移动通信网络无线参数定义与应用.docx
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移动通信网络无线参数定义与应用
移动通信无线参数定义与应用
作为移动通信系统，GSM网络中与无线设备和接口有关的参数对网络的服务性能的影响最为敏感。
GSM网络中的无线参数是指与无线设备和无线资源有关的参数。
这些参数对网络中小区的覆盖、信令流量的分布、网络的业务性能等具有至关重要的影响，因此合理调整无线参数是GSM网络优化的重要组成部分。
根据无线参数在网络中的服务对象，GSM无线参数一般可以分为二类，一类为工程参数，另一类为资源参数。
工程参数是指与工程设计、安装和开通有关的参数，如天线增益、电缆损耗等，这些参数一般在网络规划设计中必须确定，在网络的运行过程中一般不易更改。
资源参数是指与无线资源的配置、利用有关的参数，这类参数通常会在无线接口（Um）上传送，以保持基站与移动台之间的一致。
资源参数的另一个重要特点是：
大多数资源参数在网络运行过程中可以通过一定的人机界面进行动态调整。
本章所涉及的无线参数主要是无线资源参数。
GSM系统是由欧洲电信标准化协会（ETSI）研究确定的一种标准化系统。
其中的大部分参数在GSM规范中都有严格的定义。
下面就GSM系统设备中用户可设置的无线资源参数的定义、设置及其对网络性能的影响进行分析和描述。
1.1网络识别参数
✧小区全球识别码（CellGlobalIdentity，CGI）
1.定义
作为一个全球性的蜂窝移动通信系统，GSM对每个国家的每个GSM网络，乃至每个网络中的每一个位置区、每个基站和每个小区都进行了严格的编号，以保证全球范围内的每个小区都有唯一的号码与之对应。
采用这种编号方式可以达到下列目的：
∙使移动台可以正确地识别出当前网络的身份，以便移动台在任何环境下都能正确地选择用户（和运营者）希望进入的网络。
∙使网络能够实时地知道移动台的确切地理位置，以便网络正常地接续以该移动台为终点的各种业务请求。
∙使移动台在通话过程中向网络报告正确的相邻小区情况，以便网络在必要的时刻采用切换的方式保持移动用户的通话过程。
小区全球识别（CGI）是主要的网络识别参数之一。
CGI由位置区识别（LAI）和小区识别（CI）组成，其中LAI又包含移动国家号（MCC）、移动网号（MNC）和位置区码（LAC），如图1.1所示。
CGI的信息在每个小区广播的系统信息中发送。
移动台接收到系统信息后，将解出其中的CGI信息，根据CGI指示的移动国家号（MCC）和移动网号（MNC）确定是否可以驻留于（Campon）该小区。
同时判断当前的位置区是否发生了变化，以确定是否需要作位置更新过程。
在位置更新过程时，移动台将LAI信息通报给网络，使网络可以确切地知道移动台当前所处的小区。
图1.1小区全球识别（CGI）的组成
2.格式
CGI的格式为：
MCC－MNC－LAC－CI。
MCC（MobileCountryCode）：
三个十进制数组成，取值范围为十进制的000～999。
MNC（MobileNetworkCode）：
二个十进制数，取值范围为十进制的00～99。
LAC（LocationAreaCode）：
范围为1～65535。
CI（CellIdentity）：
范围为0～65535。
3.设置及影响
作为全球唯一的国家识别标准，MCC的资源由国际电联（ITU）统一分配和管理。
中国的移动国家号为460（十进制）。
MNC一般由国家的有关电信管理部门统一分配，目前中国有两个GSM网络，分别由中国移动公司和中国联通公司营运，他们的MNC分别是00和01。
LAC的编码方式每个国家都有相应的规定，中国移动公司对其拥有的GSM网上LAC的编码方式也有明确的规定（参见邮电部有关GSM的体制规范）。
一般在建网初期都已确定了LAC的分配和编码，在运行过程中较少改动。
位置区（LAC）的大小（即一个位置区码（LAC）所覆盖的范围大小）在系统中是一个相当关键的因素。
一般地，建议在可能的情况下应使位置区尽可能大。
对于小区识别CI的分配，一般没有特殊的限制条件，可以在0～65535（十进制）之间任意取值。
但必须保证在同一个位置区中不可以有两个小区有相同的小区识别码。
通常在网络的系统设计中已经确定。
除特殊情况外（如系统中增加基站等），系统运行过程中不应该改变小区的CI值。
4.注意事项
MCC不可改变。
MNC不可改变。
位置区码的设置必须严格按照中国移动公司的有关规定执行，切忌在网络中（全国范围）出现两个或两个以上的位置区采用相同的位置区码。
CI取值应注意在同一个位置区不允许有两个或两个以上的小区使用相同的CI。
✧基站识别码（BaseStationIdentityCode，BSIC）
1.定义
在GSM系统中，每个基站都分配有一个本地色码，称为基站识别码（BSIC）。
若在某个物理位置上，移动台能同时收到两个小区的BCCH载频，且它们的频道号相同，则移动台以BSIC来区分它们。
在网络规划中，为了减小同频干扰，一般都保证相邻小区的BCCH载频使用不同的频率，而蜂窝通信系统的特点决定了BCCH载频必然存在复用的可能性。
对于这些采用相同BCCH载频频率的小区应保证它们的BSIC的不同，如图1.2所示。
图1.2BSIC选取示意图
图中小区A、B、C、D、E和F的BCCH载频具有相同的绝对频道号，其它小区则采用不同的频道号作为BCCH载频。
一般要求小区A、B、C、D、E和F采用不同的BSIC。
当BSIC的资源不够时，应优先考虑它们中相近的小区采用不同的BSIC。
以小区E为例，若BSIC的编号资源不够，应优先考虑小区D和E、B和E、F和E之间采用不同的BSIC，而小区A和E、C和E之间可采用相同的BSIC。
基站识别码（BSIC）由网络色码（NCC）和基站色码（BCC）组成，如图1.3所示。
BSIC在每个小区的同步信道（SCH）上发送。
其作用主要有：
图1.3基站识别码（BSIC）的组成
∙移动台收到SCH后，即认为已同步于该小区。
但为了正确地译出下行公共信令信道上的信息，移动台还必须知道公共信令信道所采用的训练序列码（TSC）。
按照GSM规范的规定，训练序列码有八种固定的格式，分别用序号0～7表示。
每个小区的公共信令信道所采用的TSC序列号由该小区的BCC决定。
因此BSIC的作用之一是通知移动台本小区公共信令信道所采用的训练序列号。
∙由于BSIC参与了随机接入信道（RACH）的译码过程，因此它可以用来避免基站将移动台发往相邻小区的RACH误译为本小区的接入信道。
∙当移动台在连接模式下（通话过程中），它必须根据BCCH上有关邻区表的规定，对邻区BCCH载频的电平进行测量并报告给基站。
同时在上行的测量报告中对每一个频率点，移动台必须给出它所测量到的该载频的BSIC。
当在某种特定的环境下，即某小区的邻区中包含两个或两个以上的小区采用相同的BCCH载频时，基站可以依靠BSIC来区分这些小区，从而避免错误的切换，甚至切换失败。
∙移动台在连接模式下（通话过程中）必须测量邻区的信号，并将测量结果报告给网络。
由于移动台每次发送的测量报告中只能包含六个邻区的内容，因此必须控制移动台仅报告与当前小区确实有切换关系的小区情况。
BSIC中的高三位（即NCC）用于实现上述目的。
网络运营者可以通过广播参数“允许的NCC”控制移动台只报告NCC在允许范围内的邻区情况。
2.格式
BSIC的格式为：
NCC－BCC。
NCC取值范围为：
0～7。
BCC取值范围为：
0～7。
3.设置及影响
在许多情况下，不同的GSMPLMN采用了相同的频率资源，而它们的网络规划却又有一定的独立性。
为了保证在这种情况下还能使具有相同频点的相邻基站有不同的BSIC，一般规定相邻GSMPLMN选择不同的NCC。
中国的情况比较特殊。
严格地说，中国移动公司提供的GSM网络是一个完整的、独立的GSM网络，尽管中国移动公司下属有众多的当地移动分公司，但他们属于同一个运营者－－中国移动公司。
然而，由于中国幅员辽阔，实现完全意义上的统一管理是相当困难的。
因此整个GSM网络按地区划归各省、市的移动局（或相当的机构）管理。
而各地的移动局在进行网络规划时是相对独立的。
为了保证各省市边界地区使用相同BCCH频率的基站具有不同的基站识别码（BSIC），中国各省市的NCC应由中国移动公司统一协调。
基站色码（BCC）是BSIC的组成部分，它用于在同一个GSMPLMN中识别BCCH载频号相同的不同基站。
其取值应尽可能满足上述要求。
另外按照GSM规范的要求，小区中广播信道（BCCH）载频的训练序列号应与该小区的基站色码（BCC）相同。
通常生产厂商应保证该一致性。
4.注意事项
必须保证使用相同BCCH载频的相邻或相近小区具有不同的BSIC，尤其当某小区的邻区集合中有两个甚至两个以上的小区采用相同的BCCH载频时，必须保证这两个小区有不同的BSIC，应特别注意各省、市交界处小区的配置情况，否则可能造成越区切换失败。
1.2系统控制参数
✧BCCH载频发射功率（BSPWRB）
1.定义
BTS输出的功率电平一般是可调的，并且对于BCCH载频和非BCCH载频可以设置不同的功率电平。
功率电平指的是功率放大器输出的功率。
BSPWRB设置的是基站BCCH载频的发射功率电平。
此参数对基站的覆盖范围有很大影响。
2.格式
BSPWRB以十进制数表示，单位为dBm，范围为0～46。
3.设置及影响
BSPWRB对小区的实际覆盖范围有较大的影响。
此参数设置过大，会造成小区实际覆盖范围变大，对邻区造成较大干扰；此参数设置过小，会造成相邻小区之间出现缝隙，造成“盲区”。
所以BSPWRB应严格按照网络规划的设计设定。
一旦设定，在运行过程中一般应尽量不作改动。
当网络发生扩容或由于其它原因（如地理环境发生变化）应该修改此参数时，在修改此参数前后，均应在现场进行完整的场强覆盖测试，根据实际情况来调整小区的覆盖范围。
✧公共控制信道配置（CCCH_CONF）
1.定义
CCCH信道可以由一个物理信道承担，也可以由多个物理信道共同承担，且CCCH信道和SDCCH信道可以共用一个物理信道，小区中公共控制信道采用何种组合方式，由CCCH_CONF决定。
2.格式
参数CCCH_CONF由3比特组成，其编码方式由表1-1确定。
CCCH_CONF编码
意义
一个BCCH帧中CCCH消息块数
000
CCCH使用一个基本物理信道，不与SDCCH共用
9
001
CCCH使用一个基本物理信道，与SDCCH共用
3
010
CCCH使用二个基本物理信道，不与SDCCH共用
18
100
CCCH使用三个基本物理信道，不与SDCCH共用
27
110
CCCH使用四个基本物理信道，不与SDCCH共用
36
其他
保留不用
表1-1公共控制信道配置编码表
3.设置及影响
CCCH_CONF的配置是由运营部门根据小区的话务模型决定的，通常在系统设计阶段就已经决定。
根据一般的经验，对于小区中TRX数为1到2个的时候，建议公共控制信道配置采用一个基本物理信道且与SDCCH共用；小区中TRX数为3到4个的时候，建议公共控制信道配置采用一个基本物理信道且不与SDCCH共用。
对于TRX数超过4个的时候，有待进一步研究。
✧接入允许保留块数（AGBLK）
1.定义
由于公共控制信道（CCCH）既有准许接入信道（AGCH）又有寻呼信道（PCH），因此网络中必须设定在CCCH信道消息块数中有多少块数是保留给准许接入信道专用的。
为了让移动台知道这种配置信息，每个小区的系统消息中含有一配置参数，即接入准许保留块数（AGBLK）。
2.格式
AGBLK以十进制数表示，取值范围为：
CCCH信道不与SDCCH信道组合：
0～7。
CCCH信道与SDCCH信道组合：
0～2。
默认值为1。
AGBLK的取值表示在CCCH信道中AGCH信道的占用数。
其意义如表1-2。
BCCH与SDCCH组合情况
AGBLK编码
每个BCCH复帧中保留给AGCH信道的块数
0
0
组合
1
1
2
2
0
0
1
1
2
2
不组合
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
表1-2参数AGBLK的意义
3.设置及影响
在确定CCCH信道与SDCCH信道组合情况以后，参数AGBLK实际上是分配AGCH和PCH在CCCH上占用的比例。
网络操作员可以通过调整该参数来平衡AGCH和PCH的承载情况。
在调整时可以参考下列原则：
∙AGBLK的取值原则是：
在保证AGCH信道不过载的情况下，应尽可能减小该参数以缩短移动台响应寻呼的时间，提高系统的服务性能。
∙AGBLK的一般取值建议为1（CCCH信道与SDCCH信道组合时）、2或3（CCCH信道与SDCCH信道不组合时）。
∙在运行网络中，统计AGCH的过载情况适当调整AGBLK。
✧寻呼信道复帧数（BS-PA-MFRMS）
1.定义
根据GSM规范，每个移动用户（即对应每个IMSI）都属于一个寻呼组（有关寻呼组的计算参见GSM规范05.02）。
在每个小区中每个寻呼组都对应于一个寻呼子信道，移动台根据自身的IMSI计算出它所属的寻呼组，进而计算出属于该寻呼组的寻呼子信道位置，在实际网络中，移动台只“收听”它所属的寻呼子信道而忽略其它寻呼子信道的内容，甚至在其它寻呼子信道期间关闭移动台中某些硬件设备的电源以节约移动台的功率开销（即DRX的来源）。
寻呼信道复帧数（BS-PA-MFRMS）是指以多少复帧数作为寻呼子信道的一个循环。
实际上该参数确定了将一个小区中的寻呼信道分配成多少寻呼子信道。
2.格式
BS-PA-MFRMS以十进制数表示，取值范围为2～9，单位为复帧（51帧），默认值为2。
其意义如表1-3。
BS-PA-MFRMS
同一寻呼组在寻呼信道上循环的复帧数
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8
8
9
9
表1-3参数BS-PA-MFRMS的意义
3.设置及影响
根据CCCH信道与SDCCH信道的组合情况、AGBLK和BS-PA-MFRMS的定义，可以计算出每个小区寻呼子信道的个数：
∙当CCCH信道与SDCCH信道组合时：
（3－AGBLK）×BS-PA-MFRMS。
∙当CCCH信道与SDCCH信道不组合时：
（9－AGBLK）×BS-PA-MFRMS。
由上述分析可知，当参数BS-PA-MFRMS越大，小区的寻呼子信道数也越多，相应属于每个寻呼子信道的用户数越少（参见GSM规范05.02寻呼组计算方式），因此寻呼信道的承载能力加强（注意：
理论上寻呼信道的容量并没有增加，只是在每个BTS中缓冲寻呼消息的缓冲器被增大，使寻呼消息发送密度在时间上和空间上更均匀）。
但是，上述优点的获得是以牺牲寻呼消息在无线信道上的平均时延为代价的，即BS-PA-MFRMS越大使寻呼消息在空间段的时间延迟增大，系统的平均服务性能降低。
可见，BS-PA-MFRMS是网络优化的一个重要参数。
网络操作员在设置BS-PA-MFRMS时建议参考下列原则：
∙BS-PA-MFRMS的选择以保证寻呼信道不发生过载为原则，在此前提下应使该参数尽可能小。
∙一般建议：
对寻呼信道负载很大的地区（通常指话务量很大的区域），BS-PA-MFRMS设置为8或9（即以8个或9个复帧作为寻呼组的循环）；对寻呼信道负载一般的地区（通常指话务量适中的区域），BS-PA-MFRMS设置为6或7（即以6个或7个复帧作为寻呼组的循环）；对寻呼信道负载较小的地区（通常指话务量较小的区域），BS-PA-MFRMS设置为4或5（即以4个或5个复帧作为寻呼组的循环）。
∙在运行的网络中应定期测量寻呼信道的过载情况，并以此为根据适当调整BS-PA-MFRMS的数值。
4.注意事项
由于同一个位置区（相同LAC）中任何一个寻呼消息必须同时在该位置区内的所有小区中发送，因此同一位置区中每个小区的寻呼信道容量应尽可能相同或接近（指最终计算出每个小区的寻呼子信道数）。
✧无线链路超时（RLT）
1.定义
当移动台在通信过程中下行话音（或数据）质量恶化到不可接受，且无法通过射频功率控制或切换来改善时（即所谓的无线链路故障），移动台或者启动呼叫重建，或者强行拆链。
由于强行拆链实际上引入一次“掉话”的过程，因此必须保证只有在通信质量确实已无法接受（通常的用户已不得不挂机）时，移动台才认为下行无线链路故障。
为此GSM规范规定，移动台中需有一计数器S，该计数器在通话开始时被赋予一个初值，即参数－－“下行无线链路超时”的值。
若每次移动台在应该收到SACCH的时刻无法译出一个正确的SACCH消息时，S减1。
反之，移动台每接收到一正确的SACCH消息时，S加2，但S不可以超过参数下行无线链路超时的值。
当S计到0时，移动台报告下行无线链路故障。
2.格式
无线链路超时以十进制表示，范围为4～64，步长为4，默认值为16。
3.设置及影响
参数“下行无线链路超时”的大小会影响网络的断话率和无线资源的利用率。
网络操作员设置适当的数值至关重要。
该参数的设置与系统的实际应用情况密切相关，一般可以参考下列规则：
∙在业务量稀少地区（一般指边远地区），该参数建议设置在52～64之间。
∙在业务量较小，覆盖半径较大（一般指郊区或农村地区），该参数建议设置在36～48之间。
∙在业务量较大的地区（一般指城市），该参数建议设置在20～32之间。
∙在业务量很大的地区（通常由微小区覆盖），该参数建议设置在4～16之间。
∙对于存在明显盲点的小区，或发现在移动过程中断话现象严重的地区建议将此参数适当增大。
4.注意事项
在基站一侧，同样有无线链路故障的监测，但其监测方式可以是基于上行的SACCH错误情况，也可以基于上行的接收电平和接收信号质量。
按GSM规范，基站一侧无线链路故障监测方式由营运者决定，因此与营运者购置的系统相关。
必须注意：
上、下行的监测标准应在同一个水平上。
✧允许的网络色码（NCCPERM）
1.定义
在连接模式下（通话过程中），移动台需向基站报告它测量得到的邻小区的信号情况，但每次的报告中最多只能容纳6个邻小区，因此应尽可能使移动台只报告有可能成为切换目标小区的情况，而非毫无选择地、仅按信号电平大小来报告（通常应使移动台不报告其它GSMPLMN的小区）。
上述功能可以通过限制移动台仅测量网络色码为某些固定值的小区来实现。
参数NCCPERM给出了移动台需测量的小区的NCC码。
由于每个小区的SCH信道上不断传送BSIC，而BSIC的高3比特正是网络色码NCC，因此移动台只需将测量得到的邻区的NCC与参数PLMN比较。
若在该集合中，就报告给基站，否则将测量的结果丢弃。
2.格式
此参数以十进制数表示，取值范围为0～7。
当设置NCCPERM为某个值时，表示移动站需对NCC码为这个值的小区进行测量。
3.设置及影响
在我国，一般每个地区分配有一个（或数个）网络色码，在该地区的所有小区中的参数“允许的网络色码”中必须包含本地区的网络色码，否则会引起大量的越区掉话和小区重选失败。
此外，为了保证地区间的正常漫游，在每个地区的边缘小区中应包含邻近区域的NCC码。
4.注意事项
该参数的设置不当可能是引起掉话的主要原因之一。
✧小区接入禁止（CBA）
1.定义
在每个小区广播的系统消息中有一比特信息指示该小区是否允许移动台接入，即小区接入禁止。
参数CB用于表示小区是否设置小区接入禁止。
2.格式
此参数以字符串表示，取值范围为：
YES：
设置小区接入禁止。
NO：
不设置小区接入禁止。
默认值为NO。
3.设置及影响
小区接入禁止比特是网络操作员可以设置的参数。
通常所有的小区均允许移动台接入，因此该比特置为NO。
但在特殊情况下，营运者可能希望某个小区只能用于切换业务，这种要求可以通过设置该比特为YES来实现。
4.注意事项
小区接入禁止仅用于一些特殊的场合，一般的小区该参数应该设置为NO。
✧小区禁止限制（CellBarQualify，CBQ）
1.定义
对于小区重叠覆盖的地区，根据每个小区容量大小、业务量大小及各小区的功能差异，营运者一般都希望移动台在小区选择中优先选择某些小区，即设定小区的优先级，这一功能可以通过设置参数“小区禁止限制”（CBQ）来实现。
2.格式
CBQ以字符串表示，取值范围为：
HIGH或LOW，默认值为HIGH。
CBQ与参数“小区接入禁止CBA”共同组成小区的优先级状态，如表1-4。
小区禁止限制
小区接入禁止
小区选择优先级
小区重选状态
NO
NO
正常
正常
NO
YES
禁止
禁止
YES
NO
低
正常
YES
YES
低
正常
表1-4小区优先级
在上述表格中有一个例外，即当下列条件同时满足时，小区选择优先级和小区重选状态应为正常：
∙小区属于移动台归属的PLMN
∙移动台处于小区测试操作模式
∙小区接入禁止为YES
∙小区禁止限制为NO
∙接入控制等级15被禁止
3.设置及影响
在通常情况下，所有的小区应设置优先级为“正常”，即CBQ＝0。
但在某些情况下，如：
微蜂窝应用、双频组网等，运营者可能希望移动台优先进入某种类型的小区，此时网络操作员可以将这类小区的优先级设为“正常”，而将其它小区的优先级设为“低”。
移动台在小区选择过程中，只有当优先级为“正常”的合适小区不存在时（所谓合适是指各种参数符合小区选择的条件，即C1>0且小区没有被禁止接入等），才会选择优先级较低的小区。
4.注意事项
在用小区优先级为手段对网络优化时需注意，CBQ仅影响小区选择，而对小区重选不起作用。
因此要真正达到目的必须结合使用CBQ和C2。
✧接入控制等级（AC）
1.定义
在某些特殊的情况下，营运者希望在某些特殊区域中禁止全部或部分移动台发出接入请求或寻呼响应请求。
例如，在某些地区出现紧急状态或某个GSM公用陆地移动网发生严重故障等等。
因此，GSM规范（02.11）规定一般给每一个GSM用户（一般用户）分配一个接入等级。
接入等级分为等级0至等级9等十种，它们储存于移动用户的SIM卡中。
对于一些特殊用户GSM规范保留有5个特殊的接入等级，即等级11至等级15。
这些等级通常具有较高的接入优先级。
特殊用户同时可以拥有一个或多个接入等级（11～15之间），它们的接入等级同样储存于用户的SIM卡中。
接入等级的分配如下：
等级0～9：
普通用户；
等级11：
用于PLMN的管理等；
等级12：
安全部门应用；
等级13：
公用事业部门（如：
水、煤气等）；
等级14：
紧急业务；
等级15：
PLMN职员。
接入等级为0～9的用户，其接入权力同时适用于归属的PLMN和拜访的PLMN；接入等级为11和15的用户，其接入权力仅适用于归属的PLMN；接入等级为12、13、14的用户，其接入权力适用于归属PLMN所属的国家区域内。
接入等级为11～15的用户比接入等级为0～9的用户具有较高的接入优先级，但在接入等级0～9之间以及在接入等级11～15之间，接入等级数值的大小并不表示接入优先级的高低。
2.格式
接入等级控制参数以16bit表示，某一bit为0表示不允许具有相应接入等级的移动台接入本小区，否则允许接入
3.设置及影响
C0～C15（不包括C10）可以由网络操作员设定，一般情况下这些比特应被设置成1。
合理地设置这些比特对网络的优化具有很大的影响，主要表现在下列
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