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[摘要]:随着移动用户的持续增加和移动业务的层出不穷,我国的GSM无线通讯网络运营与维护必将面临更多的网络优化内容,本文分高话务密度区GSM无线通讯网络优化、高层楼宇GSM无线通讯网络优以及高等院校GSM无线通讯网络优化三种情况,讨论GSM系统无线通讯网络的质量优化,分别剖析了三种不同环境的网络质量影响因素,并针对环境的特点给出了具体的网络优化方案,为移动通信服务的提升起到积极作用。
[关键词]:无线通讯网络 质量优化
中图分类号: TM711 文献标识码:TM 文章编号:1009-914X(2013)01- 0273-02
1、引言
GSM(全球移动通讯系统)是我国大规模使用的移动通讯网络制式之一,随着用户数量的增长和业务种类的增加,对GSM系统的质量优化也是日常运营中的重中之重。在GSM网络运营初期,运营商关注的是其信号质量的优劣,而随着网络的发展和建设,关注的重点渐渐转移到网络质量与网络稳定性上来。只有持续进行网络质量优化,才能保持GSM网络通话质量与服务水准。本文分三种情况讨论GSM系统无线通讯网络的质量优化,分别是高话务密度区GSM无线通讯网络优化、高层楼宇GSM无线通讯网络优以及高等院校GSM无线通讯网络优化,分别剖析了三种不同环境的网络质量影响因素,并针对环境的特点给出了具体的网络优化方案。本文的研究具有一定的理论价值与实践意义。
2、 GSM无线通讯网络优化概述
所谓GSM无线通讯网络优化,指的是在对网络的日常维护与运营中,通过周期性地对网络的各类重要参数进行采集,并对采集到的相关数据进行分析与挖掘,从而抽取出对无线通讯网络质量造成影响的因素,在此基础上,结合相关参数的调整修改,辅之以一些必要的技术方法,使GSM无线通讯网络重新恢复至较好的运行状态,从而将移动网络的收益率维持在最佳状态。GSM无线通讯网络优化最终可以达到以下目的:提升运营商的收益,降低运营成本,维持比较高的用户体验满意度,使网络系统合理配置,使网络资源得到尽可能大的利用。
3、GSM无线通讯网络的质量优化
3.1高话务密度区
我国的移动通信用户和业务从十年前开始就已经迅猛发展,由于业务量和用户的双增长,导致一些地区话务量在某些时段高度集中,这就引发了一些基站载频配置超过一般标准,进而引发了频率分配的一些问题,而不合理的频率分配则影响到了系统用户容量,因此,高话务密度区的网络优化是一个亟待解决的问题。
3.1.1高话务密度区特点分析
一个通讯基站覆盖区域作为高话务密度区,便会呈现出用户容量与服务质量之间的矛盾,高话务密度区有着如下的一些特点:首先是宏蜂窝基站之间的距离偏小,尤其在一些二线、三线城市,随着城市网络的建设,基站越来越多,基站之间的距离往往仅有几百米,如此小的间距一方面增大了投入新站的难度,另一方面则由于频率复用而导致频间干扰效应明显,容易出现网络质量恶化的问题。
3.1.2高话务密度区GSM无线通讯优化策略
经过分析高话务密度区特点,可知有两个方面的问题需要解决,一是对于单位区域内突然增长的话务量,二是為维持网络运行质量而降低基站配置。由此有以下的优化方案:
(1)引入微蜂窝系统
微蜂窝系统的特点在于发射功率比较小,系统占地面积不大,因此安装起来较为灵活,在一些话务量鞥张迅速的区域,通过配置一个微蜂窝层,能够有效均衡这些地区的话务量,如果将微蜂窝与宏蜂窝混合搭配使用,便能构成双层体系结构。然后通过对设备与网络的参数进行相关配置,把位置相对固定的系统用户保持于微蜂窝层,把移动速度较快的群体维持于宏蜂窝层。以这样的方案提供较好的服务质量。
(2)在室内设置独立信源
这种优化模式适用于一些信号弱、用户多的环境,例如地下室、电梯、大型商场等。当前运营商惯用的做法是以直放站引入信号源,这种做法的优势在于能够改善覆盖范围,缺点也很明显:难以有效地吸收话务,本文推荐在室内设置独立信源的方式,一方面能够使用户密度大的区域,包括地下室、电梯、大型商场覆盖增强,另一方面也能起到吸收话务量,分担负荷的作用。
(3) 基站增加小区个数
当前,无线通讯网络的基站基本配置为1个基站3个小区,而对于那些用户化物非常多的区域,这种方法会导致过大的小区配置,从而引发过多的频率干扰,影响到网络服务的质量。本文对在一些高配小区基站增加小区个数,先进行容量缩减,在对小区进行分裂。由于目前万维站间距较小,因此能够在1个基站之下,通过扩容小区的数量,并配置功率角适当的天线系统,一方面分流了用户话务,另一方面减少了系统干扰。
除了以上三种方法,还有诸如参数调整优化法,即调整小区的偏移参数来提高网络容量;天线调整优化法,即调整天线覆盖范围来提高话务吸收;以及基站扩容法,小区分裂法等优化方法,此处不再赘述。
3.2高层楼宇区
随着我国建设用地的收紧,土地资源日益稀缺,所以城市的发展向着高层化的趋势演进。考虑到移动通讯信号特点,所处位置的高度与受到信号的强度成正比,因此高度越大,通话质量越差。因此,高高层楼宇区的网络优化同样是一个值得关注的问题。
3.2.1高层楼宇区特点分析
当前,我国的运营商竞争非常激烈,不少地区的无线通讯网络已趋于饱和,在大部分城区,通讯基站的面积趋于缩小,站距持续缩短。由于高层建筑越来越多,用户往往容易接受到一些反射、绕射的干扰信号,导致用户通话质量差,掉话率升高。经过笔者的分析与总结,当前影响高层用户通话质量的因素包括:一是在高层建筑内容易同时收到几个基站的信号,导致通话质量差,经常掉话,干扰严重;二是高层位置信号电平往往较高,导致频繁的切换,影响服务质量;三是乘坐电梯容易发生小区重选,引起掉话。 3.2.2高层楼宇区GSM无线通讯优化策略
经过分析高层楼宇区特点,可知有3个方面的问题需要解决,一是由于用户所处的高度而引起的切换重选,二是周边基站干扰影响服务质量;三是乘坐电梯容易发生掉话。由此有以下的优化方案:
(1)重选和切换问题的优化
结合相关研究的测试数据,对于城市的高层建筑而言,从高于10m的地方(四楼以上),便会出现信号不强的现象。本文推荐的优化方案是,在高层楼宇构建主控小区。考虑到高层均配置有楼宇内信号覆盖系统,采用微蜂窝作为单独信源,因此,可以在室内覆盖强度上进行优化,使之通过增强室内信号来减低外围其他小区信号的干扰,从而维持用户服务质量。具体的方法例如加装室内定向天线等等。
(2)网络干扰问题的优化
只有高层建筑不被邻近小区所干扰,用户的通话质量才能得到保证。结果分析与测量可知,在城市之中,大部分的无线通讯网络干扰问题都来自于GSM同邻频干扰,这种干扰的核心问题是基站的间距很小导致了信号重叠。本文推荐的优化方案是:可以降低无线通讯天线的倾角参数,并改良天线方向,达到强化本地基站覆盖的目的。此外,还可以在建筑内部引入EGSM频点,减轻相邻宏蜂窝基站干扰的程度,维持用户服务质量。
(3)电梯覆盖问题的优化
一般来讲,当前的城市室内楼宇,无线通讯网络使垂直分布的。电梯覆盖问题的优化可以顺应这种垂直模式,以避免发生小区重选,引起掉话。具体做法为:在电梯设备的低层,将其覆盖信号设置为与楼宇低层相同,此种设置可以方便地使用户在进入电梯时,顺利地占用底层楼宇信号,避免掉话。而在设备高层,则将其覆盖信号设置为与楼宇高层相同,此种设置同样可以方便地使用户在离开电梯时,顺利地占用高层楼宇信号,避免掉话现象的发生。在高层与底层的重叠区域,还可以使底层信号逐步降低,而高层信号逐渐增强,通过信号的顺利切换维持用户服务质量。
3.3高等院校区
当前的各大电信运营商均将高校学生用户作为竞争的主要战场之一。高校学生用户处于校区之中,用户分布密度非常集中,由于学生的日常行为模式,也容易导致在课间以及晚间,话务突然激增,峰值话务量与数据流量往往回答道平均值的几十倍,这就为运营商的网络优化带来不小的挑战。因此,高等院校区的网络优化同样是一个非常关键的问题。
3.3.1高等院校区特点分析
结合笔者的运营维护经验,高等院校区往往由于以下的一些原因造成用户体验不佳,以及客户感知度下降:首先是现在的高校往往面积很大宿舍区和教学区紧凑分布,而各大楼宇又对移动通讯信号形成了不可忽视的屏蔽效应,导致一些楼宇之内信号较弱,影响了用户体验度。此外,校园内单位区域的业务使用者密度极大,忙时话务量远大于平均值,导致高校附近的无线设备承载能力偏低,影响了用户使用。
3.3.2高等院校区GSM无线通讯优化策略
经过分析高等院校区的网络和用户特点,笔者推荐以下的优化方案:
(1)对现有的高校周边基站进行扩容
这种优化模式可以在短时间内解决一部分问题,然而由于基站本身的配置问题,难以大幅度地提升用户容量,并且随着扩容,会直接影响到基站的覆盖能力。因此优势在于成本不高,劣势在于改善有限。
(2)在高等院校里配置宏蜂窝基站
这种优化模式可以明显改善高校用户服务质量,也能同时兼顾基站用户容量与基站覆盖的问题,然而其缺点也是显而易见的,即需要一定时间进行设计与建设,且一些院校并不愿意在校园之内设置基站,成本偏高。
(3)在高等院校设置第四扇区
设置第四扇区的目的是能够减少当前基站在忙时话务量方面的不足。这种优化模式能够显著减轻基站容量不足的问题,设计与建设周期也比较短。而设置第四扇区的不足之处在于:难以有效地在几个扇区之间进行合理的话务压力分配,且建设成本较高。
(4)引入智能无线动态分配模式
这种模式使用了无线通讯智能控制技术,目标是进行高等院校话务量集中区域的网络资源的实时调整。具体的实现思路是,结合可控功分器的功能设置,在高等院校附近的无线通讯基站内,在话务量忙的小区与话务量闲的小区天线上配置一套功分器,实现对高等院校无线通讯基站的调整,这种方式也可以有效进行无线通讯资源的实时、智能分配,起到改善高等院校用户体验的目的。
4、结束语
随着移动用户的持续增加和移动业务的层出不穷,我国的GSM无线通讯网络规模必将不停增加,在网络的运营与维护之中,必将面临更多的网络优化内容,本文所涉及的无线网络优化经验和成果,可以为运营商在日常维护工作中提供一定的借鉴,为移动通信服务的提升起到积极作用。
参考文献:
[1]何浩.网络优化技术及其在阜新移动GSM网的应用:[硕士学位论文].北京:北京邮電大学,2012,18-21.
[2]M/M1800数字蜂窝移动通信系统培训手册[M].深圳:深圳市华为技术有限公司培训中心,2010.
[3]孙孺石,丁怀元,穆万里等.GSM数字移动通信工程.[M].北京人民邮电出版社.2006
[4]尤克,胡智娟,陈曦.现代数字移动通信原理及实用技术[M],北京:北京航空航天大学出版社,2011:6-12.
[关键词]:无线通讯网络 质量优化
中图分类号: TM711 文献标识码:TM 文章编号:1009-914X(2013)01- 0273-02
1、引言
GSM(全球移动通讯系统)是我国大规模使用的移动通讯网络制式之一,随着用户数量的增长和业务种类的增加,对GSM系统的质量优化也是日常运营中的重中之重。在GSM网络运营初期,运营商关注的是其信号质量的优劣,而随着网络的发展和建设,关注的重点渐渐转移到网络质量与网络稳定性上来。只有持续进行网络质量优化,才能保持GSM网络通话质量与服务水准。本文分三种情况讨论GSM系统无线通讯网络的质量优化,分别是高话务密度区GSM无线通讯网络优化、高层楼宇GSM无线通讯网络优以及高等院校GSM无线通讯网络优化,分别剖析了三种不同环境的网络质量影响因素,并针对环境的特点给出了具体的网络优化方案。本文的研究具有一定的理论价值与实践意义。
2、 GSM无线通讯网络优化概述
所谓GSM无线通讯网络优化,指的是在对网络的日常维护与运营中,通过周期性地对网络的各类重要参数进行采集,并对采集到的相关数据进行分析与挖掘,从而抽取出对无线通讯网络质量造成影响的因素,在此基础上,结合相关参数的调整修改,辅之以一些必要的技术方法,使GSM无线通讯网络重新恢复至较好的运行状态,从而将移动网络的收益率维持在最佳状态。GSM无线通讯网络优化最终可以达到以下目的:提升运营商的收益,降低运营成本,维持比较高的用户体验满意度,使网络系统合理配置,使网络资源得到尽可能大的利用。
3、GSM无线通讯网络的质量优化
3.1高话务密度区
我国的移动通信用户和业务从十年前开始就已经迅猛发展,由于业务量和用户的双增长,导致一些地区话务量在某些时段高度集中,这就引发了一些基站载频配置超过一般标准,进而引发了频率分配的一些问题,而不合理的频率分配则影响到了系统用户容量,因此,高话务密度区的网络优化是一个亟待解决的问题。
3.1.1高话务密度区特点分析
一个通讯基站覆盖区域作为高话务密度区,便会呈现出用户容量与服务质量之间的矛盾,高话务密度区有着如下的一些特点:首先是宏蜂窝基站之间的距离偏小,尤其在一些二线、三线城市,随着城市网络的建设,基站越来越多,基站之间的距离往往仅有几百米,如此小的间距一方面增大了投入新站的难度,另一方面则由于频率复用而导致频间干扰效应明显,容易出现网络质量恶化的问题。
3.1.2高话务密度区GSM无线通讯优化策略
经过分析高话务密度区特点,可知有两个方面的问题需要解决,一是对于单位区域内突然增长的话务量,二是為维持网络运行质量而降低基站配置。由此有以下的优化方案:
(1)引入微蜂窝系统
微蜂窝系统的特点在于发射功率比较小,系统占地面积不大,因此安装起来较为灵活,在一些话务量鞥张迅速的区域,通过配置一个微蜂窝层,能够有效均衡这些地区的话务量,如果将微蜂窝与宏蜂窝混合搭配使用,便能构成双层体系结构。然后通过对设备与网络的参数进行相关配置,把位置相对固定的系统用户保持于微蜂窝层,把移动速度较快的群体维持于宏蜂窝层。以这样的方案提供较好的服务质量。
(2)在室内设置独立信源
这种优化模式适用于一些信号弱、用户多的环境,例如地下室、电梯、大型商场等。当前运营商惯用的做法是以直放站引入信号源,这种做法的优势在于能够改善覆盖范围,缺点也很明显:难以有效地吸收话务,本文推荐在室内设置独立信源的方式,一方面能够使用户密度大的区域,包括地下室、电梯、大型商场覆盖增强,另一方面也能起到吸收话务量,分担负荷的作用。
(3) 基站增加小区个数
当前,无线通讯网络的基站基本配置为1个基站3个小区,而对于那些用户化物非常多的区域,这种方法会导致过大的小区配置,从而引发过多的频率干扰,影响到网络服务的质量。本文对在一些高配小区基站增加小区个数,先进行容量缩减,在对小区进行分裂。由于目前万维站间距较小,因此能够在1个基站之下,通过扩容小区的数量,并配置功率角适当的天线系统,一方面分流了用户话务,另一方面减少了系统干扰。
除了以上三种方法,还有诸如参数调整优化法,即调整小区的偏移参数来提高网络容量;天线调整优化法,即调整天线覆盖范围来提高话务吸收;以及基站扩容法,小区分裂法等优化方法,此处不再赘述。
3.2高层楼宇区
随着我国建设用地的收紧,土地资源日益稀缺,所以城市的发展向着高层化的趋势演进。考虑到移动通讯信号特点,所处位置的高度与受到信号的强度成正比,因此高度越大,通话质量越差。因此,高高层楼宇区的网络优化同样是一个值得关注的问题。
3.2.1高层楼宇区特点分析
当前,我国的运营商竞争非常激烈,不少地区的无线通讯网络已趋于饱和,在大部分城区,通讯基站的面积趋于缩小,站距持续缩短。由于高层建筑越来越多,用户往往容易接受到一些反射、绕射的干扰信号,导致用户通话质量差,掉话率升高。经过笔者的分析与总结,当前影响高层用户通话质量的因素包括:一是在高层建筑内容易同时收到几个基站的信号,导致通话质量差,经常掉话,干扰严重;二是高层位置信号电平往往较高,导致频繁的切换,影响服务质量;三是乘坐电梯容易发生小区重选,引起掉话。 3.2.2高层楼宇区GSM无线通讯优化策略
经过分析高层楼宇区特点,可知有3个方面的问题需要解决,一是由于用户所处的高度而引起的切换重选,二是周边基站干扰影响服务质量;三是乘坐电梯容易发生掉话。由此有以下的优化方案:
(1)重选和切换问题的优化
结合相关研究的测试数据,对于城市的高层建筑而言,从高于10m的地方(四楼以上),便会出现信号不强的现象。本文推荐的优化方案是,在高层楼宇构建主控小区。考虑到高层均配置有楼宇内信号覆盖系统,采用微蜂窝作为单独信源,因此,可以在室内覆盖强度上进行优化,使之通过增强室内信号来减低外围其他小区信号的干扰,从而维持用户服务质量。具体的方法例如加装室内定向天线等等。
(2)网络干扰问题的优化
只有高层建筑不被邻近小区所干扰,用户的通话质量才能得到保证。结果分析与测量可知,在城市之中,大部分的无线通讯网络干扰问题都来自于GSM同邻频干扰,这种干扰的核心问题是基站的间距很小导致了信号重叠。本文推荐的优化方案是:可以降低无线通讯天线的倾角参数,并改良天线方向,达到强化本地基站覆盖的目的。此外,还可以在建筑内部引入EGSM频点,减轻相邻宏蜂窝基站干扰的程度,维持用户服务质量。
(3)电梯覆盖问题的优化
一般来讲,当前的城市室内楼宇,无线通讯网络使垂直分布的。电梯覆盖问题的优化可以顺应这种垂直模式,以避免发生小区重选,引起掉话。具体做法为:在电梯设备的低层,将其覆盖信号设置为与楼宇低层相同,此种设置可以方便地使用户在进入电梯时,顺利地占用底层楼宇信号,避免掉话。而在设备高层,则将其覆盖信号设置为与楼宇高层相同,此种设置同样可以方便地使用户在离开电梯时,顺利地占用高层楼宇信号,避免掉话现象的发生。在高层与底层的重叠区域,还可以使底层信号逐步降低,而高层信号逐渐增强,通过信号的顺利切换维持用户服务质量。
3.3高等院校区
当前的各大电信运营商均将高校学生用户作为竞争的主要战场之一。高校学生用户处于校区之中,用户分布密度非常集中,由于学生的日常行为模式,也容易导致在课间以及晚间,话务突然激增,峰值话务量与数据流量往往回答道平均值的几十倍,这就为运营商的网络优化带来不小的挑战。因此,高等院校区的网络优化同样是一个非常关键的问题。
3.3.1高等院校区特点分析
结合笔者的运营维护经验,高等院校区往往由于以下的一些原因造成用户体验不佳,以及客户感知度下降:首先是现在的高校往往面积很大宿舍区和教学区紧凑分布,而各大楼宇又对移动通讯信号形成了不可忽视的屏蔽效应,导致一些楼宇之内信号较弱,影响了用户体验度。此外,校园内单位区域的业务使用者密度极大,忙时话务量远大于平均值,导致高校附近的无线设备承载能力偏低,影响了用户使用。
3.3.2高等院校区GSM无线通讯优化策略
经过分析高等院校区的网络和用户特点,笔者推荐以下的优化方案:
(1)对现有的高校周边基站进行扩容
这种优化模式可以在短时间内解决一部分问题,然而由于基站本身的配置问题,难以大幅度地提升用户容量,并且随着扩容,会直接影响到基站的覆盖能力。因此优势在于成本不高,劣势在于改善有限。
(2)在高等院校里配置宏蜂窝基站
这种优化模式可以明显改善高校用户服务质量,也能同时兼顾基站用户容量与基站覆盖的问题,然而其缺点也是显而易见的,即需要一定时间进行设计与建设,且一些院校并不愿意在校园之内设置基站,成本偏高。
(3)在高等院校设置第四扇区
设置第四扇区的目的是能够减少当前基站在忙时话务量方面的不足。这种优化模式能够显著减轻基站容量不足的问题,设计与建设周期也比较短。而设置第四扇区的不足之处在于:难以有效地在几个扇区之间进行合理的话务压力分配,且建设成本较高。
(4)引入智能无线动态分配模式
这种模式使用了无线通讯智能控制技术,目标是进行高等院校话务量集中区域的网络资源的实时调整。具体的实现思路是,结合可控功分器的功能设置,在高等院校附近的无线通讯基站内,在话务量忙的小区与话务量闲的小区天线上配置一套功分器,实现对高等院校无线通讯基站的调整,这种方式也可以有效进行无线通讯资源的实时、智能分配,起到改善高等院校用户体验的目的。
4、结束语
随着移动用户的持续增加和移动业务的层出不穷,我国的GSM无线通讯网络规模必将不停增加,在网络的运营与维护之中,必将面临更多的网络优化内容,本文所涉及的无线网络优化经验和成果,可以为运营商在日常维护工作中提供一定的借鉴,为移动通信服务的提升起到积极作用。
参考文献:
[1]何浩.网络优化技术及其在阜新移动GSM网的应用:[硕士学位论文].北京:北京邮電大学,2012,18-21.
[2]M/M1800数字蜂窝移动通信系统培训手册[M].深圳:深圳市华为技术有限公司培训中心,2010.
[3]孙孺石,丁怀元,穆万里等.GSM数字移动通信工程.[M].北京人民邮电出版社.2006
[4]尤克,胡智娟,陈曦.现代数字移动通信原理及实用技术[M],北京:北京航空航天大学出版社,2011:6-12.