摘 要 在对GSM无线网络优化的目的、方法等进行概述和简介的基础上,重点根据超大型城市无线网络的主要特点;并结合具体的优化案例,总结了上海联通开展网络优化工作的指导思想和具体措施,以期对实际网络优化工作有所借鉴和参考。
关键词 上海联通 GSM 网络优化 网络特点 应对措施
1 无线网络优化概述
当今移动通信的市场竞争日趋激烈,随着加入WTO以及移动通信市场的进一步开放,网络质量将成为市场竞争的最重要的筹码(如果没有良好的网络质量,将难以吸引并留住用户);网络建设达到一定的规模后,网络元素的增加和结构的复杂也对网络优化提出了更高的要求,同时城市建设的快速发展也使无线环境不断变化。因此如何通过资源调配,充分发挥系统潜能,提高设备利用率和及时调整覆盖盲区与话务忙区;如何利用网络优化的监控和分析手段,及时发现和排除网络的隐含问题等已成为网络优化的主要课题。
网络优化的目的是通过对网络的系统参数、统计数据以及测试数据的采集及分析,找出影响网络质量的问题或需要调整的项目。通过优化调整使网络达到更好的运行状况,通过网络质量的改善提高用户的满意度和企业竞争力。
网络优化在网络建设和维护工作中的位置如图1所示。
从图1可以看出,网络优化和工程建设与日常维护是紧密结合、相辅相成的,在维护的同时进行优化,在优化的基础上进行建设,同时网络的规划和建设又为优化提供了基础和平台。这是一个循环往复、循序渐进的过程。
网络质量同网络的设计、规划、建设、维护及优化等均存在紧密联系,加强各个环节的协调配合、全方位提高网络质量成为贯穿优化工作的宗旨。对于持续发展的网络而言,建立在优化基础上的网络规划才是最符合网络发展需求的。
通过网络优化可以解决或改善弱信号覆盖问题、越区覆盖问题、上下行链路不平衡问题、孤岛效应问题、干扰问题以及由以上问题导致的掉话、呼叫失败和切换失败等网络问题,另外就是由于话务不均衡而造成的网络中话务分布问题(如局部地区的信道拥塞或闲置)。
2 上海联通无线网络优化的指导思想
2.1 网络优化需要有系统性的观点
网络是一个系统和整体,任何一个局部的优化方案都需要从整体上认识其是否会带来其他新的问题,特别是在频率、天线方位角、天线下倾角、天线高度等射频(RF)参数作较大调整时,尤其要注意其可能的负面影响。开展网络优化工作一定要避免“头痛医头,脚痛医脚”的观念,如局部地区有用户投诉,为了加强该地区的覆盖,就盲目将天线的方向角调整过来,这样虽然对局部地区有所改善,但及有可能造成其他区域网络的覆盖问题或干扰问题,所以在制定优化方案时要全面考虑、认真权衡,实施之后更要进行详细地测试和统计分析。
2.2 尽可能将网络优化的风险降到最低
网络优化是一个在运行网络上开展的系统工程,任何调整和变动都有可能对网络造成不良的影响,所以开展优化的同时应考虑风险因素。以下是降低风险的几种有效方法。
a) 避免频繁地调整网络:网络优化的根本目的是在网络稳定的基础上,通过技术手段和措施提高网络质量,所以,频繁的网络调整无疑会带来波动和风险。因此,网络优化工作更需要系统的计划和合理的安排,总的宗旨是尽可能避免对网络进行不必要的频繁调整。
b) 使用网络规划和优化软件、设备对网络调整后的效果进行模拟:对于天线、功率或频点等进行调整前,先用规划和优化工具进行模拟,预测调整效果,对可能产生的后果进行估计。
c) 可以在局部区域进行试验:对于网络结构的调整、新功能的应用,除了对方案进行深入了解分析外,还应尽可能地在局部区域进行试验,以观察效果,发现问题。如上海分公司在双频网络结构调整、全网开设跳频之前,均在局部地区进行了非常详细的试验,通过实验数据分析,不但有助于选择最佳的实施方案,而且也及时发现了没有估计到的问题,为正式方案的制定和实施奠定了基础。
d) 制定合理的优化实施步骤, 若优化调整过程需持续几天,应制定优化调整的分步实施方案:优化是一项在现网开展的工作,为了减少对网络的影响,实施步骤的有效性和安全性是非常重要的。宗旨是使分步实施的过程高效有序,尽量缩短调整时间,减少对网络的影响。
e) 备份现有网络的所有数据:为了作到安全可靠,定期对网络中的数据进行备份,目前我们每周作一次定期备份。如果网络进行任何调整,则调整前进行备份,调整后进行检查。
f) 选在话务量较低的时段进行优化调整:优化调整可能对网络造成影响,因此,任何涉及到现网的调整工作均应避开话务忙时。
g) 注意做好用户的解释工作:及时和客户服务部门进行沟通不仅可以了解用户的反映,而且也可以在重要的网络调整前通知用户。
2.3 从整体到局部的优化思路
首先着眼于全局性的问题,如网络结构、全局性拥塞问题、普遍性存在的越区覆盖和干扰问题等。例如双频网的组网和切换策略就首先应该根据网络特点,在制定全网的结构、默认参数等全局性问题的基础上,再根据具体的局部问题,采用特定的解决措施,逐步减小问题的作用范围。
体现在参数的调整方面就是先优化无线参数(工程参数),再优化无线资源参数。由于无线参数的影响往往是全局性的,所以良好的网络规划或无线参数优化,往往可以极大地改善网络质量,解决覆盖盲区问题、孤岛问题、越区覆盖问题、同频干扰问题、邻频干扰问题,以及由于无线链路失败导致的切换失败、掉话、低接通率、寻呼无响应等问题,还可以通过调整小区的主服务范围,有效地实现话务均衡。而无线资源参数的优化,对网络的影响,很多情况属于微调过程,波及面相对要小得多。
2.4 从中心区域逐步向外围扩展的优化思路
当一个市区网络需要进行全局性调整时,应先稳定中心城区的无线参数,然后逐步向外围扩展,因为中心城区的话务最密集,频率资源最紧张,最外围的区域频率分配相对要容易得多。
2.5 先解决主要问题,再解决次要问题
由于网络各项性能是相互关联的,如果一个网络中存在的问题较多,更因分清主次,原则上先解决主要问题,否则就可能产生“捡芝麻丢西瓜”的后果。网络优化一般要分阶段进行,应先解决主要问题,再逐步解决次要问题。
3 上海联通无线网络的特点和应对策略
3.1 特点1和应对策略
3.1.1 特点1
城市建设和移动通信网络高速发展,网络建设期与稳定期频繁交替。
近年来,上海的市政建设以令世人瞩目的速度高速发展,同时移动通信网络的发展也非常迅速。目前上海联通GSM网络的容量和实际用户数均超过200万。为了满足市场的需求,网络的工程建设持续进行,使得网络的建设期和稳定期频繁交替,一般每年有1~2次的大规模工程扩容和改频,这就使网络难以保持持续稳定,基本上一次工程后的全网优化刚刚结束,下一期工程就启动了,这对网络优化提出了极高的要求:如何有效指导工程建设,如何在网络调整后的最短时间内发现并解决网络问题,如何迅速应对无线环境变化对网络提出的新要求,这些都成为网络优化工作的目标和关键。
3.1.2 应对策略
a) 建立稳定的网络优化队伍,注重培养优化力量,以自身优化为主。
从1998年起,上海分公司就开始成立专门的网络优化队伍,逐步改变了网络优化由厂商负责、建设和日常维护以运营商为主的状况,将日常网络优化纳入维护工作并成为重要职责之一。通过4年的培养和锻炼,上海联通已经形成了一支稳定的网络优化队伍,并在网络建设、维护和优化工作中发挥着重要作用。
在上海联通双频网建设初期,负责网络规划和设计的单位欲将上海移动的组网方式和参数设置策略移植到上海联通的网络上,由于我们的网络优化人员对自己的网络充分了解,及时提出联通双频网在频段分配、规模和覆盖面上与上海移动的成熟双频网络存在着极大的差异,如果完全照搬他们的模式,规划和设计虽然非常便捷,但必定不适合我们网络的实际情况。出于对网络的高度负责,我们的网优人员根据网络的实际情况,设计并组织了详细的局部地区实验方案,通过认真详实的测试和分析,终于制定了切实可行的组网方案,使双频网开通后的网络质量良好,同时也博得了设计院、厂商规划人员的尊敬和赞誉。
b) 网络规划、工程建设与网络优化紧密结合,阶段优化与持续优化交替进行。
网络质量同网络的设计、规划、建设、维护及优化等均存在紧密联系,加强各个环节的协调配合、全方位提高网络质量成为贯穿优化工作的宗旨。根据实践经验,我们认为对于持续发展的网络而言,建立在优化基础上的网络规划才是最符合网络发展需求的。为此,上海分公司将网络优化部门和设计规划部门相统一,优化人员全面参与网络的前期规划和设计,将网络优化同设计规划有机结合、相互补充,使网络有目的、高效率地发展。
每次网络扩容和建设之前,优化人员都根据网络的运行情况,通过话务分析、实际测试和用户投诉等相关资料,对建设方案提出细致的建议,并通过反复参与设计和审核调整,使每次建设方案尽量符合网络实际需求。图2是规划和优化的互动示意。
c) 建立优化数据库、无线参数管理系统、统计分析系统及投诉管理系统,加强优化管理,提高优化准确性、及时性及工作效率。
网络参数设置的正确性和合理性,是网络质量的根本保证。随着网络规模的不断扩大,网络结构和组成日益复杂,同时,网络又处在不断建设扩容中,及时检查和管理大量的网络参数尤为重要。为此,我们开发了网络参数管理系统,通过定期检查、对比各类网络参数,及时发现和控制网络的变化和调整,修正网络参数的异常情况,使其在日常运行和工程建设等各个阶段始终处于有序管理的状态;全面保证网络参数的最优化,同时将各种因素引起的参数差错降到最低。图3是我们自己开发的无线参数管理系统主菜单。
利用这套系统,可以定期下载并处理网络的无线参数,进行各种参数的对比、检查和查询,可以进行现网参数和规划参数的对比,并根据网络话务等实际情况对工程设计进行检查和指导。
对大量统计数据进行详细分析,是及时发现网络问题和隐患的有效手段之一。为此,我们根据网络特点,自行开发了实用有效的统计及分析软件,做到快速、便捷地对各种数据进行统计处理和查询,同时对话务异常(溢出和过低)、切换异常、呼叫次数异常、信道数异常等情况的扇区进行警示,做到专人进行每日、每周和每月的话务统计分析并提交分析报告。图4是无线统计系统的主菜单。
日常优化工作中,修改网络配置和参数是经常进行的工作。为了加强优化管理,上海分公司所有的优化人员都采用“网络优化数据库”这套统一的系统对每一项优化调整进行记录,包括对人员、时间、内容、原因、措施、效果(测试和统计)及状态进行记录,实施前制定方案并由优化主管进行审核,优化后及时观察效果并记录。该系统不但记录了优化对网络进行的任何修改内容,同时也是优化案例的汇总,便于经验交流和人员培训。
由于用户投诉是发现网络问题的重要来源,必须高度重视用户投诉的处理工作。对于投诉中心发出的投诉记录单,优化工程师均到现场进行测试,对确有问题的地区制定并实施优化措施,或提出网络发展建议,为下一期工程方案提供依据;对于我们接受的所有投诉,均保证在7天内回复投诉中心。图5是无线系统用户投诉数据库中的一项记录。
3.2 特点2和应对策略
3.2.1 特点2
快速发展的网络及有限的频率资源,要求采用最新的网络技术。
3.2.2 应对策略
a) 不断学习并参与新功能新技术的试点,结合网络情况,制定出安全可靠的技术应用方案。
上海作为国际化的大都市,其网络特点是规模大、结构复杂和发展迅速,网络资源的有限性要求我们不断掌握并应用新的技术。事实上,网络中的许多新应用和版本均是在上海网络中首次应用的,如1998年开始使用的射频跳频,2003年西门子交换机的POWER-CP升级以及无线系统的新版测试和应用等。
新版本和功能的应用是网络发展的要求,但对在用网络而言是存在一定风险的。由于没有可以参照的经验和教训,所以,对方案制定和实施的要求就非常高。值得我们自豪的是,一次次新应用都在认真准备、精心计划和细致执行后取得了圆满成功,使我们的优化组成为站在移动通信技术发展前沿的、颇具战斗力的队伍。
b) 根据网络发展变化情况,动态调整网络配置、组网策略和功能应用。
网络的快速发展使得优化必须快速应对,网络配置的动态调整是日常优化工作的一部分,这样不但能有效快速地缓解局部阻塞问题,而且同时也提高了网络资源的利用率。
组网策略也必须根据网络情况的变化而调整。移动网络是一个发展变化的网络,不同时期、不同情况下需要不同的解决方案,如双频网开网初期双频手机比例较低,双频站的覆盖和配置较低,但目前全网手机几乎全部是双频手机,同时1 800 MHz基站站点基本实现连续覆盖且容量配置不断提高,双频网的优先级、切换门限等均需要进行较大的调整以适应这种变化。
3.3 特点3和应对策略
3.3.1 特点3
上海的城市特点是建筑物密集、高楼林立、商业繁荣,这使得无线环境非常复杂,上行干扰严重,成为影响网络质量的主要问题。
3.3.2 应对策略
a) 加强网络监控(统计及路测),及时发现干扰现象。
上行干扰一般对一个区域内的几个扇区造成影响。为了及时发现干扰现象,主要通过统计分析和路测分析的方法,同时结合用户投诉,利用统计工具初步定位,再运用场强测试设备进行特定区域内的扫频,逐步缩小范围,确定位置。
b) 调整天线或网络参数,尽量减少干扰的影响。
直放站的安装很隐蔽,很难发现,为了使其对基站的影响减到最小,我们需要对天线及小区参数进行一些调整。
(a) 被干扰的基站一般都在市中心,站与站之间距离比较近,且上层有DOS网络的覆盖,于是我们通过对切换参数的调整,使共站的1800小区尽可能多地吸收话务量。
(b) 压低受上行干扰站的天线,缩小其服务范围。
通过以上措施,虽然受上行干扰小区的掉话率没有下降,但掉话个数大大减少了,整个网络的质量有了很大程度地改善。
c) 加强干扰源查找力度。
上行干扰不仅使小区的掉话率较高,而且使受上行干扰小区的切换成功率较低,严重影响了网络的质量,于是发现上行干扰源并关闭它,或者在无法发现上行干扰源的情况下,通过各种参数或天线的调整,使上行干扰对网络质量的影响降到最小已成为上海联通网络优化中极为重要的一件事。
我们目前采取的一般方法是:
(a) 通过话务统计分析,在图中标出受上行干扰的基站的地理位置分布。
(b) 在受上行干扰的站顶用定向天线在上行频段进行扫频,以确定哪个方向受上行干扰最严重。
(c) 使用场强车在最有可能存在上行干扰源的区域内测试上行接收电平。一般上行频段的背景噪声应在-100dB以下,有时偶尔到-90dB~-100dB也可以接收,但如果测到-80dB以上甚至更高,那就说明附近有上行干扰源存在。
(d) 观察周围建筑物,特别应该关注商业和娱乐场所等较容易安装直放站的地方,是否在屋顶安装有小天线或者馈线。如果屋顶天线安装较隐蔽,则可进入室内测试室内覆盖电平,如KTV包房内的接收电平应在-90 dB以下,如果发现有较高的接收电平,则说明该处安装了直放站。
通过以上办法发现并关掉该直放站,通过比较前后的话务统计数据,确定其干扰程度。
d) 与无线电管理委员会密切配合。
发现并确定私装直放站后,由于运营商没有执法权,需要立即上报无线电管理委员会,由其对非法直放站进行相应处理。
3.4 特点4和应对策略
3.4.1 特点4
城市道路和建筑物密集(8层以上的建筑超过3200幢),对高架道路及大楼室内覆盖提出了极高的要求。
3.4.2 应对策略
a) 加强测试和分析,保持高架道路良好的网络性能。
路测是发现网络问题的有效手段之一,为此,我们配置了拥有8个测试终端的自动路测系统。通过安置在8辆出租车上的测试终端,自动采集并将数据传至监控中心,配备专人对这些测试数据进行分析,及时发现网络中的问题并制定优化方案;另外,由优化人员对重要道路经常进行测试分析,保持主要道路网络的优良质量;第三,定期开展网络对比测试,通过网络质量的纵横向对比,掌握网络总体质量情况,并为进一步的网络优化工作重点确定方向。
b) 加强CQT测试,高度关注楼宇覆盖质量。
通过在话务热点区域、重点通信保障区域及重要建筑物室内进行人工拨打,进行主观评测语音质量和服务覆盖等,掌握热点地区的用户真实感受。
c) 加强室内覆盖系统建设力度。
目前,经过多年的建设和发展,上海联通的GSM网络在室外的覆盖和质量均已达到了较高的水平。为了进一步提高网络竞争力,吸引和留住高端用户,从2002年起,广泛开展重点室内覆盖建设成为一项新的工作重点,为此,分公司成立了专门的室内覆盖建设工作小组,由市场和销售部门对上海的主要建筑物进行调查,提供室内覆盖需求。室内覆盖建设小组据此指定建设计划,网络优化人员参与室内覆盖解决方案的审定,并根据实际情况采用多种方式,有目的、有计划地解决室内覆盖问题,同时提高了网络投资的有效性。
来源:邮电设计技术