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1、摘 要我国的GSM网络正在迅速的发展，随着国民经济的提高，用户对移动网络性能的要求已经越来越高，目前我国通信行业面临的最大问题是城市通信热点的增多，以及实现农村的全面覆盖，所以提高网络运营质量是行业发展的趋势，对网络进行优化工作应运而生。本文旨在研究GSM网络优化的手段和方法，以及在实际工作中遇到网络问题的解决方法和改进机制，通过实例呈现论述个别地段网络优化工作的具体操作流程。通过测试天线发射功率技术来控制网络覆盖范围，根据簇的划分合理规划每个小区的频率大小，配合后台工作，避免出现同频和邻频干扰。通过测试网内切换参数、3-2G切换参数、小区重选参数等技术合理调整参数大小，完善网络覆盖，提高网络
2、运行质量。实现GSM网络无缝隙覆盖，保持高的通话质量，是移动通信行业的追求目标。 关键词 GSM网络 发射功率 切换 通话质量THE ANALYSIS OF OPTIMIZATIONTECHNOLOGY ON THE BASIS OF GSM NETWORKABSTRACTChinese GSM network is developing rapidly, As the national economy improved, Users of mobile networks has become increasingly high performance requirements, Chines
3、e telecommunications industry is currently the biggest problem is the increase in urban traffic hot spots, And to achieve full coverage in rural areas, Therefore, to improve the quality of network operations is the industrys development trend, Optimization of the network came into being.This paper a
4、ims to study the means of GSM network optimization and methods,practical work experience in the network solution to the problem and improve the mechanism,Paper presented by examples of individual sections of the concrete operation network optimization process.Power of the test antenna technology to
5、control the network coverage, Rational planning based on the division of cluster frequency for each cell size, With the background,Avoid co-channel and adjacent channel interference.The test parameters within the network switch,3-2G switch parameters, Cell reselection parameters and other technical
6、parameters of the size of a reasonable adjustment, Improve the network coverage, Improve the quality of network operation.GSM network to achieve seamless coverage, To maintain high call quality is the mobile communications industry goals.KEY WORDS GSM Network Transmit power Switch Call quality目 录中文摘
7、要I英文摘要II1 绪论11.1 GSM网络优化工作的意义11.2 GSM网络优化的发展12 GSM系统简介22.1 GSM系统结构22.1.1 移动台（MS）32.1.2 基站子系统（BSS）32.1.3 网络子系统（NSS）42.1.4 操作支持子系统（OSS）52.2 GSM网络接口52.2.1 GSM系统主要接口52.2.2 网络子系统内部接口63 GSM网络优化工作流程73.1 GSM无线网络优化的流程73.1.1 网络普查83.1.2 数据采集83.1.3 数据分析93.1.4 制定和实施优化方案103.2 室内覆盖的优化113.2.1 室内覆盖优化的意义113.2.2 改善室内覆
8、盖的方法及手段113.3 室外天线覆盖的优化123.3.1 天线的主要性能指标123.3.2 优化工作中天线的规划154 掉话的分析和解决164.1 因切换原因导致掉话164.1.1 越区切换参数定义不合理164.1.2 信号强度滞后值设置不当164.1.3 孤岛效应164.2 因切换导致掉话的分析和解决164.2.1 对MSC、BSC告警进行分析174.2.2 对OMC的统计信息进行分析174.2.3 对DT等测试结果进行分析174.3 由于干扰而导致的掉话194.3.1 频点规划不合理194.3.2 干扰的分析和解决194.4 天馈线原因产生掉话214.4.1 方位角不同而产生掉话的分析2
9、14.4.2 天馈线的分析和解决21结 束 语24致 谢25参考文献26附 录271 绪论1.1 GSM网络优化工作的意义移动用户数量的剧增，业务种类复杂多样和灵活多变以及各运营商网络之间互连互通，使得移动通信网络在规模上、结构上不断地向多协议功能、多层面平台演进，随着通信市场竞争加剧，广大用户对网络质量的要求和业务需求越来越高，如何改善网络运行性能，提高网络服务质量，已成为移动通信市场企业掌握主动权和增强核心竞争力的基本前提。若能充分利用好现有网络的设备资源和频率资源，获取企业最佳效益，可降低网络运营成本，提高设备利用率。同时，多变的外界因素（如业务发展、网络扩容增建、城市基础设施的建设等）
10、也时刻影响着移动网络的无线环境，而使得GSM这个动态的网络处在不平衡状态。因此，深化网络优化工作不容忽视，势在必行，它的地位和作用对网络的运行维护、网络规划及工程建设日趋重要，并具有积极的指导意义。1.2 GSM网络优化的发展目前GSM网络正处于飞速发展阶段，仅仅几年时间已具备相当的规模。因此加强网络优化，搞好运行维护是提高移动通信质量的关键。网络优化工作是指对正式投入运行的网络进行参数采集、数据分析，找出影响网络运行质量的原因并且通过参数调整和采取某些技术手段，使网络达到最佳运行状态，使现有网络资源获得最佳效益，同时也对网络今后的维护及规划建设提出合理建议。网络优化工作涉及到移动通信网络的各
11、个方面，贯穿于网络规划、工程建设及日常维护等各项工作中，因此网络优化工程师需要较全面的基础理论知识和专业技术知识，在优化过程中需对网络运行质量分析、网络性能分析、统计数据采集分析、测试数据分析及各类系统参数的检查，还要针对用户申告投诉的现象汇总分析以及各类故障处理、追踪测试等等，然后结合现有的网络结构和移动通信网络诸多不确定的因素，制定出交换、无线网络优化调整的方案，进行频率规划和数据检查、修改等调整措施。由于网优工作的复杂性，持续时间又长，目前仍只是作为工程项目操作，停留在阶段性优化和应急性优化的进程中，还没形成规范化制度。提高了网络性能指标，就提高了网络的运行质量。然而与固定系统相比，由于
12、移动通信中用户终端可移动性和多功能、多业务，因此无论是业务量、话务量还是信令流量或其它一些网络特性参数，都具有较强的流动性、突发性和随机性。这些特性决定了移动通信系统的设计与实际情况在话务模型、信令流量等方面一般存在较大的差异，随之影响网络运行质量的因素也复杂多样。其中主要交换指标有呼叫成功率，交换机系统接通率，长途来话接通率，系统掉话率，位置更新成功率，无线寻呼成功率，用户开机率等。分析运行中的网络存在的问题，找出影响网络运行质量的原因，并就如何解决这些问题，采取相应措施，归纳出一些主要的影响网络运行性能的因素，是提高网络性能指标的重要环节。还需不断比较优化前后和优化过程中的指标，因为这是衡
13、量和反映网络运行状况的标准，也是检验网络优化进程和结果的有效尺度。通过对网络进行系统、动态的调整，使网络达到最佳的运行状态，实现网络资源配置的最优化。通过本人参与的优化项目中，最深的感受是：若确保网络运行质量和性能的稳定及平稳提高，应在实现网络优化工作日常化的前提下，时时地观测网络运行状态和随业务发展的动态变化，根据不同情况进行处理，不断调整参数并兼顾其它指标，作到调整-观测-调整，使网络始终保持一种动态平衡，运行在最佳状态，应提倡网络优化规范化，数据分析系统化，调整测试条理化，实现网络优化与各项工作共同形成对于网络质量的闭环管理。本文分四个部分进行讨论，首先由绪论部分简要概括本篇论文的主要内
14、容及相关意义。其次介绍GSM系统的基本结构、网络接口。然后在第三部分中对优化工作的目标和流程进行介绍，注重介绍室内室分网络优化和室外天线网络优化，第四部分对引起网络掉话的问题进行总结，结合实例分析，给出最佳解决方案。2 GSM系统简介2.1 GSM系统结构GSM（Global System for Mobile Communications；全球移动通信系统）主要分交换部分和无线部分。其中交换部分和PSTN网很类似，而无线部分是GSM网络特有的由于无线特有的移动行，复杂性，以及传播条件恶劣所带来的衰落等原因，直接影响了无线通信的质量，所以无线部分是优化的重点对象。一套完整的GSM蜂窝系统主要由
15、：MS（移动台），BSS（基站子系统），NSS（交换网络子系统），OSS（操作支持子系统），这四大部分组成，GSM系统结构如图2.1所示。图2.1 GSM 系统结构2.1.1 移动台（MS）MS是用户唯一能接触到的GSM系统中的设备。他分为移动终端（MT）和SIM卡两部分。SIM卡也叫做用户识别卡，主要用于识别用户的身份，计费等功能。2.1.2 基站子系统（BSS）由BTS（基站收发信台）和BSC（基站控制器）两部分实体组成。一个BSC可以控制数十个BTS，BTS可以和BSC直接连接，也可以通过基站接口设备（BIE）采用远程控制的连接方式于BSC连接。BTS属于BSS的无线部分，主要负责接收和
16、发送信息，由BSC控制，BTS主要由基带单元，载频单元，控制单元和天馈单元组成。BSC属于BSS的控制部分，主要负责各借口的管理，承担无线资源和无线参数管理。BSC由朝向于MSC相连的A借口或者与变码交换器的Ater接口的数字中继部分，朝向BTS相练的Abis接口或者BS接口的BTS部分，公共处理部分，和交换部分组成。2.1.3 网络子系统（NSS）网络子系统主要包括有GSM系统的交换功能和用于拥护数据与移动性管理，安全性管理所需的数据库功能，它对GSM移动用户之间通信和GSM移动用户与其他通信网用户之间通信起着管理作用。NSS由一系列功能实体构成。2.1.3.1 移动业务交换中心（MSC）移
17、动业务交换中心是网络的核心，他提供交换功能及面向系统其他功能实体：BSS，HLR，AUC，EIR，OMC和面向固定网的接口功能把移动用户与移动用户，移动用户与固定网用户互相连接起来。2.1.3.2 访问用户位置寄存器（VLR）VLR是服务于其控制区域内移动用户的，存储着进入其控制区域内已登记的移动用户相关信息，为已登记的移动用户提供建立呼叫接续的必要条件。VLR 从该移动用户的归属用户位置寄存（HLR）处获取，并存储必要的数据。一旦移动用户离开该 VLR 的控制区域，则重新在另一个VLR 登记，原 VLR 将取消临时记录的该移动用户数据。因此，VLR 可看作为一个动态用户数据库。VLR 功能总
18、是在每个 MSC 中综合实现的。2.1.3.3 归属用户位置寄存器（HLR）归属用户位置寄存器（HLR）是 GSM 系统的中央数据库，存储着该 HLR 控制的所有存在的移动用户的相关数据。一个 HLR 能够控制若干个移动交换区域以及整个移动通信网，所有移动用户重要的静态数据都存储在 HLR 中，这包括移动用户识别号码、访问能力、用户类别和补充业务等数据。HLR 还存储且为MSC 提供关于移动用户实际漫游所在的MSC 区域相关动态信息数据。这样，任何入局呼叫可以即刻按选择路径送到被叫的用户。2.1.3.4 鉴权中心（AUC）GSM 系统采取了特别的安全措施，例如用户鉴权、对无线接口上的话音、数据
19、和信号信息进行保密等。因此，鉴权中心（AUC）存储着鉴权信息和加密密钥，用来防止无权用户接入系统和保证通过无线接口的移动用户通信的安全。AUC 属于 HLR 的一个功能单元部分，专用于 GSM 系统的安全性管理。2.1.3.5 移动设备识别寄存器（EIR）移动设备识别寄存器（EIR）存储着移动设备的国际移动设备识别码（IMEI），通过检查白色清单、黑色清单或灰色清单这三种表格，在表格中分别列出了准许使用的、出现故障需监视的、失窃不准使用的移动设备的 IMEI 识别码2.1.4 操作支持子系统（OSS）操作支持子系统（OSS）需完成许多任务，包括移动用户管理、移动设备管理以及网路操作和维护。移动
20、用户管理可包括用户数据管理和呼叫计费。用户数据管理一般由归属用户位置寄存器（HLR）来完成这方面的任务，HLR 是 NSS 功能实体之一。用户识别卡 SIM 的管理也可认为是用户数据管理的一部分，但是，作为相对独立的用户识别卡 SIM 的管理，还必须根据运营部门对 SIM 的管理要求和模式采用专门的 SIM 个人化设备来完成。呼叫计费可以由移动用户所访问的各个移动业务交换中心 MSC 和 GMSC 分别处理，也可以采用通过 HLR 或独立的计费设备来集中处理计费数据的方式。移动设备管理是由移动设备识别寄存器（EIR）来完成的，EIR 与 NSS 的功能实体之间是通过 SS7 信令网路的接口互连
21、，为此，EIR 也归入 NSS 的组成部分之一。网路操作与维护是完成对 GSM 系统的 BSS 和 NSS 进行操作与维护管理任务的，完成网路操作与维护管理的设施称为操作与维护中心（OMC）。2.2 GSM网络接口在实际的GSM通信网络中，由于网络规模不同，运营环境不同和设备生产厂家的不同，上述的各个部分可以有不同的配置方法。为了各个厂家所生产的设备可以通用，各部分的连接必须严格符合规定的接口标准以及相应的协议。2.2.1 GSM系统主要接口 GSM系统的主要接口是指A接口、Abis接口和Um接口。A接口定义为网络子系统(NSS)与基站子系统(BSS)间的通信接口，此接口传递的信息包括移动台管
22、理、基站管理、移动性管理、接续管理等。Abis接口定义了基站子系统(BSS)中基站控制器(BSC)和基站收发信台(BTS)之间的通信标准，用于远端互连方式。此接口支持所有向用户提供的服务，并支持对BTS无线设备的控制和无线频率的分配。Um接口是空中无线接口，实现了移动台和BTS之间的通信，用于移动台和GSM系统固定部分之间的互通，其物理连接是通过无线电波实现。这三种主要接口的定义和标准化可保证不同厂家生产的移动台、基站子系统和网络子系统设备能够纳入同一个GSM移动通信网运行和使用，主要接口示意图如图2.2所示。图2.2 主要接口示意图2.2.2 网络子系统内部接口网络子系统内部接口包括B、C、
23、D、E接口。B接口定义为拜访位置寄存器（VLR）与移动交换中心（MSC）之间的内部接口，用于移动交换中心（MSC）向拜访位置寄存器（VLR）询问有关移动台（MS）当前位置信息或者通知拜访位置寄存器（VLR）有关移动台（MS）的位置更新信息等。C接口定义为归属位置寄存器（HLR）与移动交换中心（MSC）之间的接口，用于传递路由选择和管理信息。D接口定义为归属位置寄存器（HLR）与拜访位置寄存器（VLR）之间的接口，用于交换有关移动台位置和用户管理的信息，为移动用户提供的主要服务是保证移动台在整个服务区内能建立和接收呼叫。E接口定义为控制相邻区域的不同移动交换中心（MSC）之间的接口，此接口用于切
24、换过程中交换有关切换信息以启动和完成切换。NSS内部接口如图2.3所示。C接口D接口E接口B接口G接口B接口F接口MSCEIRVLRHLR/AUCVLRMSC图2.3 NSS内部接口3 GSM网络优化工作流程网络优化是高层次的维护工作，是通过采用新技术手段以及优化工具对网络参数及网络资源进行合理的调整，从而提高网络质量的维护工作。可采用室内分布、跳频、同心圆技术、DTX、功率控制等手段减少干扰，增大网络容量，改善无线环境；通过调整天线角度，增益，方位角，俯仰角以及功率大小，选择最佳站址，调整载频配置，均衡话务分布，改善网络质量，获得最佳覆盖效果等等。3.1 GSM无线网络优化的流程网络优化的过
25、程实际上是一个循环过程，首先要对网络进行普查，数据采集，然后对数据进行分析，最后制定和实施方案。如果该套方案的实施不能满足优化的要求，则从新从网络普查开始循环优化的流程，GSM网络优化工作流程图如图3.1所示。网络普查数据采集数据分析制定和实施优化方案图3.1 GSM优化工作流程图3.1.1 网络普查 网络优化是一个系统工程。网络普查是进行网络优化的准备阶段，它主要包括：资料调查、系统检查。3.1.1.1 资料调查 调查本次优化前的最新技术文件（如已有设计、测试结果，上一次优化的技术总结报告，用户申告等），包括全网MSC、HLR、BSC，BTS的容量和所在的物理位置，网络结构，中继电路数量及质
26、量，同步方式和信令方式，当前网上本地用户、漫游用户数及密度分布，用户投诉的热点地区等内容。 3.1.1.2 系统检查 利用操作维护中心（OMC）检查网管上显示的告警点；检查BTS和BSC数据库，核实频点分配、LAC划分、载频数量、邻近小区关系，切换条件等；检查交换机数据库，核实有关HLR、VLR无线网络参数。有时在网络普查之后，就可发现明显不合理、需要优化的方面，就可以制定和实施优化。 3.1.2 数据采集 网络优化是在充分了解网络运行状态的前提下进行的。因此，数据采集是一个非常重要的环节。数据采集包括： 3.1.2.1 通过交换操作维护中心进行数据采集 通过交换操作维护中心（OMC-S）可以
27、获得MSC话务统计，包括网内MSC、VLR、HLR、 CCS6、小区，中继群、录音通知等，及网外侧呼叫其他业务网（含固定网，130网，90网，长城网等）各方向的来去话务量。对于交换机可统计到各信令点的信令负荷、忙时鉴权次数、忙时TMSI 分配次数、VLR用户数、关机或脱网用户数、业务类型使用频率、忙时位置更新次数等。利用这些数据，结合GSM的当时运行情况，可修改MSC和BSC参数，减轻其工作负荷。 3.1.2.2 通过基站操作维护中心进行数据采集 通过基站操作维护中心（OMC-R）可以获得BSC话务统计（MOC话务量、MTC话务量、位置更新、切换、小区话务量、话务信道和信令信道等）。可统计小区
28、内主被叫应答率、TCH分配成功率、ICH分配失败原因占有率、掉话率、忙时话务量、TCH平均占用时长、忙时占用冗H信道数、切换（来去）邻近小区及成功率，切换失败原因占有率等。利用这些指标可分析该小区基站工作状况及优化方向。 3.1.2.3 使用仪表在有线部分进行测量采集 使用仪表在有线部分进行测量采集。将MPA7300信令测试仪跨接在A接口和A接口。 MPA7300信令测试仪可启动计数器记录特定时段内事件的发生次数，并实时跟踪记录CCS7信令。结合GSM规范，就可知道话音信道分配失败过程中，各种原因所占比例；切换失败过程中，各种原因所占比例；掉话率等指标。3.1.2.4 通过某些工具对无线接口进
29、行测试采集 借助测试仪表。测试手机及测试车等工具结合地理信息图和网络资源配置对无线接口（Um）部分进行测试采集。需要测试的主要内容有：呼叫通话测试、扫频测试、场强测试、干扰测试、切换测试、锁频测试、位置更新测试、双频网评估测试等。需要采集的主要参数有：主邻小区场强、载干比、越区切换位置、越区切换电平、掉话数、误码率、失帧率、小区归属参数、全部第三层上下行信令采集和解码等。 3.1.3 数据分析 综合所获得的数据，进行数据分析。从交换机的操作维护中心（OMC-S）和基站系统的操作维护中心（OMC-R）获得话务统计报表，然后用后台软件加以处理。包括针对无线网络而言的全网接通率。话音信道掉话率，信令
30、信道掉话率。切换成功率和切换失败原因占有率等。 对无线部分测试采集到的数据进行分析得到场强覆盖分布图、比特误码率分布图、帧丢失率分布图、有效相邻小区分布图。同邻频干扰分布图等，以及双频网评估，呼叫过程事件和发生的频度统计报告，从而得到网络覆盖盲区定位。网络干扰（上下行）区定位、切换分析报告等。3.1.4 制定和实施优化方案 根据网络普查发现的明显不合理之处制定和实施优化方案。一般这时是进行初级层次的优化，进一步提高网络运行质量就要进行较高层次的优化，它需要周期性地、渐进地进行，根据数据分析结果制定和实施优化方案。 3.1.4.1 初级层次的优化 “清网排障”很见效，特别是在工程割接后直到系统终
31、验前这段时间进行，如数据库中数据垃圾的清理。根据话务量报表及销售计划，调整每个小区所需载频数目和各局向中继电路数，及时修改配置。应用频率规划软件和手工补偿，获得新增载频频点。针对从OMC获得的告警点和Um 测量时发现的问题，利用SITEMASTER测试仪表检查天馈线系统，如：无线输出功率、馈线回损及大线角度、类型、高度与设计是否一致。利用HP8594E测试仪表检查基站硬件，如：设备模块输出功率、放大增益、测试点工作电平、滤波器输出波形等。这样可对不良基站进行处理，故障盘替换，调整天线，甚至基站搬迁等。 3.1.4.2 常规的调整方法 根据数据分析得到的用户分布及话务分布提高交换机处理效率，增加
32、容量，调整信道数，变更基站位置、切换参数、频率、小区参数等。对盲区、高速公路、室内区域、偏远地区，高话务量地区可考虑增加信道或增建基站、设置微蜂窝、宏蜂窝、直放站及（智能）同心圆、频率复用等技术。直放站选型时，应重视天线前后向比和非线性失真。 根据测试到的盲点和话音质量较差地区数据，调整天线的角度、高度、倾角、类型、连接及BTS发射功率。必要时，可更换基站位置。首先，利用规划与优化软件模拟计算调整后的效果，若满意，调整天线参数，然后进行无线测试工作，反复进行模拟、调整、测试、比较工作，直到实现良好的服务状态。 根据有线部分的测试得到的统计数据，分析网络服务质量（QoS）差的原因。修改MSC或
33、BSC数据库（诸如位置区域LAC、切换条件、鉴权条件、邻近小区、TMSI再分配条件，BSC和RTS归属关系等）后，再进行统计。每次尽量只修改一个参数，通过反复修改、统计、比较以得到较佳的指标。另外，通过MSC和BSC软件版本升级、打补丁等可获得新的统计功能、网络业务和更加良好的工作状态。采用完善的录音通知系统、短信息、语音信箱等新业务，有利于减少无效呼叫，提高接通率。3.2 室内覆盖的优化3.2.1 室内覆盖优化的意义随着市区基站密度加大，优化工作的深入，城市的室外覆盖已基本做到了无缝连接，话音质量也进一步得到改善。由于用户在大型建筑物（尤其是酒店、商务和商业中心、大型购物商场、停车场等）内使
34、用移动电话所产生的话务量日益增加，用户已不满足于只有室外覆盖良好的移动通信服务，同时也要求网络运营商能提供室内覆盖良好的服务，但此类场所由于其建筑体自身的原因（如墙体较厚、面积较大、楼层较高等等），往往是网络覆盖的盲区或信号特别差。尤其是目前大部分用户所使用的GSM系统，其信号的穿透能力比模拟系统更弱，现象也就更明显。从狭义上来讲，室内覆盖问题仅仅是对室内覆盖盲区的改善，解决电话打不出去的问题。从广义上来讲，室内覆盖问题包括对室内移动通信话音质量、网络质量、系统容量的改善问题。除了对诸如地下室，一、二层等通信盲区提供覆盖外，同时也应对建筑物的高层部分因接收到来自多方向的杂乱不稳定信号而导致掉话
35、、断续、切换不成功等方面进行改善。同时，室内覆盖作为一种扩容手段，对在高话务量地区分担室外基站话务，增加网络容量，使室内话务在室内吸收，减少同频干扰也起很大作用。另外，良好的室内覆盖，对于提高网络运营商的形象，为用户提供更好更完善的随时随地通信服务，提高企业竞争力具有很大的意义。3.2.2 改善室内覆盖的方法及手段改善室内覆盖，有两种基本方法：一种是加大室外信号解决室内覆盖；另一种是采用室内信号分布系统方式。3.2.2.1 加大室外信号解决室内覆盖方式在存在室内盲区的地方附近安置直放站，或提高覆盖该地方基站发射功率，提高室外信号强度，利用电磁波的穿透能力而达到解决室内覆盖问题。这种方式的优点是
36、：简单、快捷，不需要花很大的投资，工程工作量较小，不需要在建筑物中作布线，建设速度较快。这种方式对于在一些网络还不是很完善的地方，一方面不但解决了室内覆盖的问题，另一方面也解决了周围地区覆盖和话务吸收，是一种一举两得的事情。但在网络已经比较完善、基站密集的地方，用这种方式就不是一种明智之举，特别是采用直放站，对系统造成的影响比起解决这些方的室内覆盖可能是得不偿失。这种方式缺点是：需要进行频率规划，有时甚至是必须对网络进行较大的频率调整。同时，用这种方式并不是一种全面解决问题的方式，对于地下室、大型建筑物和采用金属玻璃幕墙的建筑物，其室内可能有相当的地方仍然是盲区，因此，该种方法已不能满足大型室
37、内建筑的覆盖需求。3.2.2.2 控制室内信号分布建设室内分布系统是目前解决室内覆盖问题最有效的方法，它与前一种方案最根本的区别就是将无线信号通过有线方式直接引到室内的每一个区域，消除室内覆盖盲区，抑制干扰，为室内用户提供稳定、可靠的信号，使用户在室内也能享受高质量的通信服务。这种方案在设计时，要考虑信号不外泄到建筑物外面，而对网络造成干扰。3.3 室外天线覆盖的优化天线技术是移动通信技术基础，基站天线是移动通信网络与用户手机终端空中无线联结的设备，其主要作用是辐射或接收无线电波，辐射时将高频电流转换为电磁波，将电能转换电磁能；接收时将电磁波转换为高频电流，将磁能转换为电能。天线的性能质量直接
38、影响移动通信网络的覆盖和服务质量；不同的地理环境，不同服务要求需要选用不同类型，不同规格的天线。天线调整在移动通信网络优化工作中有很大的作用。3.3.1 天线的主要性能指标表征天线性能的主要参数有方向图，增益，输入阻抗，驻波比，极化方式，双极化天线的隔离度，及三阶交调等。3.3.1.1 方向图天线方向图是表征天线辐射特性空间角度关系的图形。以发射天线为例，从不同角度方向辐射出去的功率或场强形成的图形。一般地，用包括最大辐射方向的两个相互垂直的平面方向图来表示天线的立体方向图，分为水平面方向图和垂直面方向图。平行于地面在波束最大场强最大位置剖开的图形叫水平面方向图；垂直于地面在波束场强最大位置剖
39、开的图形叫垂直面方向图，垂直，水平方向图如图3.2所示。描述天线辐射特性的另一重要参数半功率宽度，在天线辐射功率分布在主瓣最大值的两侧，功率强度下降到最大值的一半（场强下降到最大值的0.707倍，3dB衰耗）的两个方向的夹角，表征了天线在指定方向上辐射功率的集中程度。一般地，GSM定向基站水平面半功率波瓣宽度为65，在120的小区边沿，天线辐射功率要比最大辐射方向上低9-10dB。图3.2 垂直，水平面方向图3.3.1.2 方向性参数不同的天线有不同的方向图，为表示它们集中辐射的程度，方向图的尖锐程度，我们引入方向性参数。理想的点源天线辐射没有方向性，在各方向上辐射强度相等，方向是个球体。我们
40、以理想的点源天线作为标准与实际天线进行比较，在相同的辐射功率某天线产生于某点的电场强度平方E2与理想的点源天线在同一点产生的电场强度的平方E02的比值称为该点的方向性参数D=E2/E02。3.3.1.3 天线增益增益和方向性系数同是表征辐射功率集中程度的参数，但两者又不尽相同。增益是在同一输出功率条件下加以讨论的，方向性系数是在同一辐射功率条件下加以讨论的。由于天线各方向的辐射强度并不相等，天线的方向性系数和增益随着观察点的不同而变化，但其变化趋势是一致的。一般地，在实际应用中，取最大辐射方向的方向性系数和增益作为天线的方向性系数和增益。3.3.1.4 输入阻抗输抗是指天线在工作频段的高频阻抗
41、，即馈电点的高频电压与高频电流的比值，可用矢量网络测试分析仪测量，其直流阻抗为0。一般移动通信天线的输入阻抗有50和75两种，在湘潭的移动网中我们采用的都是输入电阻为50的天线。3.3.1.5 驻波比由于天线的输入阻抗与馈线的特性阻抗不可能完全一致，会产生部分的信号反射，反射波和入射波在馈线上叠加形成驻波，其相邻的电压最大值与最小值的比即为电压驻波比VSWR。一般地说，移动通信天线的电压驻波比应小于1.4，但实际应用中我们都要求VSWR应小于1.2。3.3.1.6 极化方式根据天线在最大辐射（或接收）方向上电场矢量的取向，天线极化方式可分为线极化，圆极化和椭圆极化。线极化又分为水平极化，垂直极
42、化和45o极化。发射天线和接收天线应具有相同的极化方式，一般地，移动通信中多采用垂直极化或45o极化方式。实际上采用垂直极化方式是历史造成的错误，因为垂直极化波受天气，特别是受下雨的影响很大，所以在今后的工作中如果可能的话要尽量少用此类型的天线。3.3.1.7 双极化天线隔离度双极化天线有两个信号输入端口，从一个端口输入功率信号P1dBm，从另一端口接收到同一信号的功率P2dBm之差称为隔离度，即隔离度=P1-P2。移动通信基站要求在工作频段内极化隔离度大于28dB。45o双极化天线利用极化正交原理，将两副天线集成在一起，再通过其他的一些特殊措施，使天线的隔离度大于30dB。3.3.2 优化工
43、作中天线的规划在话务量高度密集的市区，基站间的距离一般在500-1000米，为合理覆盖基站周围500米左右的范围，天线高度根据周围环境不宜太高，选择一般增益的天线，同时可采用天线下倾的方式。天线下倾的倾角计算公式为：=arctg(h/(r/2)，式中：-波束倾角；h-天线高度；r-站间距离。天线倾角示意图如图3.3所示。图3.3 天线倾角示意图选择内置电下倾的双极化定向天线，配合机械下倾，可以保证方向图水平半功率宽度在主瓣下倾的角度内变化小。3.3.2.1 对话务量高密集市区基站间距离300-500米，可计算出天线倾角大约在10o-19o之间，原天线单纯使用机械下倾的方式，下倾角一般在10o以
44、上，水平方向图半功率波瓣宽度将变宽，造成站间干扰；如果采用内置电下倾9o的45o双极化天线，这样电下倾加上机械下倾可变倾角将达15o，可保证水平方向图半功率波瓣宽度在主瓣下倾的10o-19o内无变化，同时结合适当调整基站发射功率，完全可以满足对话务量高密集市区覆盖且不干扰的要求。3.3.2.2 对话务量较密集市区基站间距离大于500米，可计算出天线倾角大约在6o-15o之间，如果采用内置电下倾6o的45o双极化天线，这样电下倾加上机械下倾可变倾角将达10o，可保证水平方向图半功率波瓣宽度在主瓣下倾的6o-16o内无变化，可以满足对话务量较密集市区覆盖且不干扰的要求。3.3.2.3 话务量底密集
45、市区基站间距离可能更大，天线倾角大约在3o-12o之间，可采用内置电下倾3o的45o双极化天线，这样电下倾加上机械下倾可变倾角将达8o，可保证水平方向图半功率波瓣宽度在主瓣下倾的3o-12o内无变化，可以满足对这一区域覆盖且不干扰的要求。4 掉话的分析和解决4.1 因切换原因导致掉话4.1.1 越区切换参数定义不合理上行电平切换门限、下行电平切换门限、切换余量以及切换功率控制参数等定义不合理，致使越区切换失败，产生掉话。4.1.2 信号强度滞后值设置不当有些小区，由于信号强度滞后值设置太小，小区基站没有足够的时间处理切换呼叫，造成许多呼叫在切换时丢失。（但若设置太大，又会引起许多不必要的切换）
46、。4.1.3 孤岛效应孤岛效应是基站覆盖性问题，当基站覆盖在大型水面或多山地区等特殊地形时，由于水面或山峰的反射，使基站在原覆盖范围不变的基础上，在很远处出现“飞地”，而与之有切换关系的相邻基站却因地形的阻挡覆盖不到，这样就造成“飞地”与相邻基站之间没有切换关系，“飞地”因此成为一个孤岛，当手机占用上“飞地”覆盖区的信号时，很容易因没有切换关系而引起掉话。4.2 因切换导致掉话的分析和解决切换掉话虽然比较复杂，但我们只要能对整个切换过程有一个完整的、正确的认识，并能找出切换失败的原因，问题就不难解决了。一般说来，引起切换的原因主要有：因接收电平（RX_LEVEL）或接收质量（RX_QUAL）引
47、起的切换；因干扰引起的切换；因呼叫重建引起的切换；因话务原因引起的切换等。对于切换掉话，我们可以通过三步骤进行分析。4.2.1 对MSC、BSC告警进行分析如因相邻小区数据配置有误，或邻区的BCCH、BCC(基站收发台色码)、LAC(位置区码)等设置不对，从而造成切换失败掉话时，都会在MSC及BSC中产生相应的告警。因此，我们应该经常查看MSC、BSC中的告警记录，找出问题存在的原因。4.2.2 对OMC的统计信息进行分析基站切换掉话偏高，有时在MSC及BSC中并无告警信息，这时我们可以通过对OMC中的数据进行分析来发现问题。通过对OMC中的数据进行分析，我们可以发现某些基站存在的隐性问题（如TRX、RTX等的隐性障碍，天线等硬件问题等），从而找出问题之所在，达到网络优化的目的。4.2.3 对DT等测试结果进行分析在一般情况下，我们应该对目标小区周边进行较大范围的测试，通过实地路测，可获得基站的覆盖情况及切换情况，从而得到某些在OMC上所不能提供的信息。在实测时，特别要把那些与目标小区有切换拓扑关系而拥塞率又较高的小区作为测试的重点，然后通过对测试结果的分
