##联通双频网规划优化方案Word格式文档下载.docx
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1.2现有网络状况描述
##联通GSM网络共计241个基站,710个小区。
1800M小区较为分散,主要以吸收话务为主,未形成连续覆盖。
具体见以下双频网基站配置统计表:
BSCID
P-GSM900
DCS1800
sites
cells
trxs
Sites
12
118
345
800
9
27
93
13
103
305
623
11
33
100
Total
221
650
1423
20
60
193
主城区900M与1800M基站数目相差较大,1800M站点仅占全网站点数的9.1%,1800M载频数占全网载频数的13.6%。
由上可知现网1800M小区数很少,未能形成连续覆盖,所以本着重点覆盖高话务区域,缓解频点紧张现象,吸收话务的思想,从现网中选取如下小区进行900M载频向1800M更换。
本次进行GSM900M减容小区分布图(红色部分):
由以上信息可知##联通GSM现网属于热点地区零星覆盖类型:
图11热点地区零星覆盖
见上图,这一种双频网的覆盖方式是在原有的GSM900的网络基础上,DCS1800只是在某几个话务量比较大地点形成覆盖区。
此种覆盖方式只能短期缓解局部区域的容量问题,而且,由于频繁的频段之间的切换使得信令的负荷增大,导致了系统容量的损失。
特点:
DCS1800吸收热点区域话务量,DCS1800基站布局分散,初期频率规划简单,在1800M基站配置容量小时,网络优化需要解决SDCCH、TCH信道拥塞,双频间的频繁切换;
初期投资少。
1.3双频网规划需求
##联通GSM900网络自开通运行以来,在网络运行稳定的基础上提供了良好的网络服务。
随着入网用户量地迅猛增长,话务量逐月提升,前期网络设计容量已经基本饱和,尤其是主城区和部分县城人口聚居区域更是成为话务热点地区。
这些地区的站点话音信道拥塞率很高,话务信道负载率一直持续在100%以上,每线话务量高达0.6Erl以上。
在此情况下,引入DCS1800网络,可以从根本上解决频率资源紧张的问题,满足GSM网络容量增长的需求。
引入GSM1800有如下优点:
Ø
采用与GSM900不同的频率,并且具有高达15MHz的通信带宽,可以有效解决GSM900的频率资源瓶颈制约。
DCS1800与GSM900在系统组网、工程实施、网络规划、网络维护与支持的业务方面比较一致。
可以重复利用现有的GSM900站址。
所以,建设DCS1800网络是快速、根本性地解决扩容问题的有效手段。
2双频网规划方案
双频网规划总的原则是:
GSM900网络保证覆盖,DCS1800网络充分吸纳话务量。
2.1双频组网方式
根据双频网的系统集成组网方式的特点,应尽量优先选择采用共用BSC的方式和共用MSC的方式,谨慎采用独立MSC方式,分析原因如下:
既然是要建立双频网,则其无线部分就应该融合在一起综合规划,统一考虑,如按独立MSC的方式就较难保证规划的完整性。
双频网的市场定位应定在提供一个高质量的网络。
因此,采用共用BSC的方式是保证网络在双频运作时,切换配合最为简单,效果最好的方式,所以建议采用之。
采用共用BSC方式其切换的信令处理量最小。
在双频网运作时两网之间的切换由于用户的移动性,其切换量相当大。
就算DCS1800的覆盖再好,不可避免地依然会有大量的切换产生,而共用BSC方式将大部分的切换控制在BSC内部完成,所以大大减少网络信令负荷,从而节省投资。
基站系统大部分采用共用站址方式,如共用BSC则对部分较小配置的基站可采用菊花链的方式解决传输问题,节省投资、建设更为方便。
不可否认共用BSC方式也带来了设备选型的局限性,规划建设的复杂性,以及网络维护管理困难等问题。
但建设双频网的首要任务应是提高和保证网络质量,同时应尽可能减少投资,所以这样做是完全值得的,如必须综合考虑设备选型问题,则亦可采用共用MSC的方式,但不是万不得已尽可能不要采用独立MSC方式。
选用共用BSC方式时,BSC的容量应尽可能大些,以便于网络规划、工程建设及运行维护的管理。
本次##联通GSM网络GSM1800和GSM900共组的网络结构建议采用以下方式:
(1)共用网络子系统
这种方式就是共BTS的混合组网方式。
GSM1800和GSM900共用整个网络子系统,在一个BTS内实现GSM900和GSM1800两种收发信功能。
采用这种方式需要厂家提供的BTS支持双频混插。
2.2本次规划需求分析
2.2.1规划可用的频率范围
河南联通公司##分公司提供本次规划的1800M可使用频带宽度为15MHz,具体如下:
♦上行:
17401755MHz;
♦下行:
18351850MHz;
♦对应的频道号:
661736;
2.2.2宏基站BCCH设置规范
DCS频段采用7×
3的频率复用方式,可以使用的频点如下:
频段
基站
0小区
1小区
2小区
DCS
A
681
688
695
B
682
689
696
C
683
690
697
D
684
691
698
E
685
692
699
F
686
693
700
G
687
694
701
2.2.3宏基站TCH设置规范
TCH采用1×
3的频率复用方式,跳频频率组设置如下:
跳频组
HSN设置
MAIO设置
对于小区方向角范围
662665668704707710713716719722725728731734
1~63
0,2,4,6,8,10,12
0~40
663666669705708711714717720723726729732735
1,3,5,7,9,11,13
120~160
664667670706709712715718721724727730733736
2,4,6,8,10,12,0
240~280
根据频率规划方案,DCS频段最大配置为S888,原则上现网基站实际配置不允许出现超过最大配置情况。
2.3容量规划
2.3.1SDCCH信道规划
在GSM系统中,除了业务信道TCH外,还有一种重要的信道,即专用控制信道(SDCCH),它主要与用户的位置更新、IMSI的附着/分离、呼叫建立、短消息、传真业务建立以及各种补充业务有很大的关联,因此根据小区容量的不同,各小区也应配置相应数量的SDCCH。
大量统计结果表明:
在不使用TCH进行立即指派的情况下,要求SDCCH服务等级(GOS)为TCH服务等级(GOS)的1/4时,SDCCH的信道容量应高于TCH信道容量的1/4。
根据以上原则,本次规划确定在各种载频数的小区中SDCCH信道的配置数量如下表:
载频数
信道数
SDCCH
信道结构
控制信道数(SDCCH)
TCH信道数
1
8
SDCCH/8
6
2
16
14
3
24
21
4
32
29
5
40
37
48
44
2.3.2话音业务信道规划
各载频数下的TCH信道数量规划如下:
2.4站址规划
DCS1800选址的基本原则是:
尽量选取GSM900系统已有的基站站点,充分利用基站机房、铁塔、电源以及传输等设备,这样可以大量节省投资。
2.4.1站点规划
下表给出了本期规划的站点位置和相关信息。
2.5参数规划
2.5.1工程参数设计
在DCS1800工程设计方面,为更多的分担话务,应从以下几方面考虑:
DCS1800天线应该高于GSM900约2-3m
两系统的天线朝向应一致以利于话务控制
水平和垂直方向的半功率张角要小而接近
DCS1800主瓣增益大于GSM900约2-5dBi或一致
2.5.2无线参数设计
在考虑话务分担的时候,除了需从工程参数方面考虑,还要合理设置无线参数。
如小区选择,小区重选以及切换等参数。
通过调整相关参数,根据网络覆盖及容量要求使手机在保证通话质量的前提下,尽量使用DCS1800网络,以分担GSM900网络负荷。
2.5.2.1小区选择参数
对本次分层的主要目的是减少层间切换,保持通话在同一个频段的同时增加DCS1800频段小区对话务的吸收,在MS占用DCS1800频段小区接收到的下行信号衰落或者质量得不到保障的时候能够迅速切换到GSM900的小区上去,保证路面的覆盖和话音质量。
然而本次建1800M站点较少,新建地区又多属于高话务区域,如果在小区接入网络时优先占用1800M小区,1800M小区很容易拥塞,则会造成大量的话务切换,因此本次不采用接入优先1800M小区的办法。
2.5.2.2小区重选参数
小区重选参数表
小区名称
小区重选滞后
附加重选参数指示
小区重选参数指示
小区重选偏置
临时偏置
惩罚时间
USERLABEL
RESELHYSTERESIS
ADDITIONRESELPI
CELLRESELPI
RESELOFFSET
TEMPORARYOFFSET
PENALTYTIME
1800-1
1800-2
1800-3
900-1
900-2
900-3
依据本规划,DCS1800的小区的C2=C1+CRO(12~16dB)-TO(10db)*H(PT(10s)-T),而GSM900的小区C2=C1+CRO(0db)-TO(10db)*H(PT(10s)-T),这样,一旦用户在DCS1800网络中驻留成功,由于其C2值较高,可以保证手机在1800网络中较长时间停留;
同样,手机也将较容易的重选进1800网络,完成话务分担任务。
通过重选参数的设置,手机在空闲模式下,基本在DCS1800网络的有效覆盖下,手机能够停留在1800网络内。
2.5.2.3小区切换参数
DCS1800站点规划小区切换选参数表
切换控制
是否相关小区
小区切换的静态优先级
小区间切换最小间隔
最小接收强度等级
PBGT切换最小门限
强度切换最小门限
质量切换最小门限
HoControl
IsRelatedCell
HOPRIORITY
HOMININTERVAL
RXLEVMIN
HOMARGINPBGT
HOMARGINRXLEV
HOMARGINRXQUAL
22
10
36
28
15
18
这些参数都是对于共站同方向小区进行设置的,而在与新建1800M小区可能有切换关系的其他小区之间按照正常参数进行设置。
同时由于本次建1800M站点很少,新增的1800M载频数等于原900M小区减少的载频数,即建站前后网络总体容量没有变化,因此在让用户优先占用1800M的同时有可能会造成1800M小区拥塞,针对此问题,在900/1800小区之间开启话务量切换加以解决。
2.5.2.4其他参数设置
早期类标传送ECSC置为1
多频段指示MULTIBAND_REPORT可以设为3
业务量切换打开
业务量切换的参数如下:
层次控制值(TrafficHoLayrCtl)=1(同层)
频段控制值(TrafficHoFreqCtl)=0(or2)(0:
GSM900;
2:
DCS1800)
业务量切换门限(TrafficThs)=实际话务负荷
3风险分析
根据无线信号的空中传播的特点,无线的频率越高,传播的路径损耗越大,无线覆盖能力越弱,而DCS1800的工作频率高出GSM900一倍。
研究认为,相同的传播距离,1800比900的传播损耗要大6-12dB,一般在9dB左右。
从上图中可以看出,对于同站共址的GSM900和DCS1800站点覆盖来说,在距站200到800m之间两者的损耗差异较大,最多能达到21db,在800~1200m内差异缩小到9db,随着距离的增加差异值也随之慢慢增大。
从各大公司公布的数据和本公司自己的实际测试表明,在典型的市区环境下,GSM1800的室外覆盖半径能够达到1000米左右,但室内覆盖半径只能达到500米左右。
具体还与基站接收灵敏度、馈线损耗、建筑物特性等等因素有关。
根据表1有关GSM900和GSM1800小区覆盖半径的比较,可以看出在相同的环境条件下,GSM1800小区的覆盖半径不到GSM900的一半。
在市区环境下只有当GSM1800小区半径缩小到500米数量级时,才可以实现室内90%的覆盖。
根据我国大城市建筑普遍采用钢筋混凝土接口,穿透损耗较大的实际情况,可以认为当站距缩小到700-800米数量级时,通过增大基站发射功率、提高接收灵敏度、增加天线增益、减小天线下倾角等多种方式,保证GSM1800在与GSM900共站时室内的有效覆盖。
从ETSI的有关建议中也可以得出类似结论,如表2所示。
表1GSM1800与GSM900小区覆盖半径的比较
环境
GSM1800小区
半径(米)
GSM900小区
室
内
环
境
城市小区覆盖半径(90%)
500
1100
郊区小区覆盖半径(90%)
600
1500
乡镇小区覆盖半径(90%)
1400
3400
开阔地小区覆盖半径(90%)
2000
4800
外
900
2300
1200
3000
2800
6900
6300
15000
表2ETSI的建议
使用频段(MHz)
允许路径损耗(dB)
灵敏度(dBm)
典型小区半径(km)
传播预测使用模型建议
BTS
MS
农村及开阔地
城市市区
134
-104
-102
19
Hata
1800
143
-100
7
Cost231-Hata
可以看出,在同等条件下,GSM1800比GSM900的传播损耗大9dB左右。
1800M信号在传播过程中遇到建筑物阻挡后,信号会衰减较快,较易形成覆盖的“阴影”区。
对于室内穿透损耗,1800M和900M相比没有明显的差别,指示由于两者多径反射特性的差异,导致在室内1800M信号的稳定性稍差。
因此,GSM1800实现良好覆盖的难点在于室内。
根据DCS1800基站的这种覆盖特点,要达到连续覆盖尤其是室内环境的连续覆盖困难很大。
因而,目前双频网络建设的主要目的是:
通过建设DCS1800网络来有效的分担GSM900网络过于拥塞话务,而不是用来实现连续覆盖。
在双频网络建设过程中,为了避免双频网间的大量切换和重选的产生,不得不采取如下方法加以控制:
尽可能让双频手机工作在DCS1800频段上,通过CBA、CBQ参数的设置强制手机选用DCS1800网络,
通过C2参数的控制,让双频手机重选DCS1800网络;
尽可能的改善DCS1800网络的覆盖质量,降低位置更新发生的可能性;
禁止掉GSM900网络向DCS1800网络的PBGT切换,同时也不得不禁止掉DCS1800网络向DCS1800网络的PBGT切换。
但不论采取何种方法控制双频之间的切换,在DCS1800网络无法实现的覆盖连续性的情况下,都不可避免的发生双频切换。
因而在考虑到双频网的组网方式上,如果能共用基站控制器(BSC),尽量共用(BSC);
能共用交换子系统(MSC),则尽量共用(MSC)。
否则会造成以下后果:
⏹信令负荷严重过载
如果DCS1800采用独立的MSS设备,必然造成现网中的GSM900基站和DCS1800基站设备分属于不同的LAC区。
而对于GSM900和DCS1800共站址或者存在必要的切换关系的情况下,双频网间的正常重选与切换必然非常频繁,而且每次重选后都必须发起新的位置更新,每次切换都是跨MSC的切换,势必给目前的MSS和BSS系统极大地增加网络的信令负担。
⏹网络性能指标严重降低
从网络的性能指标来分析,跨MSC切换的失败率远远高于MSC内部的切换失败率,而同样对于MSC内部切换来说,BSC内部切换失败率则要低于BSC之间的切换。
由于切换失败的可能性加大,从而带来一系列其它指标的下降,如掉话率,话务掉话比等等。