引起的交調(diào)干擾。 5.2.1 實(shí)際運(yùn)行中常遇到的干擾 (1) 設(shè)備本身的非線性以及設(shè)備故障引起的交調(diào)干擾。設(shè)備運(yùn)行中缺乏 定期的指標(biāo)測試和調(diào)整，使交調(diào)干擾在一定范圍存在。如發(fā)射部分尤其是 直放站上行發(fā)射雜散輻射較大、接收部分雜散響應(yīng)較大，造成對本信道和 其它信道的干擾，嚴(yán)重的將無法正常撥叫和通話。在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中曾出現(xiàn)過 因為直放站而干擾城區(qū)多個跳頻基站的情況，并引起大量掉話 (