移動通信系統優化的范疇和內容

關鍵字：移動通信，GSM，CDMA，交換子系統，基站子系統，CQT/DT

綜述

　　一個移動通信網絡的發展歷程一般分為三個階段：

　　1. 初期的論證和初期的工程建設：在此階段運營商要根據本地區的人口、地理環境、將來移動用戶發展滲透率以及可能的話務模型來設計網絡建設的交換和無線容量，重點考慮的是網絡覆蓋，網絡的容量和質量并不是重點。1996年到1998年的GSM網絡就處于這個階段；

　　2. 中期的網絡高速發展期：在經過一段時間的運營商市場宣傳和促銷之后，網絡會經歷一個高速發展期，在這一階段網絡面臨的最大問題是容量問題，而且這時網絡的覆蓋問題也比較重要，但是本階段的網絡質量已凸現。由于這階段各運營商的放號、發展用戶的情況都好，所以競爭不太激烈，所以網絡運營質量問題顯得不是很突出。1999年到2001年的GSM網絡就處于這個階段；

　　3.后期的網絡發展平穩期：網絡發展到本階段最重要的問題是網絡運行質量問題。因為網絡經過多次擴容和新增基站之后，整體網絡的交換和無線容量相對較超前，而每天新增用戶數目平穩，且這時的新增用戶有很多是轉網或比較挑剔的用戶。所以本階段運營商的主要任務是留住老用戶，發展新用戶，這是就是競爭最激烈的階段。從2002年到目前的GSM網絡都處于此階段。

　　中國的第二代數字移動移動通信網絡GSM系統從96、97年的起步到今年在中國移動和中國聯通等運營商的推動下已經歷了一個初期建設、高速發展和成熟穩定的過程；其同時代的移動通信系統--CDMA系統也在中國聯通的大力發展推動下也已日趨成熟。無論是GSM還是CDMA，目前網絡的基本無線覆蓋，交換和無線容量的發展都已發展到比較完善階段，運營商的主要工作已轉變為如何將網絡運營達到最佳狀態：如何從提高網絡的深層和廣度覆蓋方面，提高清晰和可靠的通話質量方面來提高終端用戶滿意度；以及如何對現有網絡挖潛力，提高設備利用率方面；以及在附加業務、數據業務方面的開發下工夫。

　　中國的各大運營商要想達到上面提到的現階段的這些要求，在日益激烈的競爭中處于有利地位就必須在網絡優化工程中加大投入。

　　移動通信網絡優化的范疇和內容：

一個移動通信網絡主要由以下四個部分組成：

* 交換子系統（NSS）

* 基站子系統（BSS）

* 網管子系統（NMS）

* 移動終端（MS）

　　交換子系統在傳統的電路業務中處于核心網的位置，主要完成陸地移動網絡（PLMN）的移動性管理、與呼叫相關功能、和其他網絡接口、計費等功能。交換系統有很多相關的運行指標來監測網絡的運營，其中交換系統的接通率、話音系統接通率以及尋呼的成功率等幾項指標最關鍵。交換系統的接通率在以上幾項指標中是核心，它反映了整個系統的話音接通，交換錄音通知、呼轉等附加功能的設置合理性，交換路由、局間中繼選線方式及合理性，無線子系統側網絡覆蓋、無線接通率，用戶行為等一系列的網絡運營情況。通過這項指標的優化，可以達到以下多項效果：

　　一、 高話音系統接通率，相應直接提高運營商的話費收入和同時提高終端用戶的滿意度；

　　二、 改善錄音通知設置，提高和加強呼轉、秘書臺等附加業務的推廣，相應提高用戶的滿意度；

　　三、 合理選擇交換的路由和設置局參數，規范局間的中繼選線方式，提高接入速度和中繼、傳輸的利用率，降低系統有線側的呼損，提高業務收入和客戶滿意度。

　　其他有關無線側的項目對交換系統接通率的影響后面會提到。話音系統接通率的影響因素主要也分為：系統、無線和用戶行為等主要方面。系統方面也包括中繼、選線方式、信令負荷、局參數設置等影響因素；無線側的影響后面詳細介紹；用戶行為包括：就叫不應（無ANC）、振鈴之后被叫故意掛斷、另外超級呼轉等功能開通之后用戶端也會掛斷等情況。尋呼成功率的影響包括無線主要是信令負荷和無線側的覆蓋問題、溢出問題等。

　　基站子系統的在整個移動通信處于接入網的部分，按照GSM/CDMA二代技術對系統協議和應用的規范，主要完成三層協議中的第一和第二層，在第三層主要完成無線資源的管理和分配。但是由于無線環境的千差萬別，地理環境的復雜以及基站控制器（BSC）和基站（BTS）間不開放。所以和交換子系統相比，基站子系統的設計、規劃和優化更具有復雜性的特點。而且基站子系統的運行狀況除直接影響網絡無線運行指標外，還間接影響了交換系統各項關鍵運營指標，例如無線接通率太低將直接影響交換系統和話音接通率，無線覆蓋問題會帶來交換側尋呼成功率的降低，從而也影響交換系統和話音的接通率。

　　基站子系統的運營指標主要分以下幾個大方面：

　　一、 小區規劃、容量設計、天線選型和設計、以及BSS無線參數設置有關，對網絡的話務量、接入失敗率、無線接通率、掉話率、切換成功率（CDMA系統還包括軟切換比例，每用戶的CE、Sector的占用比例）等幾項關鍵指標有重大影響；

　　二、 與無線子系統設備運行狀態有關，包括基站的TRX（CDMA系統中的CEM、XCEM）、Combiner、分集接受板、功放、主時鐘板（CDMA的GPSTM板）、天饋硬件、傳輸、BSC的信令處理板、TCU的DSP（CDMA中SBS聲碼器）等硬件設備故障，對系統主要影響分配失敗率、信道可用率、掉話率、切換失敗率等關鍵無線運行指標；

　　三、 上面兩部分結合起來對系統最壞小區、超忙小區、超閑小區比例等指標的影響；

　　四、 網外干擾對網絡運營質量和指標的影響，包括上行RACH的非解碼電平（CDMA中的基站Noise Figure），非上下行鏈路不平衡的反常的高上行切換比例（CDMA系統還有由于網外干擾帶來的基站自保護、GPS接收機無法鎖定衛星輸出的偶秒脈沖的參考時鐘、基站休眠等問題）等；

　　五、 有關微蜂窩、室內分布、直放站和宏蜂窩之間的網絡設計帶來的干擾掉話、切換失敗，話務平衡不當帶來的無線接通率下降等網絡運行質量問題（CDMA系統中還有由此帶來的導頻搜索窗設置問題、智能軟切換邊界偏移等問題帶來的接入失敗、切換失敗等）；

　　六、 雙頻網、雙層網之間的參數規劃和設計帶來的雙頻、雙層話務分擔合理性問題（這里的雙層網主要指同在GSM900頻段上建設的兩層網絡，中國香港有多家運營商采用，它與GSM900/1800雙頻網是兩種無線解決方案，但是可以混合設計和使用，筆者99年在北京移動就實驗過雙層網的解決方案，效果良好，雙頻、雙層網間切換成功率，雙頻、雙層網間吊死問題等（在CDMA系統中還有雙載波間的話務平衡、切換問題）。 　　網管子系統主要完成網絡的硬件、參數管理、軟件下載、工程割接，以及系統運行告警監測、網絡話務統計的采集等任務，是運營商的眼睛。

　　由于GSM/CDMA的小區規劃、參數調整、話務統計無法做到無線環境的具體點的覆蓋、干擾分析（由于小區規劃的無線傳播模型一般不準），所以路測是網絡優化、檢測的重要手段，可以模擬和驗證真正終端用戶通話情況，反映實際點面上的覆蓋、通話和干擾問題，所以中國移動和聯通中國移動和聯通對分公司的考核都增加了DT（Drive Test）的考核。

　　另外室內、有些居民區等環境無法進行DT測試，中國移動和聯通總部有增加了CQT（Call Quality Test）測試。

所以移動通信系統網優的主要方向有：

* 交換子系統優化（NSS）

* 基站子系統優化（BSS）

* CQT/DT測試和第三方評估

總結

　　移動通信網絡的復雜性主要在于其空中部分，所以傳統意義下的無線網絡優化一般指基站子系統部分的優化和DT工作，CQT的測試一般也屬于無線系統優化范疇（如果優化有線線路或系統側響應時間太長等問題，則此類問題一般屬于交換子系統優化范疇）。但是交換子系統的優化也不容疏忽，一方面中國移動和中國聯通總部有嚴格的這方面的考核，另外他國也直接和當地的業務收入有關，所以這方面的優化也要加強。一個完整的網絡優化應該是首先進行CQT/DT的測試，進行客觀和全面的第三方評估，然后制定基站子系統的優化目標和實施方案，同時結合交換子系統的優化，從而全面提高本地區網絡運營質量，達到全面的網優效果。