无线网络双频组网调整方案

GSM无线网络双频组网调整方案中国地区部网络技术服务部 一、双频网建设的必要性早期的GSM移动通信网是建立在900M网络上的，随着用户的迅速增加，网络容量也增长很快。GSM900由于受到频率资源的限制，最大能承载4000万左右的用户数。移动通信频率资源紧张和无线信道的不足将是非常突出的矛盾。现有GSM网络如何适应用户快速增长的需要，是每一个运营商和设备供应商都必须考虑的问题。GSM系统扩容有多种方法，包括小区分裂、增加微蜂窝、采用紧密频率复用技术、半速率的应用等方法。但这些方法都不能从根本上解决网络容量急剧增长的问题。如果没有一个快速、经济、有效的扩容方案，无线信道不足和网络容量继续增长的矛盾将越来越突出。 GSM900网络层小区配置大，扩容频点受限，容量受限； GSM900网络层频率复用过于紧密，干扰增大，通话质量降低； 道路小区GSM900与DCS1800频繁切换，影响MOS值； 道路小区单GSM900覆盖，无法同时兼顾道路测试和道路周边生活区覆盖； 城区高层建筑增多，单层网实现立体覆盖存在一定的制约； 城区部分高站、直放站对网络质量改善存在制约； 利用现有的GSM900站址同址建设，可以快速、根本性地解决现有GSM900网络扩容问题； 支持900M、1800M双频段 的GSM终端增多，使用双频手机的用户数量逐渐增加。引入DCS1800可以服务这部分用户，缓解900M的容量压力；二、网络现状分析评估1现网站点小区载频配置分析类型站点数小区数载频数TCH话务量占用PDCH的平均个数DCS室外305 635 5039 10284.02 7683.49 DCS室内3 6 50 56.24 84.76 GSM室外513 1525 11774 22878.86 23163.47 GSM室内385 498 3204 4423.62 5296.83 合计1206 2664 20067 37642.75 36228.55 室内外占比47.43%23.33%19.35%13.51%17.45%1800/900占比34.30%31.69%33.98%37.87%27.30%表2-1 现网载频配置统计表图2-1 现网载频分布情况 上图为4载频及以上配置小区分布情况图，黄色为4-6载频，粉色为7-8载频，绿色为9-15载频，可以看出，城区分布有大量9载频以上配置小区（主要是900M小区），特别是市中心、及西南高校区密集度更高，导致频率复用过密加大了网内干扰几率，因此，需要加大DCS1800小区建设力度，减少大配置站点分布，均衡频率使用，减少网内干扰，提高网络质量。 900M频段：图2-2 现网900M频段载频分布情况市区现网载频配置以6-10为主，载频配置小于S7/7/6的站点比例为9.50%；载频配置大于S7/7/6的站点比例为90.50%，主要是高校、商场等容量站和话务密集区基站。 DCS1800频段：图2-3 现网900M频段载频分布情况市区现网载频配置以6-10为主，载频配置小于S8/7/7的站点比例为14.94%；载频配置大于S8/7/7的站点比例为85.06%，主要是高校、商场等容量站和话务密集区基站。 小区配置过大，会导致频率复用度降低，严重影响网络质量，因此，网络降配是下一步工程建设的重要工作。高校、商场等热点区域的容量站建议增加室内分布系统（宏蜂窝做信源）、小区分裂、增加共站DCS1800小区等手段来进行话务分担。2频率资源复用分析A）BCCH复用情况分析图2-4 现网BCCH利用情况次数图2-5 现网BCCH利用情况BSC现网900M小区BCCH频点规定使用范围是72-94，因为2009年年底进行过翻频，翻频后保持比较好，现网使用分布比较平均；现网DCS1800小区BCCH频点规定使用范围是512-534，现网使用分布比较平均；另外，新开高校室分划分了587、590、610、620、630做BCCH使用。B）TCH复用情况分析 市区900M小区TCH复用情况图2-6 现网TCH利用情况BSC（900）从以上统计可以看出，900M小区TCH频点复用次数在200左右，各频点使用比较均衡；目前，E频点1020、1021、1022、1023现网也有少量使用。C）市区DCS1800小区TCH频点复用情况图2-7 现网TCH利用情况BSC（1800）从以上统计可以看出，DCS1800小区TCH频点复用次数在50左右，535-559频点使用密度相对偏大，627-635频点使用密度相对偏小，后期翻频中注意调整，使频点使用均衡。从网络规模来看，市区整网DCS1800小区频率复用远小于900M小区，后期需要优化DCS1800小区与900M小区比例，改善900M频率复用过密现状，提高网络服务质量。3网络规模情况对比分析图2-8 现网网络规模情况注：上图为石家庄市核心城区（一环以内）、密集城区（二环以内）、石家庄市区（三环以内）的基站分布图。石家庄市地处华北平原腹地，北靠京津，东临渤海，西倚太行山。现辖9个区、12个县、5个县级市，总面积1.58万平方公里，常住人口939.5万人，其中市区面积455.8平方公里（三环），人口231.3万人，二环约110平方公里，一环核心城区约17.5平方公里。以5月31日2个忙时为例(注：5-8月话务最大的一天):Hour覆盖范围覆盖面积（km2）站型TCH话务量等效话务量站点数小区数载频数载频数（km2）10一环(核心）17.5宏7272.37 52901403582984249.3110一环(核心）17.5微2380.39 1767158219137910一环外二环内92.5宏16108.11 134323579748061102.1810一环外二环内92.5微1644.39 1400192232139110二环外三环内438.3宏10180.64 12584337892695719.4610二环外三环内438.3微792.02 1993119206157221一环(核心）17.5宏6326.73 54431403582984249.3121一环(核心）17.5微993.42 1080158219137921一环外二环内92.5宏20319.05 159053579748061102.1821一环外二环内92.5微1668.82 1676192232139121二环外三环内438.3宏17758.39 15047337892695719.4621二环外三环内438.3微2525.29 28791192061572表2-2石家庄市区话务统计分析从以上统计，可以看出一环内商业核心区域早忙时话务大于晚忙时，一环外二环内、二环外三环内均是晚忙时话务大于早忙时。从密集城区的规模对比情况来看，二环外三环内与一环外二环内、一环（核心）的网络规模差距比较大，从单位面积总载频配置来看，二环外三环内还有大量加站空间，一环外二环内密集城区还有扩容和基站分裂的空间，另外，一环外二环内的室分小区、载频数量明显少于宏站，建议根据实际情况增加一环外二环内室分小区的建设，分担室外宏蜂窝基站的话务量。下表是详细的数据对比情况：类别宏站室分一环内（核心）一环外二环内二环外三环内一环内（核心）一环外二环内二环外三环内面积(平方公里)17.592.5438.317.592.5438.3基站数140357337158192119小区数358974892219232206载频数298480616957137913911572每平方公里基站数8.00 3.86 0.77 9.03 2.08 0.27 每平方公里载频数170.51 87.15 15.87 78.80 15.04 3.59 平均配置8.34 8.28 7.80 6.30 6.00 7.63 忙时话务量（ERL）7272.37 20319.05 17758.39 2380.39 1668.82 2525.29 每平方公里话务量（ERL）415.56 219.67 40.52 136.02 18.04 5.76 忙时GPRS话务量（等效ERL）5290.00 15905.00 15047.00 1767.00 1676.00 2879.00 每平方公里GPRS话务量302.29 171.95 34.33 100.97 18.12 6.57 表2-3石家庄市区站点分布分析注：（数据采用5月31日：一环采用早忙时数据，一环外二环内、二环外三环内采用晚忙时数据，5月-8月话务最高天的最忙时段）。上表来看，石家庄市核心城区(一环内)单位平方公里的总话务量为954.84ERL（语音551.59erl+数据等效403.26erl），可以考虑通过减小频率复用系数、小区分裂、提高无线信道利用率,建设DCS1800站点提高网络容量。同时石家庄市区的个别话务热点区域话务量很高，且基站密度较大，针对话务热点区域人流量特别大而且集中的高校区域及大型广场性商业区域，由于频率资源受限无法通过扩容或小区分裂来解决容量问题的，应考虑逐步引进DCS1800小区、加强室分、街道站建设来解决个别话务热点的容量问题。从话务量情况来看：根据中国移动GSM频率资源合理有效使用参考意见， 其中，总部对语音话务密度值与频率应用的建议如下表：话务密度频率应用标准话务密度没有达到280Erl/km2GSM900，小区分裂超过280Erl/km2而小于580Erl/km2减小频率复用系数、小区分裂、提高无线信道利用率超过580Erl/km2而小于3800Erl/km2减小频率复用系数、小区分裂、提高无线信道利用率。建设DCS1800系统表2-4语音话务密度值与频率应用建议从频率复用情况来看：石家庄市密集城区（二环内）每平方公里的载频数102，距离核心区域（一环内）还有一定的差距，还有扩容和小区分裂的空间，频率复用效率还可以进一步提升。综合以上情况，现网所反映出的频率受限问题，首先建议引进自动分频工具提升频率使用效率，然后分为以下三种场景进行分析解决：在基站分布相对较稀疏的区域，使用小区分裂来增加容量；对基站分布较密集、容量配置较小的区域，进行小区扩容；对基站分布密集、载频配置较大的热点区域，部分区域基站已满足每平方公里580erl话务量，引进DCS1800解决。4网络质量分析A）网络指标KPI电平分布分析图2-9 网络上行电平分布图4-10网络下行电平分布从上述石家庄全网上下行电平分布可见： 1、上下行链路存在不平衡的问题，上下行电平分布比例差距较大。2、下行电平-70dBm所占比例过高，容易增加网内干扰，需要检查功控参数设置，需要对问题区域进行RF优化。B）网络指标KPI话质分布分析图2-11网络上行接收质量分布图2-12网络下行接收质量分布注：一环指一环内；二环指一环外二环内；三环指二环外三环内。以上两图为石家庄市区全网语音质量6-7级比例与覆盖电平在不同场景下分布关系，可见： 1、全网上行质量差主要原因是由于弱电平导致，即通话电平低于-90dBm。从覆盖区域、载频配置、天线挂高三个场景可以看出，站点最密一环内质量差受低电平影响最小，受频率影响最大；载频配置=8受频率影响接收质量比例略大于载频配置=8受频率影响接收质量比例略大于载频配置8情况；天线挂高越高受低电平影响接收质量占比例越大。从以上统计分析可以得出，后期优化中需要降低高站占比、降低大配置载频小区占比、降低频率复用度；目前，正在进行16.1工程建设有大量DCS1800站点正在建设中，根据工程进度合理进行GSM900配置调整、均衡话务，减少大配置站点，降低频率复用度是我们当前首要任务。另外，对于高站调整，合理降低站点调整覆盖范围也是我们努力的方向。三、双频网的规划思路1双频网连片建设 市区二环路以内基站、临近二环路外围基站，如果只有GSM900小区覆盖，在同站址新增DCS1800小区，形成连续的双频网络； 市区二环路以外基站，根据容量需求，在GSM900不能满足的情况下，在同站址新增DCS1800基站； 室外要求DCS1800覆盖电平达到80dBm的连续覆盖，对以同站址DCS1800无法连续覆盖的区域，需新建DCS1800，确保连续覆盖； 为了保证DCS1800的覆盖效果和话务吸收效果，原则上要求同扇区DCS1800小区的天线挂高位于GSM900天线的上部；2小配置/多站点 GSM900频段按19MHz带宽，BCCH按7x3复用，TCH按4x3复用，预留4个室分频点，GSM900的最大配置为S7/7/7；DCS1800频段按25MHz带宽，BCCH按7x3复用，TCH按4x3复用，预留4个室分频点，DCS1800的最大配置为S9/9/9； 对于配置超出限定最大配置的小区，进行小区分裂；3语音和数据业务承载策略 GSM900/DCS1800双频段开通GPRS/EDGE信道。终端在任何频段都可以发起数据业务，网络负荷更平均；同时可以减少900/1800频段间切换，保证业务质量。 由于BCCH频率复用相对宽松，为保证数据业务质量，在BCCH载波上固定配置24个静态PDCH信道；对于数据业务量大的小区，静态PDCH按偶数载波（0、2、4TRX）依次配置，每个载频上PDCH信道的时隙配置顺序为：6、5、7、4、3、2、1、0时隙；载频优选类型为EDGE普通信道； 合适配置动态PDCH比例门限，使得语音业务半速率比例5%；当语音业务和数据业务资源占用冲突时，优先保证语音业务；4室分与立体覆盖相结合 VIP站点、高档写字搂，采用室分覆盖，可以合理配置宽松的无线资源，达到优质的覆盖效果，提高VIP客户满意度； 室外站点容量无法满足的高密度话务区，如车站、商场、学校等，需要室分站点分流话务，让室分站点尽可能多的吸收话务，减轻室外站的负荷，同时应对话务高峰对整网的冲击，确保室外站点的通话质量； 由于城市环境的变化，高层建筑、地下停车场等特殊场景逐步增多，也是室外站覆盖的难点问题，因此，需要采用立体覆盖方式，采用上、中、下分层策略；高层建筑的上层由于高出室外站天线挂高，来自天线的上瓣信号弱而杂乱，应采用独立室分（且独立室分频点）覆盖，高层建筑的中层通过室外站覆盖，高层建筑的下层及地下室，存在深度覆盖的问题，应采用室分覆盖（独立主B频点）； 生活区的弱覆盖点，在话务量不高的情况下，可以通过RRU拉远方式，解决覆盖问题； 室外高架、隧道桥下、建筑物阻挡形成的弱覆盖点，采用同小区的RRU拉远方式，可以避免小区切换而解决覆盖问题； 室分站点的配置在规划初期最大不超过S6/6/6，对于连续室分覆盖的区域，采用DCS1800与GSM900间隔方式，充分利用室分的频点；52G/3G融合建设对已经存在的GSM室内分布系统，TD-SCDMA若要与2G共用室内分布系统，则2G的室内分布系统必须经过带宽改造，否则需要重新设计TD-SCDMA的室内覆盖网络。那么在设计2G室内分布系统时，同时考虑TD，则为后面TD室分带来诸多便利，因此在规划阶段需要考虑： 兼容性方面：GSM和TD共用的器件需要同时满足TD-SCDMA频段要求，主要涉及馈线、合路器、功分器、耦合器、天线等器件。 干扰方面：增加滤波合路器解决多系统之间的互干扰，合路指标要满足系统间互干扰隔离要求，这里考虑同时支持AF频段的TD与GSM的隔离度。6个别弱覆盖点补充通过日常测试、投诉问题处理、话务地图、覆盖预测等手段对弱覆盖点进行“点”的补充。四、双频组网调整方案1话务预测依据系统容量的预测数据来源于3月1日3月25日石家庄城区现网统计数据，时间段为(8、9、10、18、19、20、21、22)八个忙时；话务量依据此统计时段小区的最大话务量，数据业务依据此统计时段小区占用PDCH的平均个数之平均值；话务业务增长按20%预测冗余量，数据业务按10%预测峰值波动，按10%预测增长冗余量；2双频网组网调整方案分类同址新建站点数同址新建站点小区数扩小区站点数扩小区站点小区数预测GSM900小区扩减容载频数预测DCS1800小区扩减容载频数载频增量同址宏站建设213639151259-159042512661现网调整-42-42-84室分宏站共建设111152室分建设1442092076小计368859151259-163242094705表4-1 规划结果汇总表图4-1 规划结构分布图3双频组网调整前后的对比类型现网调整后站点数小区数载频数占比站点数小区数载频数占比DCS室外305 635 503925.1%518 1425 924837.3%GSM室外513 1525 11774 58.7%513 1525 10142 40.9%室内388 504 3254 16.2%543 724 538221.7%表4-2 规划结果对比表4频率规划原则A）、频率使用原则GSM900频段：7294 BCCH 频点(宏基站与室分)；10，20，30，40 室分BCCH优先使用，室分TCH可以使用，室外宏基站禁止使用；其余频点：宏基站TCH频点，室分TCH可以使用，E频段必需使用在配置大于4的小区；DCS1800频段：512535 BCCH 频点(宏基站与室分)；590，600，610，620，630，640 室分BCCH优先使用，室分TCH可以使用，室外宏基站禁止使用；其余频点：宏基站TCH频点，室分TCH可以使用，NCC 的使用范围是1-7;BCC的使用范围是0-7; B）跳频原则市区均采用基带跳频，小区配置小于等于2时不跳频；每小区使用一个跳频组；每个基站使用相同的HSN，HSN不可为0（即顺序跳频），BCCH载频不跳频，使用E频点的载频不跳频，TCH载频的MAIO顺序依次是0,1,2,3,4,.，TSC的使用与小区BCC相同；5话务均衡原则 话务均衡的调整次序 天馈调整：在不影响覆盖的情况下，通过天馈调整优先增大低话务小区的覆盖范围，次之，减小高话务小区的覆盖范围，以达到话务均衡的目的； 功率调整：在满足小区覆盖不越区的情况下，采用增加低话务小区载频功率， 层间切换门限调整：调整DCS1800小区的层间切换门限，层间切换门限值越大，吸收话务量会越小，层间切换门限值越小，吸收话务量会越大；GSM900小区的层间切换门限不做调整； 功率调整：在满足小区覆盖的情况下，采用降低高话务小区载频功率； CRO调整：通过CRO的调整，影响MS空闲驻留小区的方式，均衡话务量；6双频组网工程实施原则 由于DCS1800与GSM900的频段差异性，空间的路径损耗DCS1800比GSM900高3dB，在穿透损耗方面，也比GSM900大，因此，在DCS1800同址建设方面，为了保证DCS1800的覆盖效果和话务吸收效果，原则上要求同扇区DCS1800小区的天线挂高位于GSM900天线的上部；对于存在GSM900天线上部没有位置而下部有位置的天面部分，要求降低GSM900小区天线，将DCS1800小区的天线挂于顶部；7双频组网参数设置策略A）DCS1800连续覆盖工程建设周期内在组网方案实施的工程期内，由于DCS1800层没有达到连续覆盖，参数设置采用以下整套参数：参数级别参数名称室外宏站室内分布站GSM900DCS1800GSM900DCS1800载频级功率等级10W(40dBm)10W(40dBm)10W(40dBm)10W(40dBm)小区级MS最大发射功率控制等级5(33dBm)0(30dBm)5(33dBm)0(30dBm)小区级多频报告（MBR）2222小区级小区重选滞后参数0dB0dB0dB0dB小区级分层分级别切换算法允许否否否否小区级层间切换门限63404343小区级层间切换磁滞0000小区级负荷切换允许否否否否小区级进行共BSC/MSC调整允许否否否否小区级小区所在层3333小区级小区优先级1111小区级边缘切换算法允许是是是是小区级上行链路边缘切换门限14161416小区级下行链路边缘切换门限18201820邻区级邻区级层间切换磁滞64646464邻区级小区间切换磁滞3333邻区级接入最小电平偏移0000小区级华为III代上行信号等级上门限18201820小区级华为III代上行信号等级下门限18201820小区级华为III代下行信号等级上门限22242224小区级华为III代下行信号等级下门限22242224小区级上行链路信号强度上门限30303030小