GSM 網絡無線參數優化調整原理_第1頁
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文檔簡介

1、81GSM無線參數調整GSM網絡無線參數優化調整原理(第一分冊)GSM規范參數描述版本號:V2.1.1注意:本資料為中國郵電部電信總局移動局內部技術資料,未經書面許可不得翻印或傳播!一九九八年二月目錄1.前言51.1無線參數調整的類型61.2無線參數調整的前提61.3無線參數調整的注意事項61.4本文的編排格式71.5其它72.本文的研究內容83.網絡識別參數93.1移動國家號(MCC)123.2移動網號(MNC)133.3位置區碼(LAC)143.4小區識別(CI)153.5網絡色碼(NCC)163.6基站色碼(BCC)174.系統控制參數184.1IMSI結合和分離允許(Attach-De

2、tachallowed,ATT)194.2公共控制信道配置(CCCH-CONF)204.3接入準許保留塊數(BS_AG_BLKS_RES)224.4尋呼信道復幀數(BS-PA-MFRMS)244.5周期位置更新定時器(T3212)264.6小區信道描述(CellChannelDescription)284.7無線鏈路超時(Radio-Link-Timeout)294.8鄰小區描述(NeighbourCellsDescription)324.9允許的網絡色碼(NCCPermitted)344.10最大重發次數(MAXretrans)354.11發送分布時隙數(Tx_integer)374.12小

3、區接入禁止(CELL_BAR_ACCESS)404.13接入等級控制(AC)424.14等待指示(WaitIndication)444.15多頻段指示(Multiband_Reporting)455.小區選擇參數475.1小區重選滯后(CellSelectionHysteresis)495.2控制信道最大功率電平(MS_TXPWR_MAX_CCH)515.3允許接入的最小接收電平(RXLEV_ACCESS_MIN)545.4附加重選參數指示(ACS)565.5小區重選參數指示(PI)575.6小區禁止限制(CellBarQualify,CBQ)585.7小區重選偏置、臨時偏置和懲罰時間(CRO

4、、TO&PT)616.網絡功能參數646.1功率控制指示(PWRC)656.2非連續發送(DTX)666.3新建原因指示(NECI)676.4呼叫重建允許(RE)686.5緊急呼叫允許(EC)696.6跳頻參數1跳頻應用(H)706.7跳頻參數2移動分配索引偏置(MAIO)716.8跳頻參數3跳頻序列號(HSN)727.附錄737.1參考資料737.2縮略798.文件歷史809.編制說明811. 前言900/1800MHzTDMA數字蜂窩移動通信系統(GSM)是一個集網絡技術、數字程控交換技術、各種傳輸技術和無線技術等領域的綜合性系統。從網絡的物理結構分析,GSM系統一般可分為三個部分

5、,即網絡分系統(NSS)、基站分系統(BSS)和移動臺(MS)。從信令結構分析,GSM系統中主要包含了MAP接口、A接口(MSC與BSC間的接口)、Abis接口(BSC與BTS間的接口)和Um接口(BTS與MS間的接口,通常也稱作空中接口)。所有這些實體和接口中都有大量的配置參數和性能參數。其中的一些參數在設備的開發和生產過程中已經確定,但更多的參數是由網絡運營部門根據網絡的實際需求和實際運作情況來確定。而這些參數的設置和調整對整個GSM網的運作具有相當的影響。因此,GSM網絡的優化在某種意義上是網絡中各種參數的優化設置和調整的過程。作為移動通信系統,GSM網絡中與無線設備和接口有關的參數對網

6、絡的服務性能的影響最為敏感。GSM網絡中的無線參數是指與無線設備和無線資源有關的參 數。這些參數對網絡中小區的覆蓋、信令流量的分布、網絡的業務性能等具有至關重要的影響,因此合理調整無線參數是GSM網絡優化的重要組成部分。根據無線參數在網絡中的服務對象,GSM無線參數一般可以分為二類,一類為工程參數,另一類為資源參數。工程參數是指與工程設計、安裝和開通有關的參數,如天線增益、電纜損耗等,這些參數一般在網絡設計中必須確定,在網絡的運行過程中一般不易更改。資源參數是指與無線資源的配置、利用有關的參數,這類參數通常會在無線接口(Um)上傳送,以保持基站與移動臺之間的一致。資源參數的另一個重要特點是:大

7、多數資源參數在網絡運行過程中可以通過一定的人機界面進行動態調整。本文所涉及的無線參數主要是無線資源參數(若無特別說明,在本文中所描述的無線參數實際上是指無線資源參數)。當營運者準備建設一個移動通信網絡時,首先必須根據特定地區的地理環境、業務量預測和測試得到的無線信道的特性等參數進行系統的工程設計,包括網絡拓撲設計,基站選址和頻率規劃等等。然而與固定系統相比,由于移動通信中用戶終端是移動的,因此無論是業務量還是信令流量或其它一些網絡特性參數,都具有較強的流動性、突發性和隨機性。這些特性決定了移動通信系統設計與實際情況在話務模型、信令流量等方面一般存在較大的差異。所以,當網絡運行以后,營運者需要對

8、網絡的各種結構、配置和參數進行調整,以使網絡更合理地工作。這是整個網絡優化工作中的重要部分。無線參數優化調整是指對正在運行的系統,根據實際無線信道特性、話務量特性和信令流量承載情況,通過調整網絡中局部或全局的無線參數來提高通信質量,改善網絡平均的服務性能和提高設備的利用率的過程。實際上,無線參數調整的基本原則是充分利用已有的無線資源,通過業務量分擔的方式使全網的業務量和信令流量盡可能均勻,以達到提高網絡平均服務水平的目標。1.1 無線參數調整的類型根據無線參數調整需解決問題的性質可以將其分為兩類。第一類是為了解決靜態問題。即通過實測網絡各個地區的平均話務量和信令流量,對系統設計中采用的話務模型

9、進行修正,解決長期存在的普遍現象。另一類調整用于解決由于一些突發事件或隨機事件造成在某個時間段中,局部地區發生的話務量過載、信道擁塞的現象。對于第一類調整,營運者僅需定期地對網絡的實際運行情況進行測量和總結,并在此基礎上對網絡全局或局部的參數和配置進行適當調整。而第二類調整則是網絡操作員根據測量人員即時得到的數據,實時地調整部分無線參數。無論無線參數調整是哪種類型,對參數自身而言其意義是相同的。因此在本文的描述中從參數的意義著手,對參數的調整范圍和調整結果對網絡的影響進行了分析。文章中沒有涉及調整的實時性問題。1.2 無線參數調整的前提網絡操作員必須首先對各個無線參數的意義、調整方式和調整的結

10、果有深刻的了解,對網絡中出現問題所涉及的無線參數類型有相當的經驗。這是作有效的無線參數調整的必要條件。另一方面,無線參數的調整將依賴于實際網絡運行過程中的大量實測數據。一般地,這些參數可以由兩種手段獲得,一是在網絡的操作維護中心(OMC)或無線段的操作維護中心(OMCR)上獲取的統計參數,如CCCH信道的承載情況、RACH信道的承載情況以及其它信道(包括有線和無線信道)的信令承載情況等等;另一些參數,如小區覆蓋情況、移動臺通信質量等等,需通過實際的測量和試驗獲得。因此營運者欲有效地調整無線參數必須對網絡的各種特性進行長期的、經常性的測量。1.3 無線參數調整的注意事項在GSM系統中,大量的無線

11、參數是基于小區或局部區域設置的,而區域間的參數通常有很強的相關性,因此在作參數調整時必須考慮到區域的參數調整對其它區域尤其是相鄰區域的影響,否則參數的調整會發生很強的負面影響。此外,當網絡中局部區域出現問題時,首先需確定是否由于設備故障(包括連接問題)造成,只有在確定網絡中的問題確實是由于業務原因引起時,才能進行無線參數的調整。本文中所建議的無線參數調整方式是基于無設備問題的前提下作出的。1.4 本文的編排格式本文涉及的無線參數有很多,為閱讀方便,將各個無線參數進行了分類描述。分類方式如下:· 網絡識別參數(第3章)。· 系統控制參數(第4章)。· 小區選擇參數(

12、第5章)。· 網絡功能參數(第6章)。1.5 其它本文研究的主要內容基于郵電部頒布的有關第二階段900/1800MHzTDMA數字蜂窩移動通信網的有關體制和規范,以及歐洲電信標準化協會(ETSI)制定的全球移動通信系統(GSM)的有關規范(參見附錄)。由于移動通信的特殊性和各地應用狀況的不同,無線參數優化難有統一的標 準,因此本文提出的各種無線參數優化觀點僅供各營運部門參考。2. 本文的研究內容GSM系統是由歐洲電信標準化協會(ETSI)研究確定的一種標準化系統。其中的大部分參數在GSM規范中都有嚴格的定義。本文主要研究GSM系統中定義的各種無線參數的定義,取值范圍、設置方式及其對網

13、絡性能的影響。文章中描述的無線參數多數為在無線接口(Um)上傳輸的參數,因為這些參數對網絡性能的影響較大。對于一些GSM規范中未作嚴格規定或是由設備生產廠 商自行規定的無線參數,如:切換準則、切換門限等等,不屬于本文的研究范圍 (這些參數將在本項目后續的研究報告中,即對應于各個廠商設備的研究報告中研究)。本文中研究的無線參數一般局限于對網絡的無線性能有較大影響的部分,因此本文不包含所有的無線參數。盡管本文力求盡可能全面地包含所有涉及網絡優化的無線參數,但由于GSM規范本身的發展(由階段1到階段2,乃至階段2)及其它未知的原因,本文將無法包含涉及網絡優化的所有參數。3. 網絡識別參數作為一個全球

14、性的蜂窩移動通信系統,GSM對每個國家的每個GSM網絡,乃至每個網絡中的每一個位置區、每個基站和每個小區都進行了嚴格的編號,以保證全球范圍內的每個小區都有唯一的號碼與之對應。采用這種編號方式可以達到下列目的:· 使移動臺可以正確地識別出當前網絡的身份,以便移動臺在任何環境下都能正確地選擇用戶(和運營者)希望進入的網絡。· 使網絡能夠實時地知道移動臺的確切地理位置,以便網絡正常地接續以該移動臺為終點的各種業務請求。· 使移動臺在通話過程中向網絡報告正確的相鄰小區情況,以便網絡在必要的時刻采用切換的方式保持移動用戶的通話過程。網絡的識別參數主要有小區全球識別(CGI)

15、和基站識別碼(BSIC)。CGI由位置區識別(LAI)和小區識別(CI)組成,其中LAI又包含移動國家號(MCC)、移動網號(MNC)和位置區碼(LAC),如圖1所示。CGI的信息在每個小區廣播的系統信息中發送。移動臺接收到系統信息后,將解出其中的CGI信 息,根據CGI指示的移動國家號(MCC)和移動網號(MNC)確定是否可以駐留于(Campon)該小區。同時判斷當前的位置區是否發生了變化,以確定是否需要作位置更新過程。在位置更新過程時,移動臺將LAI信息通報給網絡,使網絡可以確切地知道移動臺當前所處的小區。CILACMNCLAICGIMCC圖1 小區全球識別(CGI)的組成GSM系統中,每

16、個基站都分配有一個本地色碼,稱為基站識別碼(BSIC)。若在某個物理位置上,移動臺能同時收到兩個小區的BCCH載頻,且它們的頻道號相同,則移動臺以BSIC來區分它們。在網絡規劃中,為了減小同頻干擾,一般都保證相鄰小區的BCCH載頻使用不同的頻率,而蜂窩通信系統的特點決定了BCCH載頻必然存在復用的可能性。對于這些采用相同BCCH載頻頻率的小區應保證它們的 BSIC的不同,如圖2所示。CBAFED圖2 BSIC選取示意圖圖中小區A、B、C、D、E和F的BCCH載頻具有相同的絕對頻道號,其它小區則采用不同的頻道號作為BCCH載頻。一般要求小區A、B、C、D、E和F采用不同的BSIC。當BSIC的資

17、源不夠時,應優先考慮它們中相近的小區采用不同的BSIC。以小區E為例,若BSIC的編號資源不夠,應優先考慮小區D和E、B和E、F和E之間采用不同的BSIC,而小區A和E、C和E之間可采用相同的BSIC。基站識別碼(BSIC)由網絡色碼(NCC)和基站色碼(BCC)組成,如圖3所示。BSIC在每個小區的同步信道(SCH)上發送。其作用主要有:BCCBSICNCC圖3 基站識別碼(BSIC)的組成· 移動臺收到SCH后,即認為已同步于該小區。但為了正確地譯出下行公共信令信道上的信息,移動臺還必須知道公共信令信道所采用的訓練序列碼(TSC)。按照GSM規范的規定,訓練序列碼有八種固定的格式

18、,分別用序號07表示。每個小區的公共信令信道所采用的TSC序列號由該小區的BCC決定。因此BSIC的作用之一是通知移動臺本小區公共信令信道所采用的訓練序列號。· 由于BSIC參與了隨機接入信道(RACH)的譯碼過程,因此它可以用來避免基站將移動臺發往相鄰小區的RACH誤譯為本小區的接入信 道。· 當移動臺在連接模式下(通話過程中),它必須根據BCCH上有關鄰區表的規定,對鄰區BCCH載頻的電平進行測量并報告給基站。同時在上行的測量報告中對每一個頻率點,移動臺必須給出它所測量到的該載頻的BSIC。當在某種特定的環境下,即某小區的鄰區中包含兩個或兩個以上的小區采用相同的BCCH

19、載頻時,基站可以依靠BSIC來區分這些小區,從而避免錯誤的切換,甚至切換失敗。· 移動臺在連接模式下(通話過程中)必須測量鄰區的信號,并將測量結果報告給網絡。由于移動臺每次發送的測量報告中只能包含六個鄰區的內容,因此必須控制移動臺僅報告與當前小區確實有切換關系的小區情況。BSIC中的高三位(即NCC)用于實現上述目的。網絡運營者可以通過廣播參數“允許的NCC”控制移動臺只報告NCC在允許范圍內的鄰區情況。本章后續的章節中將分別討論CGI和BSIC中包含的各個信息單元。3.1 移動國家號(MCC)3.1.1 定義移動國家號(MCC)由三位十進制數組成,它表明移動用戶(或系統)歸屬的國家

20、。3.1.2 格式移動國家號(MCC)由三個十進制數組成,編碼范圍為十進制的000999。3.1.3 傳送移動國家號用于國際移動用戶識別(IMSI)中和位置區識別(LAI)中。· 位置區識別(LAI)。位置區識別在每個小區廣播的系統消息中周期發送,其中的移動國家號(MCC)表示GSMPLMN所屬的國家。移動臺將接收到的該信息作為網絡選擇的重要依據之一。· 移動臺的IMSI。移動臺的IMSI中同樣包含了移動國家號(MCC),它表示該移動用戶所居住的國家。當移動臺在網絡上登錄或申請某種業務時,移動臺必須將IMSI報告給網絡(在不能使用TMSI的情況下)。網絡則根據IMSI中的移

21、動國家號(MCC)來判斷該用戶是否為國際漫游用戶。3.1.4 設置及影響作為全球唯一的國家識別標準,MCC的資源由國際電聯(ITU)統一分配和管理。ITU建議書E.212(蘭皮書)規定了各國的MCC號碼。中國的移動國家號為460(十進制)。由于MCC的特殊意義,因此它在網絡中一旦設定之后是不允許更改的。3.1.5 注意事項無。3.2 移動網號(MNC)3.2.1 定義移動網號(MNC)是一組十進制碼,用以唯一地表示某個國家(由MCC確定)內的某一個特定的GSMPLMN網。3.2.2 格式移動網號(MNC)由二個十進制數組成,編碼范圍為十進制的0099。3.2.3 傳送移動網號用于國際移動用戶識

22、別(IMSI)和位置區識別(LAI)之中。· 位置區識別(LAI)。位置區識別在每個小區廣播的系統消息中周期發送,其中的移動網號(MNC)表示GSMPLMN的網絡號。移動臺將接收到的該信息作為網絡選擇的重要依據之一。· 移動臺的IMSI。移動臺的IMSI中同樣包含了移動網號(MNC),它表示該移動用戶所屬的GSMPLMN網。當移動臺在網絡上登錄或申請某種業務時,移動臺必須將IMSI報告給網絡(在不能使用TMSI的情況下)。網絡則根據IMSI中的移動網號(MNC)來判斷該用戶是否為漫游用戶,并將MNC作為尋址用戶HLR的重要參數之一。3.2.4 設置及影響若一個國家中有多于一

23、個的GSM公用陸地移動網(PLMN),則每個網必須具有不同的MNC。MNC一般由國家的有關電信管理部門統一分配,同一個營運者可以擁有一個或多個MNC(視業務提供的規模而定),但不同的營運者不可以分享相同的MNC。目前中國有兩個GSM網絡,分別由中國電信和中國聯通公司營運,他們的MNC分別是00和01。由于MNC的特殊意義,因此它在網絡中一旦設定是不允許更改的。3.2.5 注意事項無。3.3 位置區碼(LAC)3.3.1 定義為了確定移動臺的位置,每個GSMPLMN的覆蓋區都被劃分成許多位置區。位置區碼(LAC)則用于標識不同的位置區。3.3.2 格式位置區碼(LAC)包含于LAI中,由兩個字節

24、組成,采用16進制編碼。可用范圍為0001FFFEH,碼組0000H和FFFFH不可以使用(參見GSM規范03.03、04.08和11.11)。一個位置區可以包含一個或多個小區。3.3.3 傳送LAC在每個小區廣播信道上的系統消息中發送。移動臺在開機、插入SIM卡或發現當前小區的LAC與其原來儲存的內容不同時,通過IMSI結合(IMSIAttach)或位置更新過程向網絡通告其當前所在的位置區。網絡儲存每個移動臺的位置區,并作為將來尋呼該移動臺的位置信息。3.3.4 設置及影響LAC的編碼方式每個國家都有相應的規定,中國電信對其擁有的GSM網上LAC的編碼方式也有明確的規定(參見郵電部有關GSM

25、的體制規范)。一般在建網初期都已確定了LAC的分配和編碼,在運行過程中較少改動。位置區(LAC)的大小(即一個位置區碼(LAC)所覆蓋的范圍大小)在系統中是一個相當關鍵的因素。如果LAC覆蓋范圍過小,則移動臺發生的位置更新過程將增多,從而增加了系統中的信令流量。反之,若位置區覆蓋范圍過大,則網絡尋呼移動臺時,同一尋呼消息會在許多小區中發送,這樣會導致PCH信道的負荷過 重,同時也增加了Abis接口上的信令流量。由于移動通信中流動性和突發性都相當強,位置區大小的調整沒有統一的標準。運行部門可以根據現在運行的網絡,長期統計各個地區的PCH負荷情況和信令鏈路負荷情況確定是否調整位置區的大小。若前者現

26、象嚴重可適當將位置區調小,反之可適當調大位置區。一般地,建議在可能的情況下應使位置區盡可能大。3.3.5 注意事項位置區碼的設置必須嚴格按照中國電信的有關規定執行,切忌在網絡中(全國范圍)出現兩個或兩個以上的位置區采用相同的位置區碼。3.4 小區識別(CI)3.4.1 定義為了唯一地表示GSMPLMN中的每個小區,網絡運營者需分配給網絡中所有的小區一個代碼,即:小區識別(CI)。小區識別(CI)與位置區識別(LAI)碼結合,用于識別網絡中的每個BTS及其覆蓋的小區(參見GSM規范03.03)。3.4.2 格式小區識別CI由16比特組成,編碼容量為65536。3.4.3 傳送小區識別CI作為小區

27、全球識別(CGI)的一部分,在每個小區廣播的系統消息中發送。3.4.4 設置及影響對于小區識別CI的分配,一般沒有特殊的限制條件,可以在065535(十進制)之間任意取值。但必須保證在同一個位置區中不可以有兩個小區有相同的小區識別碼。通常在網絡的系統設計中已經確定。除特殊情況外(如系統中增加基站等),系統運行過程中不應該改變小區的CI值。3.4.5 注意事項CI取值應注意在同一個位置區不允許有兩個或兩個以上的小區使用相同的CI。3.5 網絡色碼(NCC)3.5.1 定義網絡色碼(NCC)是基站識別碼(BSIC)的一部分,用于讓移動臺區別相鄰 的、屬于不同GSMPLMN的基站。3.5.2 格式N

28、CC由3比特組成,編碼容量為8。3.5.3 傳送NCC與BCC共同組成基站識別碼(BSIC),在每個小區的同步信道(SCH)上傳送。3.5.4 設置及影響在許多情況下,不同的GSMPLMN采用了相同的頻率資源,而它們的網絡規劃卻又有一定的獨立性。為了保證在這種情況下還能使具有相同頻點的相鄰基站有不同的BSIC,一般規定相鄰GSMPLMN選擇不同的NCC。中國的情況比較特殊。嚴格地說,中國電信提供的GSM網絡是一個完整的、獨立的GSM網絡,盡管中國電信下屬有眾多的當地移動局,但他們屬于同一個運營者中國電信。然而,由于中國幅員遼闊,實現完全意義上的統一管理是相當困難的。因此整個GSM網絡按地區劃歸

29、各省、市的移動局(或相當的機構)管理。而各地的移動局在進行網絡規劃時是相對獨立的。為了保證各省市邊界地區使用相同BCCH頻率的基站具有不同的基站識別碼(BSIC),中國各省市的NCC應由中國電信統一協調。3.5.5 注意事項必須保證使用相同BCCH載頻的相鄰或相近小區具有不同的BSIC,否則有可能會出現死鎖現象。因此必須格外注意各省、市交界處小區的配置情況。3.6 基站色碼(BCC)3.6.1 定義基站色碼(BCC)是基站識別碼(BSIC)的一部分,其作用參見第3章開始的介紹。3.6.2 格式BCC由3比特組成,編碼容量為8。3.6.3 傳送BCC與NCC共同組成基站識別碼(BSIC),在每個

30、小區的同步信道(SCH)上傳送。3.6.4 設置及影響基站色碼(BCC)是BSIC的組成部分,它用于在同一個GSMPLMN中識別BCCH載頻號相同的不同基站。其取值應盡可能滿足第3章有關BSIC的要求。另外按照GSM規范的要求,小區中廣播信道(BCCH)載頻的訓練序列號應與該小區的基站色碼(BCC)相同。通常生產廠商應保證該一致性。3.6.5 注意事項必須保證使用相同BCCH載頻的相鄰或相近小區具有不同的BSIC,尤其當某小區的鄰區集合中有兩個甚至兩個以上的小區采用相同的BCCH載頻時,必須保證這兩個小區有不同的BSIC,否則可能造成越區切換失敗。4. 系統控制參數GSM系統中有大量參數涉及系

31、統的配置(如:公共擴展信道配置、尋呼信道復幀數、無線鏈路超時等等),這些參數一般在Um接口上由基站傳送給移動臺,其目的是讓移動臺與基站保持良好的配合。另一方面,這些參數的取值直接影響到系統各部分的業務承載量和信令流量。因此合理地設置這些參數對系統良好穩定的工作具有重要的作用。本章將對下列系統控制參數的定義、取值范圍及對系統的影響進行詳細的描述。· IMSI結合和分離允許· 公共控制信道配置· 接入準許保留塊數· 尋呼信道復幀數· 周期位置更新定時器· 小區信道描述· 無線鏈路超時· 鄰小區描述· 允許的網

32、絡色碼· 最大重發次數· 發送分布時隙數· 小區接入禁止· 接入等級控制· 等待指示· 多頻段指示4.1 IMSI結合和分離允許(Attach-Detachallowed,ATT)4.1.1 定義IMSI分離過程是指移動臺向網絡通告它正從工作狀態進入非工作狀態(通常指關機過程),或SIM卡已從移動臺中取出的過程。網絡在收到移動臺的通告后將指示該IMSI用戶處于非工作狀態,因此以該用戶作為被叫的接續請求將被拒絕。與分離過程相應的是IMSI結合過程,它是指移動臺向網絡通告它已進入工作狀態(通常指開機過程),或SIM卡再次被插入移動臺。移動

33、臺重新進入工作狀態后將檢測當前所在位置區(LAI)是否和最后記錄在移動臺中的LAI相同,若相同則移動臺啟動IMSI結合過程,否則移動臺啟動位置更新過程(代替IMSI結合過程)。網絡接收到位置更新或IMSI結合過程后,將指示該IMSI用戶正處于工作狀態。參數ATT用于通知移動臺,在本小區內是否允許進行IMSI結合和分離過程。4.1.2 格式ATT由1比特表示。0表示不允許移動臺啟動IMSI結合和分離過程;1則表示移動臺必須啟用結合和分離過程。4.1.3 傳送ATT包含于信息單元“控制信道描述”中,在每個小區廣播的系統消息3上傳送。4.1.4 設置及影響ATT標志通常應設置為1,以便在移動臺關機后

34、網絡不再處理以該用戶為被叫的接續過程,這樣不僅節約了網絡各個實體的處理時間,還可以大大節約網絡的許多資源(如尋呼信道等)。4.1.5 注意事項ATT的設置必須注意:在同一位置區的不同小區其ATT設置必須相同。因為,移動臺在ATT為1的小區中關機時啟動IMSI分離過程,網絡將記錄該用戶處于非工作狀態并拒絕所有以該用戶為被叫的接續請求。若移動臺再次開機時處于它關機時的同一位置區(因此不啟動位置更新過程)但不同的小區,而該小區ATT設置為 0,因此移動臺也不啟動IMSI結合過程。在這種情況下,該用戶將無法正常成為被叫直到它啟動位置更新過程。4.2 公共控制信道配置(CCCH-CONF)4.2.1 定

35、義在GSM系統中公共控制信道主要包含準許接入信道(AGCH)和尋呼信道 (PCH),它的主要作用是發送準許接入(即立即指配)消息和尋呼消息。在每個小區中所有業務信道共用CCCH信道。根據小區中業務信道的配置情況和小區的話務模型,CCCH信道可以由一個物理信道承擔,也可以由多個物理信道共同承擔,且CCCH可以與SDCCH信道共用一個物理信道。小區中的公共控制信道采用何種組合方式,由公共控制信道配置參數(CCCH_CONF)決定。4.2.2 格式參數CCCH_CONF由3比特組成,其編碼方式由表1確定。CCCH_CONF編碼意義一個BCCH復幀中CCCH消息塊數000CCCH使用一個基本的物理信道

36、,不與SDCCH共用9001CCCH使用一個基本的物理信道,與SDCCH共用3010CCCH使用二個基本的物理信道,不與SDCCH共用18100CCCH使用三個基本的物理信道,不與SDCCH共用27110CCCH使用四個基本的物理信道,不與SDCCH共用36其它保留不用表1 公共控制信道配置編碼表4.2.3 傳送CCCH_CONF包含于信息單元“控制信道描述”中,在每個小區廣播的系統消息中傳送。4.2.4 設置及影響在上述表格中,當CCCH信道使用一個物理信道且與SDCCH共用時,CCCH的信道容量最小;當CCCH使用一個物理信道且不與SDCCH共用時,其次;其它情況時,CCCH使用的物理信道

37、數越多,其容量越大。CCCH_CONF的配置是由營運部門根據小區的話務模型決定的,通常在系統設計階段就已經確定。蜂窩移動通信系統中的話務模型目前仍然是一個正在研究的學術問題,這種模型與小區的位置、地理環境等有密切的關系。根據一般的經驗,對于小區中的TRX數為1個或2個的情況,建議公共控制信道的配置采用一個基本物理信道且與SDCCH共用;小區中的TRX數為3個或4個的情況,建議公共控制信道的配置采用一個基本物理信道且不與SDCCH共用。對于小區中的TRX數超過4個的情 況,有待進一步研究。4.2.5 注意事項必須注意:小區中CCCH_CONF的設置必須與小區公共控制信道的實際配置情況一致,即首先

38、確定小區的公共控制信道的配置,而后確定CCCH_CONF的數值。4.3 接入準許保留塊數(BS_AG_BLKS_RES)4.3.1 定義在表1中顯示了在各種不同的公共控制信道配置情況下,每個BCCH復幀(含51個幀)中包含的CCCH信道消息塊數。由于CCCH信道既有準許接入信道又有尋呼信道,因此網絡中必須設定在CCCH信道消息塊數中有多少塊數是保留給準許接入信道專用的。為了讓移動臺知道這種配置信息,每個小區的系統消息中含有一配置參數,即接入準許保留塊數(BS_AG_BLKS_RES)。4.3.2 格式BS_AG_BLKS_RES由3比特組成,其編碼方式如表2。CCCH_CONFBS_AG_BL

39、KS_RES編碼每個BCCH復幀中保留給AGCH信道的塊數000000100110102其它000000110102其它01131004101511061117表2 參數BS_AG_BLKS_RES編碼4.3.3 傳送CCCH_CONF包含于信息單元“控制信道描述”中,在每個小區廣播的系統消息中傳送。4.3.4 設置及影響在CCCH_CONF確定以后,參數BS_AG_BLKS_RES實際上是分配AGCH和PCH在CCCH上占用的比例。網絡操作員可以通過調整該參數來平衡AGCH和PCH的承載情況。在調整時可以參考下列原則:· BS_AG_BLKS_RES的取值原則是:在保證AGCH信道

40、不過載的情況 下,應近可能減小該參數以縮短移動臺響應尋呼的時間,提高系統的服務性能。· BS_AG_BLKS_RES的一般取值建議為1(CCCH_CONF為001時)、2或3(CCCH_CONF為其它值)。· 在運行網絡中,統計AGCH的過載情況適當調整BS_AG_BLKS_RES。4.3.5 注意事項無。4.4 尋呼信道復幀數(BS-PA-MFRMS)4.4.1 定義根據GSM規范,每個移動用戶(即對應每個IMSI)都屬于一個尋呼組(有關尋呼組的計算參見GSM規范05.02)。在每個小區中每個尋呼組都對應于一個尋呼子信道,移動臺根據自身的IMSI計算出它所屬的尋呼組,進而

41、計算出屬于該尋呼組的尋呼子信道位置,在實際網絡中,移動臺只“收聽”它所屬的尋呼子信道而忽略其它尋呼子信道的內容,甚至在其它尋呼子信道期間關閉移動臺中某些硬件設備的電源以節約移動臺的功率開銷(即DRX的來源)。尋呼信道復幀數(BS_PA_MFRMS)是指以多少復幀數作為尋呼子信道的一個循環。實際上該參數確定了將一個小區中的尋呼信道分配成多少尋呼子信道。4.4.2 格式BS_PA_MFRMS由3比特組成,其編碼定義如表3。BS_PA_MFRS編碼同一尋呼組在尋呼信道上循環的復幀數00020013010401151006101711081119表3 參數BS_PA_MFRMS的編碼4.4.3 傳送B

42、S_PA_MFRMS包含于信息單元“控制信道描述”中,在每個小區廣播的系統消息中傳送。4.4.4 設置及影響根據CCCH、BS_AG_BLKS_RES和BS_PA_MFRMS的定義,可以計算出每個小區尋呼子信道的個數:· 當CCCH_CONF001時:(3BS_AG_BLKS_RES)×BS_PA_MFRMS。· 當CCCH_CONF001時:(9BS_AG_BLKS_RES)×BS_PA_MFRMS。由上述分析可知,當參數BS_PA_MFRMS越大,小區的尋呼子信道數也越多,相應屬于每個尋呼子信道的用戶數越少(參見GSM規范05.02尋呼組計算方式),

43、因此尋呼信道的承載能力加強(注意:理論上尋呼信道的容量并沒有增加,只是在每個BTS中緩沖尋呼消息的緩沖器被增大,使尋呼消息發送密度在時間上和空間上更均勻)。但是,上述優點的獲得是以犧牲尋呼消息在無線信道上的平均時延為代價的,即BS_PA_MFRMS越大使尋呼消息在空間段的時間延遲增大,系統的平均服務性能降低。可見,BS_PA_MFRMS是網絡優化的一個重要參數。網絡操作員在設置BS_PA_MFRMS時建議參考下列原則:· BS_PA_MFRMS的選擇以保證尋呼信道不發生過載為原則,在此前提下應使該參數盡可能小。· 一般建議:對尋呼信道負載很大的地區(通常指話務量很大的區域)

44、,BS_PA_MFRMS設置為110或111(即以8個或9個復幀作為尋呼組的循環);對尋呼信道負載一般的地區(通常指話務量適中的區域),BS_PA_MFRMS設置為100或101(即以6個或7個復幀作為尋呼組的循環);對尋呼信道負載較小的地區(通常指話務量較小的區域), BS_PA_MFRMS設置為010或011(即以4個或5個復幀作為尋呼組的循環)。· 在運行的網絡中應定期測量尋呼信道的過載情況,并以此為根據適當調整BS_PA_MFRMS的數值。4.4.5 注意事項由于同一個位置區(相同LAC)中任何一個尋呼消息必須同時在該位置區內的所有小區中發送,因此同一位置區中每個小區的尋呼信

45、道容量應盡可能相同或接近(指最終計算出每個小區的尋呼子信道數)。4.5 周期位置更新定時器(T3212)4.5.1 定義GSM系統中發生位置更新的原因主要有兩類,一種是移動臺發現其所在的位置區發生變化(LAC不同);另一種是網絡規定移動臺周期地進行位置更新。周期位置更新的頻度是由網絡控制的,周期長度由參數T3212確定。4.5.2 格式T3212由8比特組成,以二進制編碼的方式編碼。編碼格式示于表4。T3212編碼(二進制)T3212編碼(十進制)T3212表示的時間(分)T3212表示的時間(時、分)000000000無窮大無窮大0000000116600000010212120000001

46、13181811111101253151825小時18分11111110254152425小時24分11111111255153025小時30分表4 定時器T3212編碼格式其中1表示6分鐘、2表示12分鐘,以此類推,255表示25小時又30分鐘。編碼0表示本小區無需周期的位置更新。4.5.3 傳送T3212包含于信息單元“控制信道描述”中,在每個小區廣播的系統消息中傳送。4.5.4 設置及影響周期位置更新是網絡與移動用戶保持緊密聯系的一種重要手段,因此周期時間越短,網絡的總體服務性能越好。但頻繁的周期更新有兩個負作用:一是網絡的信令流量大大增加,對無線資源的利用率降低,在嚴重時會直接影響系統

47、中各個實體的處理能力(包括MSC、BSC和BTS);另一方面則使移動臺的功耗增大,使系統中移動臺的平均待機時間大大縮短。因此T3212的設置需權衡網絡各方面的資源利用情況而定。T3212可以由網絡操作員設置,參數的具體取值取決于系統中各部分的流量和處理能力。一般建議在業務量和信令流量較大的地區,選擇較大的T3212(如16小時、20小時,甚至25小時等),而對業務量較小、信令流量較低的地區,可以設置T3212較小(如3小時、6小時等)。對于業務量嚴重超過系統容量的地區,建議設置T3212為0。為適當地設置T3212數值,在運行的網絡上應對系統中各個實體的處理能力和流量作全面的、長期的測量(如M

48、SC、BSC的處理能力,A接口、Abis接口、Um接口以及HLR、VLR等)。上述任何一個環節出現過載時,都可以考慮增大T3212的值。4.5.5 注意事項T3212不宜取得太小,因為它不僅使網絡各個接口上的信令流量大大增加并且使移動臺(特別是手提電話)的耗電量急劇上升。小于30分鐘的T3212(除0以外)可能對網絡產生災難性的影響。4.6 小區信道描述(CellChannelDescription)4.6.1 定義小區信道描述用于讓移動臺知道本小區使用的射頻信道絕對頻道號(Cell Allocation)。4.6.2 格式GSM規范中小區信道描述有多種格式,適用于不同的系統。通常,選擇何種格

49、式可由生產廠商根據運行部門的應用情況設定。4.6.3 傳送小區信道描述在每個小區廣播信道上的系統消息中發送。4.6.4 設置及影響移動站將儲存小區信道描述中給出的頻道表。移動臺用該表格作參考計算移動分配信息(用于跳頻),由于移動臺用于儲存載頻表的區域只能儲存64個頻道號,因此小區信道描述中設置的頻道數應不多于64個(實際應用中一個小區的頻道數一般不會超過64個)。小區信道描述是根據網絡的頻率分配決定的,新建的小區或載頻改變的小區需根據當前小區中使用的頻道號重新設置,在系統正常運行過程中無需調整。4.6.5 注意事項小區信道描述的內容僅用于跳頻,因此當網絡中采用跳頻功能時,必須格外注意小區信道描

50、述的內容是否與小區的實際配置一致。4.7 無線鏈路超時(Radio-Link-Timeout)4.7.1 定義當移動臺在通信過程中話音(或數據)質量惡化到不可接受,且無法通過射頻功率控制或切換來改善時(即所謂的無線鏈路故障),移動臺或者啟動呼叫重建,或者強行拆鏈。由于強行拆鏈實際上引入一次“掉話”的過程,因此必須保證只有在通信質量確實已無法接受(通常的用戶已不得不掛機)時,移動臺才認為無線鏈路故障。為此GSM規范規定,移動臺中需有一計數器S,該計數器在通話開始時被賦予一個初值,即參數“無線鏈路超時”的值。若每次移動臺在應該收到 SACCH的時刻無法譯出一個正確的SACCH消息時,S減1。反之,

51、移動臺每接收到一正確的SACCH消息時,S加2,但S不可以超過參數無線鏈路超時的值。當S計到0時,移動臺報告無線鏈路故障。4.7.2 格式無線鏈路超時由4比特編碼組成,編碼的定義如表5。無線鏈路超時編碼對應的數值(S)0000400018001012001116010020010124011028011132100036100140101044101148110052110156111060111164表5 無線鏈路超時參數編碼定義4.7.3 傳送無線鏈路超時參數由基站在系統消息中發送給移動臺。4.7.4 設置及影響參數“無線鏈路超時”的大小會影響網絡的斷話率和無線資源的利用率。如圖4所示。B

52、APQ圖4 無線鏈路超時參數應用示意圖若小區A和B是兩個相鄰的小區,假設一移動臺在通話過程中由P點移動至Q 點。通常將發生一次越區切換。如果無線鏈路參數設置過小,則因為在A、B小區交界處信號質量較差,很容易在啟動越區切換前引起無線鏈路故障而造成斷話。反 之,若該參數設置過大,則當移動臺停留在P點附近通話時,盡管話音質量已無法接受,網絡卻需很長時間(等到無線鏈路超時)才能釋放相關的資源,從而使資源的利用率變低。因此網絡操作員設置適當的數值至關重要。該參數的設置與系統的實際應用情況密切相關,一般可以參考下列規則:· 在業務量稀少地區(一般指邊遠地區),該參數建議設置在5264之間。

53、83; 在業務量較小,覆蓋半徑較大(一般指郊區或農村地區),該參數建議設置在3648之間。· 在業務量較大的地區(一般指城市),該參數建議設置在2032之 間。· 在業務量很大的地區(通常由微小區覆蓋),該參數建議設置在4 16之間。· 對于存在明顯盲點的小區,或發現在移動過程中斷話現象嚴重的地區建議將此參數適當增大。4.7.5 注意事項在基站一側,同樣有無線鏈路故障的監測,但其監測方式可以是基于上行的 SACCH錯誤情況,也可以基于上行的接收電平和接收信號質量。按GSM規范,基站一側無線鏈路故障監測方式由營運者決定,因此與營運者購置的系統相關。必須注意:上、下行

54、的監測標準應在同一個水平上。4.8 鄰小區描述(NeighbourCellsDescription)4.8.1 定義根據GSM規范,移動臺必須始終測量本小區和鄰小區的BCCH載頻的電平。為了使移動臺知道與當前小區相鄰有哪些小區,在每個小區的系統消息中都會周期廣播鄰小區描述信息,該信息中列出了與當前小區相鄰的小區BCCH載頻的絕對頻道號。移動臺必須從系統消息中提取該信息作為測量鄰區信號的依據。4.8.2 格式鄰小區描述有多種格式可以表示,一般由生產廠商確定。網絡操作員只需輸入鄰區的BCCH載頻號及其相應的BSIC即可。4.8.3 傳送鄰小區描述在每個小區廣播的系統消息中傳送。4.8.4 設置及影

55、響GSM網絡中,小區間的相鄰關系在網絡拓撲設計時已經確定,在建網的過程中必須按照拓撲設計來設置每個小區的鄰區描述信息。另外,當網絡發生改變時,如增加了基站或改變了網絡的頻率配置,網絡操作員必須嚴格地按照改變后的小區相鄰關系重新設置鄰區描述信息。鄰區描述實際上確定了移動臺發生越區切換時,可能的目標小區。鄰區描述設置不當,往往是發生掉話的一個重要原因。另外由于實際的網絡拓撲結構與理論計算經常存在較大的不同,網絡操作員必須根據實際的鄰區關系對鄰小區描述信息進行修改。如圖5所示,DDCQPPQCAABBb)實際的鄰區情況a)理論計算的鄰區情況圖5 鄰區分配示意圖圖中a)是理論計算的鄰區關系圖,可見小區

56、A和C不屬于鄰區。假設一移動臺在通話過程中由點P按所示路徑移動至點Q,則移動臺需經過兩次越區切換,同時由于該路徑上D小區的信號較差因而較易掉話。實際上小區A、B、C和D的實際覆蓋通常如圖中b)所示的情況,因此若在小區A和C中的鄰區描述中相應加入小區C和A的 BCCH載頻號,則當移動臺由P點移動至Q點時一般不容易引起掉話。與小區覆蓋有關的另一個范例示于圖6。ABC小區A的泄漏區圖6 跨區覆蓋示意圖圖中小區A的功率輸出出現了部分的泄漏,覆蓋了遠離該區域的部分(圖中陰影區,即所謂的跨區覆蓋現象。若移動臺在陰影區中通話,且從該區域向基站B或基站C的方向移動,由于在小區A的鄰區描述中沒有小區B和小區C的頻道號碼因此必然引起掉話。跨區覆蓋現象通常是由于基站A的天線位置過高,功率偏大所致,對于GSM建網初期建造的BTS通常有此類問題,因為在建網初期的主要矛盾是覆蓋范圍問題。對于跨區覆蓋現象最佳的解決方案是調整基站A的發射天線位置和傾 角,同時適當地調整基站A的輸出功率以消除基站A對陰影區的覆蓋。但是在實際工程中基站的天線位

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