摘要：本文主要本文通过介绍GSM系统结构，分析网络现存在的问题，对GSM无线网络优化方法进行分析，以达到提高网络服务质量的目的。
关键词：GSM无线网络优化；结构；方法；问题及措施
一、GSM网络基本原理和关键技术
（一）GSM系统结构
GSM数字移动通信系统源于欧洲, 特点是移动通信网的建设, 使系统具有高频谱效率, 使GSM系统的容量效率高, 话音质量总是达到相同的水平, GSM标准所提供的开放性接口, 通过鉴权、加密和TMSI号码达到安全目的, 在SIM卡基础上实现漫游, 终端设备可以租借,仍可达到用户号码不变。GSM系统主要包括交换网络子系统、无线基站子系统、移动台、操作维护子系统构成。
交换网络子系统管理GSM用户和其他网络用户间的通信。其中移动业务交换中心是GSM网络系统的核心部分, 移动业务交换中心从GSM系统内的三个数据库, 根据一定规则获取用户位置登记和呼叫请求所需的全部数据。控制所有BSC的业务提供交换功能, 还支持位置登一记、越区切换、自动漫游等; 拜访位置寄存器VLR是一个动态的数据库, 归属位置寄存器是系统的中央数据库, 鉴权中心AIJC属于HLR的一个功能单元部分, 移动设备识别寄存器EIR存储有关移动台设备参数。无线基站子系统BSS在GSM网络的固定部分和无线部分之间提供中继, 基站控制器BSC是基站收发台和移动交换中心之间的连接点, 基站收发台BTS包括无线传输所需要的各种硬件和软件。移动台MS就是常说的“手机”,最主要的组成部分就是我们常说的移动终端(MS)和客户识别卡(SIM)。操作维护子系统实现GSM网络的管理和监控, 具有辅助功能,如资料的收集、分析与显示等功能。
（二）GSM网络编号计划
移动台的国际身份号码ISDN最大的功能是唯一地识别移动电话的鉴约号码, 如C C :国家码。NDC：国内网络接入号码。SN:用户号码, 采用等长8位编号计划; 国际移动用户识别码唯一地标识了一个GSM移动网的用户;移动台漫游号码M S R N ,即移动用户的特性决定其位置不断变动, 位置区识别码用于移动用户的位置更新,小区全球识别码用于识别一个位置区内的小区
（三）GSM无线网络的关键技术
GSM 移动通信系统使用的频带资源比较有限, 移动通信系统是采用基站设备, 为了满足越来越多的用户需求, 来提供无线服务范围, 必须要在有限的频率范围基站的覆盖范围有大有小, 为此采用多址技术和蜂窝技术, 把基站的覆盖范围称之为蜂窝。全双工工作方式每个方向都用一个频率作发射, 频率复用在不同地理区域相同载波频率, 它是蜂窝移动无线电系统的核心概念, 区域必须隔开足够的距离, 频率复用系统能极大地提高频谱效率.
TDMA空中接口技术在GSM信道可分为物理信道和逻辑信道, 实现多址技术, 一个物理信道就是一个时隙,逻辑信道又可分为业务信道和控制信道。控制信道用于携载信令或同步数据, 业务信道用于携载语音或用户数据。广播信道携带信息目标是小区内所有手机, 公共控制信道包括上行信道和单向下行信道, 再有就是专用控制信道。每一个载频被定义为一个TDMA帧, TDMA的帧号是以固定时间为周期循环编号的, 其信道上一个时隙消息格式叫突发脉冲序列。逻辑信道与物理信道之间的对应关系包括控制信道的映射、业务信道的映射, 信道组合种类可以有多种。分集接收是指接收端对它收到的多个衰落特性互相独立的信号进行特定的处理, 无线信号呈现互相独立的衰落特性。空间分集的依据在于快衰落的空间独立性, 用多个不同的载频传送同样的信息, 两个不同极化的电磁波具有独立的衰落特性, 角度分集的方法是使电波通过几个不同的路径, 时间分集主要用于在衰落信道中传输数字信号。
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二、无线网络优化的方法
一般来说, 无线网络优化可以采用两种方法进行:一是进行参数优化即改变网络的参数设置, 这种方法实施方便, 成本低, 见效快, 适宜在日常工作中进行, 但参数优化的效果往往受到网络物理结构的制约, 当网络结构明显不合理时, 参数优化就无能为力了;二是进行结构优化,即改变网络的物理结构, 包括:改变基站站址、基站高度、小区方向等, 结构优化往往牵涉到基站的搬迁选点、设备安装和天馈线系统的调整等诸多方面, 投资大, 优化周期长, 适宜较长时间进行一次;结构优化效果更为明显, 并能从根本上改善网络质量, 并为参数优化提供必要的前提。当然, 两种优化方法不是决然分开的, 很多时候是相互配合, 互相补充, 特别是在进行结构优化之后, 一般需要作适当的参数调整, 以达到最佳的优化效果。
（一）参数优化
GSM网络有3 种类型的参数:系统控制参数、小区选择与重选参数和网络功能参数, 这些参数根据无线传输环境和网络的变化而进行合理的设置和调整, 是参数优化的主要任务;通过参数的调整, 可以部分消除环境变化对网络造成的不利影响, 也可以调整各基站吸收话务的比例, 以适应话务分布的变化。参数优化的内容可以包括:检查频率的规划是否合理, 小区内载频之间的偏移量是否冲突, 跳频的频点是否存在干扰, 定时器T3101、T3107是否设置合理, 天线的辐射功率是否合理等。
（二）结构优化
结构优化是对网络的物理结构进行调整, 包括不合理的站址、不合理的天线挂高、不合理的小区方向以及不合理的基站规模配置等方面进行调整。
(1)站址整治:原站址由于周围环境的变化不能满足无线传播覆盖要求的或原站址布局不合理的基站进行搬迁。
(2)站型优化:原站型不能达到目前覆盖、容量需求的基站进行调整, 具体包括对网络中的一些全向站或功分站改为小区分裂站。实测数据表明, 小区分裂站的实际覆盖效果优于全向站或功分型基站;小区分裂后基站的载波规模应根据话务量作出相应调整。
(3)天馈线系统优化:原天馈线系统中天线高度、天线增益和性能不满足实际要求的进行调整;当基站的小区方向不能很好地与周围基站相互配合时, 需要进行调整;对狭长公路等特殊地形可采用小波瓣角定向天线。市区基站天线可考虑优先使用电下倾天线；对高山站视设计需要采用塔顶放大器等。
(4)载波调整:将容量相对富裕的基站的载波设备调到话务量和拥塞率较高的基站, 解决网络中的“忙闲不均”问题、提高设备利用效率。
三、GSM网络优化中常见问题及措施
越区覆盖的信号覆盖问题是无线网络的基本问题, 原因在于网络进行扩容,基站的密集程度增加, 某个基站的地势或建筑物较高, 天线的下倾角、方位角设置不合理。越区覆盖的危害性使得某些区域为多个小区所服务,最常见的切换为P B G T 切换, 导致服务小区经常不是主服务小区, 切换频繁,信令流量剧增。要解决越区覆盖现象,必须合理确定主服务小区范围,具体方法如需要下降天线高度等。另外孤岛效应是基站覆盖性问题, 解决孤岛现象的措施主要有: 消除远处意外出现的主服务区, 拒绝远端的话务接入。掉话率的高低直接反映了网络的质量。
在实际的网络优化工作中, 掉话包括弱信号掉话、干扰掉话、切换电话、硬件故障电话、传输质量掉话、网间信令配合或用户行为。掉话解决方法为应尽可能避免出现高阻塞的情况,适当降低小区的允许接入最小电平, 应该增大判决链路失败的门限值,即真正找出切换失败的原因,根据实际话务量的情况,解决干扰掉话定期进行传输同步检查和传输质量检查。
总结
GSM无线网络优化是一项长期的持续性系统工程，需要我们在实践中不断探索，积累经验，学习新技术。只有解决好网络中的各种问题，优化网络资源配置，改善网络运行环境，提高网络运行质量，才能使网络运行在最佳状态，为移动通信业务的发展提供有力的基础保证，真正做到沟通无极限。
参考文献：
[1]GSM无线网络的优化_卢纪宇
[2]GSM无线网络优化_刘尚洪
[3]GSM无线网络优化若干问题探讨_区细成
[4]GSM无线网络优化探究_王冰
[5]浅论GSM无线网络优化方法_邓霞
论文作者:黄祥聪
论文发表刊物:《基层建设》2016年36期
论文发表时间:2017/3/29
标签：基站论文; 信道论文; 网络论文; 无线网络论文; 参数论文; 小区论文; 系统论文; 《基层建设》2016年36期论文;