移动通信系统优化的范畴和内容

移动通信系统优化的范畴和内容

关键字：移动通信，GSM，CDMA，交换子系统，基站子系统，CQT/DT

综述

　　一个移动通信网络的发展历程一般分为三个阶段：

　　1. 初期的论证和初期的工程建设：在此阶段运营商要根据本地区的人口、地理环境、将来移动用户发展渗透率以及可能的话务模型来设计网络建设的交换和无线容量，重点考虑的是网络覆盖，网络的容量和质量并不是重点。1996年到1998年的GSM网络就处于这个阶段；

　　2. 中期的网络高速发展期：在经过一段时间的运营商市场宣传和促销之后，网络会经历一个高速发展期，在这一阶段网络面临的最大问题是容量问题，而且这时网络的覆盖问题也比较重要，但是本阶段的网络质量已凸现。由于这阶段各运营商的放号、发展用户的情况都好，所以竞争不太激烈，所以网络运营质量问题显得不是很突出。1999年到2001年的GSM网络就处于这个阶段；

　　3.后期的网络发展平稳期：网络发展到本阶段最重要的问题是网络运行质量问题。因为网络经过多次扩容和新增基站之后，整体网络的交换和无线容量相对较超前，而每天新增用户数目平稳，且这时的新增用户有很多是转网或比较挑剔的用户。所以本阶段运营商的主要任务是留住老用户，发展新用户，这是就是竞争最激烈的阶段。从2002年到目前的GSM网络都处于此阶段。

　　中国的第二代数字移动移动通信网络GSM系统从96、97年的起步到今年在中国移动和中国联通等运营商的推动下已经历了一个初期建设、高速发展和成熟稳定的过程；其同时代的移动通信系统--CDMA系统也在中国联通的大力发展推动下也已日趋成熟。无论是GSM还是CDMA，目前网络的基本无线覆盖，交换和无线容量的发展都已发展到比较完善阶段，运营商的主要工作已转变为如何将网络运营达到最佳状态：如何从提高网络的深层和广度覆盖方面，提高清晰和可靠的通话质量方面来提高终端用户满意度；以及如何对现有网络挖潜力，提高设备利用率方面；以及在附加业务、数据业务方面的开发下工夫。

　　中国的各大运营商要想达到上面提到的现阶段的这些要求，在日益激烈的竞争中处于有利地位就必须在网络优化工程中加大投入。

　　移动通信网络优化的范畴和内容：

一个移动通信网络主要由以下四个部分组成：

* 交换子系统（NSS）

* 基站子系统（BSS）

* 网管子系统（NMS）

* 移动终端（MS）

　　交换子系统在传统的电路业务中处于核心网的位置，主要完成陆地移动网络（PLMN）的移动性管理、与呼叫相关功能、和其他网络接口、计费等功能。交换系统有很多相关的运行指标来监测网络的运营，其中交换系统的接通率、话音系统接通率以及寻呼的成功率等几项指标最关键。交换系统的接通率在以上几项指标中是核心，它反映了整个系统的话音接通，交换录音通知、呼转等附加功能的设置合理性，交换路由、局间中继选线方式及合理性，无线子系统侧网络覆盖、无线接通率，用户行为等一系列的网络运营情况。通过这项指标的优化，可以达到以下多项效果：

　　一、 高话音系统接通率，相应直接提高运营商的话费收入和同时提高终端用户的满意度；

　　二、 改善录音通知设置，提高和加强呼转、秘书台等附加业务的推广，相应提高用户的满意度；

　　三、 合理选择交换的路由和设置局参数，规范局间的中继选线方式，提高接入速度和中继、传输的利用率，降低系统有线侧的呼损，提高业务收入和客户满意度。

　　其他有关无线侧的项目对交换系统接通率的影响后面会提到。话音系统接通率的影响因素主要也分为：系统、无线和用户行为等主要方面。系统方面也包括中继、选线方式、信令负荷、局参数设置等影响因素；无线侧的影响后面详细介绍；用户行为包括：就叫不应（无ANC）、振铃之后被叫故意挂断、另外超级呼转等功能开通之后用户端也会挂断等情况。寻呼成功率的影响包括无线主要是信令负荷和无线侧的覆盖问题、溢出问题等。

　　基站子系统的在整个移动通信处于接入网的部分，按照GSM/CDMA二代技术对系统协议和应用的规范，主要完成三层协议中的第一和第二层，在第三层主要完成无线资源的管理和分配。但是由于无线环境的千差万别，地理环境的复杂以及基站控制器（BSC）和基站（BTS）间不开放。所以和交换子系统相比，基站子系统的设计、规划和优化更具有复杂性的特点。而且基站子系统的运行状况除直接影响网络无线运行指标外，还间接影响了交换系统各项关键运营指标，例如无线接通率太低将直接影响交换系统和话音接通率，无线覆盖问题会带来交换侧寻呼成功率的降低，从而也影响交换系统和话音的接通率。

　　基站子系统的运营指标主要分以下几个大方面：

　　一、 小区规划、容量设计、天线选型和设计、以及BSS无线参数设置有关，对网络的话务量、接入失败率、无线接通率、掉话率、切换成功率（CDMA系统还包括软切换比例，每用户的CE、Sector的占用比例）等几项关键指标有重大影响；

　　二、 与无线子系统设备运行状态有关，包括基站的TRX（CDMA系统中的CEM、XCEM）、Combiner、分集接受板、功放、主时钟板（CDMA的GPSTM板）、天馈硬件、传输、BSC的信令处理板、TCU的DSP（CDMA中SBS声码器）等硬件设备故障，对系统主要影响分配失败率、信道可用率、掉话率、切换失败率等关键无线运行指标；

　　三、 上面两部分结合起来对系统最坏小区、超忙小区、超闲小区比例等指标的影响；

　　四、 网外干扰对网络运营质量和指标的影响，包括上行RACH的非解码电平（CDMA中的基站Noise Figure），非上下行链路不平衡的反常的高上行切换比例（CDMA系统还有由于网外干扰带来的基站自保护、GPS接收机无法锁定卫星输出的偶秒脉冲的参考时钟、基站休眠等问题）等；

　　五、 有关微蜂窝、室内分布、直放站和宏蜂窝之间的网络设计带来的干扰掉话、切换失败，话务平衡不当带来的无线接通率下降等网络运行质量问题（CDMA系统中还有由此带来的导频搜索窗设置问题、智能软切换边界偏移等问题带来的接入失败、切换失败等）；

　　六、 双频网、双层网之间的参数规划和设计带来的双频、双层话务分担合理性问题（这里的双层网主要指同在GSM900频段上建设的两层网络，中国香港有多家运营商采用，它与GSM900/1800双频网是两种无线解决方案，但是可以混合设计和使用，笔者99年在北京移动就实验过双层网的解决方案，效果良好，双频、双层网间切换成功率，双频、双层网间吊死问题等（在CDMA系统中还有双载波间的话务平衡、切换问题）。 　　网管子系统主要完成网络的硬件、参数管理、软件下载、工程割接，以及系统运行告警监测、网络话务统计的采集等任务，是运营商的眼睛。

　　由于GSM/CDMA的小区规划、参数调整、话务统计无法做到无线环境的具体点的覆盖、干扰分析（由于小区规划的无线传播模型一般不准），所以路测是网络优化、检测的重要手段，可以模拟和验证真正终端用户通话情况，反映实际点面上的覆盖、通话和干扰问题，所以中国移动和联通中国移动和联通对分公司的考核都增加了DT（Drive Test）的考核。

　　另外室内、有些居民区等环境无法进行DT测试，中国移动和联通总部有增加了CQT（Call Quality Test）测试。

所以移动通信系统网优的主要方向有：

* 交换子系统优化（NSS）

* 基站子系统优化（BSS）

* CQT/DT测试和第三方评估

总结

　　移动通信网络的复杂性主要在于其空中部分，所以传统意义下的无线网络优化一般指基站子系统部分的优化和DT工作，CQT的测试一般也属于无线系统优化范畴（如果优化有线线路或系统侧响应时间太长等问题，则此类问题一般属于交换子系统优化范畴）。但是交换子系统的优化也不容疏忽，一方面中国移动和中国联通总部有严格的这方面的考核，另外他国也直接和当地的业务收入有关，所以这方面的优化也要加强。一个完整的网络优化应该是首先进行CQT/DT的测试，进行客观和全面的第三方评估，然后制定基站子系统的优化目标和实施方案，同时结合交换子系统的优化，从而全面提高本地区网络运营质量，达到全面的网优效果。