高校校園區(qū)域GSM網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案探討

王曉利

(寶雞文理學(xué)院電子電氣工程系 陜西 寶雞 721016)

0 前言

由于近年來(lái)移動(dòng)用戶(hù)人數(shù)發(fā)展迅速，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大，導(dǎo)致頻率資源匱乏，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的頻率復(fù)用系數(shù)越來(lái)越小，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模龐大導(dǎo)致出現(xiàn)的問(wèn)題也越來(lái)越多樣化和復(fù)雜化，單靠日常的維護(hù)已經(jīng)無(wú)法切實(shí)地為廣大移動(dòng)用戶(hù)提供高質(zhì)量的通信服務(wù)；而高校作為一組龐大的消費(fèi)群體，有著比一般群體更高的通信要求和特定的通話(huà)特點(diǎn)，隨著高校用戶(hù)的要求越來(lái)越高，如何使網(wǎng)絡(luò)達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)，如何提高通信質(zhì)量，提高網(wǎng)絡(luò)的平均服務(wù)水平以及提高系統(tǒng)設(shè)備利用率，已經(jīng)成為優(yōu)化的首要任務(wù)。

1 校園高話(huà)務(wù)簡(jiǎn)要分析

為了刺激高校消費(fèi)，以移動(dòng)公司對(duì)高校推出各種優(yōu)惠政策為例，如：春節(jié)前話(huà)務(wù)高峰期1月1日-1月31日，春節(jié)后優(yōu)惠活動(dòng)3月20日-4月30日的動(dòng)感地帶長(zhǎng)話(huà)業(yè)務(wù)。此業(yè)務(wù)一經(jīng)推出后就對(duì)寶雞市的網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)巨大的沖擊，全網(wǎng)話(huà)務(wù)量呈上升趨勢(shì)，以平均每天話(huà)務(wù)量45萬(wàn)Erl為準(zhǔn)，活動(dòng)期間，約平均每天話(huà)務(wù)量增長(zhǎng)量為5萬(wàn)Erl（Echo Return Loss，回音往返耗損）。2010年1月至4月話(huà)務(wù)量具體變化趨勢(shì)如圖1所示：（橫軸為日期，縱軸為Erl。）

圖1 話(huà)務(wù)量增長(zhǎng)趨勢(shì)圖

針對(duì)大學(xué)生GSM用戶(hù)，覆蓋“大學(xué)及重要中學(xué)校園”類(lèi)型的基站話(huà)務(wù)量增長(zhǎng)較大，根據(jù)不同情況做出相應(yīng)的解決方案，方案實(shí)施后覆蓋“大學(xué)及重要中學(xué)校園”類(lèi)型的基站全天話(huà)務(wù)量增長(zhǎng)比例為1.19%，忙時(shí)話(huà)務(wù)量增長(zhǎng)比例3.25%。其它分類(lèi)地區(qū)話(huà)務(wù)量除“郊區(qū)”、“農(nóng)村”外均無(wú)明顯增長(zhǎng)。

2 解決方案簡(jiǎn)要分析

為了盡最大努力對(duì)高話(huà)務(wù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行最優(yōu)化，特對(duì)不同的無(wú)線環(huán)境做出相應(yīng)的解決方案。

2.1 方案總體思路

首先要確定需要解決區(qū)域的地理位置及無(wú)線覆蓋環(huán)境，可以由方案設(shè)計(jì)人員用路測(cè)設(shè)備到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)測(cè)試取得的數(shù)據(jù)列出覆蓋各高校的小區(qū)信息，再根據(jù)這些小區(qū)信息進(jìn)行指標(biāo)關(guān)注（如：擁塞率），將擁塞率較高的小區(qū)按以下步驟來(lái)解決：

（1）先將覆蓋小區(qū)及所在基站全部開(kāi)通半速率，以緩解部分基站的擁塞情況，經(jīng)過(guò)實(shí)踐，此方案適合所有高校；

（2）再將擁塞嚴(yán)重的小區(qū)實(shí)施推話(huà)務(wù)量（修改鄰區(qū)的PMRG值），使周邊較空閑的基站能夠充分吸收話(huà)務(wù)量，經(jīng)過(guò)實(shí)踐，此方案適合擁塞嚴(yán)重的小區(qū)；

（3）在實(shí)施了以上兩步驟后，再觀察小區(qū)的擁塞率，根據(jù)擁塞率提出相應(yīng)的擴(kuò)容方案經(jīng)過(guò)實(shí)踐，此方案適合擁塞嚴(yán)重的小區(qū)；

（4）以上三步驟實(shí)施后，仍然擁塞嚴(yán)重的小區(qū)，進(jìn)行無(wú)線資源引入的方式解決，可以在主覆蓋基站上增加第四扇區(qū)（適合主覆蓋小區(qū)所在基站所有扇區(qū)均擁塞嚴(yán)重的），也可以在主覆蓋基站上利用資源動(dòng)態(tài)分配系統(tǒng)來(lái)解決主覆蓋小區(qū)的擁塞問(wèn)題 （適合主覆蓋小區(qū)擁塞嚴(yán)重，其所在基站其它扇區(qū)無(wú)擁塞的），還可以用載波池、直放站等將信源引入吸收話(huà)務(wù)量經(jīng)過(guò)實(shí)踐，此方案適合所有高校；

（5）以上方案全實(shí)施后，仍無(wú)法解決擁塞問(wèn)題的地區(qū)進(jìn)行增加新站，經(jīng)過(guò)實(shí)踐，此方案適合需要增加容量的高校。

2.2 方案實(shí)施舉例說(shuō)明

因通話(huà)時(shí)段、通話(huà)區(qū)間、通話(huà)類(lèi)型的不同，覆蓋校園各個(gè)區(qū)域均有不同程度的擁塞，為了解決擁塞問(wèn)題，我們按照以上步驟對(duì)各高校進(jìn)行了不同的無(wú)線資源擴(kuò)充，使之達(dá)到預(yù)期目的。高校無(wú)線資源擴(kuò)充前后對(duì)照表如表1所示。

表1 本地高校無(wú)線資源擴(kuò)充前后對(duì)照表

從上表可看出，在實(shí)施了不同方案后，高校的擁塞率都有了明顯的下降。

2.3 總體方案

整體方案是根據(jù)各高校詳細(xì)覆蓋小區(qū)歷史最高忙時(shí)話(huà)務(wù)量，預(yù)算出增長(zhǎng)比例為50%、80%的話(huà)務(wù)量及所需通信資源情況；再根據(jù)通信資源所需，對(duì)高校覆蓋小區(qū)制定不同的方案，詳細(xì)實(shí)施如表2所示。

表2 各高校覆蓋小區(qū)實(shí)施方案前后對(duì)照表

3 對(duì)于高校話(huà)務(wù)問(wèn)題的幾點(diǎn)考慮

3.1 目前校園網(wǎng)絡(luò)存在的問(wèn)題

通過(guò)對(duì)高校的話(huà)務(wù)分析發(fā)現(xiàn)，高校話(huà)務(wù)高峰期出現(xiàn)在晚上9點(diǎn)至11點(diǎn)，該時(shí)段覆蓋高校的小區(qū)話(huà)務(wù)大幅度增長(zhǎng)，而其余時(shí)段話(huà)務(wù)相比較低。高校話(huà)務(wù)分布的不平衡性嚴(yán)重影響了覆蓋高校小區(qū)配置的特殊性，如果根據(jù)最大時(shí)段話(huà)務(wù)來(lái)配置基站，則在低話(huà)務(wù)時(shí)段，會(huì)造成資源的浪費(fèi)，甚至?xí)斐沙e小區(qū)。如：高新區(qū) 562 基站配置（8，11，12，4），忙時(shí)將半速率全部使用后，依然會(huì)造成擁塞，但是其它時(shí)段甚至?xí)霈F(xiàn)超閑。因此根據(jù)高校話(huà)務(wù)的特點(diǎn)，為了更合理的優(yōu)化校園網(wǎng)絡(luò)，我們研究出以下兩種方式來(lái)吸收高校話(huà)務(wù)：即利用微蜂窩和宏蜂窩相結(jié)合的方式吸收話(huà)務(wù)量和利用資源動(dòng)態(tài)分配系統(tǒng)吸收話(huà)務(wù)量。

3.2 利用資源動(dòng)態(tài)分配系統(tǒng)吸收話(huà)務(wù)量

此系統(tǒng)是在同一個(gè)站址的天線安裝平臺(tái)上，在一套天饋線上加裝兩套天線，分別安裝在兩個(gè)小區(qū)方向，在該小區(qū)突發(fā)高話(huà)務(wù)時(shí)，利用微波開(kāi)關(guān)，自動(dòng)將此基站的其他扇區(qū)倒換過(guò)來(lái)為該小區(qū)分擔(dān)話(huà)務(wù)量，同時(shí)不影響原有的覆蓋，資源冬天分配系統(tǒng)原理圖如圖2所示。

圖2 資源動(dòng)態(tài)分配系統(tǒng)原理圖

當(dāng)不分擔(dān)鄰區(qū)話(huà)務(wù)時(shí)，微波開(kāi)關(guān)將通路1擲通，原基站設(shè)備信號(hào)直接經(jīng)通路1由天線1發(fā)射出去，覆蓋原區(qū)域。

當(dāng)為鄰區(qū)分擔(dān)話(huà)務(wù)時(shí)，微波開(kāi)關(guān)擲到紅色位置將通路2擲通，基站設(shè)備信號(hào)經(jīng)通路2由天線1、2同時(shí)發(fā)射出去，既覆蓋原區(qū)域又覆蓋鄰區(qū)。起到為鄰區(qū)分擔(dān)話(huà)務(wù)量的作用。

此微波電路中的損耗問(wèn)題，一個(gè)工分器會(huì)產(chǎn)生3dB的損耗，一個(gè)微波開(kāi)關(guān)會(huì)產(chǎn)生0.2dB損耗。這樣，當(dāng)使用通路1時(shí)會(huì)有0.4dB損耗，當(dāng)使用通路2時(shí)，天線1會(huì)有3.4dB損耗，天線2會(huì)有3.2dB損耗。所以，建議天線2使用18dBi的高增益天線，基本能達(dá)到天線2與鄰區(qū)天線之間信號(hào)強(qiáng)度的均衡。

3.3 資源動(dòng)態(tài)分配系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

（1）易于實(shí)施，不用考慮與校方的協(xié)調(diào)以及傳輸問(wèn)題；

（2）利用微波開(kāi)關(guān)，可以實(shí)時(shí)控制，設(shè)備利用率高；

（3）工程和設(shè)備費(fèi)用低；

3.4 資源動(dòng)態(tài)分配系統(tǒng)缺點(diǎn)

（1）功分器會(huì)對(duì)原扇區(qū)信號(hào)產(chǎn)生3dB的衰減；

（2）一個(gè)扇區(qū)覆蓋兩個(gè)方向不利于頻率規(guī)劃；

大學(xué)校園屬于話(huà)務(wù)高密度區(qū)域，單純利用一種方案是不能完全解決擁塞問(wèn)題的，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，在保證網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的前提下，采用多種方式相結(jié)合綜合解決校園高話(huà)務(wù)問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

以上探討只是GSM網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的一個(gè)方面。在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過(guò)程中，出現(xiàn)的問(wèn)題更多，更復(fù)雜，一定要樹(shù)立全局觀念，從整體上理解GSM網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)又要注重局部細(xì)節(jié)的分析，不要放過(guò)任何一個(gè)可疑點(diǎn)，一些故障往往是由于很多不起眼，看似不相干的設(shè)備、參數(shù)引起的，特別是在故障分析時(shí)，一定要理清思路，根據(jù)流程一步步查找問(wèn)題故障點(diǎn)，切不可在沒(méi)有找到故障點(diǎn)時(shí)，盲目制定方案。在優(yōu)化過(guò)程中，要結(jié)合各種優(yōu)化方法，從多個(gè)角度出發(fā)，盡量多收集原始數(shù)據(jù)，這為判斷故障點(diǎn)，分析故障原因非常有幫助。

移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)是飛速發(fā)展的，因此新技術(shù)、新問(wèn)題將會(huì)不斷涌現(xiàn)出來(lái)，只有堅(jiān)持不懈的學(xué)習(xí)和積累經(jīng)驗(yàn)，特別是針對(duì)新技術(shù)的了解和知識(shí)儲(chǔ)備，才能跟上技術(shù)的發(fā)展步伐，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，使移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量提升與時(shí)俱進(jìn)。

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