移动通信网络优化.ppt

移动通信网络优化,前 言,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。,前言,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）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，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。,主要内容,一、网络优化概念二、网络优化流程三、无线网络优化的内容和方法四、手机的空闲和专用模式五、网络优化问题的定位和解决,一、网络优化概念,无线网络优化是指按照一定的准则对通信网络的规划设计进行合理的调整，使网络运行更加可靠经济，网络服务质量更高，资源利用率更高，这无疑对网络运营商和用户都有重要的意义。,一、网络优化概念,网络优化是一项复杂的系统工程，它涉及无线传输、基站与移动交换等许多内容；网络优化的基础与条件是：已运营的网络；大量、充分的实测数据；专用的分析与优化的软件；在运营网络综合评估的基础上进行。,何时要进行网络优化？,建网或扩容工程之后需要网优网络经过多次扩容和建设，系统遗留或积累了一些深层问题网络存在质量问题，产生用户投诉并影响话费收入面临对手有力的市场竞争新功能、新技术应用后的进一步优化和完善系统临近频带有其他系统对本系统产生干扰，造成系统性能下降,移动通信网络优化的目标：全面提高网络系统指标，达到用户要求：掉话率、接通率、信道完好率等；网络性能和质量的进一步改善；提高网络容量；解决设计工程中的遗留问题（欠覆盖、过覆盖）；为系统扩容提供建议，哪个地方还有潜力等。,移动通信网优化流程,二、移动通信网优化流程,1.优化工作准备（1）数据收集详细了解客户组网的各种要求；了解客户现网运行状况及发展计划；包括前期网络建设完成情况、无线网络中基站、直放站、BSC、OMCR等的安装设置、设备特点、工作运行情况等；基站工作运行情况（至少包括细至扇区的运维资料）、投诉资料、优化情况资料等。调查当地电波传播环境；调查服务区内话务需求分布；,二、移动通信网优化流程,1.优化工作准备（续）（1）数据收集（续）对服务区内近远期话务需求作合理预测。收集到的资料应进行归类统计整理。（2）优化工具准备 数字化地图（二维即可）、规划软件、室内测试及路测工具、路测线路制定、数据后处理软件、人员与车辆等。,二、移动通信网优化流程,2.现网模拟 应用规划软件，在模型校正的基础上，基于三维数字化电子地图，从“面”的层面进行现网的覆盖、业务分布、质量等方面的效果分析。3.现场测试 包括室内信号测试和路测。查找网络覆盖、网络质量、基站各种参数、邻区列表等方面的问题。,二、移动通信网优化流程,4.现网分析 结合室内信号测试、路测与软件模拟，并参考运维数据和投诉资料，从点线面三个层面对网络覆盖、系统容量、网络质量进行分析归纳总结，找出网络缺陷，分析造成缺陷的原因。5.优化调整 针对分析结果，调整基站参数及配置，如天线方向、倾角、高度；频率/导频分配；邻 区列表；发射功率、切换参数；站型与信道配置；甚至站址等。,三、无线网络优化的内容和方法（1）,网络中存在的主要问题：覆盖盲区掉话单通网络拥塞话音质量差切换成功率低未开通某些新功能等 这些问题的发现和解决可以借助于OMC的数据配置和话务统计、路测仪器、信令分析仪等的数据分析来实现,三、无线网络优化的内容和方法（2）,话务统计报告详细记录各小区中话务量、掉话率、拥塞率、切换成功率等数据，这些在GSM规范1204和中国电总规范中都有详细说明。对于有些问题需要在BSS中的Abis接口分析信令，这时可以使用信令分析仪MA10 或K1205。,话务统计分析,用户密度分布预测用户忙时话务量预测应用数理统计的手段，求出均值和标准偏差,话务密度预测,目的：指导建设，使设备配置与话务密度相匹配，减少资源浪费。方法：矢量/多边形法：人工将话务量分入每个多边形区域。LIVE法：按现有每扇区话务量统计情况，计算机自动将总话务量分配到每个区域。现状：设备配置与话务密度不匹配，出现网上总信道数不少，忙时忙区无线信道呼损很高的现象。实例：A市,话务密度预测,A市：解决办法：在扩容建设中加以调整优化配置,移动用户话务密度分析计算及预测,x预测年话务密度,用户密度分配,三、无线网络优化的内容和方法（3）,也可以将无线网络问题归结为以下几个方面 基站的工程安装问题 网络参数设定错误 话务密度分布不合理 无线覆盖范围不合理 存在系统内或系统外干扰 双频配合,-检查关键指示因子,由于目前移动通信系统的数据记录和处理能力非常强大，能够产生大量的数据。这在给网络优化人员提供分析问题的可能的同时，也往往使其被浩如烟海的数据淹没，面对大量数据不知如何下手。因此，在大量的数据中找出与系统性能直接相关的关键数据十分重要。这些关键数据直接代表了系统某一方面的性能，必须重点分析这些关键数据。,-检查关键指示因子,（1）代表接入性能的数据：-呼叫建立成功率-寻呼成功率-SDCCH建立成功率-SDCCH掉话率-信道指配成功率-SDCCH和TCH阻塞（2）代表持续性能的数据：-掉话率,-检查关键指示因子,（3）代表完整性能（质量）的数据：-话音质量和重发次数-由于质量差造成的掉话次数-由于质量差造成的呼叫终止次数-切换失败,四、手机的空闲和专用模式,由于无线信道的稀少，不允许系统的每个用户在所有时刻都拥有自己的业务信道，这就产生了空闲模式和专用模式。移动台在开机后，还未分配专用语音信道时称为空闲模式。在空闲模式下移动台能够接入网络并能被网络寻呼到。在移动台建立通话时，会分配一个无线业务信道，此时称之处于专用模式。在这种模式下GSM网络采用切换等措施使移动中的用户在信号覆盖区内始终保持良好通话。,（1）手机的空闲模式,PLMN选择小区选择（CBQ、CBA、C1）小区重选（C2）位置更新,手机的空闲模式（续一）,小区选择准则在小区选择的时候遵循电平的准则，即不断计算C1值C1 的计算公式如下C1=(RxLev-ACCMIN)-max(CCHPWR-P,0)其中RxLev 移动台接收电平值ACCMIN 小区的最小接入电平CCHPWR 系统允许移动台最大发射功率P 移动台本身最大发射功率 当C1 值大于0 时这个小区是可以驻留的小区,手机的空闲模式（续二）,小区重选准则 参考C2 值，移动台将重选到C2 值最大的小区。C2 同时与三个参数CRO、TO、PT有关，这三个参数均在系统消息中发送 C2 的计算公式如下C2=C1+CRO-TO H(PT-T)PT不等于 31C2=C1 CRO PT=31T 定时器CRO 小区重选偏移量TO 小区重选临时偏移PT 小区重选惩罚时间 对于在双频网络中出现的话务不均衡的现象，可以利用小区重选机制和负荷切换起到话务均衡的作用,（2）手机的专用模式,在GSM系统中，无线接口上的专用信道仅仅在MS需要和通话期间提供。在空闲和专用模式状态转换之间有一个接入和信道释放的过程。空闲模式的MS 总是处于收听某个寻呼子信道的状态，当有寻呼这个MS 的消息时，MS通过在随机接入信道RACH发送一个消息表示接入意愿，网络侧会启动规程为其分配信令信道和话音信道。MS 成功接入系统后，在话音信道进行双向通信，通话完毕后，MS 必须返回空闲模式并释放相应资源。当由于接收中断或干扰等异常情况网络与MS 失去联系时，网络侧可以监测到并释放相应的资源。,手机的专用模式（续一）,切换的实现步骤：BSC选择新的BTS激活一个TCHBSC通过旧BTS发送一个包括频率及时隙及发射功率参数的信息至MS，此信息在FACCH上传送MS在规定新频率上发送一个切换接入突发脉冲（通过FACCH发送）新BTS收到此突发脉冲后，将时间提前量信息通过FACCH回送MSMS通过新BTS向BSC发送一切换成功信息BSC要求旧BTS释放TCH,手机的专用模式（续二）,SACCH信道 当MS 进入专用模式时，系统除了分配一条承载话音的主信道外，还伴随一条小容量的随路信道慢速随路信道SACCH。在这个信道上主要传送有关功率控制、时间提前量以及测量报告。测量报告是由移动台和基站的测量报告合成后上报到BSC，它也是BSC进行切换判决的基础。测量报告中除当前小区的情况外，还包括6个周围邻近小区的无线资源状况。双频手机的测量报告中包括不同频段的小区。呼叫重建 当信号骤然降低及至通话中断，移动台可以启动呼叫重建规程恢复通话。但网络有权决定是否允许重建，允许重建可以降低断话率,五、网络优化问题的定位和解决,测试方法覆盖分析容量分析干扰分析切换分析掉话分析上下行不平衡造成的一些问题,1、测试方法,OMC话务统计分析：用来了解网络运行情况，获取网络的各项性能指标，掌握全网络的话务分布和信令流量，对各小区的载频配置是否合理、干扰环境情况、切换性能、掉话率和拥塞率等作出判决，从而总结出网络现存问题，进而优化解决并为日后的网络扩容提供参考。另一方面OMC话统分析也是为路测作准备，这样可以有针对性的进行测试，比较快的定位和解决问题,2、测试方法,路测仪器+手机：可以采用的测试方法包括手机Idle状态下的重选测试、扫频测试、2分钟拨打测试、持续通话测试等，通过模仿用户的实际使用情况得到各小区场强分布、载干比、话音质量等现场数据，同时还可以验证天馈系统实际安装情况，各种测试方法依据需要可结合使用。根据测试结果，对系统参数、天线状态等进行相应调整，其中系统参数的调整主要包括调整发射功率、改变频率配置方案、切换电平调整、相邻小区参数设置调整、话务负荷调整以及SDCCH和TCH信道的配置数量调整等等，而调整天线状态则对改善覆盖降低干扰有重要作用，这主要包括调整天线挂高、方位角和倾角等,3、测试方法,信令分析仪：可以采集分析Abis口数据、A接口数据，观察完整的信令接续过程，再与路测得到的下行信号对比，从而全面了解网络的实际运行动态。这样各小区掉话、切换等事件发生的主要原因和场所都得到了定位。频谱仪：可以用其测试网络的电磁背景，定位干扰源情况,1.室内测试 从“点”的层面对现有无线网进行测试分析，主要目的是了解现有无线网络室内覆盖情况，特别是用户投诉点的室内覆盖，为无线网优化提供依据。,2.频谱扫描,3.路测 从“线”的层面对现有无线网进行测试分析，查找现有无线网的覆盖及运行质量问题，并检查现有基站的工作情况（如天馈系统故障、邻区列表、切换参数、基站时钟、同频干扰/导频污染等），作为网络优化的依据。路测工具：GPS、电子地图 便携电脑 测试手机及数据线 测量接收机（可选）路测、后处理软件：CAIT、Viper、TEMS,E7473A 接收机+手机的路测系统,What?,Why?,Phone,Receiver,What?话音质量差(高 FER),Why?“邻区丢失”.PN 428 不在邻区列表中,导频污染,4 Pilots with Ec/Io-15 dB,6 Pilots with Ec/Io-15 dB,二、现场测试,优化前,优化后,二、现场测试,覆盖空洞,2、覆盖分析,覆盖区域内的最小接收电平 背景噪声覆盖问题及解决：（1）、由于两个基站的覆盖区不交叠或障碍物的影响可能存在信号覆盖盲区（欠覆盖）（2）、越区覆盖问题（过覆盖）,3、容量分析,话务拥塞 话务均衡,话务均衡,话务均衡是改善网络运行质量的重要途径，可以进一步提高接通率，减少由于话务不均引起的掉话，使通信质量进一步改善提高。话务不均衡原因可能在于：1.基站天线、下倾角、发射功率设置不合理，小区覆盖半径较大导致该小区话务量偏高；2.由于网络的地理原因，该小区处于商业中心或其它繁华路段手机用户多，造成该小区相对其它小区的话务量高；3.相关参数（如允许接入最小电平、切换门限、CRO）设置不合理而导致话务不均衡。,话务均衡,话务均衡方法：小区服务范围的变化直接影响吸收话务量的大小通过数据配置台检查参数设置是否合理：（1）在业务量过载的小区可以适当提高允许接入最小电平或降低切换门限，通过减小小区的覆盖范围来减少话务量；（2）在话务量较低的小区可以适当降低允许接入最小电平或提高切换门限。另外对话务量较小的小区，通过设置CBQ、CBA使其具有高小区选择优先级，适当调大CRO使其更易被重选，当然实际的调整应该结合话统和路测数据的分析,话务均衡方法（续）,对于确实由于用户较多使得小区话务量较高的情况，如果同一BTS中3扇区频点数不一样则可以调整内部频点分布或增加频点来达到话务均衡目的；对于已达到满配置的小区可以增设微蜂窝或采用分层网降低每信道的话务量启用负荷切换定向重试功能,4、干扰分析,GSM系统的干扰载波干扰比：同频干扰保护比：C/I 12dB邻频干扰保护比：C/I-6dB第二邻频干扰保护比：C/I=-41dB,载波干扰比（C/I）,载波干扰比（C/I）是指接收到的希望信号电平与非希望信号电平的比值，此比值与MS的瞬时位置有关。这是由于地形不规则性、散射体形状、类型和数量不同，以及其他一些因素如天线的类型、方向性及高度，站址的标高及位置，当地的干扰源数目造成的。,干扰的定位,GSM是上下行频点相差45MHz的双向系统，其上行和下行都可能存在干扰。下行干扰可以利用路测仪器保持通话测试，观察话音质量等级来定位。话音质量等级RxQual共分7级，一般要求话音质量等级不低于3，即误码率小于1.6%,干扰的定位,上行干扰可以通过OMC话统中干扰带的数目、掉话率等来定位。干扰带反映空闲TCH信道电平，共分5个等级，电平范围可以通过数据配置台设定，比如设定为 干扰带电平范围-87-47dBm 干扰带5-90-87dBm 干扰带4-98-90dBm 干扰带3-105-98dBm 干扰带2-110-105dBm 干扰带1一般来说若连续发生空闲信道落入干扰带45的情况，可判定存在干扰,降低干扰的措施,增加两个同频邻频小区的间距 降低基站发射功率 天线高度的调整 天线方向角的调整 天线下倾 频率配置的优化 启用功率控制、不连续发射DTX 以及跳频等GSM系统中的抗干扰技术 加滤波器消除其他系统来的干扰,5、切换分析,当手机用户从一个小区移动到另一个小区服务范围时，必须发起切换，否则会导致话音质量的恶化甚至掉话。常见的切换问题有：（1）切换失败或切换延迟，导致话音质量下降，甚至掉话（2）频繁切换，导致话音质量下降，系统信令负荷增大（3）切出和切入比例不合理，导致话务不均衡,5、切换分析,通过路测仪器进行连续通话测试，可以捕捉到切换失败、切换延迟或频繁切换等问题；通过OMC话统数据可以分析小区切换成功率、切入切出比例。切换异常可以从两方面来考虑：（1）是否满足切出条件；（2）有没有符合切入条件的候选小区,切换异常的原因,切换门限设置过低 邻区拥塞无可用空闲：话务均衡或扩容漏做邻区关系列表 磁滞优先级设置不合理：切换候选小区的信号电平与服务小区信号电平的差值大于磁滞，才可以作为目标小区。磁滞设置过大可能导致切换延迟现象，设置过小可能导致频繁切换。,切换和功控参数的配合：一般应设置在功控时手机期望接收电平大于切换门限，否则手机还没有来得及功控就先切换出去了，功控的及早进行还能挽留该手机一段时间，从而使切换更加合理。,切换异常的原因（续）,6、掉话分析,一个好的网络一般要求掉话率低于2%掉话可以通过话统中掉话率或路测来定位 引起掉话的原因很多，直接原因是由于场强、干扰、参数设置不当造成,6、掉话分析,当移动台进入场强覆盖盲区，RxLev-105dBm 时，会造成由于射频原因引起的掉话。小区服务范围内的盲区一般是由于建筑物的阻挡损耗和穿透损耗较大，形成的阴影区或室内覆盖盲区；网内或外部干扰使SACCH帧解码失败；当移动台驶近小区边界时，申请越区切换，但由于BSC内漏定义相邻小区或相邻小区拥塞，无可切换小区最后造成掉话。,掉话分析,上下行不平衡时的切换后掉话：手机当前在CELL1小区，它的邻区CELL2存在上下行不平衡，假设是下行很好但上行已很弱，那么手机根据下行信号电平进行切换，候选小区排序也许会切进CELL2，但切过去以后可能会因为上行太差而导致掉话；造成掉话还有其它许多非无线链路的原因比如Abis接口失败、A接口失败等。,7、上下行不平衡造成的一些问题,手机占上某小区TCH但不能呼出单向通话在距离小区一定距离处总是掉话频繁的切换后掉话现象,总 结,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。要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。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作用于网络质量的闭环管理。,Thank You,THE END,