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GSM网络优化综述

2010-10-20   来源:互联网   点击:
湘潭市移动通信分公司设维中心黄劲松  自从我国开通GSM数字移动通信网以来,其业务已取得飞速发展,用户数突破七千万,网络规模也得到了很大扩展。在网络建设,发展业务的同时,提高网络质量,进行网络优化就成
湘潭市移动通信分公司设维中心黄劲松

  自从我国开通GSM数字移动通信网以来,其业务已取得飞速发展,用户数突破七千万,网络规模也得到了很大扩展。在网络建设,发展业务的同时,提高网络质量,进行网络优化就成为日常维护工作的关键。而进行网络优化的手段和途径,主要有以下几个方面:

1. 用户投诉的汇总及处理;

2. 网络各统计单元的统计与分析;

3. 对整网或局部网进行DT(DRIVE TEST)测试和CQT(CALL QALITY TEST)测试;

4. 网络软、硬件的检查与调整。

  以上几个方面在网优工作中相辅相成,缺一不可。只有把这几个处理手段有机地结合起来,才能使网优工作尽善尽美。

一、对用户投诉汇总及分析处理

  一些网优工程师中,对用户投诉极不重视,常把其原因归结为网络覆盖或用户终端等问题上而对此轻描淡写,置之不理。另外有一些GSM运营商把用户投诉与网络维护部门关系人为地分割开来。接听用户投诉的话务员对网络知识知之甚少而又未能把问题及时反映给运维部门。这都给网络运行造成隐患,也给网络质量带来影响。在日常工作中,网优人员应积极对待用户投诉,及时地找出问题,解决问题,才能使网优工作更上一个台阶。

  某天笔者接到客服中心电话,称有用户反映某地区手机不好打。检查该地区之覆盖小区占用情况,没发现异常。驱车赶到现场,用手机进行拨打测试,发现确实很难打电话。手机在发送上行RACH后,无AGCH分配信道,然后手机送忙音。回去后对该小区进行AGCH和PCH占用情况统计,发现拥塞率较高。检查CCCH构成,发现其CONTROL_MULTIFRAME为COMBINED模式,CCCH只占用其中三个信息块。而此小区用户较多,寻呼量较大,造成小区CCCH拥塞,使用户不能很好地打进打出电话,于是将该小区增加一个CCCH,结果问题得到解决。因为在观察小区占用情况及基站告警时看不到CCCH的拥塞情况,所以试想不重视用户申告,我们又怎能发现并解决这个问题呢?

二、 网络各统计单元进行详细统计与分析

  网络统计是进行网优工作的主要依托和手段。网络质量的好坏,直接体现在网络各项指标的高低上。因此,对整个网络或某个网络单元进行细致的统计,有针对性地进行优化,然后再重复统计,检查优化的实际效果。优化-统计,统计-优化,周而复始,网络质量才能稳步提高。

  GSM网络数据统计重点在于无线方面,当然另外也包括一些交换方面的统计,如长途来话接通率,话音接通率等。无线方面的统计主要涉及无线环境,无线资源利用,软、硬件运行情况等。在统计过程中,我们通常把所有统计项分为ROW_STATISTIC(原始统计)和KEY_STATISTIC(根据GSM供应商和运营商定义的公式计算出的统计项)。

  在我国,由于各地GSM运营商所采用的无线设备不同,因此其无线统计项会有所区别。下面笔者将以MOTOROLA系统为例,列举一些较常见的统计项,并对其进行简单分析。

1. 无线接通率

  现阶段无线接通率的计算公式为:

  无线接通率=(1-话音信道拥塞率)×(1-控制信道拥塞率)×100%

  由以上公式可以看出,只有降低话音信道和控制信道的拥塞率,才能有效提高无线通率,并进一步提高整网话音接通率。其中话音信道拥塞即指TCH拥塞。某小区TCH拥塞率过高,我们则统计该小区话务量,然后计算出其每线话务量,如果每线话务量过大(一般以0.5ERL/TCH为界),则须对该小区进行话务控制或扩容。但如果此小区每线话务量并不大,而拥塞依然严重,就需要检查该基站的硬件设备了。例如是否有载频或TCH OOS(OUT OF SERVICE)。另外控制信道拥塞主要包括SDCCH及CCCH拥塞。某小区SDCCH拥塞过大,我们便相应统计该小区SDCCH话务量和试呼次数等项,并分析其原因:(1)业务量大;(2)LOCATION_UPDATA过多;(3)SDCCH设置太少等。解决的方法也有许多,如多设置SDCCH数目,打开CHANNEL_RECONFIGURATION,IMMEDIATELY_ASSIGN诸如此类的FEATURE等。如果小区存在CCCH拥塞,我们就要对其AGCH与PCH占用情况进行统计,并根据结果相应增加小区AGCH和CCCH的个数。

2. 无线掉话率(RF_LOSS_RATE)

  无线掉话也主要包括话音信道掉话及控制信道掉话两种。其中话音信道掉话率是整个网络考核的一个重要指标。造成话音信道掉话的原因有很多,如基站的软硬件问题,切换问题及干扰等。其相关的统计项也有许多,下面略举几个对掉话影响较大的统计项。
PATH_BALANCE

  这个统计主要考察基站收发信系统接收部分性能,其计算公式为:

PATH_BALANCE=UPLINK_PATH_LOSS-DOWNLINK_PATH_LOSS

其中:UPLINK_PASS_LOSS=ACTUAL_MS_TXPWR-RXLEV_UL

DOWNLINK_PASS_LOSS=ACTUAL_BTS_TXPWR-RXLEV_DL

  不难看出,其统计的正常结果应在110DB左右,如果某个载频统计结果远高于或低于此值,则表明这个载频收发信通道存在问题,从而造成掉话。某小区一段时间以来掉话严重,检查其小区参数及软硬件无问题,同时也排除了干扰问题。后来统计其RTF的PATH_BALANCE值,发现均达到了150DB左右。于是检查其接收通道,天馈线无问题,后调测载频RXLEV_OFFSET值时,发现DRI所设的RX_ANT_SELECT与基站实际连接的接收天线位置不一致。修改此项参数后统计该小区PATH_BALANCE值,结果趋于正常,掉话问题也得到解决。

  RF_LOSSES_TCH

  此项统计将小区的掉话次数具体到了某个RTF的所有8个时隙(TCH)上,因此我们可以根据这个统计对小区RTF的掉话情况了如指掌,及时采取相应措施减少掉话。某小区掉话达到上百次,统计其RF_LOSSES_TCH,发现掉话均集中于某一载频上,赶到现场将此载频更换,TCH掉话次数马上降低。

  INTERFERENCE_ON_IDLE(IOI)

  这项统计表明某RTF的所有突发受到的干扰值。干扰的大小,直接影响到通话质量(QUALITY),甚至引起系统掉话。根据此统计,及时找出干扰源并消除它,网络质量将得到很大提高。某地区用户反映打电话噪音较大,并时有掉话。路测后发现该覆盖小区手机RXLEV较高,但RXQUALITY达到了6-7级。遂统计此小区IOI值,结果其BCCH_CARRIER的IOI很高,寻找干扰源,发现一相邻小区存在同频干扰。将其频率更改后,通话质量得到改善。

  控制信道掉话

  控制信道掉话也是系统参数的一个重要部分。其中比较直观的统计项为RF_LOSSES_SDCCH。某小区SDCCH掉话很高,排除了其余所有产生掉话的原因,只好赶到现场,发现该小区只有一根收发共用天线,有几个载频根本没有连接天馈线。分析信令流程:

CHANNEL_REQUEST(RACH)AGCH SDCCHTCH(以MS主叫为例),基站通过SDCCH给手机分配TCH时,此TCH所在载频因未接天馈线而马上产生掉话。因当时无多余天线,只好将这几个载频闭掉,问题基本解决。

  3.切换成功率(HO_SUCCESS_RATE)

  切换成功率是衡量一个网络覆盖情况好坏的主要参考指标。切换成功率降低,将直接导致掉话的增加。某小区切换成功率低,我们则需统计该小区各项切换进程,并对结果分析。如果是由于相邻小区不能做到无缝覆盖而使该小区切换成功率低,则须建议在其周围增加新基站了。但如果其周围基站密集,相邻小区已做到无缝覆盖,切换成功率依然较低,则须检查该小区的NEIGHBOUR_LIST。另外还应该检查天馈线安装,相邻小区干扰等情况,还可根据各项切换进程统计,把切换失败原因具体到某种切换方式上,如POWER_BUDGET,UL(DL)_QUALITY等。某一新加站第二,三小区切换成功率只有20%,检查NEIGHBOUR_LIST等无问题。赶到现场进行路测,发现在第二小区覆盖区域收到第三区的信号,第三小区覆盖区域收到第二小区信号。将此两小区的天馈线对调之后,问题解决。

  以上只是几个关于统计分析及解决的小例子。作为网优工作中最重要一环,我们应坚持每天都对整个网络的忙时或某个时间段进行有针对性的统计,并对统计结果分析比较,发现异常,找出原因,有的放矢地进行下一步优化工作。

三、对整网或局部网进行DT和CQT测试

  DT测试是检查一个网络无线环境及无线覆盖的重要手段,通过测试,我们可以达到以下目的:

1. 对统计分析结果进行现场验证;

2. 检查无线环境,测试网络空中接口(AIR_INTERFACE)部分;

3. 对小区设置参数实地验证;

4. 检查网络覆盖情况,各小区间切换进程等。

  有许多网优对平时DT测试重视程度不够,哪里出了问题便背者测试设备到当地转几圈了事,这样是根本达不到测试效果的。作为一个成熟的网优工程师,在测试之前应做如下几项工作:

1. 对通过统计分析,用户投诉等环节而发现有问题小区进行软硬件进行检查并排除故障。

2. 对整网有个清楚的认识,熟练掌握小区各参数(如频率规划,CI,LAC),邻区切换情况。

3. 明确路测重心,根据需要精心安排测试路线。通常测试时来回均采用同一路线。最好能准备一张电子地图,并大致标出各个小区基本覆盖范围。

  在路测过程中我们应注意车速不能过快,一般保持在15-20KM/HOUR的时速。在重点区域内还应停下来,进行长时间的测试。

  路测后我们应重点分析以下结果(以TEMS测试系统为例):

1. SERVING+NEIGHBOUR CELL LIST

2. RADIO ENVIRONMENT

3. LAYER 2/LAYER 3 MESSAGE

4. GRAPHIC PRESENTATION等

  对以上参数进行分析时,我们可仔细检查其中的异常情况。下面笔者将就平时常出现的问题列举几项,并稍作分析。

1. HANDOVER(切换)

(1) NO HANDOVER

  手机已解出NEIGHBOUR的BSIC,LAYER3信息中已发出HANDOVER COMMAND(切换指令)但不能正常切换。

  原因及解决方法:

  源小区(SOURCE CELL)未做或作错目标小区(TARGET CELL)的切换数据,须添加NEIGHBOUR或修改切换参数。

  b.源小区覆盖过大或越区覆盖,须控制源小区覆盖。

(2)PING PONG HANDOVER(乒乓切换)

  手机在因某种切换方式进行切换后,马上又因另一种方式切换回来,并由此在某一区域两小区间进行反复切换。这种情况经常系统负荷过大,切换失败而产生掉话。

原因及解决方法:

  硬件故障,如载频发射功率低,天线损坏等。

  切换方式打开过多,须将一些不必要的方式关闭。或修改参数,增加手机在目标小区停留时间。

(3) HANDOVER FAILURE

  手机未切进目标小区而重新返回源小区。

  原因:目标小区受干扰太大或RXLEV较低。

(4) HANDOVER_LOSS

  手机不能切入目标小区,也不能返回源小区而产生掉话的现象。

  原因:目标小区及源小区均RXLEV较低或干扰太大。

2. DROP_CALL

  当手机连续接收不到基站信息(SACCH帧)超过RADIO_LINK_TIMEOUT门槛或基站连续接收不到手机发送上行信息超过LINK_FAIL门槛时,会产生一次掉话。产生掉话的原因有许多,如HANDOVER_LOSS,手机接收信号太弱,干扰太大等。

3. POOR COVERAGE

4. INTERFERENCE/QUALITY

5. UNDECODED BCCH等

四、网络软硬件的检查与调整

  1.软件修改

  网络软件主要指小区参数和BSC,XCDRER中所设DATABASE。我们可以根据网络的实际情况,适当调整小区参数,对减少掉话和控制话务是有很大帮助的。在不同的系统中,DATABASE模板和系统提供的FEATURE各有相同与不同之处。由于篇幅原因,笔者就不能将所有参数进行一一分析了,仅简要提一下进行DATABASE调整的基本原则。

  所有参数调整必须使网络运行达到最佳状态。

  在参数调整前,必须对网络及参数本身非常熟悉。

  参数调整必须在不影响局部网和整网运行尤其是话务高峰期正常运行前提下进行。

  保持参数的一致性,并对修改作详细记录。在调整前后网络做相应统计,路测分析。

2.硬件的测试与调整

  GSM网络在建网及扩容时,普遍存在周期短,进度快的现象,因此或多或少会出现一些工程质量问题。另外在运行过程中,受外部环境影响,各种设备也有不同程度的损耗。这些都需要在优化中找出并解决。在所有硬件中,影响网络质量的硬件因素通常有以下几种:

  天馈线问题:天线安装方向错误会引起切换成功率低。俯仰角太大或天线高度过高会引起小区覆盖范围大,造成越区干扰。天馈线驻波比太高会引起PATH-BALANCE异常,从而使掉话增加等。这些都是我们应该优先解决的。

  收发信通道:各种双工器,滤波器,合路器(COMBINNER)等无线器件的性能状况直接影响网络质量。

  载频问题:在载频投入使用前,一定要先调测其接收通道,并将小区所有载频进行功率平衡。对于接收通道衰耗过大及发射功率太低的载频坚决弃用。

摘自《通信世界》

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