關于無線通訊網絡的質量優化措施探討

林平

廈門縱橫集團建設開發有限公司（361000）

關于無線通訊網絡的質量優化措施探討

林平

廈門縱橫集團建設開發有限公司（361000）

通訊工程建設項目作為我國重要的基礎建設項目，其工程質量水平的高低將直接關系到我國的國計民生。因此質量管理對整個通訊工程建設項目的質量而言，起著非常重要促進意義,這里主要談一談GSM系統無線通訊網絡的質量優化，提出了3種不同條件下的網絡質量影響要點，并針對環境的特點給出了相應的方案。希望能為實際工作起到一定的指導作用。

通訊；網絡；質量；優化

0 引言

GSM網絡由終端、無線接入設備和核心網絡等幾部分組成。具體包括交換網絡子系統（NSS）、無線基站子系統（BSS）、操作維護子系統（OSS）和移動臺（MS）四大部分。是我國大規模使用的移動通訊網絡制式之一，隨著移動用戶的持續增加和移動業務的層出不窮，GSM系統的質量優化也是行業運營中的重中之重。在GSM網絡運營初期，運營商關注的是其信號質量的優劣，而隨著網絡的發展和建設，關注的重點漸漸轉移到網絡質量與網絡穩定性上來。只有持續進行網絡質量優化，才能保持GSM網絡通話質量與服務水準[1]。

圖1 GSM移動通信系統的組成

1 GSM無線通訊網絡優化概述

移動通信網絡運行狀況動態變化較大，受外界客觀環境影響因素較多。用戶市場不斷擴大，網絡不停擴容。因此，網絡優化是移動通信網絡運行維護工作中的一個重要組成部分，其目的就是提高網絡通信質量，改善服務形象，充分挖掘網絡資源，使投資得到應有回報。目前隨著技術進步，GSM網絡上開通的業務種類越來越多，不僅包括話音，還要開通數據、圖象等業務，向多媒體方向發展。這樣，網絡的維護質量要求也就越來越高，網絡優化的任務越來越重。網絡優化是在充分了解網絡運行狀態的前提下，通過各種技術手段，對網絡中不合理的部分進行必要的調整，使網絡達到最佳運行狀態的過程[2]。

2 GSM無線通訊網絡的質量優化

2.1 高話務密度區

我國的移動通信用戶和業務從十年前開始就已經迅猛發展，由于業務量和用戶的雙增長，導致一些地區話務量在某些時段高度集中，這就引發了一些基站載頻配置超過一般標準，進而引發了頻率分配的一些問題，而不合理的頻率分配則影響到了系統用戶容量，因此，高話務密度區的網絡優化是一個亟待解決的問題。

2.1.1 高話務密度區特點分析

一個通訊基站覆蓋區域作為高話務密度區，便會呈現出用戶容量與服務質量之間的矛盾，高話務密度區有如下特點:宏蜂窩基站之間的距離偏小，尤其在一些二線、三線城市，隨著城市網絡的建設，基站越來越多，基站之間的距離往往僅有幾百米，如此小的間距一方面增大了投入新站的難度，另一方面則由于頻率復用而導致頻間干擾效應明顯，容易出現網絡質量惡化的問題[3]。

2.1.2 高話務密度區GSM無線通訊優化對策

經過分析高話務密度區特點，可知有兩個方面的問題需要解決，一是對于單位區域內突然增長的話務量,二是為維持網絡運行質量而降低基站配置。

1）引入微蜂窩系統

微蜂窩系統的特點在于發射功率比較小，系統占地面積不大，因此安裝起來較為靈活，在一些話務量鞥張迅速的區域，通過配置一個微蜂窩層，能夠有效均衡這些地區的話務量，如果將微蜂窩與宏蜂窩混合搭配使用，便能構成雙層體系結構。然后通過對設備與網絡的參數進行相關配置，把位置相對固定的系統用戶保持于微蜂窩層，把移動速度較快的群體維持于宏蜂窩層。以這樣的方案提供較好的服務質量。

2）在室內設置獨立信源

這種優化模式適用于一些信號弱、用戶多的環境，例如地下室、電梯、大型商場等。當前運營商慣用的做法是以直放站引入信號源，這種做法的優勢在于能夠改善覆蓋范圍，缺點也很明顯，難以有效地吸收話務量，筆者推薦在室內設置獨立信源的方式，一方面能夠使用戶密度大的區域，包括地下室、電梯、大型商場覆蓋增強，另一方面也能起到吸收話務量，分擔負荷的作用。

3）基站增加小區個數

當前，無線通訊網絡的基站基本配置為1個基站3個小區,而對于那些用戶話務非常多的區域，這種方法會導致過大的小區配置，從而引發過多的頻率干擾，影響到網絡服務的質量。筆者推薦在一些高配小區基站增加小區個數，先進行容量縮減，在對小區進行分裂。由于目前萬維站間距較小，因此能夠在1個基站之下，通過擴容小區的數量，并配置功率角適當的天線系統,一方面分流了用戶話務，另一方面減少了系統干擾。

除了以上三種方法,還有諸如參數調整優化法，即調整小區的偏移參數來提高網絡容量；天線調整優化法,即調整天線覆蓋范圍來提高話務吸收；以及基站擴容法、小區分裂法等優化方法，此處不再贅述。

2.2 高層樓宇區

隨著我國建設用地的收緊,土地資源日益稀缺，所以城市的發展向著高層化的趨勢演進。考慮到移動通訊信號特點，所處位置的高度與受到信號的強度成正比。因此，高層樓宇區的網絡優化同樣是一個值得關注的問題。

2.2.1 高層樓宇區特點分析

當前，我國的運營商競爭非常激烈，不少地區的無線通訊網絡已趨于飽和，在大部分城區，通訊基站的面積趨于縮小，站距持續縮短。由于高層建筑越來越多，用戶往往容易接受到一些反射、繞射的干擾信號，導致用戶通話質量差，掉話率升高。經過筆者的分析與總結，當前影響高層用戶通話質量的因素包括:一是在高層建筑內容易同時收到幾個基站的信號，導致通話質量差，經常掉話，干擾嚴重；二是高層位置信號電平往往較高，導致頻繁的切換，影響服務質量；三是乘坐電梯容易發生小區重選，引起掉話。

2.2.2 高層樓宇區GSM無線通訊優化策略

經過分析高層樓宇區特點，可知有三個方面的問題需要解決:一是由于用戶所處的高度而引起的切換重選；二是周邊基站干擾影響服務質量；三是乘坐電梯容易發生掉話。由此有以下的優化方案:

1）重選和切換問題的優化

結合相關研究的測試數據，對于城市的高層建筑而言，從高于10 m的地方（4樓以上），便會出現信號不強的現象。筆者推薦的優化方案是，在高層樓宇構建主控小區。考慮到高層均配置有樓宇內信號覆蓋系統，采用微蜂窩作為單獨信源，因此，可以在室內覆蓋強度上進行優化，使之通過增強室內信號來減低外圍其他小區信號的干擾，從而維持用戶服務質量。具體的方法例如加裝室內定向天線等[4]。

2）網絡干擾問題的優化

只有高層建筑不被鄰近小區所干擾，用戶的通話質量才能得到保證。結果分析與測量可知，在城市之中，大部分的無線通訊網絡干擾問題都來自于GSM同鄰頻干擾，這種干擾的核心問題是基站的間距很小導致了信號重疊。筆者推薦的優化方案是:可以降低無線通訊天線的傾角參數,并改良天線方向，達到強化本地基站覆蓋的目的。此外，還可以在建筑內部引入EGSM頻點，減輕相鄰宏蜂窩基站干擾的程度，維持用戶服務質量。

3）電梯覆蓋問題的優化

一般來講，當前的城市室內樓宇，無線通訊網絡是垂直分布的。電梯覆蓋問題的優化可以順應這種垂直模式，以避免發生小區重選，引起掉話。具體做法為:在電梯設備的低層，將其覆蓋信號設置為與樓宇低層相同，此種設置可以方便地使用戶在進入電梯時，順利地占用低層樓宇信號，避免掉話；在設備高層，將其覆蓋信號設置為與樓宇高層相同，此種設置同樣可以方便地使用戶在離開電梯時，順利地占用高層樓宇信號，避免掉話現象的發生；在高層與低層的重疊區域,還可以使低層信號逐步降低，而高層信號逐漸增強，通過信號的順利切換維持用戶服務質量。

2.3 高等院校區

當前的各大電信運營商均將高校學生用戶作為競爭的主要戰場之一。高校學生用戶處于校區之中，用戶分布密度非常集中，由于學生的日常行為模式，也容易導致在課間以及晚間，話務突然激增，峰值話務量與數據流量往往回答道平均值的幾十倍，這就為運營商的網絡優化帶來不小的挑戰。因此，高等院校區的網絡優化同樣是一個非常關鍵的問題。

2.3.1 高等院校區特點分析

結合筆者的運營維護經驗，高等院校區往往由于以下的一些原因造成用戶體驗不佳:現在的高校往往面積很大，宿舍區和教學區緊湊分布，而各大樓宇又對移動通訊信號形成了不可忽視的屏蔽效應，導致一些樓宇之內信號較弱，影響了用戶體驗度；此外，校園內單位區域的業務使用者密度極大,忙時話務量遠大于平均值，導致高校附近的無線設備承載能力偏低，影響了用戶使用。

2.3.2 高等院校區GSM無線通訊優化策略

經過分析高等院校區的網絡和用戶特點，筆者推薦以下的優化方案:

1）對現有的高校周邊基站進行擴容

這種優化模式可以在短時間內解決一部分問題，然而由于基站本身的配置問題，難以大幅度地提升用戶容量，并且隨著擴容，會直接影響到基站的覆蓋能力。因此優勢在于成本不高，劣勢在于改善有限。

2）在高等院校里配置宏蜂窩基站

這種優化模式可以明顯改善高校用戶服務質量,也能同時兼顧基站用戶容量與基站覆蓋的問題，然而其缺點也是顯而易見的，即需要一定時間進行設計與建設，且一些院校并不愿意在校園之內設置基站，成本偏高。

3）在高等院校設置第四扇區

設置第四扇區的目的是能夠減少當前基站在忙時話務量方面的不足。這種優化模式能夠顯著減輕基站容量不足的問題,設計與建設周期也比較短。而設置第四扇區的不足之處是難以有效地在幾個扇區之間進行合理的話務壓力分配，且建設成本較高。

4）引入智能無線動態分配模式

這種模式使用了無線通訊智能控制技術，目標是進行高等院校話務量集中區域的網絡資源的實時調整。具體的實現思路是:結合可控功分器的功能設置，在高等院校附近的無線通訊基站內，在話務量忙的小區與話務量閑的小區天線上配置一套功分器,實現對高等院校無線通訊基站的調整。這種方式也可以有效進行無線通訊資源的實時、智能分配，起到改善高等院校用戶體驗的目的。

3 結語

通訊工程是一個系統性的工程，要想加強對通訊工程建設項目的質量管理力度，提升通信工程的建設質量，筆者認為在網絡的運營與維護之中，必將面臨更多的網絡優化內容，這里所涉及的無線網絡優化經驗和成果，可以為運營商在日常維護工作中提供一定的借鑒，為移動通信服務的提升起到積極作用。

[1]董曉,王魯雷.通信工程項目中的質量管理淺析[J].經營管理者,2013(15).

[2]黨國慶.通信工程建設項目中的質量控制[J].才智,2013 (11).

[3]魏華.通信工程管理特點及策略[J].信息通信,2012(05).

[4]尤克,胡智娟,陳曦.現代數字移動通信原理及實用技術[M].北京:北京航空航天大學出版社,2011:6-12.