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摘 要： 随着移动通信的发展，网络的规模的不断扩大，如何合理充分地利用网络资源，提升网络的服务质量以争夺市场，成为运营商最关心的问题。在此背景之下，无线网络优化正日益受到重视。讨论GSM网络无线覆盖常见的问题并提出解决方案。
关键词： GSM；网络优化；弱覆盖；越区覆盖
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1210011－01
我国移动通信技术的应用和发展非常迅猛，随着用户数不断增加，网络规模持续扩张，中国已经成为了全球最大的移动通信市场，同时各运营商之间的竞争也越来越激烈。为争抢客户，保障网络服务质量，满足用户的期望值，提升用户的满意度，成为了各运营商日益关注的问题。但由于移动通信系统传输环境的复杂多变性，以及网络不断扩容所带来的结构不合理，往往会使得网络的服务质量达不到预定的要求。面对此问题，运营商和设备供应商的关注点已经从网络的规模建设转移到网络性能优化上。如何合理利用和配置现有的网络设备、资源与容量，最大限度地提高网络的服务质量，同时在网络的不断发展过程中保持网路服务质量不下降，成为了运营商日常工作的重中之重。
网络优化是指通过对正运行的网络进行用户投诉收集、数据的采集分析、硬件检查等手段，找出影响网络运行质量的原因，并且通过参数的调整、设备配置的调整或其它技术手段，确保网络的服务质量，使网络达到最佳的运行状态，同时又对今后无线网络的规划、建设提供参考。
1 GSM网络优化数据采集
网络优化的关键是进行网络分析与问题定位。网络的分析依赖于数据的采集，数据采集包括OMC统计数据采集、DT数据采集、CQT测试数据采集、用户投诉情况收集以及其它仪表的测试结果等等。其中OMC统计数据和路测数据是重点。
OMC统计数据采集：GSM系统中设置了大量的计数器，每一个计数器都和GSM网络的某一特定事件关联，即某一特定事件发生时对应的计数器就做相应计数。这样通过观测和分析OMC各计数器数值就可以对某些特定事件发生次数进行统计，从而掌握网络的运行质量并进行故障分析。OMC数据统计反映了无线网络的实际运行状态，采集的统计数据主要有：忙时小区切换成功率、忙时信令信道拥塞情况、忙时掉话次数、忙时呼叫接通率等。通过OMC数据采集我们可以得到全网的掉话情况、最坏小区的情况、拥塞情况等从而对全网的指标有一个全面的了解从而有针对性的提出一些优化的方案。
路测数据采集：指通过实地测量的方法沿着设定的路线使用测试手机、仪器等对网络的主要性能指标进行测试并记录，以获取用以进行网络性能分析的数据。路测采集的主要数据有：信号电平、误码率、越区切换位置及电平、载干比、掉话地点、全部第三层上下行信令采集和解码等。通过路测数据可以得到无线小区的覆盖情况、分析干扰源、观察信令接续过程；检查邻区关系和切换参数。
2 GSM网络覆盖优化问题定位及解决方法
覆盖优化是GSM无线网络优化的核心之一，覆盖不合理会造成系统的各项指标达不到要求。覆盖问题主要有弱覆盖、越区覆盖、孤岛效应。造成覆盖不合理的主要原因有：天线挂高、方位角、俯仰角不合理，基站发射功率过高或过低、障碍物阻挡，地形对无线信号的发射，硬件问题等。
2.1 弱覆盖问题
弱覆盖的表象是手机接收到的信号电平比较微弱、并伴随着高误码现象出现，在MSC边界处弱覆盖还会导致漫游现象。判定弱覆盖的依据是：信号电平微弱无法满足通信的要求，且当前小区必须是最佳小区，没有更强的邻小区。
弱覆盖的常见解决方案一般有以下几种：
① 在考虑成本的前提下，增加基站或者直放站，如果是室内出现弱覆盖则可以考虑安装室内分布系统。
② 增大服务小区的发射功率。
③ 调整服务小区天线的方位角、俯仰角或更换高增益的天线。
典型案例分析：某商场的用户反映该商场内，经常出现电话打不通或掉话现象。派工程师进行测试，如下图所示。
根据测试发现商场附近有基站，距离约为1Km左右，在商场内MS接收到的信号电平很低，基本低于-85dBm，甚至达到-100以下，MS收不到更强的邻区信号；在商场外附近进行测试发现，MS接收到的信号电平为-68dBm左右，通话正常，网络各种指标正常，并且观测到此时MS占用的CI和商场内占用的CI一样。综上分析，我们得出结论：商场内信号差是因为无线信号穿透建筑物外墙衰耗而造成的弱覆盖。考虑到该商场位于步行街旁，人流量大，如果采用调天线、发射功率的方法，会影响到其它小区的覆盖，故此建议在商场内安装室内分布系统以解决弱覆盖问题。室内分布系统安装后，经复测网络指标达到了要求，用户投诉基本上没有了。
2.2 越区覆盖问题
越区覆盖的表象是发生不合理的切换，最后导致了MS在弱信号下通话，产生连续高误码，最终掉话。判定越区覆盖的依据是：掉话前MS与服务小区的距离比较远，此时周边有信号较好且距离较近的小区，但不做切换，过后MS切换到信号较弱的小区，连续高误码出现，然后掉话。
越区覆盖的常见解决方案一般有以下几种：
① 加大覆盖过远小区天线的下倾角，以控制其覆盖范围。
② 降低覆盖过远小区发射功率，同时适当增大邻近小区的发射功率。
③ 关闭覆盖过远的小区。只会在该小区对网络影响非常恶劣或者该小区已经失去了使用价值的情况下采用此手段。
典型案例分析：根据MSC话务统计发现，某小区的掉话每天都在10次以上。对该小区周边进行DT测试发现，掉话点集中在长约150米的某个路段上，在此路段上接收到距离约为5Km的基站信号，C/I很差，误码率较高，同时该基站与路段周边基站并不成互为邻区关系，并且通过上站检查发现，该基站的天线架设于较高的楼顶，下倾角约为5度，天线周边环境地势空旷无障碍物阻挡。据此判断该路段出现了越区覆盖，导致了掉话。故此将该基站的天线下倾角有5度改为10度。调整天线后，根据话统发现掉话次数明显降低，问题得到改善。
2.3 孤岛效应问题
孤岛效应的表象是服务小区的覆盖范围不连续，出现一片孤独区域，此孤独区域在地理上没有邻区，类似于“孤岛”。判定孤岛效应的依据是：MS离服务小区较远，且邻区列表中指示的邻区在地理位置上不相邻，周边有信号较好的小区，但不在邻区列表中，最终因为切换不成功导致掉话。
孤岛效应的常见解决方案一般有以下几种：
① 增大天线下倾角，或降低小区发射功率，以控制小区的覆盖范围。
② 调整TA参数以限制小区的最大覆盖范围。
③ 增加冗余的邻区关系。
典型案例分析：通过话统发现，某小区忙时切换掉话次数达到30次以上。查看基站硬件无告警，对该小区的载频进行统计分析，各项指标均无异常，基本上确定该小区的硬件没有问题，再对该小区邻区硬件进行排查，各项统计也均正常，基站无告警，因此基本上排除了硬件问题。通过路测，也排除了干扰问题，但是调用谷歌地图发现该小区基站旁边有一条河流，天线主波瓣顺着河流方向覆盖，掉话点的TA=11，周边的小区并不在服务小区的邻区列表中。据此怀疑是因为水面反射无线信号，形成孤岛效应导致切换失败，最终掉话。因此调整基站天线的方位角并增加了冗余的邻区关系，最终问题得到解决。
3 总结
GSM网络的覆盖状态如何，影响到网络的容量、掉话率、接通率和语音质量，因此，覆盖优化在GSM系统网络优化中占据了非常重要的地位。由于无线传输环境的复杂性、多变性常常会使得网络的覆盖状态出现变化，因此必须把覆盖优化作为网络优化中的一项长期的日常工作来抓。
参考文献：
[1]韩斌杰编著，GSM原理及其网络优化，北京：机械工业出版社，2012.
[2]张威编著，GSM网络优化——原理与工程，北京：人民邮电出版社，2003.
[3]王晓龙编著，WCDMA网络专题优化，北京：人民邮电出版社，2011.
关键词： GSM；网络优化；弱覆盖；越区覆盖
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1210011－01
我国移动通信技术的应用和发展非常迅猛，随着用户数不断增加，网络规模持续扩张，中国已经成为了全球最大的移动通信市场，同时各运营商之间的竞争也越来越激烈。为争抢客户，保障网络服务质量，满足用户的期望值，提升用户的满意度，成为了各运营商日益关注的问题。但由于移动通信系统传输环境的复杂多变性，以及网络不断扩容所带来的结构不合理，往往会使得网络的服务质量达不到预定的要求。面对此问题，运营商和设备供应商的关注点已经从网络的规模建设转移到网络性能优化上。如何合理利用和配置现有的网络设备、资源与容量，最大限度地提高网络的服务质量，同时在网络的不断发展过程中保持网路服务质量不下降，成为了运营商日常工作的重中之重。
网络优化是指通过对正运行的网络进行用户投诉收集、数据的采集分析、硬件检查等手段，找出影响网络运行质量的原因，并且通过参数的调整、设备配置的调整或其它技术手段，确保网络的服务质量，使网络达到最佳的运行状态，同时又对今后无线网络的规划、建设提供参考。
1 GSM网络优化数据采集
网络优化的关键是进行网络分析与问题定位。网络的分析依赖于数据的采集，数据采集包括OMC统计数据采集、DT数据采集、CQT测试数据采集、用户投诉情况收集以及其它仪表的测试结果等等。其中OMC统计数据和路测数据是重点。
OMC统计数据采集：GSM系统中设置了大量的计数器，每一个计数器都和GSM网络的某一特定事件关联，即某一特定事件发生时对应的计数器就做相应计数。这样通过观测和分析OMC各计数器数值就可以对某些特定事件发生次数进行统计，从而掌握网络的运行质量并进行故障分析。OMC数据统计反映了无线网络的实际运行状态，采集的统计数据主要有：忙时小区切换成功率、忙时信令信道拥塞情况、忙时掉话次数、忙时呼叫接通率等。通过OMC数据采集我们可以得到全网的掉话情况、最坏小区的情况、拥塞情况等从而对全网的指标有一个全面的了解从而有针对性的提出一些优化的方案。
路测数据采集：指通过实地测量的方法沿着设定的路线使用测试手机、仪器等对网络的主要性能指标进行测试并记录，以获取用以进行网络性能分析的数据。路测采集的主要数据有：信号电平、误码率、越区切换位置及电平、载干比、掉话地点、全部第三层上下行信令采集和解码等。通过路测数据可以得到无线小区的覆盖情况、分析干扰源、观察信令接续过程；检查邻区关系和切换参数。
2 GSM网络覆盖优化问题定位及解决方法
覆盖优化是GSM无线网络优化的核心之一，覆盖不合理会造成系统的各项指标达不到要求。覆盖问题主要有弱覆盖、越区覆盖、孤岛效应。造成覆盖不合理的主要原因有：天线挂高、方位角、俯仰角不合理，基站发射功率过高或过低、障碍物阻挡，地形对无线信号的发射，硬件问题等。
2.1 弱覆盖问题
弱覆盖的表象是手机接收到的信号电平比较微弱、并伴随着高误码现象出现，在MSC边界处弱覆盖还会导致漫游现象。判定弱覆盖的依据是：信号电平微弱无法满足通信的要求，且当前小区必须是最佳小区，没有更强的邻小区。
弱覆盖的常见解决方案一般有以下几种：
① 在考虑成本的前提下，增加基站或者直放站，如果是室内出现弱覆盖则可以考虑安装室内分布系统。
② 增大服务小区的发射功率。
③ 调整服务小区天线的方位角、俯仰角或更换高增益的天线。
典型案例分析：某商场的用户反映该商场内，经常出现电话打不通或掉话现象。派工程师进行测试，如下图所示。
根据测试发现商场附近有基站，距离约为1Km左右，在商场内MS接收到的信号电平很低，基本低于-85dBm，甚至达到-100以下，MS收不到更强的邻区信号；在商场外附近进行测试发现，MS接收到的信号电平为-68dBm左右，通话正常，网络各种指标正常，并且观测到此时MS占用的CI和商场内占用的CI一样。综上分析，我们得出结论：商场内信号差是因为无线信号穿透建筑物外墙衰耗而造成的弱覆盖。考虑到该商场位于步行街旁，人流量大，如果采用调天线、发射功率的方法，会影响到其它小区的覆盖，故此建议在商场内安装室内分布系统以解决弱覆盖问题。室内分布系统安装后，经复测网络指标达到了要求，用户投诉基本上没有了。
2.2 越区覆盖问题
越区覆盖的表象是发生不合理的切换，最后导致了MS在弱信号下通话，产生连续高误码，最终掉话。判定越区覆盖的依据是：掉话前MS与服务小区的距离比较远，此时周边有信号较好且距离较近的小区，但不做切换，过后MS切换到信号较弱的小区，连续高误码出现，然后掉话。
越区覆盖的常见解决方案一般有以下几种：
① 加大覆盖过远小区天线的下倾角，以控制其覆盖范围。
② 降低覆盖过远小区发射功率，同时适当增大邻近小区的发射功率。
③ 关闭覆盖过远的小区。只会在该小区对网络影响非常恶劣或者该小区已经失去了使用价值的情况下采用此手段。
典型案例分析：根据MSC话务统计发现，某小区的掉话每天都在10次以上。对该小区周边进行DT测试发现，掉话点集中在长约150米的某个路段上，在此路段上接收到距离约为5Km的基站信号，C/I很差，误码率较高，同时该基站与路段周边基站并不成互为邻区关系，并且通过上站检查发现，该基站的天线架设于较高的楼顶，下倾角约为5度，天线周边环境地势空旷无障碍物阻挡。据此判断该路段出现了越区覆盖，导致了掉话。故此将该基站的天线下倾角有5度改为10度。调整天线后，根据话统发现掉话次数明显降低，问题得到改善。
2.3 孤岛效应问题
孤岛效应的表象是服务小区的覆盖范围不连续，出现一片孤独区域，此孤独区域在地理上没有邻区，类似于“孤岛”。判定孤岛效应的依据是：MS离服务小区较远，且邻区列表中指示的邻区在地理位置上不相邻，周边有信号较好的小区，但不在邻区列表中，最终因为切换不成功导致掉话。
孤岛效应的常见解决方案一般有以下几种：
① 增大天线下倾角，或降低小区发射功率，以控制小区的覆盖范围。
② 调整TA参数以限制小区的最大覆盖范围。
③ 增加冗余的邻区关系。
典型案例分析：通过话统发现，某小区忙时切换掉话次数达到30次以上。查看基站硬件无告警，对该小区的载频进行统计分析，各项指标均无异常，基本上确定该小区的硬件没有问题，再对该小区邻区硬件进行排查，各项统计也均正常，基站无告警，因此基本上排除了硬件问题。通过路测，也排除了干扰问题，但是调用谷歌地图发现该小区基站旁边有一条河流，天线主波瓣顺着河流方向覆盖，掉话点的TA=11，周边的小区并不在服务小区的邻区列表中。据此怀疑是因为水面反射无线信号，形成孤岛效应导致切换失败，最终掉话。因此调整基站天线的方位角并增加了冗余的邻区关系，最终问题得到解决。
3 总结
GSM网络的覆盖状态如何，影响到网络的容量、掉话率、接通率和语音质量，因此，覆盖优化在GSM系统网络优化中占据了非常重要的地位。由于无线传输环境的复杂性、多变性常常会使得网络的覆盖状态出现变化，因此必须把覆盖优化作为网络优化中的一项长期的日常工作来抓。
参考文献：
[1]韩斌杰编著，GSM原理及其网络优化，北京：机械工业出版社，2012.
[2]张威编著，GSM网络优化——原理与工程，北京：人民邮电出版社，2003.
[3]王晓龙编著，WCDMA网络专题优化，北京：人民邮电出版社，2011.