一、四網協同及GSM網絡簡介
四網協同是中國移動以TD-LTE技術為主導,“2G、3G、WLAN、4G”共存的四網協同技術,這種多種移動通信系統并存的四網協同技術,能夠提供更具有針對性的通信服務,保證了從語音承載和小數據流量承載到大流量數據承載的移動網絡運行。
GSM是全球移動通信系統(Global System for Mobile Communications)的簡稱,起源于歐洲的第二代移動通信技術標準,因此又簡稱為2G,主要適用于語音承載和小流量數據的業務,是目前應用效果最好、應用范圍最廣的語音承載方式,承載了中國移動全網99%的語音計費時長和95%的手機數據流量。
二、GSM網絡發展現狀
隨著我國現代化建設的不斷完善,人們對于移動通訊的需求也日益增長,而現有的移動網絡已不能滿足人們日常的正常需求。因此,中國移動不斷完善3G網絡及WLAN網絡的發展,從而擴展數據業務的承載能力,但是,我國移動網絡仍舊以GSM網絡用戶居多,且GSM網絡是目前語音承載的最好方式。根據中國移動有限公司2012年年報中的業績顯示,語音業務收入占公司營運總收入的65.7%,數據業務占到公司營運總收入的29.7%,由此可見,語音業務仍然是中國移動通信網絡的主要部分。經過對現有網絡的分析和研究,中國移動GSM網絡仍然存在一些問題需要進一步完善和解決,主要表現在:
(1)網絡覆蓋問題。GSM網絡的覆蓋問題直接關系到移動網絡質量的好壞,即網絡的容量、語音質量以及接通和掉話率等。根據有關統計分析,對于一般城市GSM網絡20%以上的掉話率都是由弱信號覆蓋引起的(特別是城中村覆蓋不足),說明我國GSM網絡的覆蓋還存在著較大的問題。
(2)網絡干擾問題。網絡干擾問題是影響GSM網絡語音質量、接通掉話率的重要因素。很多通信公司的網絡上行干擾相對比較嚴重,尤其是網外私裝干擾嚴重,影響到多個無線指標、網絡質量和客戶感知。某一公司統計如下:
由上圖可知,主要的4種干擾類型為:私裝直放站干擾(54.76%),天線及無源器件互調干擾(16.59%),網內直放站干擾(11.18%),頻點干擾(14.09%)。上述四種類型干擾占比96.6%。
三、四網協同下GSM網絡優化建設策略
隨著移動通信技術的不斷發展,相比于其他網絡(3G、WLAN等),GSM網絡在各個方面均已經較為成熟了。但是由于網絡的不斷發展改革,現有的網絡資源已經不能保證GSM移動網絡的通話質量,為了進一步的完善GSM網絡的通話質量,提升網絡的利用潛力,本文從以下幾方面對四網協同下的GSM網絡優化建設進行分析:
1、充分利用網絡資源。隨著移動網絡的不斷發展和移動設備的不斷普及,數據流量業務的種類也正在不斷增加,其中一些即時通訊業務,承載傳輸效率低,流量要求不大的業務占據了較大的比重,這種業務最大特點就是會長時間的占用數據通信渠道,從而使得在占用同等移動網絡資源的情況下,不同承載傳輸效率的業務均等的分配、占用網絡資源,而且承載傳輸效率低、長時間占用數據通信道的業務占有較大的比重,導致分組數據信道PDCH(Packet Data Channel)的數據承載傳輸效率遠遠低于理論峰值。因此,充分利用網絡資源,提高數據承載效率已經成為當前GSM網絡優化的重要內容。針對這種大量的小數據流量業務,可以采用數據業務分流的技術手段,包括TD分流手機業務的技術手段和數據業務向WLAN網絡分流等。
2、優化語音業務。GSM網絡是目前應用效果最好、應用范圍最廣的語音承載方式,廣大移動用戶對語音的需求占到GSM網絡總需求的70%以上,因此,優化語音質量是當前優化GSM網絡的一個重要方面。語音業務優化主要分為小區參數和鄰區關系優化、頻率優化、網絡容量優化等三個方面,此外,抗干擾和降干擾技術也可以提高語音質量,全面提升質量和容量。
(1)小區參數和鄰區關系優化:稀薄的鄰區關系網會使得掉話率增高,而過于集中的鄰區關系又會降低測試報告的準確度,因此,恰當的鄰區關系是保證通話質量的重要方面,此外再通過定期調整網絡中的參數,從而保證網絡通信質量,提高網絡資源及設備的利用率;
(2)頻率優化:由于頻率資源短缺,使得同一頻率資源總是重復使用,因此,在同一基站附近應盡量避免同頻信號的使用;
(3)網絡容量優化:對于大量的小數據流量業務,長時間占用信道,會造成網絡擁塞率增高,通信掉話率增加,降低語音通信質量,因此,根據需求適當增加網絡容量是GSM網絡優化必不可少的內容。
(4)抗干擾和降干擾技術:抗干擾和降干擾技術主要包括上行抗干擾技術和下行抗干擾技術(如圖2)。
3、完善GSM網絡覆蓋問題。網絡覆蓋問題是GSM網絡優化的關鍵內容,主要包括孤島效應、弱信號覆蓋和越區覆蓋問題等。
(1)孤島效應:孤島效應是指服務小區在地理上沒有鄰區,信號覆蓋不連續。解決網絡孤島效應問題的主要方法有增加鄰區關系、增加天線下傾角或者降低小區信號發射功率、以及通過調整TA參數控制小區信號的最大覆蓋范圍。
(2)弱覆蓋:弱覆蓋主要是指移動通信設備接收到的信號比較弱,在地區交界處還可能出現漫游的情況。解決網絡弱覆蓋問題的主要方法有:在成本允許的條件下可以增加基站或是修建室內分布系統,還可以增加服務小區的信號發射頻率,以及不斷調整服務小區內的天線方位角或采用高增益的天線。
(3)越區覆蓋:越區覆蓋是指在通話過程中出現隨意的切換,最終導致掉話的現象。解決越區覆蓋問題的主要方法有:可以加大覆蓋范圍遠的服務小區的天線下傾角,降低發射功率,同時增大鄰區的發射功率,此外,對于情況惡劣的地區,可以考慮關閉覆蓋較遠的服務小區。
4、改進GSM網絡干擾問題。GSM網絡的信號干擾問題分為內部干擾和外部干擾。當前,GSM網絡系統的抗干擾方法主要有跳頻技術、動態功率控制技術以及不連續發射等。
(1)跳頻技術:跳頻技術包括基帶跳頻和射頻跳頻技術,這兩種跳頻的區別在于所使用的合成器不同。采用跳頻技術可以對頻率和干擾源進行分集,使得干擾被同一頻點的其他呼叫轉移,從而提高GSM網絡的抗干擾性能。
(2)動態功率控制技術:動態功率控制技術分為上、下行動態功率控制,采用動態功率控制技術可以保持充足的載干比(C/I),同時增加通話的接通率和移動臺MS的數量。
四、總結
目前,GSM網絡系統仍然承載了中國移動通信網絡的大部分數據業務,但是,隨著中國移動通信的不斷發展以及用戶對移動通信網絡需求的不斷增大,GSM網絡系統面臨著巨大的壓力。在四網協同技術共存的條件下,各個網絡的發展狀況并不相同,3G網絡承載的用戶規模和網絡資源利用率均先對較低,WLAN網絡數據業務產生的流量雖然能夠達到60%以上,但手機用戶所占的比重較低,4G網絡目前還在試驗階段,技術并不成熟,因此,在完善和優化GSM網絡系統的同時,不斷向3G、WLAN以及4G網絡發展,是建設中國移動通信的基礎性工作,也是一項非常重要的工作。
參考文獻
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