1、GSM數字移動通信無線網絡組成
GSM數字移動通信無線網絡是由碼型變換/速率適配器(TRAU)、基站控制器(BSC)、基站收發信臺(BTS)、無線操作和維護中心(OMC-R)等組成。
碼型變換/速率適配器(TRU)用于13Kbit/s語言編碼信號與64Kbit/s信號的變換,基站控制器(BSC)是基站系統的要害功能單元,具有對多個BTS進行控制的功能,主要實現BSC內BTS之間的切換以及協助完成BSC間切換的智能控制;負責無線網路資源及小區配置參數數據的修改與治理;協助完成BSC與MSC間地面電路的治理指標;控制或支持BTS及MS的自動功率控制和跳頻等功能?;荆˙TS)為BSC的延伸,由BSC控制,完成空中信道與地面電路的連接。BTS具有無線資源指示、定時超前、加密和測量等功能。無線操作和維護中心(OMC-R)專門對無線網路進行治理,包括軟件裝載、系統配置、參數修改等。
2、GSM數字移動通信無線網絡規劃設計流程
GSM數字移動通信無線網絡規劃設計大致可以分為四個步驟:工程總體建設目標的確定;基礎資料的分析;基站的設置和網絡組網設計。
工程總體建設目標的確定是指通過對市場的調研和猜測,結合建設單位的經營策略以及網絡建設的現狀,制定出本期工程建設的總體思路和方向。
對基礎資料的分析是指對人文資料和現有網絡的情況進行分析。從人文角度分析和研究,使基站的設置方案更加準確和更具科學性。通過分析現有網絡的運行情況、網絡前期建設存在的問題和缺陷,以達到在本期工程中這些問題能得以解決和避免同類問題的再次發生的目的。全面深入地把握現有網絡的情況和本地區的人文情況是做好網絡規劃設計的根本保證。
基站的設置包括了基站設置的位置和基站的具體技術參數的設計,最佳的基站位置最合理的參數設置是無線網絡規劃設計的中心。
網絡組網設計是指將網絡的組成單元:BTS,BSC,TRAU和OMC-R等有機地組合起來,對網絡賴以生存的參數進行設計。
3、GSM數字移動通信無線網絡規劃設計要點
3.1 工程建設總體目標的確定
在制定工程建設總體目標時通??梢詤⒖家韵聨c:
(1)對移動用戶對網絡的需求進行充分分析,包括容量、覆蓋和質量等方面需求的分析,抓住問題的焦點,這是確立工程建設總體目標的根本依據。
(2)建設單位的經營方針和策略是制定工程總體建設目標的另一個重要依據。
(3)制定要達到的覆蓋目標,如:人口、土地、鄉鎮、室內、重要場所、交通干線和旅游景點等的覆蓋目標。
(4)制定網絡要達到的容量和質量目標。
.2 基礎資料的分析
(1)人文資料分析
人口、土地和經濟情況的統計分析。人是通信要解決的根本對象,把握本地區人口的分布和活動情況才能把握住無線網絡規劃設計方向。對人口的統計分析通常包括常住人口和流動人口。只有充分了解本地區土地面積有多大、哪些地方是經常有人活動、哪些地方是基本沒有人活動,才能使資源的利用更合理更準確:一個地區的經濟情況與其移動需求量有著一定的關系,所以對本地區的經濟(含國民生產總值和人均年收入)情況進行統計分析是無線網絡規劃設計的一個重要方法。
重要場所的室內覆蓋情況調查,移動通信的話務量有很大部分是發生在室內的,而且隨著數據用戶的不斷增長,對室內的覆蓋要求將越來越高。所以要對本地區的餐飲場所、娛樂場所、大型購物場所等進行調查分析,內容包括重要場所的名稱,性質,人口密度/人流量和現有覆蓋情況。
交通干線的覆蓋情況調查。為了給在汽車上、火車上的移動用戶提供服務,必須對主要的交通干線的覆蓋情況進行調查,要求明確交通干線的名稱,境內總長,年均車流量和現有覆蓋情況。
旅游景點覆蓋情況的調查。要求明確旅游景點的名稱、位置和面積,旺季月份和旺季月均客流量,現有覆蓋情況等。
(2)網絡技術資料分析
現有網絡規模,現有基站分布,現有基站的容量和現有基站技術參數等。現有基站技術參數應包含經緯度、小區方向、各扇區天線掛高、各扇區下傾角、各扇區發射功率、各小區的相臨小區和切換參數設置情況等。
(3)網絡運營資料分析
網絡的運營報表含設計話務容量、實際話務量、掉話率、切換成功率、阻塞率、RF丟失率和TCH分配成功率等內容,網絡的運營報表應對各站忙時和網絡忙時兩情況進行統計,并且取一周的平均值,對于節日、突發事件引起的話務量突變的情況要單獨分析。
為了全面了解網絡的實際效果,對網絡進行實測是很有必要的。網絡實測的主要內容是指重要城市的普測和重要交通干線的路測,對于一些重要的城市除了做一般的信號測試外還需進行通話測試。
充分把握現有網絡的用戶投訴情況才能更準確的了解用戶的需求,用戶投訴情況統計應包含投訴類型、投訴原因、投訴人數和投訴地點等信息。
(4)其它已有網絡的有關資料分析
對于無線網絡規劃設計來講,借鑒其它網絡建設的成功之處,可以提高工作效率,而且使網絡規劃設計更加在依據。對已有網絡的有關資料的收集分析主要包括已有網絡的站點分布情況,話務分布情況,用戶分布情況以及發展計劃。
3.3 基站設置
基站調協可以參考以下幾個方法要點:
(1)基站的設置應建立在對基礎資料充分分析了解的基礎上。
根據網絡的容量需求來設置基站解決容量問題;為解決覆蓋需求設置基站改善覆蓋;為解決網絡存在的問題設置基站改善網絡服務質量;為實現網絡建設目標設置實現目標需要的基站。
綜合考慮地形/地貌、人口、經濟和人文活動情況后,對覆蓋區域進行分類,不同類型的地區有不同的需求,在規劃分析的過程中應采用橫向類比和縱向對比的分析手段和不同的建設策略。
(2)基站的設置應建立在對現有網絡進行了充分的潛力挖掘的基礎上。
網絡挖掘主要是指提升網絡資源的利用率,通過對現有網絡進行調整改造提高網絡資源的利用率。對現有網絡存在的問題和缺陷進行全面、具體的分析,網絡缺陷應就站點設置的位置和基站的技術參數設置兩方面進行分析;運營指標應按覆蓋、容量和質量三方面進行分析。對問題進行排序,并說明原因和提出解決方案。網絡存在剖玫缺陷分成三類:一類,通過網絡優化工作能解決的,由網絡優化工作來解決;另一類,通過網絡優化工作不能解決,但是可以通過對現有網絡進行調整改造解決的,由網絡調整改造來解決;第三類,通過以上兩種方尖都無法解決的要通過網絡規劃來解決。
(3)為了便于方便和直觀地進行分析,建議可采用以下輔助方法:
將人口分布標注在地圖上,做成人口密度分布圖:為了便于分析市區的覆蓋情況可將基站技術參數、話務分布、覆蓋范圍和網絡存在的問題都標注在一張地圖上,制成“網絡問題分析圖”;借助計算機模擬現有的覆蓋圖和干擾分析;做出話務需求和覆蓋需求圖等。
(4)新增的基站應注重其位置和技術參數的合理性。
市區的基站為了避免建成后互相干擾,在站址選擇時應注重站距不要太小,站高不能太高;效區的基站為了提高基站的利用率,在站址選擇時應注重站離不能太低,在保證質量要求的情況下,基站的覆蓋面積有盡量廣。
(5)對網絡的話務增長和分布進行合理猜測。
對網絡的話務增長和分布進行猜測應注重考慮以下幾點:
第一,現有網絡的話務分布。假如網絡已經比較成熟,目前網上的話務分布一般能較真實反映實際的話務分布情況,是本期工程猜測話務量分布的最重要依據。
第二,具體分析現有話務分布情況,找出網絡的熱點地區,次熱點地區,根據該地區分類考慮加權系數。
第三,考慮經濟、人口和土地面積因素,考慮一個加權系數。
第四,考慮中國聯通在當地的實力,考慮一個加權系數。
(6)合理使用微蜂窩/室內分布系統/直放站等解決不同的需求。
合理的使用微蜂窩、室內分布系統和直放站能有效的解決室內的覆蓋和容量問題。各系統都有其各自的特點。
(7)邊界基站的設置
邊界基站是各長途區號不同行政區域(市話本地網)邊界四周的基站,邊界基站若設置不合適,會造成對服務區域界定的影響及頻率干擾。邊界基站的調協應非凡注重以下幾點:
a、邊界基站選址應避免基站騎于邊界線上,基站盡量設置在屬本業務區的一側。
b、邊界基站高度不宜過高,建議不超過40米。
c、經模擬測試邊界基站在相鄰業務區重點區域網路面信號強度超過-85dBm的基站,應做相應位置和高度的修改。
d、邊界基站不要過于靠近江河湖海。
3.4 無線網絡組網設計
(1)無線網絡結構
基站系統由BSC通過A接口與交換子系統相連,BTS與BSC設備間的接口為2Mbit/s接口,由微波或光纜實現其中繼傳輸。由于存在著地理位置上的差異以及每個BTS所擁有的載頻(TRX)數量的不同,因此網絡一般可采取三種連接方案:星型、鏈型和混合型。
(2)BSC的設置
基站控制器的設置主要是基站控制器控制范圍的設計和負荷的合理控制,在滿足設備技術指標的前提下,應注重以下問題:
第一,每個BSC控制的基站的地理位置相對集中,或者極少與其他基站控制器所轄基站在地理上多次交叉,以減少不必要的同一MSC內基站控制器間以及不同MSC基站控制器的切換;
第二,盡量使每一行政區域內的基站屬于一個BSC,這樣便于操作維護;
第三,盡量使各個BSC控制的基站的總話務量比較均勻,這樣使各BSC負荷比較均衡。
第四,盡量使每個基站控制器無論在中繼接口、處理能力方面都存在一定的富余量,以便為今后的工程擴容提供方便。
第五,盡量將基站控制器間切換區域避開用戶密集區。
(3)碼型交換/速率適配器(TRAU)
從設備安全、節省傳輸電路和維護方便綜合考慮,碼速率變換器應安裝在BSC和MSC之間的MSC一側,和MSC共機房。
(4)OMC-R的設置
無線操作維護中心(OMC-R)完成對基站子系統設備的操作和維護,它包括對基站子系統的入機接口治理、保密治理、配置治理、運行治理和出錯治理等。OMC-R的設置方案可以是每個MSC調協一個,也可以是多個MSC統一設置一個,采用集中治理的模式,具體的設置應結合建設單位的治理機制和策略來定。若網絡規模較大,有多個OMC-R系統時,建議可將它們組成網絡以便于治理。
(5)編號計劃
編號計劃應按有關文件執行,其中最重要的一個參數是位置區號碼(LAC),位置區的劃分與話務量及地理區域密切相關,以BSC的設置為基礎,根據地理位置的分布,用戶經?;顒拥姆秶O置在同一個位置區,以便減少移動交換中心(MSC)對移動用戶位置更新登記的次數,減少交換機的切換。為減少呼叫接續時間,提高線路的使用效率,一個位置區內的移動用戶數尖有一定的限制。工程設計中心位置區的設置原則為:
*與BSC的控制范圍有關,使一個位置區內的基站屬于一個BSC;
*與地理位置有關,使各位置區間有相對明顯的分界。
(6)頻率計劃
GSM系統可采用多種頻率復用方式,在規劃設計時應根據實際可使用的頻率資源確定復用方式(通常采用4×3的頻率復用方式)。復用方式確定后可采用“人工手動分配頻率,計算機軟件調整”的頻率分配方法,此方法比單純的“人工手動分配頻率方法”更加合理準確,比單純的“計算機軟件分配頻率方法”更加有規律和更快捷。
4、結束語
移動通信無線網絡的規劃設計方法是千變萬化的,它隨著地域的不同而不同,也隨著時間的不同而不同,并沒有一個固定的方法可以套用。無線網絡規劃設計強調的是依靠一個有經驗的無線工程師在熟悉了當地的環境、具體的了解現有網絡的情況后加上自己的經驗精心規劃設計。本文僅介紹了一些關于無線網絡規劃設計方面的主法和技術要點,希望能對無線網絡規劃設計工作提供有益的幫助,不妥之處希望能得到各位同行的批評與指正。
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