GSM無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化實(shí)例分析與探討

1、gsm無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化實(shí)例分析與探討gsm無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化實(shí)例分析與探討湯清華,林敏(福建省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院 ,福建福州350003).r-.tit實(shí)踐及應(yīng)用技術(shù)摘要:gsm通信的移動(dòng)性和無線環(huán)境的復(fù)雜性,使得其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化成為一項(xiàng)長期的,實(shí)時(shí)的,漸進(jìn)的任務(wù).首先簡要介紹了gsm無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的概念和特點(diǎn),然后結(jié)合網(wǎng)絡(luò)測試的指標(biāo)分析,通過列舉不同的例子時(shí)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的實(shí)例進(jìn)行了分析和探討,并以指標(biāo)的形式進(jìn)行優(yōu)化前后時(shí)比.關(guān)鍵詞:gsm無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化;實(shí)例;分析;探討;路測中圈分類號:tn92文獻(xiàn)標(biāo)識碼:a文章編號:10033114(2006)01533casestudyofgsmradionetworkoptimi

2、zationtangqinghua,inmin(fujianpost&teleeomplanningdesigninginstituteco.,ltd.,fuzhoufujian350003,china)abstract:becauseofthecharacteristicsofgsmcommunicationthemobilitymanagementandthecomplexityofwirelessenvironment,gsmradionetworkoptimizationbecomesalong-term,realtime,gradualtask.thispaperbriefl

3、yintroducestheconceptandcharacteristicsofgsmradionetworkoptimization.thenitgivessomeexamplesforanalysisanddiscussion,andmakesthecomparisonofkeyperformanceindicatorsbeforeandafteroptimization.keywords:gsmradionetworkoptimization;case;analysis;discussion;drivetest0引言gsm無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作是指對正式投入運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行參數(shù)采集,數(shù)據(jù)分析,

4、找出影響網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量的原因,并且通過參數(shù)調(diào)整和采取某些技術(shù)手段,使網(wǎng)絡(luò)達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài),使現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源獲得最佳效益.移動(dòng)通信的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在:首先,移動(dòng)通信基于空中接口,無線環(huán)境干差萬別,電波傳播不確定性因素非常大;其次,通信終端的移動(dòng)性是其最大特點(diǎn),因而要求相應(yīng)的小區(qū)選擇,小區(qū)重選和切換過程的管理,而且網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷動(dòng)態(tài)變化劇烈;再者,市政設(shè)施建設(shè),居民區(qū)新建拆遷等等都會(huì)對移動(dòng)通信需求實(shí)時(shí)地提出新要求.因?yàn)橐苿?dòng)通信具有上述特點(diǎn),所以決定了gsm無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的特性網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是一項(xiàng)長期的,實(shí)時(shí)的,漸進(jìn)的過程,它融合于前期規(guī)劃和工程建設(shè)中.l優(yōu)化實(shí)例分析與探討1.1測試方式gsm網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測試包括cqt和d

5、t兩種,本次網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測試采用dt方式.收稿日期:20050718作者簡介:湯清華(1974一),男.碩士,主任工程師.主要研究方向:移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的咨詢,規(guī)劃和設(shè)計(jì).機(jī)為sagemot190.網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量測試模式一般包括長呼,短呼,掃頻,鎖頻,空閑狀態(tài)等,本次采用了長呼模式進(jìn)行往返多次測試,目的是測試場強(qiáng)覆蓋,話音質(zhì)量,切換關(guān)系.1.2測試指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表1是本次測試接收電平,話音質(zhì)量和c/i值3項(xiàng)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果.裹1測試指標(biāo)統(tǒng)計(jì)接收電平話音質(zhì)量c/i值分級百分比分級百分比分級百分hl20<一1000.0%0(392.6o%一l0o<00.0%100<一9o0.0%3<55.0o%

6、0<93.8%一90*(一800.5%5*72.10%9<124.1%80<一6058.4%70.30%12<2044.2%6o<=一l041.1%0<597.6o%2o<3047.9%9o<一1010o.0%0<799.70%9<5096.2%覆蓋率是體現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo).由表中數(shù)據(jù)可見,本次覆蓋測試路段服務(wù)小區(qū)的場強(qiáng)都大于一90dbm,顯示出以上路段無線網(wǎng)絡(luò)良好的覆蓋率.在話音質(zhì)量方面,優(yōu)秀的比例為92.6%,優(yōu)良率達(dá)到了97.6%,而話音質(zhì)量差(rxqsub=7)的比例僅為0.3%.這表明測試路段無線網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量比較

7、理想.2006年第32卷第1期無線電通信技術(shù)53工程實(shí)踐廈應(yīng)用技術(shù)掉話率和切換成功率是另外2項(xiàng)重要指標(biāo).本次測試未出現(xiàn)掉話和切換失敗,充分體現(xiàn)了本次測試所涉及路線較完善的連續(xù)覆蓋和較完備的鄰區(qū)關(guān)系.因此,從統(tǒng)計(jì)的意義上看,測試區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)良好.2優(yōu)化實(shí)例近年來,移動(dòng)通信運(yùn)營商在無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面普遍推行滾動(dòng)開站的方式,即成熟一個(gè),開通一個(gè)的建設(shè)模式.我國南方某海灣城市在經(jīng)過一年多時(shí)間的滾動(dòng)開站后,原有的頻率計(jì)劃已經(jīng)受到一定程度的破壞,無法適應(yīng)當(dāng)前的基站開通需要.下面的實(shí)例結(jié)合了我國南方某本地網(wǎng)的變頻工作,針對實(shí)施后的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,以使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)處于最佳運(yùn)行狀態(tài).1)實(shí)例1鄰區(qū)關(guān)系增減在沿著海

8、灣北岸的東西走向路段,自東向西的測試路徑起點(diǎn)空閑狀態(tài)時(shí)駐留在金濤莊3小區(qū),其后小區(qū)按照c1/c2標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)重選到新津3;接著在新津3發(fā)起呼叫,隨后切換到信息大廈2,然后又會(huì)切到中段其他基站.問題是新津3位于路段東頭,而信息大廈2卻在路段西邊,二者東西直線距離長達(dá)5230m;而且該路段屬于市區(qū),2個(gè)站之間還有8個(gè)基站.經(jīng)檢查bsc數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),新津3與信息大廈2之間設(shè)置了鄰區(qū)關(guān)系.問題的原因可能是2個(gè)站之間的其他基站屬于后期建設(shè),原有的鄰區(qū)關(guān)系沒有調(diào)整,這樣的鄰區(qū)關(guān)系完全可以刪除.刪除新津39信息大廈2之間的鄰區(qū)關(guān)系后,再次測試的切換關(guān)系正常.在同一路徑的西段,集裝碼頭3作為服務(wù)小區(qū)時(shí),測試到金源園1

9、的接收電平較高且維持了較長時(shí)間,但是多次測試發(fā)現(xiàn)集裝碼頭3并不會(huì)切換到金源園1.從數(shù)字地圖和實(shí)地勘察來看,二者的相對位置完全可能形成信號重疊,因此二者應(yīng)該設(shè)置鄰區(qū)關(guān)系,但是檢查bsc數(shù)據(jù)也未發(fā)現(xiàn)二者的鄰區(qū)關(guān)系.增加集裝碼頭3與金源園1的鄰區(qū)關(guān)系后,測試結(jié)果驗(yàn)證在該路徑上二者之間切換關(guān)系正常.2)實(shí)例2切換參數(shù)調(diào)整在某個(gè)由南向北的測試路段,在短距離之內(nèi)發(fā)生在汕樟3小區(qū)和中歧3小區(qū)之間的切換達(dá)到6次,而且是來回切換,現(xiàn)象屬于乒乓切換.在ericssongsm系統(tǒng)中,定位算法是移動(dòng)性管理的基礎(chǔ),是bsc進(jìn)行切換決策的前提.定位算法的基本過程如下:在激活狀態(tài)下,移動(dòng)臺(tái)每個(gè)sacch周期(480iils

10、)向bss報(bào)告其測量到的信號,同時(shí)基站也對移動(dòng)臺(tái)的上行信號進(jìn)行測量;bss綜合這2部分測量,經(jīng)過濾波,計(jì)算,排序,從而提供給bsc做切換決策.為了減少乒乓切換,可以增大定位算法的濾波器長度或增加切換遲滯參數(shù).濾波器長度是小區(qū)參數(shù),而切換遲滯參數(shù)是針對小區(qū)之間設(shè)置的,所以對于該路段汕樟3和中歧3之間的問題,采用修改遲滯參數(shù)的方法,但是修改遲滯參數(shù)要掌握適度,設(shè)置過大可能會(huì)導(dǎo)致切換不及時(shí)而發(fā)生掉話.根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)小區(qū)數(shù)據(jù)設(shè)定情況,全網(wǎng)小區(qū)均屬于定位算法的k小區(qū),因此調(diào)整切換遲滯參數(shù)2小區(qū)鄰區(qū)關(guān)系的遲滯參數(shù)khyst由3db修改為6db.如圖1所示,修改之后,二者之間的乒乓切換現(xiàn)象消除,切換次數(shù)明照減少.

11、其中,左側(cè)為修改前的測試路徑,右側(cè)為修改后的測試路徑,h表示切換成功.3)實(shí)例3頻率與切換圖1切換次數(shù)對比衰2南北方向統(tǒng)計(jì)無線參數(shù)rxq(sub)由南到北由北到南分級百分比測量次數(shù)百分比測量次數(shù)0<391.3o%l53695.20%19543<53.70%623.3o%675<73.70%621.5o%3271.20%23o.0o%o0<595.0o%159898.5o%2021o<798.70%1660100.o0%2053在另一南北方向測試路徑中,由南向北與反向的接收質(zhì)量分布有差異,如表2所示.其中可見,由南向北的接收質(zhì)量相對較差.再看測試路徑的雙向切換次數(shù)對

12、比,由南向北的切換次數(shù)明顯多于反向,二者之比為16:9,而且由南向北切換次數(shù)相對較多的路段接收質(zhì)量也較差,具體位置是該路段京汕商存在聯(lián)系.同時(shí),在接收質(zhì)量比較穩(wěn)定的南端,切換次數(shù)也較頻繁,切換集中在京汕商場,汕樟路口,華僑大廈,金杏大廈高之間.圖2京汕商場附近33號頻點(diǎn)同鄰頻干擾經(jīng)過分析數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)在切換至汕樟路口1后,京汕商場1的33號bcch頻點(diǎn)出現(xiàn)在最強(qiáng)鄰區(qū)列表中.所以,可以判斷南端汕樟路口1的信號越區(qū)覆蓋而造成同頻干擾,最終導(dǎo)致話音質(zhì)量下降和因弱質(zhì)量導(dǎo)致的切換,如圖2所示,其中數(shù)字表示bcch頻點(diǎn),而箭頭表示出現(xiàn)bcch同頻的小區(qū).根據(jù)前面分析得到的判斷,將京汕商場1小區(qū)的bcch頻率由

13、33修改為31,由于修改后影響到31號頻點(diǎn)影響到另一個(gè)鄰近小區(qū)迎春路1,因此同步將其bcch由31改為36.經(jīng)過修改,干擾問題得到緩解,因弱質(zhì)量引起的切換次數(shù)減少.4)實(shí)例4跳頻設(shè)置gsm跳頻技術(shù)可以起到頻率分集和干擾分集的作用.不同頻率的信號衰落特性不同,頻率分集有助于克服無線傳播環(huán)境多徑效應(yīng)導(dǎo)致的快衰落.通過跳頻技術(shù)可以獲得一定的跳頻增益,克服因頻率復(fù)用帶來的干擾,從而提高網(wǎng)絡(luò)整體性能.某個(gè)路段共測試3次,其中2次切換正常,從中食大廈1正常切換到中食大廈3,切換前信道分別為非bcch頻點(diǎn)62和86;另有1次切換失敗后接收質(zhì)量惡化最后導(dǎo)致掉話,此時(shí)頻點(diǎn)為18.測試系統(tǒng)顯示該小區(qū)未開跳頻,這一

14、點(diǎn)也從bsc數(shù)據(jù)設(shè)置情況得到證實(shí).測試文件回放結(jié)果顯示,在切換失敗的那條測工程實(shí)踐及應(yīng)用技術(shù)試路徑中,其鄰區(qū)測量報(bào)告與切換成功的2次大不相同.再通過頻率分析軟件比較中食大廈1小區(qū)的62,86和18號頻點(diǎn)干擾情況,可以發(fā)現(xiàn)18號頻點(diǎn)受到鄰區(qū)龍華3的同頻干擾.由此判斷中食大廈由于未開跳頻使得18號頻點(diǎn)受到的干擾特別大,從而影響到鄰區(qū)信號測量報(bào)告;無法提供精確的測量報(bào)告最終造成切換失敗以致掉話.中食大廈基站的3個(gè)扇區(qū)均具備跳頻條件,而且中食大廈2和中食大廈3小區(qū)均開跳頻,所以開通中食大廈1的跳頻,將參數(shù)hop置于on狀態(tài).設(shè)置跳頻參數(shù)后,測試結(jié)果正常.本例僅對跳頻參數(shù)進(jìn)行修改,事實(shí)上,如果同頻小區(qū)的

15、話務(wù)負(fù)荷都很大,那么跳頻的效果有所削弱.為了徹底解決同頻干擾,最好還是調(diào)整其中1個(gè)小區(qū)的頻點(diǎn),以避開同頻.5)實(shí)例5單向鄰區(qū)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)經(jīng)常調(diào)整基站的歸屬關(guān)系,如果割接工作一致性檢查產(chǎn)生問題,那么常常會(huì)影響到鄰區(qū)關(guān)系,比如出現(xiàn)單向關(guān)系.本次測試某個(gè)路段從南到北的路徑,小區(qū)a正常切換到小區(qū)b;從南到北的路徑卻沒有發(fā)生小區(qū)b切換到小區(qū)a的情況,即使小區(qū)a的通話質(zhì)量較差,可仍然作為服務(wù)小區(qū)拖著走.發(fā)現(xiàn)這種異?，F(xiàn)象后,經(jīng)查bsc數(shù)據(jù),小區(qū)a與小區(qū)b之間只設(shè)置了單向的鄰區(qū)關(guān)系,也就是小區(qū)a的鄰區(qū)中包括小區(qū)b,小區(qū)b的鄰區(qū)卻不含小區(qū)a.再檢查割接前的數(shù)據(jù),小區(qū)a與小區(qū)b鄰區(qū)關(guān)系是雙向的;原有的話務(wù)統(tǒng)計(jì)報(bào)告也顯

16、示兩小區(qū)之間的切換次數(shù)不少.因此,需增補(bǔ)缺漏的鄰區(qū)關(guān)系數(shù)據(jù).6)實(shí)例6硬件故障某個(gè)基站開通后第2扇區(qū)的呼叫誤碼率較高,起初懷疑原因是來自方向相對的另一小區(qū)鄰頻干擾.測試結(jié)果表明該基站附近區(qū)域覆蓋情況良好,沒有發(fā)現(xiàn)信號強(qiáng)度異?，F(xiàn)象;但當(dāng)通話使用其第2小區(qū)bcch頻點(diǎn)14時(shí),會(huì)出現(xiàn)誤碼瞬時(shí)上升的情況.在通話建立前5s與切換至第2小區(qū)后5s時(shí)均會(huì)有這種情況出現(xiàn),而且使用該小區(qū)任意其他信道都一樣;鄰頻干擾問題在測試中并不明顯,所以轉(zhuǎn)而估計(jì)基站硬件存在問題.查看硬件情況,該基站設(shè)備完好率較低,進(jìn)一步證實(shí)基站硬件問題的存在.更換該基站發(fā)生故障的硬件后,問題得到解決.(下轉(zhuǎn)第64頁)2006年第32卷第1期

17、無線電通tg-技術(shù)55.x,ctlt實(shí)踐及應(yīng)用技術(shù)的,準(zhǔn)靜態(tài)的,平坦的瑞利衰落環(huán)境,用戶和發(fā)送信號總功率為1,接收機(jī)進(jìn)行理想的信道估計(jì),接收信號經(jīng)過接收機(jī)匹配濾波器后,等效低通信號可以寫成如下的矩陣形式:,=hs+n.經(jīng)過fftr和去交織后,采用空時(shí)向量viterbi算法進(jìn)行swc譯碼.在k時(shí)刻strc譯碼的輸出用四進(jìn)制表示,它代表信號的星座符號,轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制表示,第1位記為yi,第2位記為,并且:(y,yp),則turbo譯碼器的任務(wù)就是從此序列來估計(jì)發(fā)送序列.turbo譯碼器的2個(gè)軟輸入輸出譯碼器decl和dec2的輸入序列分別為:decl:yl=(y,yl),dec2:y2=(y,y2p

18、).譯碼器decl對分量碼rsci進(jìn)行最佳譯碼,產(chǎn)生關(guān)于信息序列u中每一比特的似然信息,并將其中的新信息經(jīng)過交織送給dec2,譯碼器dec2將此信息作為先驗(yàn)信息,對分量碼rsc2進(jìn)行最佳譯碼,產(chǎn)生關(guān)于交織后的信息序列中的每一比特的似然信息,然后將其中的外信息通過解交織送給dec1,進(jìn)行下一次譯碼.經(jīng)過多次迭代,decl和dec2的外信息趨于穩(wěn)定,似然比漸進(jìn)值逼近于對整個(gè)碼的最大似然譯碼,然后對此似然比進(jìn)行硬判決,即可得到信息序列m的最佳估計(jì)序列五_4j.3性能仿真結(jié)果圖3給出了級聯(lián)turbo一空時(shí)格碼的ofdm系統(tǒng)性能仿真結(jié)果,用于比較的另2條曲線分別是qpsk調(diào)制的常規(guī)ofdm系統(tǒng)和stfc

19、編碼的ofdm系統(tǒng)的誤比特率曲線.仿真參數(shù)如下:ofdm系統(tǒng)中包括256個(gè)子載波,子載波之間的間隔為3.9ki-lz,ofdm符號周期長度為2968,循環(huán)前綴長度為4o8,每個(gè)子載波上都采用qpsk調(diào)制,strc采用2副發(fā)送天線和1副接收天線16狀態(tài)的qpsk空時(shí)編碼(如圖3所示),turbo碼采用的碼率為1/2,由2個(gè)生成多項(xiàng)式為(37,21)16狀態(tài)卷積碼構(gòu)成,2個(gè)(上接第55頁)3結(jié)束語分量編碼器均歸零,交織器大小為1024bit,迭代次數(shù)為6,信道為準(zhǔn)靜態(tài)瑞利衰落信道.圖3不同ofdm系統(tǒng)性能仿真曲線4結(jié)束語通過分析和仿真結(jié)果可以看出,turbo碼級聯(lián)空時(shí)格碼的ofdm系統(tǒng)可以最大限度

20、地利用系統(tǒng)的分集資源,與單天線發(fā)送的常規(guī)ofdm系統(tǒng)相比,能獲得很大的分集增益和編碼增益,與僅進(jìn)行空時(shí)編碼的ofdm系統(tǒng)相比,級聯(lián)turbo一空時(shí)編碼ofdm系統(tǒng)也能獲得較大的編碼增益.參考文獻(xiàn)1dakishagrawal,vahidtarokh,aymannaguib,nambiseshadri.space-timecodedofdmforhi【ghdateratewirelesscommunicationoverwidebandchannelsc,ieeevtc,1998,3:22322236.2berrouc,glevieuxa,thitimajshimap.nearshannonlimiterror-cor