无线网络优化

简介 随着移动通信用户的迅猛增长，终端用户对网络通信质量的要求越来越高，移动运营商也都大规模开展了以提高用户感知度为目标的网络优化工作，并提出了对各项主要指标的考核标准。23年，伴随着CDMA网络的扩容建设，联通关于GSM的建设思想已经由大规模的网络建设转为以网络的优化、挖潜作为主要目标，满足全网用户的快速增长。对于带宽本来就极其有限的GSM网络，这其实是对网络优化提出了更严格的要求。 优化流程 GSM无线网络优化是一个闭环的处理流程，循环往复，不断提高。随着近两年优化工作的不断深入，各分公司的优化工作实际上已进入一个较深层次的分析优化阶段。即在保证充分利用现有网络资源的基础上，采取种种措施，解决网络存在的局部缺陷，最终达到无线覆盖全面无缝隙、接通率高、通话持续、话音清晰且不失真，保证网络容量满足用户高速发展的要求，让用户感到真正满意。 GSM无线网络优化的常规方法 网络优化的方法很多，在网络优化的初期，常通过对OMC-R数据的分析和路测的结果，制定网络调整的方案。在采用图1的流程经过几个循环后，网络质量有了大幅度的提高。但仅采用上述方法较难发现和解决问题，这时通常会结合用户投诉和CQT测试办法来发现问题，结合信令跟踪分析法、话务统计分析法及路测分析法，分析查找问题的根源。在实际优化中，尤其以分析OMC-R话务统计报告，并辅以七号信令仪表进行A接口或Abis接口跟踪分析，作为网络优化最常用的手段。网络优化最重要的一步是如何发现问题，下面就是几种常用的方法： 话务统计 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。它是我们大多数网络优化基础数据的主要根据。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。同时还可以针对不同地区，制定统一的参数模板，以便更快地发现问题，并且通过调整特定小区或整个网络的参数等措施，使系统各小区的各项指标得到提高，从而提高全网的系统指标。 DT 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6秒左右,根据平均用户呼叫时长定）两种（可视情况调节时长），为保证测试的真实性，一般车速不应超过4公里/小时。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；是否有孤岛效应；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。 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。 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。 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，还可以发现小区覆盖情况、一些无线干扰及隐性硬件故障等问题。 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。所采用的方法同5。 在实际工作中，这几种方法都是相辅相成、互为印证的关系。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，达到网络质量明显改善的目的。 优化介绍 简介 随着网络优化的深入进行，现阶段GSM无线网络优化的目标已越来越关注于用户对网络的满意程度，力争使网络更加稳定和通畅，使网络的系统指标进一步提高，网络质量进一步完善。 优化内容 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。 原因分析 通过前述的几种系统性收集的方法，一般均能发现问题的表象及大部分问题产生的原因。 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。数据分析与处理的结果直接影响到网络运行的质量和下一步将采取的措施，因此是非常重要的一步。当然可以看出，它与第一步相辅相成，难以严格区分界限。 实施方案 制定网络优化方案是根据分析结果提出改善网络运行质量的具体实施方案。 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，旁路合路器等）、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、更换电调或特型天线、新增微蜂窝、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。 根据测试结果，重新制定网络优化目标。在网络运行质量已处于稳定、良好的阶段，需进一步提高指标，改善网络质量的深层次优化中出现的问题(用户投诉的处理，解决局部地区话音质量差的问题，具体事件的优化等等)或因新一轮建设所引发的问题。 优化思路 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： 呼叫未接通 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。 对策：可通过调整SDCCH与TCH的比例，增加载频，调整BCC(基站色码)等措施减少SDCCH的拥塞。 因手机退出服务造成不能分配占用SDCCH而导致的呼损。 对策：对于盲区造成的脱网现象，可通过增加基站功率，增加天线高度来增加基站覆盖；对于BCCH频点受干扰造成的脱网现象，可通过改频、调整网络参数、天线下倾角等参数来排除干扰。 鉴权过程 因MSC与HLR、BSC间的信令问题，或MSC、HLR、BSC、手机在处理时失败等原因造成鉴权失败而导致的呼损。 对策：由于在呼叫过程中鉴权并非必须的环节，且从安全角度考虑也不需要每次呼叫都鉴权，因此可以将经过多少次呼叫后鉴权一次的参数调大。 加密过程 因MSC、BSC或手机在加密处理时失败导致呼损。 对策：目前对呼叫一般不做加密处理。 从手机占上SDCCH后进而分配TCH前 因无线原因(如RadioLinkFailure、硬件故障)使SDCCH掉话而导致的呼损。 对策：通过路测场强分析和实际拨打分析，对于无线原因造成的如信号差、存在干扰等问题，采取相应的措施解决；对于硬件故障，采用更换相应的单元模块来解决。 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。 对策：对于TCH拥塞问题，可采用均衡话务量，调整相关小区服务范围的参数，启用定向重试功能等措施减少TCH的拥塞；对于占不上TCH的情况，一般是硬件故障，可通过拨打测试或分析话务统计中的CALLHOLDINGTIME参数进行故障定位，如某载频CALLHOLDINGTIME值小于1秒，则可断定此载频有故障。另外严重的同频干扰（如其它基站的BCCH与TCH同频）也会造成占不上TCH信道，可通过改频等措施解决。 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。 排除以上原因后，一般可以考虑是否是有较强的干扰存在。可以是相邻小区的同邻频干扰或其它无线信号干扰源，或是基站本身的时钟同步不稳。这种问题较为隐蔽，需通过仔细分析层三信令和周围基站信息才能得出结论。 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。通过启用DirectedRetry（定向重试）功能，缓解小区的拥塞状况。上述措施仍不能满足要求的话，可通过实施紧急扩容载频的方法来解决。 对大多采用空分天线远郊或近郊的基站，如果主、分集天线俯仰角不一致，也极易造成掉话。如果参数设置无误，则可能是有些点信号质量较差。对这些信号质量较差而引起的掉话，应通过硬件调整的方式增加主用频点来解决。 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。另一方面是由于在高层建筑林立的市区，手机接收的信号往往是基站发射信号经由不同的反射路径、散射路径、绕射路径的叠加，叠加的结果必然造成无线信号传播中的各种衰落及阴影效应，称之为多径干扰。此外，无线网络参数设置不合理也会造成上述现象。 在测试中RXQUAL的值反映了话音质量的好坏，信号质量实际是指信号误码率， RXQUAL=3（误码率：.8%至1.6%），RXQUAL=4（误码率：1.6%至3.2%），当网络采用跳频技术时，由于跳频增益的原因,RXQUAL=3时，通话质量尚可，当RXQUAL≥6时，基本无法通话。 根据上述情况，通过对这些小区进行细致的场强覆盖测试和干扰测试，对场强覆盖测试数据进行分析，统计出RXLEV/RXQUAL之间对照表，如果某个小区域RXQUAL为6和7的采样统计数高而RXLEV大于－85dBm的采样数较高，一般可以认为该区域存在干扰。并在Neighbor－List中可分析出同频、邻频干扰频点。 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。多径衰落可通过均衡器采用的纠错算法得以改善，但这种算法只在信号衰落时间小于纠错码字在交织中分布占用的时间时有效。 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。频率分集可以避免慢速移动的接收设备长时间处于阴影效应区，改善接收质量；而且可以充分利用均衡器的优点。干扰分集使所有的移动及基站接收设备所受干扰等级平均化。使产生干扰的几率大为减小，从而降低干扰程度。 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。 适当调整天线方位角，也可减小多径干扰。 若无线网络参数设置不合理，也会影响通话质量。如在DT测试中常常发现切换前话音质量较差，即RXQUAL较大（如5、6、7），而切换后，话音质量变得很好，RXQUAL很小（如、1），而反方向行驶通过此区域时话音质量可能很好（RXQUAL为、1），因为占用的服务小区不同。对于这种情况，是由于基于话音质量切换的门限值设置不合理。减小RXQUAL的切换门限值，如原先从RXQUAL≥4时才切换，改为RXQUAL≥3时就切换，可以提高许多区域的通话质量。因此，根据测试情况，找出最佳的切换地点，设置最佳切换参数，通过调整切换门限参数控制切换次数,通过修改相邻小区的切换关系提高通话质量。总之，根据场强测试可以优化系统参数。 值得一提的是，由于竞争的激烈及各运营商的越来越深化的要求，某些地方的运营商为完成任务，达到所谓的优化指标，随意调整放大一些对网络统计指标有贡献的参数，使网络看起来“质量很高”。然而，用户感觉到的仍是网络质量不好，从而招致更多用户的不满，这是不符合网络优化的宗旨的。 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。好在现在国内两大运营商都已充分认识到了这一点，网络质量也得到了迅速的提高，同时网络的经济效益也得到了充分发挥，既符合用户的利益又满足了运营商的要求，毫无疑问将是持续的双赢局面。 无线网络优化的目的就是对投入运行的网络进行参数采集、数据分析，找出影响网络质量的原因，通过技术手段或参数调整使网络达到最佳运行状态的方法，使网络资源获得最佳效益，同时了解网络的增长趋势，为扩容提供依据。 移动通信网络主要包括交换传输系统和无线基站系统两部分，其中无线部分具有诸多不确定因素，它对无线网络的影响很大，其性能优劣常常成为决定移动通信网好坏的决定性因素。当然，无线网络规划阶段考虑不到的问题如无线电波传播的不确定性（障碍物的阻碍等）、基础设施（新商业区、街道、城区的重新安排）变化、取决于地点和时间的话务负荷（如运动场）、话务要求、用户对服务质量的要求的增加，都涉及到网络优化工作。 当网络运营商发现网络中存在诸如覆盖不好、话音质量差、掉话、网络拥塞、切换成功率、未开通某些新功能等问题时，也需要对网络进行优化。通过不断的网络优化工作，使得呼叫建立时间减少、掉话次数减少、通话话音质量不断改善、网络拥有较高可用性和可靠性，改善小区覆盖、降低掉话率和拥塞率、提高接通率和切换率、减少用户投诉。 一、网络优化过程 网络优化是一个长期的过程，它贯穿于网络发展的全过程。只有不断提高网络的质量，才能获得移动用户的满意，吸引和发展更多的用户。 在日常网络优化过程中，可以通过OMC和路测发现问题，当然最通常的还是用户的反映。在网络性能经常性的跟踪检查中发现话统指标达不到要求、网络质量明显下降或来自的用户反映、当用户群改变或发生突发事件并对网络质量造成很大影响时、网络扩容时应对小区频率规划及容量进行核查等情形发生时，都要及时对网络做出优化。 进行网络优化的前提是做好数据的采集和分析工作，数据采集包括话统数据采集和路测数据采集两部分。 优化中评判网络性能的主要指标项包括网络接入性能数据、信道可用率、掉话率、接通率、拥塞率、话务量和切换成功率以及话统报告图表等，这些也是话统数据采集的重点。路测数据的采集主要通过路测设备，定性、定量、定位地测出网络无线下行的覆盖切换、质量现状等，通过对无线资源的地理化普查，确认网络现状与规划的差异，找出网络干扰、盲区地段，掉话和切换失败地段。然后，对路测采集的数据进行分析，如测试路线的地理位置信息、测试路线区域内各个基站的位置及基站间的距离等、各频点的场强分布、覆盖情况、接收信号电平和质量、6个邻小区状况、切换情况及Layer3消息的解码数据等，找出问题的所在从而解决方案。 网络优化的关键是进行网络分析与问题定位，网络问题主要从干扰、掉话、话务均衡和切换四个方面来进行分析。 干扰分析：GSM系统是干扰受限系统，干扰会使误码率增加，降低话音质量甚至发生掉话。一般规定误码率在3%左右，当误码率达8%~1%时话音质量就比较差了，如果误码率超出1%则话音质量不可容忍，无法听清。因此，通常对载波干扰设置了一定的门限，规定同频道载干比C/I≥9dB，邻频道载干比C/A≥-9dB（工程中另加3dB的余量）。 通话干扰的定位手段包括话统数据、话音质量差引起的掉话率、干扰带分布、用户反映、路测 ( RxQual )及CQT呼叫质量拨打测试。 掉话分析：掉话问题的定位主要通过话统数据、用户反映、路测 、无线场强测试、CQT呼叫质量拨打测试等方法，然后通过分析信号场强、信号干扰、参数设置（设置不当，切换参数、话务不均衡）等，找出掉话原因。 话务均衡分析： 话务均衡是指各小区载频应得到充分利用，避免某些小区拥塞，而另一些小区基本无话务的现象。通过话务均衡可以减小拥塞率、提高接通率，减少由于话务不均引起的掉话，使通信质量进一步改善提高。话务均衡问题的定位手段包括话统数据、话务量、接通率、拥塞率、掉话率、切换成功率、路测和用户反映。话务不均衡原因主要表现在：基站天线挂高、俯仰角、发射功率设置不合理，小区覆盖范围较大，导致该小区话务量较高，造成与其它基站话务量不均衡；由于地理原因，小区处于商业中心或繁华地段，手机用户多而造成该小区相对其它小区话务量高：小区参数，如允许接入最小电平等设置不合理而导致话务量不均衡；小区优先级参数设置未综合考虑。 话务均衡方法1：改变定向天线的下倾角、挂高，调整相应小区参数如基站的发射功率等，改变覆盖面的大小，以达到调节话务量的目的；对临时话务量的增加，可通过临时增加载频或增大发射功率，改变信号覆盖范围。 话务均衡方法2：改变小区载频数是话务量调节的常用方法之一。从话务量少的小区抽调载频到话务量高的小区；采用OVERLAY/UNDERLAY层次小区结构或增设微蜂窝基站，降低每信道话务量。 话务均衡方法3：核查允许接入最小电平值ACCMIN，通过小区覆盖范围的变化间接调整话务量。注意此值调整过大可能造成盲区，过小可能造成通话质量下降；根据现场重选测试，调整小区重选参数CRO；调整切换偏移和滞后参数，改变切换边界和切换带来实现话务分流；启用定向重试、负荷切换。 话务均衡方法4：双频网话务调整，在GSM9和GSM18系统上采用分层小区结构；考虑小区所在层、优先级、层间切换门限、层间切换磁滞等参数的设置，使GSM18小区能成功吸收双频手机的用户。 二、网络优化分析工具 为了有效解决网络优化问题，各厂家开发出网络优化辅助分析工具，可以作为话统分析和诊断分析的工具。 话统台统计结果是以数据表格的形式输出的，记录每个统计周期的计数点累计值，具有一定的缺陷：表格形式数据离散，数据变化趋势不明显；不提供每天平均指标的计算，手工计算平均指标花费大量工时；不能体现各种指标项间的相关关系，不便于数据分析。话统分析工具的作用就是将用户从繁重的手工工作中解脱出来，对原始话统数据进行自动处理，以满足用户需要、以方便用户分析的形式呈现出来。华为话统分析工具可以实现对异常值的过滤、异常问题的辅助诊断、日常统计项的直观显示、相关统计项的组合显示及完善的报表等功能，是理想的网络优化辅助工具。 网络诊断分析工具可以及时发现网络中隐藏的问题，通过地理化显示小区分布状况、各小区覆盖状况、各小区服务质量和历史数据的回放、网络利用率等，也可以查看小区属性、覆盖范围、利用率等资料，通过动态回放历史数据，掌握服务质量，将存在问题的小区直观地显示出来，以便进一步查看问题的详细报告。诊断分析工具可对小区的覆盖做出计算和评估，计算切换尝试次数（信号质量、时间提前量）、切换尝试次数、小区间切换成功率、切换时接收电平、接收质量、出小区、入小区切换比率、平均接收电平、接收质量等，分析出小区覆盖水平。另外，也可对小区干扰进行计算和评估，包括TCH信道在各干扰带中所占比率、SDCCH占用时无线链路断的次数、TCH占用时无线链路断的次数、未定义邻近小区平均信号强度、定义邻近小区平均信号强度、接收电平与接收质量不匹配、上下行不平衡、掉话时的电平和质量等。 三、应用案例 应用案例一：内蒙伊克昭盟东胜市双频网网络优 网络背景：东胜市全网为华为GSM双频网。 优化项目：话务均衡。 通过普查测试、邻区关系调整、话务均衡调整等优化操作，使得GSM18有效合理分担GSM9的话务，保证了话务均衡，图1为优化前后网络指标对比图。 应用案例二：福建漳州云霄双频网络优 网络背景： 华为18MHz与Nokia 9MHz设备共站址异种机型组建的双频网，市区18MHz与9MHz共同覆盖，形成多层网，平均站距为7m，达到密集连续覆盖，建筑物密集且无规则，无线环境复杂。 优化项目： 调整18话务吸收、降低掉话率、优化切换指标。 网络优化后，网络质量大大提高，图2为网络优化前后话务吸收情况，切换成功率达到平均97.5%，消除了乒乓效应。优化前忙时平均掉话率为.6%，全天平均为.62%。优化后忙时平均掉话率为.33%，全天平均：.37%。