高校校园区域GSM网络优化方案探讨

王晓利

(宝鸡文理学院电子电气工程系 陕西 宝鸡 721016)

0 前言

由于近年来移动用户人数发展迅速，网络规模不断扩大，导致频率资源匮乏，无线网络的频率复用系数越来越小，网络规模庞大导致出现的问题也越来越多样化和复杂化，单靠日常的维护已经无法切实地为广大移动用户提供高质量的通信服务；而高校作为一组庞大的消费群体，有着比一般群体更高的通信要求和特定的通话特点，随着高校用户的要求越来越高，如何使网络达到最佳运行状态，如何提高通信质量，提高网络的平均服务水平以及提高系统设备利用率，已经成为优化的首要任务。

1 校园高话务简要分析

为了刺激高校消费，以移动公司对高校推出各种优惠政策为例，如：春节前话务高峰期1月1日-1月31日，春节后优惠活动3月20日-4月30日的动感地带长话业务。此业务一经推出后就对宝鸡市的网络带来巨大的冲击，全网话务量呈上升趋势，以平均每天话务量45万Erl为准，活动期间，约平均每天话务量增长量为5万Erl（Echo Return Loss，回音往返耗损）。2010年1月至4月话务量具体变化趋势如图1所示：（横轴为日期，纵轴为Erl。）

图1 话务量增长趋势图

针对大学生GSM用户，覆盖“大学及重要中学校园”类型的基站话务量增长较大，根据不同情况做出相应的解决方案，方案实施后覆盖“大学及重要中学校园”类型的基站全天话务量增长比例为1.19%，忙时话务量增长比例3.25%。其它分类地区话务量除“郊区”、“农村”外均无明显增长。

2 解决方案简要分析

为了尽最大努力对高话务网络进行最优化，特对不同的无线环境做出相应的解决方案。

2.1 方案总体思路

首先要确定需要解决区域的地理位置及无线覆盖环境，可以由方案设计人员用路测设备到现场进行测试，根据测试取得的数据列出覆盖各高校的小区信息，再根据这些小区信息进行指标关注（如：拥塞率），将拥塞率较高的小区按以下步骤来解决：

（1）先将覆盖小区及所在基站全部开通半速率，以缓解部分基站的拥塞情况，经过实践，此方案适合所有高校；

（2）再将拥塞严重的小区实施推话务量（修改邻区的PMRG值），使周边较空闲的基站能够充分吸收话务量，经过实践，此方案适合拥塞严重的小区；

（3）在实施了以上两步骤后，再观察小区的拥塞率，根据拥塞率提出相应的扩容方案经过实践，此方案适合拥塞严重的小区；

（4）以上三步骤实施后，仍然拥塞严重的小区，进行无线资源引入的方式解决，可以在主覆盖基站上增加第四扇区（适合主覆盖小区所在基站所有扇区均拥塞严重的），也可以在主覆盖基站上利用资源动态分配系统来解决主覆盖小区的拥塞问题 （适合主覆盖小区拥塞严重，其所在基站其它扇区无拥塞的），还可以用载波池、直放站等将信源引入吸收话务量经过实践，此方案适合所有高校；

（5）以上方案全实施后，仍无法解决拥塞问题的地区进行增加新站，经过实践，此方案适合需要增加容量的高校。

2.2 方案实施举例说明

因通话时段、通话区间、通话类型的不同，覆盖校园各个区域均有不同程度的拥塞，为了解决拥塞问题，我们按照以上步骤对各高校进行了不同的无线资源扩充，使之达到预期目的。高校无线资源扩充前后对照表如表1所示。

表1 本地高校无线资源扩充前后对照表

从上表可看出，在实施了不同方案后，高校的拥塞率都有了明显的下降。

2.3 总体方案

整体方案是根据各高校详细覆盖小区历史最高忙时话务量，预算出增长比例为50%、80%的话务量及所需通信资源情况；再根据通信资源所需，对高校覆盖小区制定不同的方案，详细实施如表2所示。

表2 各高校覆盖小区实施方案前后对照表

3 对于高校话务问题的几点考虑

3.1 目前校园网络存在的问题

通过对高校的话务分析发现，高校话务高峰期出现在晚上9点至11点，该时段覆盖高校的小区话务大幅度增长，而其余时段话务相比较低。高校话务分布的不平衡性严重影响了覆盖高校小区配置的特殊性，如果根据最大时段话务来配置基站，则在低话务时段，会造成资源的浪费，甚至会造成超闲小区。如：高新区 562 基站配置（8，11，12，4），忙时将半速率全部使用后，依然会造成拥塞，但是其它时段甚至会出现超闲。因此根据高校话务的特点，为了更合理的优化校园网络，我们研究出以下两种方式来吸收高校话务：即利用微蜂窝和宏蜂窝相结合的方式吸收话务量和利用资源动态分配系统吸收话务量。

3.2 利用资源动态分配系统吸收话务量

此系统是在同一个站址的天线安装平台上，在一套天馈线上加装两套天线，分别安装在两个小区方向，在该小区突发高话务时，利用微波开关，自动将此基站的其他扇区倒换过来为该小区分担话务量，同时不影响原有的覆盖，资源冬天分配系统原理图如图2所示。

图2 资源动态分配系统原理图

当不分担邻区话务时，微波开关将通路1掷通，原基站设备信号直接经通路1由天线1发射出去，覆盖原区域。

当为邻区分担话务时，微波开关掷到红色位置将通路2掷通，基站设备信号经通路2由天线1、2同时发射出去，既覆盖原区域又覆盖邻区。起到为邻区分担话务量的作用。

此微波电路中的损耗问题，一个工分器会产生3dB的损耗，一个微波开关会产生0.2dB损耗。这样，当使用通路1时会有0.4dB损耗，当使用通路2时，天线1会有3.4dB损耗，天线2会有3.2dB损耗。所以，建议天线2使用18dBi的高增益天线，基本能达到天线2与邻区天线之间信号强度的均衡。

3.3 资源动态分配系统优点

（1）易于实施，不用考虑与校方的协调以及传输问题；

（2）利用微波开关，可以实时控制，设备利用率高；

（3）工程和设备费用低；

3.4 资源动态分配系统缺点

（1）功分器会对原扇区信号产生3dB的衰减；

（2）一个扇区覆盖两个方向不利于频率规划；

大学校园属于话务高密度区域，单纯利用一种方案是不能完全解决拥塞问题的，应根据实际情况，在保证网络质量的前提下，采用多种方式相结合综合解决校园高话务问题。

4 结语

以上探讨只是GSM网络优化中的一个方面。在网络优化过程中，出现的问题更多，更复杂，一定要树立全局观念，从整体上理解GSM网络，同时又要注重局部细节的分析，不要放过任何一个可疑点，一些故障往往是由于很多不起眼，看似不相干的设备、参数引起的，特别是在故障分析时，一定要理清思路，根据流程一步步查找问题故障点，切不可在没有找到故障点时，盲目制定方案。在优化过程中，要结合各种优化方法，从多个角度出发，尽量多收集原始数据，这为判断故障点，分析故障原因非常有帮助。

移动通信网络是飞速发展的，因此新技术、新问题将会不断涌现出来，只有坚持不懈的学习和积累经验，特别是针对新技术的了解和知识储备，才能跟上技术的发展步伐，通过网络优化，使移动通信网络质量提升与时俱进。

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