现代通信新技术.docx
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现代通信新技术
现代通信技术
班级:
通信0
姓名:
学号:
080603
指导老师:
电子与信息工程学院
通信工程系
网络优化方案及常见问题探讨
张边疆
(辽宁工程技术大学电子与信息工程学院,辽宁省葫芦岛市邮编125105)
摘要:
本文分析当今流行网络优化具体方案,具体从GSM、GPRS两方面阐述具体的优化方案,以及常见的用户投诉问题的解决办法,如手机难打、用户不在服务区、话音质量差、电话不通、掉话、干扰的状况,并针对这些问题提出了一些解决方案。
关键词:
网络优化GSMGPRS话音清晰度忙区电话不通
NetworkoptimizationsolutionsandcommonquestionsZhangfrontier
(liaoningtechnologicaluniversityelectronicandinformationengineeringinstitutethehuludaocityofliaoningprovincepostcode125105)
Abstract:
Thispaperanalyzesthenetworkoptimizationistheoptimizationoftoday'spopularnetworkofspecificprograms,specificallyfromtheGSM,GPRSdescribedtwospecificoptimization,andcommonsolutionstousercomplaints,suchasmobilephonesdifficulttoplay,theuseroutofservice,voicequalityispoor,phoneblocked,droppedcalls,interferencecondition,andmadeanumberofthesesolutions.
Keywords:
GSMGPRSnetworkoptimizationbusyTelunreasonablevoiceclarity
0引言
在信息高速发展的时代,通信在各方面都影响着人们的生活,随着IT电子产品的更新技术的提高,工作生活中人们的无线通信交流的需求增加,为了保证通话的高质量、优服务,运营商提高满意度不断的使用各方面的技术来完成目标,其中一部分就是今天我们所论述的网络优化,网络优化涵盖很多方面,有很多解决办法,本文中从GSM、GPRS两方面阐述具体的优化方案,以及常见的用户投诉问题的解决办法,如手机难打、用户不在服务区、话音质量差、电话不通、掉话、干扰的状况,并针对这些问题提出了一些解决方案。
手机用户相对集中,使得手机拨打困难,这严重地影响着移动通信的声誉,解决"忙区"手机拨打困难的问题刻不容缓。
最近在日常维护工作中遇到一些用户反映用市话或手机拨打手机出现"用户不在服务区"的现象,该现象直接影响了接通率,更重要的是使用户对我们的网络失去了信心,直接造成收入的减少。
所以,我们有必要对此进行探讨。
1GSM网络优化方案探讨
目前所运行的GSM蜂窝移动系统都会经过系统设计,设备安装,网络组织、优化,系统扩容、再优化和再扩容等循环往复的过程。
特别是由于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。
由于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。
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、邻道干扰和码间干扰。
为了消除或降低上述干扰,我们可采取如下措施。
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,要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。
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。
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。
挑选和搭配无三阶互调的频率组。
当然要考虑到此项工作可能会受到系统所拥有频点个数的限制。
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。
由于地形的不规则,无线电波不可能百分之百地覆盖整个服务区域。
例如有的地区虽然接收信号电平的实测值已达到指标的要求,但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,这时可采用室内微微小区基站的配置方式。
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,使得利用率降低。
这是话务阻塞的问题。
此外,当移动用户之间或移动用户与固定网用户之间建立通话以后,由于越区或越站切换失败、信噪比太小或频率选择性衰落等因素会造成通话中断,也称掉话。
掉话又分为单边掉话和双边掉话两种。
针对阻塞和掉话的问题,解决的方法如下:
通过功率参数、切换参数调整以及基站优先级设置等方法,进行话务量均衡与分流。
适当增加繁忙小区中的专用信令信道的个数,使用户易于接入。
当然这要视该小区内话务信道拥塞的程度是否较轻而定。
调整切换带位置与宽度。
在用户高密度区域内频繁发生切换会增加基站控制器(BSC)内交换矩阵的负荷流量和移动业务交换中心、拜访用户位置寄存器的忙时试呼值,导致通话过程中掉话。
所以小区切换带应尽量设在用户密度较低的地区。
当某个区域用户数量突然急剧增加且移动的速度较慢时,可以采用多基站交叠的方式覆盖此切换带,以在不增加BTS数量的情况下由多个基站分摊话务量,降低话务的阻塞率。
完善高速公路沿线的无线覆盖。
由于在高速公路上用户移动速度较快,切换带的设置不宜太窄,否则系统切换处理的时间过短必然会引起掉话。
注意对寻呼次数的调整。
在GSM规范中一次寻呼被叫用户就意味着连续呼叫四次,前两次用临时移动用户识别号呼叫,后两次则用国际移动用户识别号呼叫。
然而在一个蜂窝小区中只有一条寻呼控制信道为共有,如果对一个用户寻呼的次数多了,系统处理呼叫的开销就会变大,对其他用户的接续也就不会通畅。
因此一般设寻呼次数为1~2次为宜。
2GPRS无线网络优化探讨
GSM网作为GPRS的承载网,决定了GPRS网络与GSM网络优化相互关联,又相互制约,因此加强GSM无线环境的优化工作对于GPRS的优化十分重要。
综合考虑GPRS系统的特点,GPRS无线系统的优化应遵循如下原则:
最大化频谱资源利用率,挖掘现有设备的资源利用率,提高投资效益比的原则;在保证GSM质量的基础上,尽可能提高GPRS服务质量,即话音优先的原则;GPRS无线信道的分配初期至少设置一个静态PDCH,以后根据GPRS的流量调整PDCH分配。
在GPRS无线网络中影响数据传输的主要影响因素有:
小区重选,RLC重传率,编码方式,系统瓶颈,TBF建立失败率等,以下对后三种因素进行分析。
2.1编码方式
虽然对于分组业务信道承载RLC(无线链路控制)数据块可采用CS-1~CS-4不同的编码方式(其数据速率分别为9.05kbit/s,13.4kbit/s,15.6kbit/s,21.4kbit/s),但由于CS-3、CS-4的接收参考灵敏度较低,只有在距离基站较近且信号较好的地区才能够真正使用。
所以当用户处于小区边缘或信号不佳的地区时,其数据速率必将大大下降。
即C/I较低会导致系统工作在较低速率编码状态。
采用CS-1和CS-2信道编码方案时,虽然信道编码速率仅为9.05kbit/s和13.4kbit/s(包括RLC块字头),但是能保证实现小区的90%以上覆盖,满足同频道干扰C/I39dB要求。
目前我们建议采用CS-1和CS-2信道编码方案。
2.2系统瓶颈
GPRS的系统瓶颈主要存在于Um接口、Gb接口中。
Um接口是GPRS中的关键接口,其性能的好坏将直接影响到系统的数据传输速率,当系统中没有保留PDCH信道,或保留的PDCH信道数量过少时,数据传输率将降低。
应根据用户的发展情况,在特定地点、特定时间增加PDCH的数据,当小区总信道数量严重缺乏,导致话音业务拥塞率高、数据业务接入难、传输速率低时,应增加PDCH信道数量,当PDCH数量达到现有PCU的承载数量时,应扩容PCU,或者暂时让相邻的不繁忙小区吸收本小区的话务量和数据量。
Gb接口的情况将视具体厂家相关参数而定,最好考虑数据流量的大小和无线网络的规划,选取对GPRS系统数据传输率影响较小的参数,如CIR、BW。
Gb接口配置的PCU处理能力是目前一个需要重点考虑的因素。
2.3TBF建立失败率
目前TBF建立失败率高的主要原因多为MS和网络设备不兼容,或者通信工作协调性不好,如某品牌其中一个系列的手机与网络的兼容性能不好,手机上的计数器与现有网络设备配合不好,经常发生TBF建立失败的情况,笔者建议出现TBF建立失败率高的情况时首先解决上述问题。
此外,还需要考虑无线环境和系统资源的影响。
另外还可能导致TBF建立失败率高的原因有:
在解决冲突过程中,TLLI不匹配;MS不能支持指配的频率;MS无法占用信道等。
降低TBF的建立失败率有如下方式:
通过调整参数PAN_DEC、PAN_INC、PAN_MAX,控制手机对无线传输质量的敏感度。
对计数器的设置,应合理设置相关计时器T3141、T3164、T3168、T3180、T3182、T3184。
应合理设置T3192,调节PDCH和AGCH上的信令负荷。
手机在下行TBF释放后,将启动计时器T3192,在T3192超时之前,如果有新的下行数据到来,网络可以直接在PACCH发送下行立即指配消息。
如果将T3192设大,在特定场合下可以减少下行TBF的建立时间,但可能造成无线资源的浪费,此时可以调节PDCH、AGCH上的信令负荷。
如果T3192超时,停止检测被分配的下行PDCHs,开始检测寻呼信道。
应合理设置T3168,调节PDCH、RACH上的信令负荷。
手机在下行TBF释放后,如果上层还要求传一个LLCPDU,将启动计时器T3168,并且发送ChannelRequestDescriptioninformationelement在PACKETDOWNLINKACK/NACK消息中。
这条消息是在PACCH信道上进行的,在T3168超时之前,如果收到PACKETUPLINKASSIGNMENT,网络可以进行上行的TBF的建立。
所以,当T3168设置较大时,会使信道请求避开接入信道,减少在接入信道上(RACH)发生碰撞的情况,从而减少上行TBF建立的时延,T3168设置过大可能造成无线资源的浪费,此时可调节PDCH、RACH上的信令负荷。
GPRS网络优化过程中需要综合考虑对现有GSM系统的影响,要抓住两个网络的共同点进行重点优化,对于两者相冲突的地方,在考虑到不同时期网络发展的前提下以效益最大化为目标,对两个网络进行平衡,力争为用户提供更高质量的网络服务。
3网络优化对用户投诉问题的处理
3.1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。
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10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。
3.2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。
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。
3.3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。
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。
3.4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。
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:
0.8%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。
3.5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。
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0、1),而反方向行驶通过此区域时话音质量可能很好(RXQUAL为0、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。
4网络优化问题举例详解
4.1忙区手机难打问题
4.1.1信道忙引起的拨打困难及其解决方案
以某地区为例,目前某市区的定向基站配置最大为5/5/5,这些基站每小区的信道配置即为1MAINBCCH+3SDCCH+36TCH,这样的话,除去控制信道后,每个小区最多能容纳36个用户同时通话。
这对于人群密集的地区,尤其在话务高峰期是远远不够的,这样就会导致用户拨打困难,特别对于那些连SDCCH都占不上的用户,在呼叫过程中甚至会出现瞬间无信号的现象。
对于这种原因引起的拨打困难可通过以下几种方案加以解决:
改变信道数:
其原则就是跟据各个基站的不同情况,从话务量较少的小区移动信道板到话务量较高的小区,或者从话务量少的基站抽出信道板,放入话务量多的基站。
例如,在某地区前不久调整了部分基站的配置,象小东门基站由5/5/5改为4/5/6以缓解第三小区的话务压力,澳星宾馆基站由于话务量较低由5/5/5改为3/3/3以减少不必要的浪费等等。
改变信道属性:
从OMC的话务统计中如果我们发现SDCCH的拥塞率较高而TCH的拥塞率却不高,对于这种情况可以将部分TCH改变为SDCCH以达到均衡的效果;相反,如果是TCH拥塞率较高而SDCCH并不忙时,则可以相应地将部分SDCCH改为TCH以达到同样的效果。
我省基站在开通时的TCH和SDCCH的比例采用的是统一的规范,可以根据各个基站的不同情况加以调整。
调整基站覆盖范围:
通过调整基站覆盖范围可以达到调整话务量的效果,改变天线的俯仰角或调整基站的发射功率都可以调整基站的覆盖范围,对于话务量较高的地区,可以减小天线的仰角或降低基站的发射功率,从而达到减小基站覆盖范围的目的。
修改切换参数:
对于话务量较高的小区,我们可以检查看该小区的临近小区中有无不忙的小区,如果有的话,可通过改变切换参数使得该小区可以分担较忙小区的话务量。
例如,在网络中,手机需要接入网络时,其接收电平必须大于一个门限电平,即手机允许接入的最小接收电平(RXLEV_ACCESS_MIN或简称RXAM),可以降低不忙小区的RXAM,提高较忙小区的RXAM,使得手机可以比较轻松地切换入不忙小区的信道,而切入较忙小区的信道则比较困难,从而起到减轻较忙小区的话务压力的作用。
增加微蜂窝:
对于以上方法都解决不了而该地区话务量又高居不下,可以通过在该区域增加微蜂窝来解决。
4.1.2干扰引起手机难打及其解决方案
在干扰比较严重的地区可以采用以下几种方法来减少干扰:
调整网络频率规划:
由于规划不当可能会引起同邻频干扰,对于这一点,可以在尽量少地变动网络的前提下,调整部分基站部分小区的频率配置,使得网络在能够正常运行的情况下干扰最小。
降低产生干扰基站的发射功率:
通过测试或者话务统计确定有产生了较强干扰的基站,可以降低该基站的发射功率来减小它对别的基站的干扰,在此应该注意,不能一味地为了减少干扰而过分降低功率,降低功率要保证该小区内的手机可以正常使用,在网络调整中我们也曾出现过基站功率过低而导致小区中建筑物内信号较弱,手机无法正常使用的现象,在网络调整中我们要尽量避免此类发生;另外要求基站还要可以覆盖网络规划中的覆盖范围。
DTX(非连续发送)的设置:
DTX方式指用户在通话过程中,话音间歇期间系统不传送信号的过程。
此功能包括上行DTX和下行DTX。
对于下行DTX,若基站支持该选项,则建议使用该功能。
对于上行DTX,根据实际情况而定,上行DTX的使用有两点好处,一是有效地降低了无线信道的干扰;二是DTX的应用可以大大地节约移动台的功耗。
跳频功能的使用:
根据GSM规范和理论分析表明,跳频可以改善空间的频谱环境,提高整个网络的通信质量,在运用跳频功能时,建议先在部分地区作实验后再推广,我省网络中,跳频功能打开后,如果该基站传输断或停电,基站重新启动后跳频并不会自动打开,所以每次在基站重新启动后都要人工打开其跳频功能。
在日常维护中,我们可以通过每个月的CQT拨打测试了解各个地方的实际网络质量,并可以对重点地区进行针对性的了解;可以通过路测分析测试路线上各点的信令协议,了解网络的干扰情况;通过OMC的话务统计分析可以得到业务信道、控制信道的完好率、拥塞率等情况。
这一切都给我们的网络优化提供了有效的指导,使我们的网络可以更好地为用户服务。
4.2用户不在服务区
4.2.1用户不在服务区"的具体情况
情况一:
用户反映在上窑镇用手机或市话拨打本地手机总是出现"用户不在服务区"现象。
我们到上窑基站实地拨打,通过S4手机监测发现占用第二小区信号(CI:
4E7CNCC:
6BCC:
6ARFCN:
48),主被叫各拨打20次,全部正常。
找到用户反映的上窑用电所同样做主被叫拨打各20
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