GSM无线网络规划研究

GSM无线网络规划研究

张丽霞

广东海格怡创科技有限公司

摘要：本文主要从GSM无线网络规划流程；等几方面探讨了主题，旨在与同行共同学习。

关键词：GSM；无线网络规划；容量规划；网络优化

GSM无线网络规划目标是以合理的投资构建符合近期和远期业务发展需求、达到一定服务等级的移动通信网络，从而为GSM业务的发展提供强大的支撑和保障。此外，在整个网络投资中，无线系统的投资通常占到整个网络投资的2/3以上，因此作为移动通信系统规划中最重要的一环，无线网络规划的成败直接关系到整个移动通信网络建设的成败，它对于都存在着很重要的影响。

一、GSM系统的基本原理

GSM开始是欧洲为900MHZ段工作的通信系统所制定的标准。由于模拟通信系统的扩充能力有限，因此基于增加业务容量的需求而发展了该项技术，取得了全球性的成功。GSM成为当今广泛认可的无线电通信标准，GSM系统是完全依照欧洲通信标准化委员会（ETSI）制定的GSM规范研制而成的，任何GSM系统都必须符合GSM技术规范，是一种典型的开放式结构。GSM系统它具有下列主要特点。

1.开放的接口。GSM系统由几个分系统组成，各分系统之间都有明确定义且详细的标准化接口方案，保证任何厂商提供的GSM系统设备可以互连。同时系统与各种公用通信网之间也都详细定义了标准接口规范，使GSM系统可以与各种公用通信网实现互联互通。

2.频谱效率。由于采用了用FDMA/TDMA户口及跳频的复用方式以及高效调制器、信道编码、交织、均衡和语音编码技术，使系统具有高频谱效率。

3.话音质量。鉴于数字传输技术的特点以及GSM规范中有关空中接口和话音编码的定义，在门限值以上时，话音质量总是达到相同的水平而与无线传输质量无关。

4.GSM系统除了可以开放基本的话音业务外，还可以开放各种承载业务、补充业务以及数据业务。

5.GSM系统具有较强的安全性，通过鉴权、加密和号码的使用，能确保用户和网络的安全需求。

6.容量。由于每个信道传输带宽增加，使同频复用栽干比要求降低至9dB，故GSM系统的同频复用模式可以缩小到4/12或3/9甚至更小模拟系统为7/12加上半速率话音编码的引入和自动话务分配以减少越区切换的次数，使GSM系统的容量效率每兆赫每小区的信道数比TACS系统高3~5倍。

二、无线网络规划流程

在进行网络规划时，首先需要明确的是运营商建设网络的策略和对网络的要求。一般来讲，对网络的要求可以分为对容量的要求、对覆盖的要求以及对质量的要求。

在对容量的要求中，最重要的是确定网络中话务模型。如果运营商市场部门能够提供将来面向终端用户推出的各种服务计划，则对容量的要求就会更加形象，就能为决策部门提供更加有效的参考。

无论是哪一种制式的蜂窝系统，均可将其完整的无线网络规划过程归纳为以下几个步骤。

1.收集现有站点资料，制定初步的基站布点计划。

2.收集业务数据，确定质量指标，制定网络总体发展规划，对业务增长进行预测。

3.预估无线网络规模，包括基站设备、载频、无线网络控制器及接口传输电路数量的预估。

4.收集现有站点资料，制定初步的基站布点计划。

5.基站站址、高度调整及优化，必要时进行实测及参数调整。

6.根据工程的实际情况，对方案进行进一步的调整。

基于上述的规划步骤，GSM无线网络规划的总体流程见图1。根据现有无线网络的建设经验，并考虑GSM网络的无线特性，GSM无线网络规划应遵循统一规划、分布实施的原则，加强无线网络规划的指导性和前瞻性，网络结构和目标站址的规划应统筹考虑中远期网络发展需要并进行滚动规划。

三、GSM无线网络优化及常见问题分析

GSM网络的通信质量与外部环境、邻域网频率、设备质量、信道占用率、网络参数设置等条件有直接关系。而任何一种条件的改变都有可能影响网络的通讯质量，改变用户的网络体验。因此，对GSM网络进行优化设计是十分有必要的，这也是提高GSM网络通信质量的最直接、最有效、最根本的方法。在进行实际的GSM络优化之前有必要对GSM网络的常见问题和优化概念进行了解，这样才能做到有的放矢。

1.GSM网络的无线优化

网络优化的必要性

作为人口大国，我国的各行各业必然面临着更为严峻的机遇和挑战。在市场竞争尤为激烈的今天谁能够提升自己的服务质量、提高用户体验满意度，谁就有优势占有更大的市场份额。在电信行业更是如此，于是通信网络的优化升级工作就显得更为重要和必要了。

从整体上来说，每一天都有不可计数的用户加入到移动通信中来，这无疑给现有的网络设备带来了巨大的挑战；从分布上说，庞大的用户数量并不是平均分散的，而是出现了明显的分布不均现象，这就迫使我们对有限的频带资源进行更为合理的分配，针对不同的话务密度做出相应调整。

无线网络的工作原理决定了其服务质量与作业的地理环境有直接关系，随着我国城市建设的不断深入，无线网络的工作环境可谓瞬息万变，由此产生的服务质量下降、资源分配不合理、网络拥堵等问题也日益严峻。因此必须要对网络的优化问题进行足够的重视。

2.网络优化的主要内容

GSM网络优化主要是在分析网络工作状态的基础上，找到影响网络服务质量的关键问题，然后具体问题具体分析，采取有针对性的措施来消除或减轻其对网络运行造成的影响，从而达到优化升级的目的，得到更好的网络服务效果和运行状态，在现有的资源条件下获得最大的收益。

通信网络中出现的服务质量下降、资源分配不合理、网络拥堵等问题经常是由于网络建设与城市建设的不同步造成的。网络运营环境的改变势必会影响其服务效果，因此网络优化的主要工作就是依照目前的地区地貌、话务分布、网络设备信息对网络系统参数进行重新配置，以达到最优的工作状态。

网络优化是通信网络运营过程中不可忽视的一步，它所包含的内容十分丰富、其优化过程也较为复杂。由于大部分的问题是由于网络系统的构建与城市建设之间的不同步造成的，因此要及时更新地区的地貌信息，得到有效的网络环境数据，在此基础上以测试数据对其进行分析，得到问题的症结所在，进而有目的有针对性的对网络进行优化升级。由于网络优化并不是一吋一地能够完成的，因此势必要进行大量的人力物力投入，主要表现在以下几个方面：

精准的设备器材。正如我们前面反复提到的，要相对故障进行正确的分析必须要对现实的网络环境进行考察和构建，这一过程需要大量的现场数据作为支持。计量精准的专业工具可以帮助我们得到可用的数据信息，是构建动态数据库、进行网络优化的前提。

专业的网络优化人员。在得到了客观的信息数据之后，需要有经验有能力的专业人员对网络运营故障进行分析和找到问题原因，此时大量的项目经验有助于快速准确的找到问题的症结所在，进而缩短了系统优化的耗时。

稳定的工作环境。目前的网络优化都是依照地区地理信息进行系统设备参数的调整，若此时的网络工作环境也是出于动态的情况下，则根本无法对故障原因作出正确有效的判断，就更谈不上进行系统的优化作业了，因此在网络优化的过程中要保证整个网络系统出于一种相对稳定的工作状态中。

四、容量规划

1.网络级容量规划

在进行网络级容量规划时，需根据该地区通信市场的实际特点，综合考虑该地区通信市场的未来发展趋势、竞争对手的市场动态、政府的监管政策、企业自身的战略发展目标和集团公司的要求等各方面因素，对该地区的整体网络容量进行分析，确定一种合理的网络容量增长方式，规划出整体网络容量需要。

由于同一地区不同区域类型的话务分布和增长都具有各自的特点，同时不同的区域类型所要求的服务等级也不相同，因此为了使话务预测能够更加符合本区域的实际话务增长模型，在网络级容量规划时，可根据不同的区域分类，分别进行规划，以获得最优的资源配置。从大的方面，可以将整个地区分为市区和郊县；从小的方面，可以将市区再分为话务密集区域和一般区域，将郊县再分为城关区域和农村区域等，具体视当地的实际情况而定。网络级容量规划流程如图2所示。

2.现网忙时信道利用率

同样道理，需从用户感知角度确定不同区域容量规划满足的阻塞要求。重点区域确保忙时忙区的容量需求，一般区域保证非异常话务容量需求，特别地区兼顾异常话务容量需求。

3.标网忙时信道利用率

由于地域性、文化性的差异，不同区域的用户群有着独特的用户行为、话务模型。在网络规划时需要考虑当地的因素，根据实际的话务模型来设计足够安全的保障，同时需考虑年最大话务冲击，所以目标网忙时信道利用率取值不宜过高。

4.现网每载波忙时话务量

由于一周的不同天及一天的不同时段作为参考时会导致不同的容量需求，因此需根据当地网络的实际情况来确定符合该网络实际需求的忙时时段（作为计算的参考时段），为了减少每天的话务波动所带来的影响，实际使用的每载波忙时话务量是近一段时间的平均结果。

结语

GSM网络的通信质量与外部环境、邻域网频率、设备质量、信道占用率、网络参数设置等条件有直接关系。而任何一种条件的改变都有可能影响网络的通讯质量，改变用户的网络体验。因此，对网络进行优化设计是十分有必要的，这也是提高GSM网络通信质量获取最大收益的根本方法。

参考文献：

[1]杨丰瑞.通信网络规划.北京：人民邮电出版社，2005

[2]张业荣.竺南直，程勇.蜂窝移动通信网络规划与优化.北京：电子工业出版社，2003

[3]米施亚.蜂窝网络规划与优化基础：2G/2.5G/3G以及向4G的演进中的网络规划与优化.北京：机械工业出版社，2005