日讯GSM覆盖优化及空闲信道测量.ppt

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1、日讯科技,GSM覆盖优化&空闲信道测量,北京日讯在线科技有限公司2006年,日讯科技,网络运行离不开无线覆盖问题，覆盖问题牵涉面较广，如参数设置、天线选型、基站故障以及基站选址和规划等。本课程主要从以上几个方面加以了介绍。,日讯科技,无线覆盖的基础知识无线覆盖的参数设置改善无线覆盖的技术无线覆盖的调整案例,课程内容：,日讯科技,无线覆盖的基础知识,覆盖距离预测,上下行平衡,传播模型,日讯科技,无线覆盖的基础知识,有效辐射功率EiRP天线的增益、挂高 地形（平原、丘陵、山区）常规移动台的接收灵敏度参数设置不当硬件故障,影响下行覆盖的因素,基站静态接收灵敏度与多径接收灵敏度 天线分集增益与跳频增益

2、 常规移动台的发射功率 上下行无线传输的一致性 塔放对上行的影响 参数设置不当硬件故障,影响上行覆盖的因素,日讯科技,无线覆盖的基础知识,自由空间的传播模型 Okumura-Hata模型（适用于900M宏蜂窝预测）COST231-Hata模型（适用于1800M宏蜂窝预测）COST231 Walfish Ikegami 模型（适用于900M和1800M微蜂窝预测）ASSET软件使用的传播模型（适用于900M和1800M宏蜂窝预测）室内传播模型(Keenan-Motley，适用于900和1800),常用的传播模型：,Okumura-Hata模型适用范围：频率范围：150-1500 MHz基站高度：

3、30-200 m移动台高度：1-10 m距离：1-20 km,对于超过1500MHz时，可以使用Cost231-Hata模型。,日讯科技,Okumura-Hata模型,路径损耗（dB）基站天线高度（m）移动台天线高度（m）,载波频率（MHz）基站与移动台间距离（Km）移动台天线修正因子（dB）,中小城市：大城市：,频率范围为150MHZ到1500MHZ,无线覆盖的基础知识,日讯科技,Cost231-Hata模型,0dB 中等城市和郊区中心区3dB 大城市,频率范围为1500MHZ到2000MHZ,无线覆盖的基础知识,日讯科技,无线覆盖的基础知识,无线电波可通过多种方式从发射天线传播到接收天线：

4、直射波或地面反射波、绕射波、对流层反射波、电离层反射波。就电波传播而言，发射机同接收机间最简单的方式是自由空间传播。自由空间指该区域是各向同性（沿各个轴特性一样）且同类（均匀结构）。另一种方式是地面反射波。直射波和反射波叠加的结果可能使信号加强，也可能使信号减弱，即所谓的多径效应。绕射波是建筑物内部等阴影区域信号的主要来源。绕射波的强度受传播环境影响很大，且频率越高，绕射信号越弱。第三种方式即对流层反射波，产生于对流层。对流层是异类介质，由于天气情况而随时间变化。它的反射系数随高度增加而减少。这种缓慢变化的反射系数使电波弯曲。对流层方式应用于波长小于10米（即频率大于30MHz）的无线通信中。

5、第四种方式是经电离层反射传播。当电波波长小于1米（频率大于300MHz）时，电离层是反射体。从电离层反射的电波可能有一个或多个跳跃，因此这种传播用于长距离通信。同对流层一样，电离层也具有连续波动的特性。,建筑物反射波绕射波直射波地面反射波,日讯科技,无线覆盖的基础知识,慢衰落 由障碍物阻挡造成阴影效应，接收信号强度下降，但该场强中值随地理改变变化缓慢，故称慢衰落。又称为阴影衰落。慢衰落的场强中值服从对数正态分布，且与位置/地点相关，衰落的速度取决于移动台的速度快衰落 合成波的振幅和相位随移动台的运动起伏变化很大，称为快衰落。深衰落点在空间上的分布是近似的相隔半个波长。因其场强服从瑞利分布，又称

6、为瑞利衰落，衰落的振幅、相位、角度随机。快衰落又可以细分为以下3类：时间选择性衰落：用户的快速移动在频域上产生多普勒效应而引起频率扩散，从而引起时间选择性衰落。空间选择性衰落：不同的地点，不同的传输路径衰落特性不一样。频率选择性衰落：不同的频率衰落特性不一样，引起时延扩散，从而引起频率选择性衰落。对于这种快衰落，基站采取的措施是采用时间分集、空间分集（极化分集）和频率分集的办法。,日讯科技,无线覆盖的参数说明和设置,日讯科技,基本概念,dBm：P(dBm)=10lgP(mW)Rxlev:0信号强度小于-110dBm1信号强度在-110dBm和-109dBm之间2信号强度在-109dBm和-10

7、8dBm之间n信号强度在(-111+n)dBm和(-110dBm+n)之间63信号强度大于-48dBm接收灵敏度：-104dBm/-102dBmFULL和SUB值得区别C/I：载(波)干(扰)比，即载波的信号电平(dBm)减去干扰的信号电平(dBm)按照GSM规范，C/I9dB,RxLevel&C/I,日讯科技,基本概念,TA：Time Adjust，时间调整量，是指移动台信号到达基站的实际时间和假设该移动台与基站距离为0时移动台信号到达基站的时间的差值。基站对移动台信号到达的时间始终进行监控，根据到达时间的变化在下行的SACCH发TA命令。,TA/2,TA/2,BTS发,MS收/发,BTS收

8、,时间调整后BTS收,Short Burst,TA,日讯科技,基本参数,C1,日讯科技,基本参数,C2,小区重选 移动台在进行小区选择后，若发现有更佳的小区（这些小区应为驻留小区的邻区，移动台会定期对这些邻区进行测量），或判断驻留在本小区的条件已不满足，则将启动小区重选。小区重选的标准是在前面小区选择标准的基础上增加一个标准-C2，即选取C2最大的小区作为重选小区。C2的计算方法如下：,当某个小区被选择为重选小区时，该小区对应的T定时器清零并启动，直到它等于PENALTY_TIME为止，并保持该值。,日讯科技,基本参数,在下列情况下移动台将会改变与当前小区的连接，覆盖区域有所改变：小区变成闭塞

9、状态。移动台接入几次不成功。在下行链路上的误码率太高（移动台不能够对寻呼的信息进行解码）。C20超过5秒。另一个小区的C2比当前小区的C2好的时间超过5秒。,日讯科技,基本参数,述三个参数的调整可以分为三种情况。1、对于业务量很大或由于某种原因使小区中的通信质量较低时，一般希望移动台尽可能不要工作于该小区（即对该小区具有一定的排斥性）。这种情况下，可以设置PT为31，因此参数TO失效。C2的数值等于C1减CRO，因此对应于该小区的C2值被人为地降低，从而使移动台以该小区作为重选的可能性降低。此外，网络操作员根据对该小区的排斥程度，可以设置适当的CRO。排斥越大，CRO越大，反之，CRO越小。,

10、日讯科技,基本参数,2、对于业务量很小，设备利用率较低的小区，一般鼓励移动台尽可能工作于该小区（即对该小区具有一定的倾向性）。这种情况下，建议设置CRO在020dB之间，根据对该小区的倾向程度，设置CRO。倾向越大，CRO越大，反之，CRO越小。TO一般建议设置与CRO相同或略高于CRO。PT主要作用是避免移动台的小区重选过程过于频繁，一般建议的设置为20秒或40秒。,3、对于业务量一般的小区，一般建议设置CRO为0，PT为640秒从而使C2C1，也即不对小区施加人为影响。,日讯科技,基本参数,上述参数的调整必须注意下列问题。1、无论在何种情况下不建议设置CRO的数值超过25dB，因为过大的C

11、RO会使网络发生一些不稳定的现象。2、上述参数的设置是基于每个小区的，但由于参数C2的性质与邻区有密切的关系，因此在设置这些参数时必须注意相邻小区之间的关系,日讯科技,基本参数,小区禁止和小区禁止限制,小区禁止：Cell Bar(CB)小区禁止限制：Cell Bar Qualify(CBQ),日讯科技,基本参数,CRH,小区重选滞后（Cell Reselection Hysteresis）仅用于位置区不同的相邻小区重选。,位置区相同吗？,日讯科技,扩展时隙技术,扩展时隙,日讯科技,分集技术,日讯科技,同心圆技术,在呼叫建立过程中，指配信道时根据立即指配所获取的信息，主要包括TA、路径损耗等，决

12、定分配给该用户小圆或大圆的信道；当用户在同心圆内移动时，如果跨过了大小圆边界，则可以触发切换，使得用户尽量停留在相应的服务层上；当用户向小区类型为同心圆的邻近小区移动时，如果邻近小区满足一定的条件，可以直接切到邻近小区的小圆，从而减少大圆的负荷，也减少了一次不必要的同心圆内部切换；允许大小圆之间负荷分担，即当小圆负荷过高时，允许小圆服务层内的用户切到大圆上；当大圆负荷过高时（这种情况一般不会发生），允许大圆服务层上的用户尝试切到小圆上。,日讯科技,天线的选型,天线水平面半功率波束宽度的选择。天线的增益选择。对频率资源紧张或覆盖控制要求高的情况建议选择具有预置倾角天线，下倾角的大小根据具体的情况

13、而定。双极化、单极化天线的选择。,日讯科技,硬件改善,CDU配置不同，信号的衰耗不同。分集接收丢失，导致覆盖不均。室内、室外设备的选型。增加优化设备。,日讯科技,日讯科技,无线覆盖的调整案例,日讯科技,无线覆盖的调整案例,上下行覆盖不平衡可导致上下行弱信号掉话，切换失败，接入不成功等等。主要的解决方法有：a)增大基站发射功率（BSPWRB，BSPWRT）b)提高移动台接入的最低功率（ACCMIN）c)调整天线d)适当提高移动台的最大发射功率（MSTXPWR），降低TCH掉话e)适当提高移动台在控制信道上的最大发射功率（CCHPWR），降低SDCCH掉话 f)适当的添加优化设备（直放站、塔放等）

14、g)消除基站告警,日讯科技,空闲信道测量,空闲信道测量 一、简介 这个功能的主要目的是为信道分配功能提供有关每个 空闲信道（TCH或SDCCH）的干扰信息。这个信息在信道 分配期间用于为一个连接选择一个合适的信道。空闲信道的测量也对系统的干扰进行统计，给出一个 小区的信道质量分析结果。这个结果能用于频率规划中的 干扰评估。,日讯科技,空闲信道测量,二、背景 信道的质量是由无线链路上载波的信号强度和 信号的干扰所决定（C/I）。随着干扰的增加信号质量 会下降。每个正在工作的信道所受干扰的电平信息能 够被接收。当进行信道分配时，这个信息将会作为一 个重要方面加入考虑条件之中。在信道上的干扰信号变化

15、可能是一个长期的干扰 变化或者是一个短时的干扰变化，短的干扰变化可能 由于同频小区中信道被占用或释放所引起的，长的干 扰变化可能由不属于蜂窝网络的外界干扰所引起的。,日讯科技,空闲信道测量,为了对将要被应用的信道提供一个干扰电平的评估值，在信道被分配去应用之前要测量所有空闲信道上的上行 信号强度。在上述的各种监视中，一个信道上的干扰电平是应用 这个信道的连接质量的决定因素之一，因此，计算小区中 信道的综合质量的一种方法是监视和统计这个信道一的干 扰电平。,日讯科技,空闲信道测量,日讯科技,空闲信道测量,空闲信道测量功能能够在每个小区中激活或禁止。它也能够在每个小区上激活空闲信道的测量功能但不用

16、于信道的分配，这时空闲信道测量功能只用于统计，从 统计上可以看出每个小区上处于各个干扰等级的信道数。注意：测量功能是在每个小区上进行的，当采用了跳频 功能时，不能够统计出每一个特定频率上的干扰信息。,日讯科技,空闲信道测量,四、简要技术介绍1、总则 当在一个小区中激活空闲信道测量功能，BTS将会对所 有空闲信道连续执行信号强度的测量。在TCH和SDCCH信 道上的测量与在激活的信令信道上的信号强度测量是用相同的方法。根据干扰电平的大小对信道进行排队，并依据 每个信道测量到的信号强度把信道分别放进相对应的五个 干扰等级中。在信道分配上，信道管理功能在选择一个信道时把信道 的干扰等级表的信息信为帮

17、助信息。,日讯科技,空闲信道测量,2、运算法则（1）基本运算法则 当一个信道被解闭时，它最初应该是被测量到的干扰电 平最低，被放在干扰等级表中较好的位置。BTS将会整个信道 空闲的时间内连续执行对信道上行链路的信号强度的测量，并把测量到的上行链路的干扰测量报告在最近的两个SACCH 周期后发送（如果参数INTAVE设置为1，一个测量报告将会 在一个SACCH周期后发送）。在这之后，BTS仅在空闲信道 在干扰等级中出现等级的变化时才会报告给BSC，如果空闲 信道的干扰等级没有变化BTS将不会送出信息至BSC。当BSC 接收到信息后会把空闲信道放入相应的干扰等级中。,日讯科技,空闲信道测量,为决定

18、一个信道上的干扰值，BTS将经过一定数量的 SACCH周期时间后会对测量结果进行平均计算。这在每个 SACCH周期中都要做，而取平均值的SACCH周期数由参数 INTAVE来设置,日讯科技,空闲信道测量,2）干扰等级 每个小区能够定义五个干扰等级。干扰等级在rxlev单元 中取值范围为0至63。可由四个参数LIMIT1 至 LIMIT4来设 置干扰等级。这些参数定义了四个最低的干扰等级的上限。第一个干扰等级总是从LIMIT4+1从至63。注意四个参数如 下关系：干扰等级之间的关系，干扰电平和测量的值由图一中表 示。,日讯科技,空闲信道测量,日讯科技,空闲信道测量,3）信道释放 在正常的释放上，

19、信道将会被放进与它在信道分配时的 相同的干扰等级中。在不正常的释放时，信道将会被放进比 它分配时的干扰等级高一级的干扰等级中。例如，假设一个信 道分配时处于干扰等级2，如果正常释放，它将被放入干扰等 级2之中；如果不正常释放，它将会被放进干扰等级3中。在一个信道释放后，BTS将会把这个信道的上行链路干扰测量 报告在最近的两SACCH周期后送到BSC，然后闭开这个信道。,日讯科技,空闲信道测量,2、参数设置 LIMIT1：是最重要的参数。这个参数把空闲信道分成两个主要部分，一部分是在干扰等级1中的空闲信道，它在信道分配中会被放在首位；一部分是处于干扰等级2至5的空闲信道。如果在干扰等级1中没有空

20、闲信道，那么在干扰等级2及以 后中的空闲信道中分配。这个功能的目的是提高个别呼叫的质量，这是通过对高干 扰（在干扰等级2至5中的空闲信道）的空闲信道进行分类来实 现的，这在信道管理功能中执行。这对弱信号的连接是非常重 要的。一个很好的参数LIMIT1设置建议是最少从干扰等级1中分出5 至 10%的高干扰空闲信道。,日讯科技,空闲信道测量,在有高干扰电平的网络中要特别重视更均匀在干扰等级中 分配空闲信道。LIMIT1 至 LIMIT4的默认值依据下列的干扰电平来设置：,日讯科技,空闲信道测量,例1：假设在一个BSC中，参数LIMITs设置为默认值。当BSC评 估出STS数据时，空闲信道将被分类，

21、意义是空闲信道处于哪 一个干扰等级是由下列条件决定的：在这种情况下推荐使用参数LIMIT的默认值。这个设置将 会从干扰等级1中区别出默认的高干扰信道。,日讯科技,空闲信道测量,例2：例如，LIMIT1=2，这意味着干扰电平等于或小于-108 dBm的 空闲信道在分配中将会被列为首选信道。假设期望的信号强度值SSDES 是-88 dBm，BTS将会测量靠近小区边界的MS的在-88 dBm附近的信号强度。一旦MS被分配，它们将会有一个 20 dB的C/I或者更好的值。C 大约等于-88 dBm,I 小于等于-108 dBm 可得出 C/I 大于等于20 dB.对于长期的干扰，滤波器长度的影响可以忽

22、略。当突然进 来一个短突变的干扰，正好这个干扰来自同频小区的某一个呼 叫，这时滤波器的长度变得很重要。它的推荐值是INTAVE=6。,日讯科技,空闲信道测量,六、参数 1、主要控制参数 LIMIT1 至 LIMIT4：规定空闲信道测量时各个干扰等级 的范围。每个参数定义各个干扰等级的最高值。这个参数在 每个小区中都要定义。INTAVE：BTS用于对一个信道计算其上行链路干扰值时 所用的SACCH周期数。这个参数每个小区都要定义。ICMSTATE：是BSC中应用空闲信道测量功能的状态设置 参数。它可设置为：ACTIVE（激活），PASSIVE（取消）或 NOALLOC（只用于统计）状态。NOALLOC意义是空闲信 道的功能只用于统计而不用于信道分配。,日讯科技,空闲信道测量,2、各种参数的取值范围及默认值,