GSM话音质量优化技术指导手册v3.doc

GSM话音质量优化技术指导手册（试行稿） 版本号：3.0.02013年3月目 录1. 概述42. 语音质量指标解析42.1 指标定义42.2 指标来源42.3 影响环节42.4 RXQUAL、C/I和BER之间对应关系53. 语音质量提升流程54. 语音质量提升措施64.1 网元故障64.1.1 涉及网元64.1.2 问题判定74.1.3 处理手段74.2 延伸系统整治74.2.1 延伸系统74.2.2 问题判定84.2.3 处理手段84.3 覆盖优化84.3.1 问题分类84.3.2 问题判定84.3.3 处理手段94.4 干扰排查104.4.1 干扰分类104.4.2 问题判定104.4.3处理手段124.5 参数优化134.5.1 重要参数144.5.2 设置策略144.6 终端问题144.6.1 问题判定144.6.2 处理手段154.7 功能应用154.7.1 跳频154.7.2 下行非连续发射154.7.3 上行非连续发射154.7.4 PS下行功控功能164.7.5 干扰消除合并164.7.6 IBCA功能164.7.7 新功控算法165. 附录165.1 引起质差的基站故障告警165.2 延伸系统故障处理办法175.3 干扰分析175.4 网络结构优化175.5 天馈系统互调问题排查方法171. 概述根据集团和省公司的要求，GSM网络仍然是移动网络的核心竞争力所在，必须全面保障品质，以保值挖潜为主的方式开展GSM网络优化工作，以充分发挥其最大效能。同时，GSM语音质量路测指标纳入2013年的网络质量考核指标，为提升全省自动路测的GSM网络语音质量指标和客户网络质量满意度，特制定本指导手册，供各分公司在日常优化中使用。2. 语音质量指标解析2.1 指标定义GSM网络话音质量 = RxQual小于等于4级的比例 =【RxQual 0-4级样本点数/总样本点数（0-7级）】*100% =【BER（0%-3.2%）的样本数/总样本数】 *100%备注：BER（误码率）=误码的比特/发送的所有比特之比。2.2 指标来源自动路测测试管理平台2.3 影响环节由上图可见产生话音质量差的主要环节在：A（基站）、B（天馈）、C（空口）、D（手机终端）点。A、基站产生质差的主要原因：硬件隐形故障、合路器损耗、载波故障、设备灵敏度、传输故障、电源系统故障等。B、天馈系统产生质差的主要原因：天线性能、馈线性能、馈线长度、驻波比超限、美化天线、天线挂高、俯仰角等。C、空口产生质差的主要原因：网络结构、直放站、外网干扰、功率控制、数据业务占比、频率规划、覆盖强度、无线参数、抗干扰软件应用、900/1800M 均衡等。D、终端产生质差的主要原因：终端灵敏度、终端隐形故障等。2.4 RXQUAL、C/I和BER之间对应关系Rxqual是收到信号质量的统计参数，在测试中Rxqual的值反映了话音质量的好坏，信号质量实际是指信号误码率，Rxqual取值范围0-7，步长为1，每个等级对应的误码率如下表：Rxqual01234567BERBER0.2%0.2%BER0.4%0.4%BER0.8%0.8%BER1.6%1.6%BER3.2%3.2%BER6.4%6.4%BER12.8%12.8%BERC/I23191715131184数据来源：爱立信技术文档3. 语音质量提升流程目前GSM网络话音质量地市之间的差异较大，为保持整体指标持续领先，根据省内不同分公司目前面临的主要矛盾不同，进行分级处理，实现差异化优化。暂定以GSM话音质量=98%为门限： 达到门限以上分公司主要针对连续质差路段、测试质差占比高小区作为优化处理对象，通过逐点解决提升全网指标。 未达到门限分公司主要针对面上问题进行考虑，重点通过测试终端检查、干扰排查、结构分析与优化、频率优化等措施提升全网指标。4. 语音质量提升措施4.1 网元故障在GSM移动网络系统中，数量最多的是移动基站BTS，在平时的网络维护工作中，处理故障最多的也是移动基站。而移动基站工作性能的好坏，出现故障的频率直接影响到整个网络的整体质量。移动基站的各种软硬件故障将直接影响多项网络指标，比如掉话率、接通率、信道完整率以及最坏小区数量等，同时还可导致话音质量降低，影响用户通话效果和运营商的网络质量。网络优化是在整个网络相对稳定的情况下进行的，因此保证数目众多的移动基站工作稳定，消除隐患是网络优化的前提。在日常的整个网络优化流程中，排除移动基站硬件故障是首先必须进行的，同时也是日常性工作之一。4.1.1 涉及网元载频、小区、基站、直放站、传输节点站、传输、核心网。4.1.2 问题判定 显性故障：各种影响话音质量类告警，见附录引起质差的基站故障告警 隐性故障：TCH可用率90%、SDCCH可用率40%或者10-11等级比例40%；爱立信：上下行电平差值的平均值 15）4.1.3 处理手段 显性故障：请按照附件网络告警故障管理制度ISO文件中对网络告警、故障管理流程的要求进行处理，提高告警、故障处理效率。 天馈系统隐性故障造成：通过SITEMASTER测试、互调测试、频谱测试可判断天馈隐性故障问题；通过对调小区天线，观察干扰情况，如果干扰跟着天馈线转移，可定位为天馈线问题；如果干扰没有转移，可定位为基站硬件故障。 主设备隐性故障：载波、合路器、连接线、传输等元器件进行测试分析。 上下行链路不平衡：检查扇区天馈是否接反；天线前方可否有阻挡,造成发射信号减弱；检查机顶及各射频连线是否连接正确和紧固；测试天馈系统驻波比；测试TRX载波机顶功率。4.2 延伸系统整治延伸系统由于其信号覆盖的延伸导致频率规划更加困难，如果规划不合理将会引起同邻频干扰，同时拉远设备和信源基站若覆盖重叠还会导致自激干扰，另外由于其引入了新的无源设备和器件，设备故障老化也会导致话音质量下降，并且无源设备、器件目前还无法纳入网管监控。4.2.1 延伸系统延伸系统包含直放站、GRRU拉远等放大设备4.2.2 问题判定从基站信源问题、覆盖系统问题及网络参数问题对延伸系统故障排查，详见附录延伸系统故障处理办法，该文档由京信通信公司提供，具体排查步骤和参数配置提供详细参考。4.2.3 处理手段对于暂时无法通过补点或其它调整手段加强覆盖的点位，检查干放、直放站的上下行增益、干放输入功率等，结合实时干扰指标变化，将其调整到合理范围，消除干扰。最终需按照集团公司要求对无线直放站及光纤直放站进行逐步替换。4.3 覆盖优化GSM网络系统是干扰受限系统，如果覆盖不合理势必将会对GSM网络话音质量产生重大影响。覆盖问题产生的原因总体来讲有四类：一是网络规划考虑不周全或不完善的无线网络结构；二是设备缺陷；三是工程质量；四是客户提出新的覆盖需求。针对不同原因产生的覆盖问题，应该采取不同的处理方法。4.3.1 问题分类移动通信网络中涉及到的覆盖问题主要表现为：过覆盖、弱覆盖、无主服小区、室内覆盖泄露、覆盖重叠区信号太强、不合理覆盖区等几个方面。4.3.2 问题判定通过路测后台分析软件，判定具体覆盖问题： 过覆盖：MS使用很远距离小区的信号，而附近位置的小区信号没有使用。 弱覆盖：服务小区及邻区清单小区都有很弱的RXLEV及很差的RXQUAL（GSM 900 Rxlev-90dBm或GSM 1800 Rxlev0.8，则为干扰电平与话务量强相关（基于统计学原理），判断为网内干扰小区。备注：上行干扰抬升电平= （干扰带1样本0干扰带2样本limit1干扰带3样本limit2干扰带4样本limit3干扰带5样本limit4）/ 干扰带样本4.4.2.2 网内干扰原因分类针对网内干扰问题，我们可以利用网络结构指数、网内干扰系数来判断是要进行结构调整还是要进行频率调整。1）网络结构指数意义：用来评估某个区域网络结构的健康程度，它表示该区域强信号小区载频叠加的程度，网络结构指数越高，频率越难规划，潜在频率干扰风险越高，该指标在数值上表示由于网络结构问题导致平均受到干扰的概率。方法：采用MR上报数据，根据网络结构指数公式，得到每个小区的网络结构指数。公式： COsi：周边小区i对服务小区s的同频相关系数，即周边小区i在服务小区s的测量报告中出现且信号强度差-12dB的比例 Ni：周边小区i的载波数 Nall：总频点数，900网络取值95（不含EGSM），1800网络取值125（或100）门限：小区结构指数高于0.25则存在结构问题（当小区结构指数大于0.25，对应小区6、7级质差占比均值 大于3%）2）网内干扰系数意义：通过采集MR测试数据，根据主小区与邻小区的相关性，算出主小区被干扰总系数，从而反映小区频率干扰情况。公式： COsi：周边小区i对服务小区s的同频相关系数，即周边小区i在服务小区s的测量报告中出现且信号强度差-12dB的比例 ADJsi：周边小区i对服务小区s的邻频相关系数，即周边小区i在服务小区s的测量报告中出现且信号强度差3dB（暂定）的比例 NCOsi、NADJsi ：周边小区i与服务小区s出现同频、邻频的频点个数 Ns：服务小区s的载波数门限：主小区被干扰总系数大于1为频率干扰小区（当小区被干扰系数大于1，对应小区6、7级质差占比均值 大于3%）3）互调干扰当两个射频信号输入到一个非线性元件中，或者通过一个存在不连续性的传输介质时，将因为这种非线性而产生一系列新的频率分量，新产生信号的频率分量满足如下频率关系，设输入的两个信号的频率为f1，f2（绝对频率）：Fn=mf1+nf2 和 Fn=mf1-nf2其中|m-n|=1,m+n = x, 则为x阶互调。最常见是三阶、五阶、七阶互调分量。当各阶互调分量落到接收带内，并且电平超过一定的幅度限制，将对系统的接收性能产生严重影响。4.4.3处理手段1）网外干扰各分公司建立2013年全省外部干扰信息收集库对外部干扰信息进行收集、管理。对GSM 900/1800单频段干扰的，通过新建非干扰频段基站进行规避；对于全频段干扰通过通管局进行协调关闭。其他具体措施如下： CDMA干扰：对存在杂散干扰的CDMA基站加装滤波器、对存在阻塞干扰的CDMA基站在我方基站加装滤波器；在对业务影响不大的情况调整各自相对天线扇区，降低各自的发射功率等。 外部直放站或放大器干扰：可利用手持频谱分析仪对外部空间接收频谱扫频定位法定位干扰源，追踪到干扰源后整改，消除干扰。2）网内干扰网络结构指数超标地市首先进行结构优化，然后通过区域集中换频改善网内干扰系数，从而降低全网内干扰。具体措施如下：n 网络结构问题双频网不均衡：应优先开展利用率差异较大、或1800综合业务量占比明显偏低，且900质量明显低于1800质量的区域的话务均衡工作。载波配置高：主要实现中层站网络与室内站、底层站之间的层间容量均衡，或针对实际室内热点，将中层话务汇聚至室内独立信源吸收。主要措施为小区分裂、业务下沉。重叠覆盖多：主要通过天线下倾角、方向角、参数等手段进行调整，以控制小区的覆盖范围实现将室外高站承担的过多功能进行分离，通过室分改造、街道站建设等方法，将特殊场景的覆盖和容量剥离出来。n 频点干扰频率调整：对于个别小区的频率干扰，可更换干扰小区或被干扰小区的频点。全网变频：对于网络频率混用严重、存在过多的网内同频邻频干扰，采用对全网进行变频处理。n 互调干扰对于怀疑互调干扰的小区，使用互调分析仪对天馈线进行互调测试，定位互调不合格器件。具体排查及处理方法见附录天馈系统互调问题排查方法4.5 参数优化对话音质量差小区合理的进行场景细分功率控制参数、切换参数优化，不仅能提升话音质量，而且还可以达到改善全网底噪目的。4.5.1 重要参数对话音质量影响加大参数主要包括：功率控制参数和切换参数。4.5.2 设置策略正常小区的切换类型应以PBGT切换为主，而话音质量差小区通常存在电平、质量切换比例较高的情况。究其原因主要是由于该小区覆盖区域内无线环境复杂，存在较多阻挡穿插和覆盖小区紊乱的情况。易受到墙体、建筑等的遮挡造成突发的电平剧烈波动，造成话音质量劣化。基于以上分析，建议从切换原因进行场景细分，对功控和切换门限进行优化。具体策略如下： 尽量维持质差小区本身电平在高水位，保证较好载干比以对抗突发的电平突降和干扰。 根据具体场景适当提高紧急切换门限，让用户及时切换到其他好的小区上去，减少话音质量劣化，改善通话质量。 根据具体场景适当调整下行链路的质量期望值及调整步长值，使话音质量较差区域能够迅速提升发射功率，避免其进一步恶化。4.6 终端问题测试终端自身性能也是影响GSM网络话音质量差的重要环节。测试设备平日管理不善导致接口松动、天线损坏以及多年高密度测试都会是测试终端自身性能下降，影响测试指标。4.6.1 问题判定 主被叫信号对比法：通过回放测试log，将主被叫Rxlev与Rxqual进行对比分析，若差距较大表示天线存在问题。 动态变化比较法：如果测试期间网络稳定运行，各测试指标较前几次测试变化浮动较大。 同车对比测试法：使用不同厂家测试设备进行同车对比测试，确认测试设备是否异常。4.6.2 处理手段联系ATU设备厂商对故障测试设备或天线进行及时替换。4.7 功能应用部分功能的应用能够有效的抑制干扰并对整网的底噪带来一定改善。4.7.1 跳频通过跳频技术，可以降低同频和邻频干扰，并且可以提高通信的保密性。结合跳频技术，可以规划更紧密的网络复用，增加系统容量。由于跳频使干扰分集均化，虽然接收质量可能下降，但实现了删帧率的改善，提高了网络语音质量，最终用户感受变好。4.7.2 下行非连续发射下行非连续发射(Downlink)可降低BTS发送功率，减少无线接口的同频干扰，从而减少系统内干扰，降低了基站功耗。从整网的角度，由于减小了频率干扰，