GSM無線接入性優化提升方法探討

姜奇華，鄭 恒

（中國移動湖州分公司，浙江 湖州 313000）

0 引言

經過十多年的發展，中國移動全球移動通訊系統（GSM，Global System of Mobile communication）無線網絡已日趨成熟，各項考核指標已非常貼近用戶感知，進入2011年以來，為了更好的反應網絡應用情況，無線接入性成為重要的考核指標。無線接入性定義為業務信道（TCH，Traffic Channel）分配成功率（不含切換）與信令信道（SDCCH，Signal Dedicated Channel）分配成功率的乘積，其中：

TCH分配成功率（不含切換）=TCH占用次數（不含切換）/TCH試呼次數（不含切換）。

SDCCH分配成功率=SDCCH分配次數/SDCCH試呼次數。

湖州無線接入性指標在浙江省內排名末尾，深入分析原因后發現，TCH分配成功率（不含切換）和SDCCH分配成功率較其他地市均排名末尾。

對于TCH分配失敗原因分析，在阿爾卡特設備中，主要有四大類原因[1]，其中無線原因引起的TCH分配失敗次數占比 46%，系統原因引起的 TCH準備失敗占比 39%，系統原因引起的 TCH分配失敗占比11%，Abis擁塞造成的占比4%。根據之前的優化經驗，由于當前無線網絡日趨復雜，無線原因引起的TCH分配失敗需要進行長期的，針對區域/小區級別進行逐個排查，短期內解決難度較大，而系統原因引起的TCH準備失敗一般由于擁塞等引起，是指TCH業務信道資源不足引起的，可以通過全網小區參數調整、信道調整、硬件擴容、新增雙頻網扇區等緊急處理手段，短期內有效提升指標。

SDCCH分配失敗原因分析，由于位置區（LAC，Location Area Code）劃分不合理，部分處于 LAC邊界的小區由于用戶數較多，頻繁出現大量位置區更新，導致SDCCH擁塞；另外，鐵路沿線的部分小區SDCCH擁塞情況嚴重。

1 優化方案

根據上述分析結果，湖州分公司分別展開 TCH因系統原因引起的準備失敗、SDCCH分配失敗的優化調整，從兩種角度出發對無線接入性進行優化。通過將近一周的方案實施后，指標提升明顯。

TCH分配成功率角度的優化提升方案為：①通過增開半速率信道，增加TCH信道數，減少因系統原因引起的TCH準備失敗次數；②通過載頻擴容，增加TCH信道數，減少因系統原因引起的TCH準備失敗次數；③新增1 800扇區，有效分擔話務且能降低GSM900的頻率復用度；④優化語音數據業務信道資源參數，提升信道利用率；⑤參數優化調整。

SDCCH分配成功率角度的優化提升方案為：

①小區LAC的合理劃分；②最大限度的增加鐵路沿線小區的 SDCCH信道數，減少 SDCCH擁塞；③開啟雙公共信道（CCCH，Common Control Channel）功能，提升SDCCH信道容量。

1.1 TCH分配成功率優化方案

（1）增開半速率信道

增開半速率信道是最快最有效的一種提升手段，根據TCH準備失敗次數高低排序，結合最忙時話務量以及愛爾蘭B表，計算出需要增開的半速率信道數，在無線操作維護中心（OMCR，Operations Maintenance Center Radio）上操作完成。

通過初步整理，湖州共有372個小區需增開419條半速率信道，OMCR上執行完畢后，對比前后兩天的指標，其中 TCH準備失敗次數下降了 60%，無線接入性指標提升0.15%。

從以上結果來看，通過增開半速率對解決因系統原因造成的TCH準備失敗效果明顯，但必須考慮到阿爾卡特的半速率資源、以及全網半速率話務占比考核，因為半速率是犧牲了通話質量用以來滿足信道資源需求的。

（2）載頻擴容

載頻擴容是解決信道資源不足的最有效的辦法，但在載頻擴容的時候，需要考慮相關損耗。根據阿爾卡特載頻配置原理以及連接傳輸損耗，不帶合路器的 ANC損耗為 1 dB，帶合路器的損耗為4.3 dB，天線網絡 Y（ANY，Antenna Network Y）損耗為3.3 dB，而4載頻及以下是通過天線網絡合路（ANC，Antenna Network Combined）連接到天饋的，4～8載頻需通過ANC+ANY連接到天饋；再往上就要多一個 ANY，損耗也是相應累加的。損耗增加后，就會影響到小區的覆蓋深度，所以考充分評估增加級聯給網絡帶來的影響，避免出現容量增加但覆蓋范圍變小的情況。

如圖1是標準4載頻，圖2是標準8載頻的連接方式。

圖1 四載頻連接方式

圖2 八載頻連接方式

另外一個需考慮的問題是頻率復用度問題，根據移動公司的高配小區定義，GSM900單小區載頻數大于6的屬于高配小區，單小區載頻數越多，出現頻率干擾的可能性越大，網絡底噪抬升的越明顯，對通話質量影響越大，但考慮到移動公司的GSM頻率資源以及現網的實際情況，載頻擴容還是把6、7載頻的小區考慮在內。

通過整理統計，湖州共有4載頻以下待擴容的小區33個，擴容載頻數36塊，5～7載頻的待擴容小區47個，擴容載頻52塊。方案實施完畢后，TCH準備失敗次數下降了 10%，無線接入性指標提升0.03%。

（3）新增1800扇區

在高配且高負荷的小區，通過新增 1 800 MHz小區，完成負荷分擔。由于1 800 MHz在現網中頻點相對干凈，干擾較少，主城區通過1 800 MHz的連續覆蓋以及熱點區域的話務分擔，能有效緩解GSM900網絡壓力，提升網絡質量。但1 800 MHz信號比900 MHz信號在各種環境中的傳播衰耗要大6～10 dB，天饋線損耗也要高 2 dB，所以 1 800 MHz的覆蓋范圍相對900 MHz較小。

1 800 MHz小區建設原則以及開啟后根據不同需求進行相應的設置如下：①1 800 MHz應在熱點區域實現連續覆蓋，且900 MHz與1 800 MHz的雙頻網應共BSC、共LAC組網；②擁有20 MHz 1 800 MHzM頻譜資源的城市1 800 MHz基站配置不超過7/7/7，擁有 25 MHz 1 800 MHz頻譜資源的城市不超過9/9/9；③根據需求，可以把小區狀態設置為“限制”，專用于吸收語音業務，不承載數據業務；④調整切換參數，降低900 MHz向1 800 MHz小區切換的門限，提高1 800 MHz切往900 MHz的門下，盡可能的把話務留在1 800 MHz小區；

（4）語音&數據業務信道資源平衡參數調整

在阿爾卡特的參數設置中，參數語音業務余量門限參數（HIGH_TRAFFIC_LOAD_GPRS）是用來調節語音&數據業務信道負荷的[2]，即當語音業務信道達到一定負荷時，系統會優先壓縮數據業務信道中的數據額業務信道最大值至數據業務高負荷值這段信道，在數據業務負荷不高的小區里，可以通過調節該參數，優先提供給語音信道用，提升信道的利用率。

分析該參數全網小區的設置，參數設置為70%，即當信道負荷達到70%時，開始壓縮數據業務信道，分析全網小區語音與數據業務負荷發現，在語音業務負荷高的時段，數據業務負荷也高的比例為23%，即 77%的小區數據業務負荷不高，因此，我們調整該參數的值到 60%，這樣就有足夠多的語音業務信道，進一步提升了語音業務容量，有效緩解了因為系統資源不足而引起的 TCH準備失敗，提升了 TCH的分配成功率。

（5）參數優化調整

半速率啟動門限及語音業務余量門限參數調整；根據業務情況，可以適當調低語音業務余量門限參數，使得小區負荷達到一定量時，優先壓縮數據業務的動態信道供語音業務用。

通過調整數據網上行功控參數組合，分場景進行參數組合實驗，找出最合理的組合；一般分密集城區與非密集城區；通過該參數優化，有效降低了網絡底噪，不僅能有效提升TCH分配成功率，也能有效降低TCH掉話率，提升網絡質量。

1.2 SDCCH分配成功率優化方案

（1）小區位置區的合理劃分

根據LAC劃分原則，不宜過大也不宜過小，尤其是主城區的重要街道、話務密集等區域，不宜出現在LAC交界，以減少乒乓位置等級以及二次尋呼發生的幾率。一般要求位置區邊界不與街道平行或垂直，而是斜交，在市區與城郊交界區域，一般將位置區的邊界放在外圍一線的基站處，而不是放在話務密集的城郊結合部，避免出現頻繁的位置區更新[3]。

分析湖州網絡現網的運行指標，主要存在2個區域的SDCCH消耗量非常高。分析這2個區域的LAC分隔情況，正處于LAC邊界，每個時段由于正常的位置更新所消耗的SDCCHCCH占用次數均在1萬次以上或接近1萬次，這對原本話務較高的小區來說，加劇了載波消耗量；根據上述情況，重新劃分了LAC邊界，發現相關小區的位置更新占用SDCCHCCH次數明顯下降，同時也提升了上述LAC的SDCCH分配成功率。

（2）特殊小區的資源配置

分析發現，由于鐵路沿線小區的特殊性，對SDCCH信道資源需求量大[4]，所以，對鐵路沿線的小區要比普通小區多配SDCCHCCH信道，一般建議2載頻的配 3個 SDCCH信道，4載頻的配 7個 SDCCH信道。

但鐵路沿線的小區一般很難根治SDCCH信道資源不足問題，建議可以將鐵路沿線小區規劃為同一個 LAC，對降低因位置更新造成的 SDCCH資源不足效果明顯。

（3）開啟雙CCCH功能

阿爾卡特的設備在多CCCH功能上，目前僅支持雙 CCCH，統計發現，湖州全網僅有 26個小區開啟雙 CCCH功能，根據目前的網絡負荷情況，結合雙CCCH的license，針對信道負荷高的小區，增開了雙CCCH功能，目前已達到472個小區，上述小區的SDCCH分配成功率提升了0.05%，提升效果明顯。

2 結語

綜上所述，用以上方法進行無線接入性的優化，可以有效提升 TCH以及 SDCCH分配成功率，緩解GSM900的網絡負荷，提升網絡質量。湖州移動現網的運營經驗證明，這些優化方法是行之有效的。

[1] 劉肖強,鄧憲法.現代移動通信技術[M].北京:國防工業出版社,2005: 256-259.

[2] 韓斌杰,杜新顏，張建斌. GSM原理及其網絡優化[M].北京：機械工業出版社，2009.

[3] 李淙淙,林巍，王宏俊.路測MOS值提升策略研究[J].通信技術，2011,44(02):115-117.

[4] 劉睿強,林濤.3G邊緣問題小區切換策略的探討[J].通信技術, 2011,44(03):129-131.