一、 前言
频率规划是网络优化的基础,频率规划是以某一规划模式为指导思想,以网络结构、话务分布、无线环境为导向,以网络质量为目标,所以同一规划方案在不同地方达到的效果会不同,而且随着网络结构等各方面的变化,同一规划方案在同一地方的不同阶段达到的效果也会不同。因此,如何使我们的频率规划方案更适合当前网络的需要,这是我们网络优化人员进行网络优化的前提。
随着新建的GSM1800基站越来越多,GSM1800频率复用距离越来越短,整网频率干扰越来越大。为了改善网络质量,我们通过对话务统计、路测等大量数据分析,同时结合具体的无线环境,决定对GSM1800整网进行一次全面的频率整治,在原频率规划方案的基础上增加一些新思路,目的是降低GSM1800系统整网干扰,从而改善网络质量,提高网络的各项指标。
二、GSM1800频率规划思路
由于GSM1800系统采用的频率为512-586,共75个频点,而GSM1800网络大部分小区的载波配置在6/6/6以上,因此GSM1800网络目前采用的1/3频率规划方案比较合理,如果采用MRP频率规划方案,则TCH的频率配置只能采用3/9方案,或者4/12方案结合MRP技术。而3/9频率规划方案在GSM系统的常规配置小区中比较难于实现,在许多不规则区域将会出现严重质差,4/12频率规划方案由于采用了MRP技术,频率配置的规率性不强,对以后的网络优化与滚动开站都极不方便。
一) 目前GSM1800 1/3频率规划方案
目前的频率规划方案:512-540中的偶数频点做为BCCH(主频)频点,共15个主频,采用15/5复用方式,512-540的奇数频点和541?586的频点做TCH频点,共60个频点,采用1/3复用方式,共分成6组,每组10个频点。该方案对于基站密度不大,频率复用次数不多,特别是在GSM1800建网早期,会收到比较理想的效果。
这种方案对于目前网络存在如下问题:频率复用距离短,存在一定的主频间同频干扰,对信令行为(直接反映为信令方面的指标,如因主频间干扰造成的在DT测试中的呼叫尝试失败)有一定的影响。另一方面,使用512-540奇数频点的TCH信道会受到相邻BCCH频率的严重干扰。
根据我们长期观察及理论分析,在整个无线环境中,主频对网络的影响最为严重。因为主频是以最大功率并以恒定功率发射,有些无线功能,如下行动态功率控制、下行不连续发射DTXD等,对主频载波不起作用,而且现在网络中绝大多数TCH的每线话务量远小于1ERL,即一个主频载波的输出功率远大于一个TCH载波的输出功率。下面我们做如下假设:
设每线话务=0.3ERL,即每信道(或载波)的平均工作时间(即发射机工作时间)只占33%,那么与全时间工作的主频载波比较将弱化了5dB。
DTXD功能的启动,参与此功能的TCH载波发射机的输出功率比未能参与此功能的BCCH载波发射机的输出功率弱化了3dB。
深度动态功率控制启动后,根据粗略统计效果,TCH载波发射机的输出功率将弱化5dB。
从上述比较结果看:TCH载波的输出功率比BCCH载波的输出功率要弱化近13 dB。而512-540中的奇数频点做为TCH频点,共14个频点,这意味着,每个这样的频点都存在两个BCCH的邻频。随着频率复用度越来越高,为了降低全网的干扰,必须启动下行动态功率控制和DTXD,而下行动态功率控制和DTXD一启动,这14个TCH频点将受到严重的邻频干扰。
二) 目前GSM1800 1/3频率规划方案的改进
根据网络的具体情况,同时结合上述的理论分析,我们在目前所设计的GSM1800 1/3频率规划方案的基础上,做了一些改进,使之更能适合网络。
加大主频复用距离,以512-532共21个频点做为主频,并采用7/21方案。此方案的优点是,加大了主频间的复用距离,同频干扰弱化了许多,同时,一些同频同BSIC带来的影响基本上可以消除。不足的地方是存在部分主频之间邻频,但因为邻频干扰门限值为:C/A=9dB,即邻区主频的信号强度必须比当前小区主频的信号强度高9dB才出现干扰。根据GSM切换机制:切换决定于相邻小区BCCH的信号强度,在邻区主频信号比当前服务小区信号高9dB前,切换已经发生了,即:KHYST+BSC对切换小区的评估+执行时间的影响<9dB,也就是说:主频之间的邻频干扰值C/A不可能达到9dB,网络可以容忍该干扰。
规划时尽量避开主频为邻频的小区交错覆盖。具体执行时,将7个基站中采用第一组频点的基站的三个小区频点采用:2、1、3次序,而不是原来的:1、2、3次序,或者把相邻主频放在地理上前后关系或并行关系的相邻小区上,这样可以尽量避开主频为邻频的小区交错覆盖现象。
如下图所示,有基站A、B、C、D、E、F、G,它们的主频分配方案为:
A B C D E F G
512 513 514 515 516 517 518
519 520 521 522 523 524 525
526 527 528 529 530 531 532
从上图可知,基站A三个小区a、b、c的主频分别为512、519、526,为了尽量避免主频的邻频干扰,我们把基站A三个小区a、b、c的主频分别改为519、512、526。
频率533-586共54个频点做TCH频点,并采用1/3规划方案,每小区可以分配18个频点。18个频点可分成两个Channel Group,54个频点共6个Channel Group(T11、T12;T21、T22;T31、T32),每个Channel Group有9个频点,如下表所示:
Channel Group群1:T11??533 539 545 551 557 563 569 575 581
T12??536 542 548 554 560 566 572 578 584
Channel Group群2:T21??534 540 546 552 558 564 570 576 582
T22??537 543 549 555 561 567 573 579 585
Channel Group群3:T31??535 541 547 553 559 565 571 577 583
T32??538 544 550 556 562 568 574 580 586
当载波数大于4时,配一个Channel Group群,即两个Channel Group;当载波数不大于4时,只需配一个Channel Group,并适当错开以避开同频碰撞,如城区的大亚湾站与新涌站,他们每小区的载波数都不超出4个,其各小区的频率配置如下图所示:
从上述分析可知,该方案的TCH与BCCH之间没有邻频,所以TCH不会受到BCCH的邻频干扰。
三、GSM1800相应的其它调整
GSM1800小区的覆盖范围由于受到信号快衰落的限制,一般情况下只能覆盖至LEVTHR定义的边界,边界的信号强度普遍为-75dBm左右,覆盖的距离比较短,所以在调整中,我们普遍加大GSM1800小区天线的下倾角,以降低覆盖范围外围的幅射能量,减小对前方小区的干扰。同时,由于TCH与BCCH之间没有邻频,因此可以加大下行动态功率控制幅度并全面启动下行不连续发射,以改善全网的噪声干扰环境。
四、城区GSM1800变频效果
经过全面分析,我们决定对城区片GSM1800基站按照上述改进后的GSM1800频率规划方案进行变频。
变频前后话务统计指标比较:变频后城区片GSM1800带内干扰有所降低,三、四、五级干扰均有所下降,指配拥塞从5%以上降到0.5%左右,其他相关指标也有少许改善。城区片GSM1800变频前后干扰比较见下表(4月26号变频):
变频前后路测的各项指标比较:整个城区区域的话音通好率有所提高,由96%左右增至97%左右,原因是:变频后消除了BCCH对TCH的邻频干扰,以及整网噪声干扰环境的改善;覆盖率由99.9%多增至100%,原因是:改善了切换行为,原来因切换迟慢带来的弱信号现象得到了优化;GSM1800网络的占用率由63%左右增至65%左右,原因是:在GSM1800小区上的通话达到质差紧急切换门阀值(QLIMDL、QLIMUL)的机率小了,所以提前切出到GSM900的机会也少了,当然做为切换候选小区而被惩罚的机会也少了。
下面是市区变频前后移动场强覆盖图和话音质量覆盖图:
1.GSM1800变频前市区移动场强覆盖图:
2.GSM1800变频后市区移动场强覆盖图:
3.GSM1800变频前市区移动话音质量覆盖图:
4.GSM1800变频后市区移动话音质量覆盖图:
据以上数据分析,本次变频达到了预期的目的,不仅改善了网络的质量,同时使GSM1800网络更进一步分担GSM900网络的话务,提高GSM1800网络设备利用率。
五、结束语
上述思路主要针对GSM1800系统,对于GSM900系统,由于信号传播模式、干扰特性、穿透特性不相同,网络的结构和话务的分布差别很大。GSM1800小区在LAYER分层中处于优先级,路段上基本由GSM1800网络覆盖;对于室内覆盖,因1800 MHz信号穿透衰耗系数大于900MHz信号,在大部分情况下,GSM1800的室内信号都达不到LAYER门限值,从而大部分室内都由GSM900信号来覆盖。所以对于GSM900网络,我们将努力思考,以寻求一种更好的频率规划方案,同时期望得到各位同仁的多多指教。
QLIMDL:下行信号质差紧急切换门阀值
QLIMUL:上行信号质差紧急切换门阀值
LAYER: 小区分层,微蜂窝为1,普通小区为2,切换排队时,1的优先级最高。