关于无线通讯网络的质量优化措施探讨

2015-01-14林平

河南建材 2015年3期

关键词：话务量话务无线通讯

林平

厦门纵横集团建设开发有限公司（361000）

关于无线通讯网络的质量优化措施探讨

林平

厦门纵横集团建设开发有限公司（361000）

通讯工程建设项目作为我国重要的基础建设项目，其工程质量水平的高低将直接关系到我国的国计民生。因此质量管理对整个通讯工程建设项目的质量而言，起着非常重要促进意义,这里主要谈一谈GSM系统无线通讯网络的质量优化，提出了3种不同条件下的网络质量影响要点，并针对环境的特点给出了相应的方案。希望能为实际工作起到一定的指导作用。

通讯；网络；质量；优化

0 引言

GSM网络由终端、无线接入设备和核心网络等几部分组成。具体包括交换网络子系统（NSS）、无线基站子系统（BSS）、操作维护子系统（OSS）和移动台（MS）四大部分。是我国大规模使用的移动通讯网络制式之一，随着移动用户的持续增加和移动业务的层出不穷，GSM系统的质量优化也是行业运营中的重中之重。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[1]。

图1 GSM移动通信系统的组成

1 GSM无线通讯网络优化概述

移动通信网络运行状况动态变化较大，受外界客观环境影响因素较多。用户市场不断扩大，网络不停扩容。因此，网络优化是移动通信网络运行维护工作中的一个重要组成部分，其目的就是提高网络通信质量，改善服务形象，充分挖掘网络资源，使投资得到应有回报。目前随着技术进步，GSM网络上开通的业务种类越来越多，不仅包括话音，还要开通数据、图象等业务，向多媒体方向发展。这样，网络的维护质量要求也就越来越高，网络优化的任务越来越重。网络优化是在充分了解网络运行状态的前提下，通过各种技术手段，对网络中不合理的部分进行必要的调整，使网络达到最佳运行状态的过程[2]。

2 GSM无线通讯网络的质量优化

2.1 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。

2.1.1 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，高话务密度区有如下特点: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]。

2.1.2 高话务密度区GSM无线通讯优化对策

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,二是为维持网络运行质量而降低基站配置。

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量，笔者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,而对于那些用户话务非常多的区域，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。笔者推荐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。

2.2 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，高层楼宇区的网络优化同样是一个值得关注的问题。

2.2.1 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。

2.2.2 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，可知有三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10 m的地方（4楼以上），便会出现信号不强的现象。笔者推荐的优化方案是，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[4]。

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。笔者推荐的优化方案是: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，无线通讯网络是垂直分布的。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，顺利地占用低层楼宇信号，避免掉话；在设备高层，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；在高层与低层的重叠区域,还可以使低层信号逐步降低，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。

2.3 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。

2.3.1 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: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。

2.3.2 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是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。