(完整版)GSM无线网络设计与优化_毕业论文 下载本文

该信道相关的地面资源激活,若地面资源不可用(如传输电路故障),则发回指配失败(原因是拥塞)。当BSC收到“信道激活证实”后将发出“指配命令”,将所分配信道的相关信息发给MS。BTS收到该信令后,它将把该信令组装在SDCCH信道上发给MS。MS收到该指配命令后,将根据相关指示把收发配置调整到此新信道上来,并向BTS发出SABM消息。MS通过与BTS发出的UA消息对比后,将向网络发出“指配完成”消息,此后将在这条新信道上来完成与网络之间数据的交换。

根据GSM规范当出现以下情况时会发生指配失败:BTS下行链路出现故障,不能正确的将指配消息发出;MS无法接收到该指配消息;MS无法识别该指配消息:MS无法占用所支配的信道;BTS无法收到或无法识别MS的SABM消息;BTS的上行链路出现故障,无法向BSC发出指配完成消息。当MS无法占用网络所分配的信道时,将发回指配失败的信令。

2. 分配失败率的优化方案

第一个原因是收发信机出现故障;当基站的收发信载频出现故障时,一般分配失败率都会很高,而且伴随着切换失败也会很高,因为切入时BSC也会给MS指配信道。如果某小区分配失败率超过10%,那么载频故障可能性最大;如果大于5%,一般怀疑是载频故障或干扰;如果在3%-5%之间,那么可能是由于阻塞或干扰引起;低于3%,通常是无线环境影响。

第二个原因应参考基站干扰值进行分析;由于干扰引起的高误码率,使移动台不能与BTS建立起第二层链路,导致信道分配失败。

第三个原因是天馈线出现故障;由于天馈线的受到折损、腐蚀,导致因驻波比过高而影响收发性能。

第四个原因是主分集天线受到阻挡或覆盖不均匀;当仅携带TCH的天线受到阻碍物的阻挡,或覆盖的地区和另一根携载BCCH或SDCCH信道的天线不一样时,就有可能会导致MS占不上该TCH信道。

第五个原因是当BCCH发射功率高于TCH时,会造成CALL ACCESS时由于信号强度过低而无法占用TCH。

第六个原因是当TCH出现严重拥塞时,也会导致严重话音信道的分配失败。

第七个原因是出现严重干扰致使MS无法解读系统信息从而导致分配失败严重;一般发生这种情况时,各种指标都会较差。

3.2 干扰指标

3.2.1 干扰产生的原因

空间各种信号对移动网络能够产生干扰已是不争的事实,这些干扰信号使得通话质量下降,产生掉话,接通率低,影响整个网络质量,从而影响运营商的信誉。旧有的专用无线电系统占用现有频率资源、不同运营商网络配置不当、发信机自身设置问题、小区重叠、环境、电磁兼容以及有意干扰,都是移动通信网络射频干扰产生的原因。解决干扰问题,必须用科学的方法,适当的工具,才能快速准确地搜索出干扰源。

1.外部干扰

有些系统如TSCS系统与GSM系统工作在同一频段,如果频率设置不当,会造成严重的频率干扰。在发射设备的非线性单元由于载波与通过天线进入的干扰信号产生互调干扰,与有用信号有特定的频率关系的两个或多个干扰信号存在产生三阶互调干扰,这些都会引起通话质量下降,产生掉话。我们要利用测试工具对无线环境进行测试,对干扰情况进行分析,采取有针对性的措施,避免干扰。

2.系统内部干扰

GSM系统内部干扰主要由以下几个方面原因产生,内部干扰均可能产生掉话:频率规划不合理,引起同频、邻频干扰;基站或手机功率设置不

合理,引起下、上行链路干扰;频率复用不合理;由于多径效应、建筑物反射等造成千扰;码间干扰;TA与实际不符造成时隙干扰。

当MS在服务小区收到很强的同频或邻频干扰信号时,会引起误码率恶化,使手机无法准确解调邻近小区的BSIC或不能正确接收MS的测量报告。基站通过SDCCH为手机分配好应使用的TCH后,由于无邻近小区的BSIC码而无法判断该使用哪个小区的TCH,从而产生掉话。

其中系统内的干扰又分为:

(1)设备本身的非线性以及设备故障引起的交调干扰;设备运行中缺乏定期的指标测试和调整,使交调干扰在一定范围存在。如发射部分尤其是直放站上行发射杂散辐射较大、接收部分杂散响应较大,造成对本信道和其它信道的干扰,严重的将无法正常拨叫和通话。在网络运行中曾出现过因为直放站而干扰城区多个跳频基站的情况,通过OMCR收报显示的多个载频干扰达20以上,并引起大量掉话。

(2)频率规划或频点选择不正确;在较近距离内存在同频、邻频现象。目前市区的站点分布越来越密,而分配给网络的频率资源是有限的,因此在频率规划时存在同频、邻频的可能性,使用户在同一地点收到相同频点且载干比小于9dB或相邻频点且载干比小于-9dB的信号,在通话中产生严重的背景噪音甚至掉话。

BCCH所在频点包括以下控制信道:下行的FCCH、SCH、PCH、AGCH和上行的RACH。当小区BCCH频点受到同频或邻频干扰时,将影响这些控制信道在手机与网络通信中正常传送信息,如手机解不出SCH中的BSIC码、手机随机接入失败、不能正确接收移动台测量报告等,从而影响手机的接入和通话;手机较难解出BSIC码,在空闲模式下选择该小区为服务小区的手机较少,在通话模式下该小区参加切换目标小区候选队列也较少,使切换进入该小区的呼叫较少,小区总体话务水平较低,造成小区资源浪费,并因

切换不能切入最佳服务小区而影响系统整体的通话质量。

(3)大城市中由玻璃幕墙装饰的高层建筑物会引起电波的强烈反射;这种反射波很有可能引起严重的同频干扰或邻频干扰,此时需调整天线方位角以避开玻璃幕墙的反射。

(4)小区参数定义不当造成干扰;如出现同BCCH、同BSIC的情况时会对无线干扰。在GSM系统的无线接口中,随机接入和切换接入信令使用相同的编码和脉冲方式,均使用8位信息码加上6位奇偶校验位,并且这6位奇偶校验位和目标小区的BSIC相异或。小区收到接入信息时,与本小区的BSIC比较,若相同则进行下一步解码。距离较近的同BCCH、同BSIC小区间可能会产生随机接入和切换接入的干扰。由于切换多发生在小区边界,切换接入信令会在更近的距离产生干扰。基站分布较密时切换频繁,出现干扰的可能性也就较大。

另外,MAX_TX_BTS、MAX_TX_MS等参数设置不合理,也会造成干扰。如MAX_TX_MS设置过高,则在基站附近的移动台会对本小区造成较大的邻信道干扰,影响小区中其它移动台的接通和通话质量;过小则在小区边缘的手机将很难占上信道,且受外界干扰更大。MAX_TX_BTS设置过大则会与邻小区产生覆盖交叠,造成信道干扰,手机占用信道困难,通话质量差;过小又会在部分区域如室内或电梯产生覆盖盲区。

(5)基站天线高度及俯仰角、方位角设计不合理,导致覆盖范围的不合理,使小区的覆盖范围超出设计覆盖范围,从而与邻小区产生同频干扰或邻频干扰。

3.2.2 减少干扰的方法

通过OMC-R收到的报告、DT测试及CQT拨打测试、用户申告等方式可以发现网络中存在的干扰情况。通过对干扰产生原因的具体分析,并根据实际情况可以采取不同的

措施来减少干扰,从而及时发现问题、解决问题,提高网络的运行质量。 (1)对基站硬件进行检查,确保硬件部分工作正常。定期对BTS的收发信系统进行检查,减少收发信系统杂散发射与响应,提高收发信系统的性能,减少干扰;定期对BTS的主时钟进行调整(频偏越小越好),减少所用信道受其它信道的干扰,提高通信质量及系统指标。

(2)通过OMC-R及一些工具软件检查小区BCCH、BSIC、CI、LAC等参数的设置是否恰当,并根据实际情况进行调整。如借助东信的“无线导航”可以方便、直观地浏览全网频率使用情况,及时发现同频和邻频现象,及时作出调整。适当调整BTS和MS发射功率参数,改变基站覆盖范围,减少对相邻基站的干扰。在保证小区边缘处移动台接入成功率的前提下,尽量减小移动台的接入电平,以减少对相邻小区的干扰。通过对调整小区进行多次的CQT测试,并根据测试结果不断进行修正,以得到小区最佳的设置参数。

(3)选择语音间歇期间系统不传送信号的不连续发射(DTX)方式,限制无用信息的发送,减少发射的有效时间,从而降低对无线信道的干扰,使网络的平均通话质量得以改善,并能减少手机的功率损耗,延长电池使用时间。

(4)使用跳频技术。跳频可有效地改善无线信号的传输质量,特别是慢速移动体的传输质量。跳频使得发射载频以突发脉冲序列为基础进行跳变,从而可明显减低同频干扰和频率选择性衰落效应,达到干扰源分集和频率分集的效果。

(5)调整天线的方位角与俯仰角,使得无线网络覆盖合理,尽量减少覆盖交叠和覆盖盲区的现象,改善无线环境,减少无线干扰。理论分析和实践经验表明,在加大定向天线俯角的过程中,水平面主方向的增益降幅