华为双频网规划.docx

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华为双频网规划

目录

第8章双频网规划5

8.1组建双频网的必要性5

8.2GSM1800的传播特性和覆盖方案6

8.2.1GSM1800传播特性6

8.2.2GSM1800的覆盖要求6

8.2.3GSM1800的覆盖方式6

8.3双频网组网结构8

8.3.1独立MSC组网9

8.3.2共MSC/独立BSC组网9

8.3.3共BSC组网10

8.4双频网中的参数11

8.4.1ECSC和MBR11

8.4.2小区选择和重选12

8.4.3关于CBA和CBQ取值16

8.4.4华为双频网涉及的参数18

8.5双频网络之间的话务引导与控制25

8.5.1双频话务引导25

8.5.2华为分层分级别的网络结构26

8.5.3丰富完善的华为切换算法27

8.6不同厂家之间双频配合的问题28

8.6.1分层网络结构的配合28

8.6.2双频切换的配合30

8.6.3双频切换举例31

8.7双频组网工程实施34

8.8GSM1800预规划38

第8章双频网规划

8.1组建双频网的必要性

早期的GSM移动通信网是建立在900M网络上的，随着用户的迅速增加，网络容量亦增长很大。

移动通信频率资源紧张和无线信道的不足成为非常突出的矛盾。

GSM系统扩容有多种方法，包括增加宏蜂窝基站、减小站距；采用紧密频率复用技术（如MRP、1×3等）；微蜂窝；以及半速率应用等方法。

但这些方法均不能从根本上解决网络容量不足的问题。

引入GSM1800（下行：

1805～1880MHz上行：

1710～1785MHz）网络，采用GSM900/GSM1800双频组网方式可以满足GSM网络容量增长的需求。

引入GSM1800有如下优点：

（1）采用与GSM900不同的频段，并且具有高达75M的通信带宽，可以有效解决GSM900的频率资源瓶颈制约。

（2）GSM1800与GSM900在系统组网、工程实施、网络规划、网络维护与支持的业务方面比较一致。

（3）可以重复利用现有的GSM900站址。

所以，建设GSM1800网络是快速、根本性地解决扩容问题的有效手段。

（4）支持900M、1800M双频段的GSM终端增多，使用双频手机的用户数量逐渐增加。

引入GSM1800可以服务这部分用户，缓解900M的容量压力。

8.2GSM1800的传播特性和覆盖方案

8.2.1GSM1800传播特性

900MHz和1800MHz两个频段的电磁波，具有不同的传输特性。

波长越长，绕射损耗越小；而波长或频率与穿透损耗的关系还值得进一步研究或者说还具有不确定性。

1800MHz信号在空间的传播损耗比900MHz信号约大10dB。

8.2.2GSM1800的覆盖要求

（1）室外覆盖

室外覆盖在站距不太大的情况下易实现，如有必要，除了在原GSM900站址建GSM1800外，在某些地方还需要考虑新增站点。

（2）室内覆盖

为保证GSM1800有良好的室内覆盖，市区基站间站距不宜大于1000米。

我国城市建筑多采用钢筋混凝土结构，穿透损耗大，因此建议基站站距在500～800米左右。

8.2.3GSM1800的覆盖方式

（1）热点地区零星覆盖

GSM1800吸收热点区域话务量，GSM1800基站布局分散，初期频率规划简单，在1800基站配置容量小时，网络优化需要解决SDCCH、TCH信道拥塞，双频间的频繁切换；初期投资少。

图8-1GSM1800覆盖方式图

这种双频网的覆盖方式是在原有的GSM900的网络基础上，在话务量较大的某些热点区域建设GSM1800基站，没有形成1800的连续覆盖。

如果双频手机一开始在GSM1800覆盖区通话，当双频用户离开这个覆盖区时，它就会切换到它所在位置的GSM900小区，这种切换就是覆盖引起的频段之间的切换。

同样，当双频手机在GSM900覆盖区通话时，由于该覆盖区的话务量比较大，比较繁忙，那么双频手机就会切换到GSM1800网的覆盖区，这种切换就是容量引起的频段之间的切换（需要设备本身支持）。

此种双频网的覆盖方式的特点是只能缓解短期容量的问题。

而且，由于频繁的频段之间的切换使得信令的负荷增大，从而导致了系统容量的损失。

（2）热点地区连续覆盖

热点地区成片覆盖，可分担的话务量增加，网络容量增大，投资较少。

（3）完善的连续覆盖

如在整个市区实现连续覆盖，可在最大范围内分担900M网络的话务负荷，增大网络容量。

建成的网络层间切换少，运行质量高；站点增多，频率规划可成片规划，网络规划、网络优化的工作量大；建站一步到位，载频按需设置可逐步扩容；投资大，站点难一次选齐。

图8-2GSM900覆盖方式图

这种双频网的覆盖方式的特点在于它容易扩展，满足中长期容量的需要。

它和第一种覆盖方式相比，由于它采用高密度，大面积的覆盖方式，因此它的频段间的切换要比热点覆盖少得多，所以这种方式的信令负荷也比第一种大为减少。

可见这种双频网的覆盖方式是比较理想的。

它和上一种覆盖方式的区别在于GSM1800它并不象第一种方式一样只是GSM900网的一个附属。

在这种方式下它自己单独组成一个网。

8.3双频网组网结构

独立MSC组网、共MSC/独立BSC组网、共BSC组网是双频组网的三种方式。

前两者统称为独立组网，共BSC组网又称为混合组网。

独立组网使局间切换和位置更新相对增多，增加信令链路的负荷。

独立组网存在厂家之间的配合问题。

这几种组网方式在各地都有一些应用，在技术上、工程实施等方面都有各自的优缺点，下面详细介绍。

8.3.1独立MSC组网

图8-3独立MSC组网方式

特点：

Ÿ对原有网络不会造成冲击

Ÿ网络规划清晰，网络数据配置清楚，工程实施容易

Ÿ便于全网的管理，为新业务拓展提供方便

Ÿ网络建设初期投资相对较多，单位用户投资最少

Ÿ引入竞争，从而有效降低设备投资，提高服务质量

ŸMSC和BSC都具有备份，增强网络的安全性

8.3.2共MSC/独立BSC组网

图8-4共MSC/独立BSC组网方式

特点：

Ÿ对原有网络带来冲击

Ÿ需要对NSS重新进行规划，工程实施可能有一定难度

Ÿ扩容余地较小，网络发展时，可能带来工程与维护上的困难

Ÿ网络建设初期投资相对较少，单位用户投资较小

Ÿ可以引入竞争，一定程度上降低设备投资，提高服务质量

ŸBSC具有备份，网络具有一定的安全

8.3.3共BSC组网

图8-5共BSC组网方式

特点：

Ÿ可能对原有网络带来较大冲击，当BSC容量较小时更为明显

Ÿ需要对NSS和BSS重新进行规划，工程实施困难

Ÿ扩容余地小，网络发展时，可能给工程与维护带来较大困难

Ÿ拓展新业务受限

Ÿ无法引入竞争，可能导致价格下降困难及服务改善困难

Ÿ网络建设初期投资最少，单位用户投资最大

8.4双频网中的参数

8.4.1ECSC和MBR

1.ECSC

GSM系统中，移动台的业务能力、支持频段、功率能力和加密能力等由移动台的级别（CLASSMARK）来表征。

移动台的CLASSMARK又有CLASSMARK1、2和3三类。

在一般的GSM系统中，网络可以通过询问移动台的CLASSMARK来了解移动台的各种能力。

在MS与网络处于连接时，网络知道其中的一些特性是很有必要的。

因为SIM卡是与移动设备分离的，当用户改变移动设备时，可能不告诉网络，因此这一指示必须在每个连接的一开始就通知网络。

这就是移动台类别的目的。

ECSC（EARLYCLASSMARKSENDINGCONTROL）参数指示了多频MS是否能够通过BTS向BSC发送早期类别修改消息。

此功能允许MSC一得到有关多频消息的指示就将它传送给目标BSC，它的作用能加速呼叫建立过程并允许在必要的情况下及时地执行切换。

ECSC的取值可以是Y或N。

Y表示移动台一旦建立链路后需立即向网络报告它的CLASSMARK3；N则表示移动台不允许主动向网络报告它的CLASSMARK3。

由于CLASSMARK3中的主要信息针对于双频应用，因此，在单频GSM应用区应设置ECSC为N；在双频GSM应用区应设置ECSC为Y（但华为公司的研究发现该参数设置为Y时会影响手机开机上网速度）。

2.MBR（多频段指示）

在单频段的GSM系统中，移动台向网络报告邻区测量结果时，只需报告一个频段内信号最强的6个邻区的内容。

当多频段共同组网时，运营者通常根据网络的实际情况希望移动台在越区切换时，优先进入某一个频段。

因此希望移动台在报告测量结果时不仅根据信号的强弱，还需根据信号的频段。

参数“多频段指示（MBR）”即用于通知移动台需报告多个频段的邻区内容。

0：

移动台需根据邻区的信号强度，报告6个信号最强的NCC已知的且是允许的邻区测量结果，而不管邻区处于哪个频段。

1：

移动台需报告邻区表中包含的每个频段（不包含当前服务区所用频段）的、信号强度最强、NCC已知且是允许的一个邻区测量结果。

在剩余位置上报告当前服务区所用频段中的邻区。

若还有剩余位置，则报告其余邻区的情况，而不管邻区处于哪个频段。

多频段指示（MBR）的取值范围是0～3。

在多频段应用的环境下，它的取值与各个频段中的业务量有关。

一般在设置时可以参考下列原则：

Ÿ各频段的业务量基本相同，运营者对频段无选择性时，应设置多频段指示为“0”。

Ÿ各频段的业务量明显不同，运营者希望移动台能优先进入某一频段，应设置多频段指示为“3”。

Ÿ介于上述两种情况间时，可设置多频段指示为“1”或“2”。

8.4.2小区选择和重选

1.小区选择

小区选择时，手机应用路径损耗准则参数C1：

C1=RLA_C-RXLEV_ACCESS_MIN-MAX（（MS_TXPWR_MAX_CCH-P）,0）

对DCS18003类手机而言，C1为：

C1=RLA_C-RXLEV_ACCESS_MIN-MAX（（MS_TXPWR_MAX_CCH+POWEROFFSET-P）,0）

其中各参数含义如下：

RLA_C：

移动台平均接收电平，单位：

dBm

RXLEV_ACCESS_MIN：

移动台允许接入的最小接收电平，单位：

dBm

MS_TXPWR_MAX_CCH：

控制信道最大功率电平，单位：

dBm

P：

移动台最大发射功率电平，单位：

dBm

POWEROFFSET：

DCS18003类手机所使用的与MS_TXPWR_MAX_CCH相关联的功率偏移值，单位：

dB。

手机开机后会选择一个合适的小区驻留。

手机所选择的小区的C1值必须大于0，同时还要判断小区是否被禁止接入、小区的优先级等因素。

在满足C1标准的前提下，手机将选择优先级高的小区。

参数RXLEV_ACCESS_MIN值的设置影响C1值的大小。

由于GSM1800频段的信号衰耗较大，在GSM1800与GSM900共存的情况下，为了使双频手机能够尽可能驻留在GSM1800系统，可以通过设置小区的CBQ（CELLBARQUALITY）和CBA（CELLBARACCESS）值，来控制小区选择的优先级。

GSM1800小区的信号强度通常低于GSM900，因此设置GSM1800小区的优先级为“正常”，GSM900为“低”，这样在小区信号满足C1准则的前提下，通过该参数的设置，使双频手机优先选择GSM1800小区。

CBQ

CBA

小区选择优先级

小区重选优先级

0

0

正常

正常

0

1

禁止

禁止

1

0

低

正常

1

1

低

正常

图8-6小区选择图例

2.小区重选

在空闲模式时，手机停留在所选小区中，通过接收系统消息来获得BA列表，测量该列表中邻近小区BCCH载频的信号电平。

MS记录其中信号电平最大的6个相邻小区，并从中提取出每个相邻小区的各类系统消息和控制信息，在满足一定的条件时，手机将从当前小区转移到另一个小区，即小区重选。

小区重选不分优先级，在合适条件下MS重选C2值大的小区。

根据C2算法，通过设置CRO、TO、PT等参数调整C2值，使GSM1800的C2值大于GSM900，使GSM1800小区信号低于GSM900情况下，通过参数设置仍可使双频手机重新选择到GSM1800小区。

图8-7空闲模式下的小区重选图例

与小区选择时应用参数C1相对应，小区重选时使用路径损耗准则参数C2。

C2由下式决定：

C2=C1+CELL_RESELECT_OFFSET-TEMPORARY_OFFSET*H（PENALTY_TIME-T）当PENALTY_TIME<>31时；

C2=C1-CELL_RESELECT_OFFSET当PENALTY_TIME=31,

其中：

CELL_RESELECT_OFFSET：

小区重选偏置CRO，用来人为修正C2

TEMPORARY_OFFSET：

临时偏置TO

PENALTY_TIME：

惩罚时间PT，决定TO的作用时间。

T：

为一定时器，其初始值为0，当某小区被移动台记录在信号电平最大的六个邻区表中时，对应该小区的计数器T开始计数，精度为一个TDMA帧（约4.62毫秒）。

当该小区从移动台信号电平最大的六个邻区表中去掉时，相应的T被复位。

先前的服务小区与其它邻近小区处理一样。

H（x）：

对非服务小区（邻区）而言：

H（x）=0当x<0

=1当x³≥0

对服务小区而言：

H（x）=0

8.4.3关于CBA和CBQ取值

在目前900/1800双频组网中，存在以下一些客观现象：

（1）通过小区重选中CRO的取值，使手机可以很容易从900M网络重选上1800M网络而引导话务；但是在独立MSC组网中，由于LAC不一致又多了一次位置更新（即如果手机开机时选择900M小区，通过CRO重选上1800M时又会进行一次位置更新）。

（2）1800M覆盖不是很连续，特别在室内，手机开机时可能根本就不能找到1800M信号而最终只能选择900M小区。

（3）单频900M手机还存在相当比例。

按照通常做法，通过CAQ和CBA的取值，使900M小区为低优先级小区，而1800M小区为正常优先级，但是在很多情况下（上述2、3中情况）造成手机开机时上网速度慢。

为避免这种情况，网络按如下设置：

（1）现在网络情况下，设置CBA和CBQ使900M小区和1800M小区具有相同的正常优先级，当手机开机时以最快的速度上网，而引导话务用CRO来实现。

在独立MSC组网时这造成了一次多余的位置更新，在目前1800M覆盖不好的情况下，此次位置更新在总的位置数量中可以不用考虑。

而在共MSC组网中这仅仅表现为多了一次小区重选。

（2）当1800M网络基本达到连续覆盖并且手机绝大部分为双频手机时，在要求1800M承担大部分话务的前提下，我们通过设置CBA、CBQ使1800M小区拥有较高优先级，基本可以保证手机开机就上1800M小区并且绝大部分不会再重选上900M小区。

8.4.4华为双频网涉及的参数

1.系统消息方面的参数配置

双频组网时，GSM1800的主要小区参数设置如下：

表8-1GSM1800小区参数设置

参数名称

缺省值

建议值

备注

双频段相关参数

ECSC

否

是

小区重选参数指示

否

是

附加重选参数指示

否

否

多频报告（MBR）

无

3

小区选择参数

小区存取允许（CBA）

否

是

CBA＝0，CBQ＝0，小区选择优先级:

normal

小区禁止允许（CBQ）

否

否

手机最小接收信号等级

无

10

小区重选参数

小区重选偏移

无

10

CRO＝20dBm，根据信令信道、话音信道的拥塞情况调整

小区重选临时偏移

无

0

TO=0

小区重选惩罚时间

无

0

PT=0

小区重选磁滞参数

0dB

8dB

注：

未提及的参数可按常规设置，下同。

2.切换参数

表8-2切换控制数据表

参数名称

缺省值

建议值

备注

时间参数

业务信道切换最小时间间隔

6

6

信令信道切换最小时间间隔

2

0

能很快直接重试

连续切换最小时间间隔

6

6

新紧急切换最小时间间隔

6

6

功能开关

进行共BSC/MSC调整允许

否

（是）

允许在MSC内优先切换

信令信道切换允许

否

否

惩罚处理允许

是

是

小区内切换允许

是

否

小区内切换建议暂时关掉

负荷切换允许

否

否

快速移动微小区算法允许

否

否

接收电平快速下降算法允许

否

否

BTS测量报告预处理

否

视基站是否支持而定

传送原始测量报告

否

否

与电平快速下降同步打开

传送BS/MS功率级别

否

是

表8-3小区描述数据表

参数名称

缺省值

建议值

备注

小区标识属性

BCCH号

属于冗余参数，应与载频配置表、BSC小区表等表中的内容一致。

CGI

网络色码

基站色码

小区切换属性

小区所在层

第三层

第二层

1800主力层在第二层

小区优先级

优先级2

优先级2

优先级在需要时调

层间切换门限

20

25

层间切换磁滞

3

4

速度惩罚值

30

30

速度惩罚时间

40

40

MS最大发射功率控制等级

5

0

{30,28,26,24,22,20,18,16,14,12,10,8,6,4,2,0,36,34,32}

切换候选小区最小下行功率

10

15

M准则中使用

表8-4外部小区描述数据表

参数名称

缺省值

建议值

备注

小区标识属性

BCCH号

属于冗余参数，应与外部小区配置的相应内容一致。

CGI

网络色码

基站色码

小区切换属性

小区所在层

第三层

第三层/第一层

900主力层在第三层，900微蜂窝在第一层

小区优先级

优先级2

优先级2

优先级在需要时调

层间切换门限

25

25

层间切换磁滞

3

4

速度惩罚值

30

30

现在不用这两个参数，用时，可根据小区大小调整。

速度惩罚时间

40

40

MS最大发射功率控制等级

5

5

{39,39,39,37,35,33,31,29,27,25,23,21,19,17,15,13,11,9,7,5};5对应33，2W

切换候选小区最小下行功率

10

10

M准则中使用

表8-5紧急切换数据表

参数名称

缺省值

建议值

备注

TA

紧急切换TA限制

63

63

BQ

紧急切换下行链路质量限制

50

40

紧急切换上行链路质量限制

50

40

表8-6负荷切换数据表

参数名称

缺省值

建议值

备注

门限

负荷切换启动门限

5

5

等级0～7，分别表示以下百分比的负荷：

{0,50,60,70,75,80,85,90}

负荷切换接收门限

2

2

控制参数

负荷切换带宽

25

25

分级负荷切换周期（秒）

10

40

由于负荷计算滞后，最好取值范围在30～60s

分级负荷切换步长

5

10

表8-7正常切换数据表

参数名称

缺省值

建议值

备注

门限

上行链路边缘切换门限

13

28

单位为等级，需按实际情况调整。

下行链路边缘切换门限

13

28

控制参数

边缘切换统计时间（秒）

5

3

考虑让边缘切换更敏感些

边缘切换持续时间（秒）

4

2

层间切换统计时间（秒）

5

3

层间切换持续时间（秒）

4

2

3.其它参数

表8-8直接重试开关与功控参数

参数名称

缺省值

建议值

备注

允许直接重试

否

是

小区呼叫控制表

功控

期望稳定下行链路信号强度

35

基站功率控制数据表

期望稳定状态信号强度

5

35

MS功率控制数据表

8.5双频网络之间的话务引导与控制

8.5.1双频话务引导

话务控制，对双频网建设初期来讲，主要是如何利用1800M为900M分担话务流量的问题。

在话务控制方面，根据建设GSM1800网络的初衷，可按如下原则引导话务：

（1）在双频网建设初期，尽量由1800M小区吸收双频用户，减轻GSM900系统的负荷。

（2）网上双频用户达到一定数量时，各频段分担话务量，以尽量减少双频切换为目的。

具体调整各种参数设置，就可以实现不同的话务控制策略。

首先，在空闲模式下，当用户开机进行小区选择和在待机状态进行小区重选的时候，通过系统消息参数、包括CBQ（CellBarQualify）、CBA（CellBarAccess）、CRO、TO、PT的设定，使1800M小区拥有更高的优先级或者更优的邻近小区测量比较值，用户尽可能多地守候在1800M小区，从而呼叫也将建立在1800M小区。

其次，当手机在呼叫建立过程中，如果服务小区出现了话务拥塞情况，利用直接重试功能将该移动台指配到相邻小区的空闲TCH，调整话务的分配。

最后，在通话状态下，通过小区分层分级别（HCS），尽可能多地让话务流向低层低级别的1800M的小区，并且使用华为的多种双频切换算法，使小区的话务负荷更为合理。

图8-8全程话务引导与控制策略

分层分级别网络设计和双频切换算法是双频网话务引导和控制的核心部分，下面对此进行详细说明。

8.5.2华为分层分级别的网络结构

华为分层网络设计将覆盖同一个地域的GSM系统分为四层：

高层也就是第四层伞状蜂窝一般是大覆盖的900M小区，其主要作用有两点：

实现高层覆盖和快速移动台的接续。

中层由900M的宏蜂窝小区组成，这是系统的主力小区层，目前大部分用户集中在这一层。

再下一层由覆盖面积与900M小区相似的1800M小区组成，解决频率资源不足的问题，是将来双频用户的主力小区层。

最底层是微蜂窝，主要是满足热点和盲点地区的需求。

图8-9小区分层结构

考虑到网络未来的发展，为了使网络的规划与优化更加细致、灵活，分层还需与进一步的分级相结合，也就是说，每一层再细化为若干个级。

对应于这4层中的每一层，可以再分别设置成16个优先级，以满足网络优化时局部地区话务负荷调整的需要。

这种网络分层分级别的设计思想是充分考虑了与目前网络设备的配合以及未来网络的发展的需求。

从话务的优先权角度来说，层和级越低的蜂窝小区优先权越高，即低层的蜂窝小区优先吸收话务。

8.5.3丰富完善的华为切换算法

双频切换算法主要内容包括：

（1）分层分级别切换算法，网络支持4层每层多达16级的小区优先级别控制；

（2）紧急切换算法，对TA、BQ及电平快速下降等各种紧急情况进行处理；

（3）负荷分担切换算法，实现小区间负荷分担；

（4）基于速度敏感性的切换