广东移动双频网络地研究资料报告材料.docx

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广东移动双频网络地研究资料报告材料

省双频网络组网原则、网调模型

及相应工程实施方式研究报告

移动通信有限责任公司网络优化中心

2020年11月12日

编制说明

一、项目背景

省GSM移动通信网正处于飞速发展时期，网络容量和用户数量均在迅速增加。

为了满足不断增长的市场需求，在继续建设优质GSM900网络的同时，移动已经开始大规模开展GSM1800网络的建设。

相对单一频段的GSM900网络而言，加入GSM1800后的双频网更为复杂，因此世界上其它地区一般都将1800频段与900频段作为两个毫无干连的网络，各自独立向用户提供服务。

很显然，由于国情不同，我们不能采取这种简单而有效的双频网组网方法。

从所使用的设备上看，目前在、、等地区的GSM1800网络与GSM900网采用相同厂家（爱立信系统）的设备，而、等八个地区则采用与GSM900不同厂家的设备（西门子系统）。

无论是否使用相同厂家的设备，双频网络的组是非常错综复杂，尤其是后者更加难于控制。

后者由于无法将900频段小区与1800频段小区置于相同的BSC或MSC的控制之下，如果不采取切实有效的措施加以解决，会造成大量的局间

话务与信令方面的问题，从而无法保证双频网络的正常运行。

因此，需要采取新的组网原则，以适应双频网的工程建设。

二、项目构思及实施慨况

本项目主要研究省当前在、等八个地区建设中的双频网络，它们属于双频网几种组成中最难于控制的一种情况，即不但在同一地区使用不同厂家设备，而且1800小区与900小区共用站址，彼此相互覆盖。

并且由于上述八个地区的1800网络设计容量极为有限，如果简单搬用"1800优先"原则，势必会导致话务拥塞、信令负荷太大等后果，使网络运行质量急剧下降；如果采用"900优先"原则，又会使1800系统处于超低话务负荷的空转状态，浪费网络资源。

针对以上情况，我们设计了一种灵活有效的双频网络分层方法，称为"部优先、高低搭配"原则。

这种新颖的网络分层控制方法可以有效地克服"1800优先"或"900优先"原则的先天缺陷，能解决话务负荷与网络运行质量两者之间的矛盾。

项目组根据"部优先、高低搭配"原则指导进行八个地区的无线参数设计，组织各地网络的变频割接工作，将各地区的1800基站投入运行，然后收集路测与话务统计数据，观察网络运行情况，通过各方面的调整使网络达到动态平衡状态，最终可以正常、稳定地运行。

本阶段的工作从2000年6月开始到10月初结束。

从2000年10月到2001年1月是项目研究的第二个阶段。

在此阶段中，本项目进行网调模型研究并得出相应的解决方案，在双频手机用户迅速增加的的同时成功保持了网络的平衡状态，基本解决了出现的各种问题。

从2001年1月到4月，本项目对使用相同厂家设备的、双频网络，探讨了它们的组网原则，并研究"部优先、高低搭配"原则及网调模型对它们的积极影响。

在工程实施方式上，探讨1800与900网络基站工程的相互影响，并进一步研究"部优先、高低搭配"原则在采取"滚动开站"方式下的可行性。

本项目研究报告在2001年4月最终定稿，项目小组并于5月16日组织进行了项目初验。

针对初验中提出的问题，项目小组对研究报告中相关的章节进行了修改和充实。

本项目的研究对的双频网络建设起到了积极的指导作用；另一方面，在工程完成之后，根据本项目研究的成果，可以促进双频网的维护与优化工作，从而保证了双频网络的运行质量，为用户提供良好的服务，为企业树立良好的形象与优质的品牌，创造了良好的经济效益和社会效益。

摘要

本项目研究省当前在、等八个地区建设中的双频网络，它们属于双频网几种组成中最难于控制的一种情况，即不但在同一地区使用不同厂家设备，而且1800小区与900小区共用站址，彼此相互覆盖。

并且由于上述八个地区的1800网络设计容量极为有限，如果简单搬用"1800优先"原则，势必会导致话务拥塞、信令负荷太大等后果，使网络运行质量急剧下降；如果采用"900优先"原则，又会使1800系统处于超低话务负荷的空转状态，浪费网络资源。

针对以上情况，我们设计了一种灵活有效的双频网络分层方法，称为"高低搭配、部优先"原则。

这种新颖的网络分层控制方法可以有效地克服"1800优先"或"900优先"原则的先天缺陷，能较好地解决话务负荷与网络运行质量两者之间的矛盾。

首先我们根据"高低搭配、部优先"原则进行八个地区的无线参数设计，组织各地网络的变频割接工作，将各地区的1800基站投入运行，然后收集路测与话务统计数据，观察网络运行情况，通过各方面的调整使网络达到动态平衡状态，最终达到了正常、稳定地运行。

其次，由于变频之后网络只是处于一种暂时的平衡状态，各地的网络会随着双频手机用户的增加而打破平衡，这就需要有一个网络调整模型以随时解决可能出现的问题，本项目进行了网调模型研究并得出了相应的解决方案。

第三，对于使用相同厂家设备的、双频网络，我们在理论上初步探讨其组网原则，研究了"高低搭配、部优先"原则及相应网调模型对它们的积极影响。

第四，对于工程实施方式上，着重于探讨1800与900网络基站工程的相互影响，并进一步研究了"高低搭配、部优先"原则在采取"滚动开站"方式下的可行性。

通过本项目的研究，在工程完成之后，可以为用户提供一个优质的双频移动通信网

络。

根据项目研究得出的网调模型，对双频网络的优化与维护工作，对今后省双频网络的建设工作，可以作为很好的借鉴，从而保证双频网络的运行质量，为用户提供良好的服务，为企业树立良好的形象与优质的品牌，获取更多的经济效益和社会效益。

一、概述8

二、"高低搭配、部优先"的组网原则9

2.1引入新组网原则的技术背景9

2.2空闲模式与激活模式11

2.3"高低搭配、部优先"原则的含义11

三、"高低搭配、部优先"原则的具体实现12

3.1番禺三阶段变频割接13

3.21800频段电波传播特性15

3.3各阶段话务情况16

3.4空闲模式下应采取高门槛策略17

3.5"高低搭配"可以平衡繁忙小区的话务负荷18

3.6"部优先"原则将话务成功控制在本网络18

3.7西门子与爱立信系统信令协作问题19

3.8其它六个地区割接变频的情况19

3.9变频割接的情况23

四、双频网网络调整模型24

4.1建立网调模型的必要性24

4.2双频网公共参数25

4.3西门子1800部小区（InnerCells）的参数设置26

4.4西门子1800边缘小区（BorderCells）的参数设置27

4.5西门子1800空穴边缘小区（HoleBorderCells）的参数设置28

4.6西门子1800孤立小区（LonelyCells）的参数设置29

4.7调整CRESOFF对网络话务量的影响30

4.8调整RXLEVAMI与RXLEVMIN对网络话务量的影响31

4.9参数CRESOFF和RXLEVAMI相互制约32

4.10增大CELLRESH可以减少不必要的LocationUpdating33

4.11调整PENTIME对网络话务量的影响34

4.12增加SDCCH信道以降低信令信道拥塞率36

4.13使用CELLBAR来降低特定小区的话务量36

4.14灵活定义爱立信参数MBCCHNO37

4.15门户小区（DoorCells）38

五、对使用相同厂家设备双频网的研究分析39

5.1省GSM1800网络现状及组网方式分析39

5.2不同组网方式的参数设置41

六、滚动开通基站模式下的双频网建设方法46

6.1双频网络的特点46

6.2滚动开通基站方法、流程47

6.3滚动开通基站下的双频网络建设方法49

七、西门子GSM1800网存在的问题49

八、对今后网络规划的建议50

一、概述

省GSM移动通信网正处于飞速发展时期，网络容量和用户数量均在迅速增加。

为了满足不断增长的市场需求，在继续建设优质GSM900网络的同时，移动已经开始大规模开展GSM1800网络的建设。

相对单一频段的GSM900网络而言，加入GSM1800后的双频网更为复杂，因此世界上其它地区一般都将1800频段与900频段作为两个毫无干连的网络，各自独立向用户提供服务。

很显然，由于国情不同，

我们不能采取这种简单而有效的双频网组网方法。

从所使用的设备上看，目前在、、等地区的GSM1800网络与GSM900网采用相同厂家（爱立信系统）的设备，而、等八个地区则采用与GSM900不同厂家的设备（西门子系统）。

无论是否使用相同厂家的设备，双频网络的组是非常错综复杂，尤其是后者更加难于控制。

后者由于无法将900频段小区与1800频段小区置于相同的BSC或MSC的控制之下，如果不采取切实有效的措施加以解决，会造成大量的局间话务与信令方面的问题，从而无法保证双频网络的正常运行。

本项目研究省当前在、等八个地区建设中的双频网络，它们属于双频网几种组成中最难于控制的一种情况，即不但在同一地区使用不同厂家设备，而且1800小区与900小区共用站址，彼此相互覆盖。

并且由于上述八个地区的1800网络设计容量极为有限，如果简单搬用"1800优先"原则，势必会导致话务拥塞、信令负荷太大等后果，使网络运行质量急剧下降；如果采用"900优先"原则，又会使1800系统处于超低话务负荷的空转状态，浪费网络资源。

针对以上情况，我们设计了一种灵活有效的双频网络分层方法，称为"高低搭配、部优先"原则。

这种新颖的网络分层控制方法可以有效地克服"1800优先"或"900优先"原则的先天缺陷，能较好地解决话务负荷与网络运行质量两者之间的矛盾。

首先我们根据"高低搭配、部优先"原则进行八个地区的无线参数设计，组织各地网络的变频割接工作，将各地区的1800基站投入运行，然后收集路测与话务统计数据，观察网络运行情况，通过各方面的调整使网络达到动态平衡状态，最终达到了正常、稳定地运行。

其次，由于变频之后网络只是处于一种暂时的平衡状态，各地的网络会随着双频手机用户的增加而打破平衡，这就需要有一个网络调整模型以随时解决可能出现的问题，本项目进行了网调模型研究并得出了相应的解决方案。

第三，对于使用相同厂家设备的、双频网络，我们在理论上初步探讨其组网原则，研究了"高低搭配、部优先"原则及相应网调模型对它们的积极影响。

第四，对于工程实施方式上，着重于探讨1800与900网络基站工程的相互影响，并进一步研究了"高低搭配、部优先"原则在采取"滚动开站"方式下的可行性。

通过本项目的研究，在工程完成之后，可以为用户提供一个优质的双频移动通信网络。

根据项目研究得出的网调模型，对双频网络的优化与维护工作，对今后省双频网络的建设工作，可以作为很好的借鉴，从而保证双频网络的运行质量，为用户提供良好的服务，为企业树立良好的形象与优质的品牌，获取更多的经济效益和社会效益。

二、"高低搭配、部优先"的组网原则

2.1引入新组网原则的技术背景

移动从五期工程开始在GSM1800网络中引进西门子系统，部署在、等八个地区。

由于目前在GSM900网络上运行的设备均为爱立信系统，因此从技术

角度看，前者的介入给当前网络带来多个方面的问题，其中最突出的是组网原则问题。

如果简单搬用"1800优先"原则，由于1800系统容量不敷使用，会导致话务拥塞、信令负荷太大等后果，使网络运行质量急剧下降；如果采用"900优先"原则，又势必导致1800系统处于超低话务负荷的空转状态，浪费网络资源。

以番禺移动网络为例，可以说明确实存在上面提及的各种问题。

番禺地区的话务简况（2000年7月）：

实际用户数量203,730

估计双频手机数量150,000

GSM900无线容量293,265

GSM900交换容量250,000

西门子1800无线容量46，000

西门子1800交换容量36，000

一方面，当地实际用户为20万，而GSM900网络的无线容量为29万，交换容量为25万，均能满足当前的用户需求；另一方面，双频手机用户数量为15万以上，已远远超过GSM1800网络的最大容量。

因此表现在组网原则上，假如采用1800优先的原则，很显然大大超过了1800系统的话务负荷能力，会引起话务拥塞、信令负荷上升，导致网络各项指标降低、运行质量急剧下降。

假如采用900优先原则，毫无疑问，900频段网络会吸收绝大多数的话务，1800网络将处于超低话务负荷的空转状态，这样就浪费了花大量投资建设起来的网络资源。

以往所谓的"1800优先"或"900优先"只是简单地将两个频段网络定义为两层，一层为高优先级，另一层为低优先级。

就是说无论手机处于空闲模式还是激活模式，它们总是优先接入规定为高优先级那个频段的网络。

如前所述，这种简单的分层方法不能解决双频网存在的问题。

针对以上情况，我们设计了一种灵活有效的双频网络分层方法，称为"高低搭配、部优先"原则。

这种分层方法进一步将两种工作模式下的层间关系独立出来，在激活模式下采用"部优先"原则，在空闲模式下采用"高低搭配"的原则。

2.2空闲模式与激活模式

移动手机开机后，如果未发起呼叫或作为被叫，则它所处的状态就定义为空闲模式状态。

空闲模式下手机的行为由移动手机通过接收基站BCCH载波上广播的参数来进行控制。

空闲模式手机具有以下四种行为：

a）PLMN选择

b）小区选择

c）小区重选

d）位置更新

移动手机开机后，如果它发起呼叫或作为被叫，则它所处的状态就定义为激活模式状态。

激活模式下的手机通过系统部各种算法处理包括切换、信道指配、跳频、DTX、动态功率控制等过程，激活模式下本项目所关注的主要是如何对切换过程实施有效的控制。

2.3"高低搭配、部优先"原则的含义

用户一旦开机接入网络，只要不打，就一直处于空闲模式状态。

而"高低搭配"是指在空闲模式下将两个频段的小区分为三层，其中一个频段分属第一、第三层，另一频段属第二层（第一层为最高优先级，第三层为最低优先级）。

空闲模式下的网络分层通过改变C1、C2算法中的相关参数进行控制。

例如，我们可以将1800频段设置为第一、三层，900频段设置为第二层。

当用户进行通话时，不管是作为被叫方还是主叫方，他都处于激活模式状态。

"部优先"原则是指在激活模式下，用户处于哪个频段的小区，则该频段的邻小区即为该服务小区的高优先级邻小区，另一频段的则为低优先级邻小区。

例如当用户在900频段小区打时，在他看来，他的众多邻小区之中，属于900频段的为高优先级小区，1800频段的为低优先级小区；如果他从服务小区向其它小区移动，他会优先切换到900小区中去。

反之当服务小区为1800小区时，他将优先切换到1800小区中去。

相对于简单的1800优先或900优先的分层控制，这样的网络分层具有明显的优点：

第一，在激活模式下网络被分为泾渭分明的两层，可以很好地避免产生不必要的LocationUpdating；第二，可以尽量将话务保留在本频段网络，能大量减少两个频段的网间切换与信令负荷。

第三，可以通过"高低搭配"灵活有效地控制系统的登记用户数量。

1800高

900中间优先级

1800低

图

（1）：

"高低搭配、部优先"的组网原则（其中箭头表示小区间优先切换的方向）

三、"高低搭配、部优先"原则的具体实现

"高低搭配、部优先"的组网原则是在移动双频网的建设过程根据实际情况，经过长时间、大量的实验总结出来的。

首先是在番禺进行割接变频，初步确定采取"高低搭配、部优先"的组网原则，然后在全省其余七个地区根据此原则开展大规模的双频网工程建设。

下面主要以番禺双频网为例，结合其余七个地区（、、江门、、、、）的情况对"高低搭配、部优先"组网原则的具体实现加以阐述。

3.1番禺三阶段变频割接

根据番禺地区的基站分布、网络容量以及用户数量、话务量等情况考虑，一方面，番禺地区用户数量为20万，而GSM900系统的无线容量及交换容量均超过20万，可以满足实际需求；另一方面，由于双频手机用户数量已远远超过GSM1800网络容量，因此从安全角度出发，将双频网试验分为三个阶段。

step1:

（07/15~07/17）

将900与1800网络分为两层，主体为900网络优先。

但所谓900优先只是指在空闲模式的情况。

在激活模式

采用"部优先"的分层控制方法。

主要参数设置如下:

Step1:

900高优先级（Ericsson）1800低优先级（Siemens）

空闲模式的参数设置CBQ=HIGHCBQ=1

CRO=0（0dB）CRESOFF=5（10dB）

TO=0TEMPOFF=0

PT=0PENTIME=31

CRH=4（8dB）CELLRESH=4（8dB）

激活模式的参数设置LEVEL=2（900小区）PL=7（1800小区）

LEVEL=3

（1800小区）PLNC=7（1800邻小区）

PLNC=11（900邻小区）

表1

step2：

（07/17~07/19）

将19个1800小区（60个载波）在空闲模式时的优先级改为比900优先，但其余62个小区（118个载波）仍保持在step1阶段的900优先状态。

激活模式仍采用"部优先"的分层控制方法。

主要参数设置如下：

Step2:

1800高优先级

（Siemens）900中间优先级

（Ericsson）1800低优先级

（Siemens）

空闲模式

的参数设置CBQ=0CBQ=HIGH（边界小区）

CBQ=LOW（部小区）CBQ=1

CRESOFF=8（16dB）CRO=0（0dB）CRESOFF=8（16dB）

TEMPOFF=0TO=0TEMPOFF=0

PENTIME=0PT=0PENTIME=31

CELLRESH=7（14dB）CRH=4（8dB）CELLRESH=7（14dB）

激活模式的参数设置PL=7LEVEL=2（900小区）PL=7

PLNC=7（1800邻小区）LEVEL=3（1800小区）PLNC=7（1800邻小区）

PLNC=11（900邻小区）

PLNC=11（900邻小区）

表2

step3（07/19~07/24）

以step2的网络运行情况为参考，逐步增加空闲模式下1800高优先级小区的数量，最后将所有1800小区都设置为高优先级。

然后观察网络运行状况，对某些TCH、SDCCH话务拥塞的1800小区，在采用各种措施均无法改善其话务质量的情况下，可以将其调整成低优先级。

此时网络在空闲模式即处于一种"高低搭配"的状态。

在激活模式仍采用"部优先"的分层控制方法。

计划通过各项调整使网络达到动态平衡状态，最终可以正常、稳定运行。

参数设置方面与step2相差不大。

7月15日上午8:

00开始基站割接，将所有29个西门子基站（178个载波）投入运行。

此后历经三个阶段，到7月24日割接顺利结束，网络运行正常，各项指标良好。

3.21800频段电波传播特性

在已知工作频率、GSM900的传播衰耗可用Cost-231-Hata模型来预测：

L900=46.3+33.9log900-13.82logh1-α（h2）+（44.9-6.55h1）logd+Cm

GSM1800的传播衰耗也可用Cost-231-Hata模型来预测：

L1800=46.3+33.9log1800-13.82logh1-α（h2）+（44.9-6.55h1）logd+Cm

其中h1、h2分别代表基站、手机的高度；密集市区时Cm=3dB,一般市区Cm=0dB。

这样,L900-L1800=-10.21dB。

这说明了在共站址的情况下，GSM1800的传播衰耗要比GSM900大10.21dB。

这个估计与实际测量结果是较为吻合的，实际测得密集市区及一般市区分别为10dB和5dB，比理论值小，原因是GSM1800信号在建筑物之间反射的结果。

现在GSM900站间距在400－500m之间，小区切换电平约为-65dBm左右，而其信号已经通过天线下倾、功率控制等手段进行控制，可见，GSM1800的信号已完全可以达到室外连续无缝的叠加覆盖。

这样，我们可以减少室外GSM1800基站与GSM900基站的切换，从而避免增加网络负荷。

另外，由于1800MHz频率的介质穿透能力较900MHz弱，根据测试结果，在市区一般建筑物条件下，1800MHz室外、室信号强度差平均为20dB，而900MHz室外、室信号强度差平均为13dB；而且1800MHz室信号起伏较大。

可见GSM1800的覆盖缝隙主要存在于室。

1800频段的这些电波传播特性对某些小区，特别对是市区密集地区而且室通话较频繁的小区影响较大，在激活模式下容易造成突然掉话、通话暂时中断；在空闲模式下，如果锁定在1800频段，在室出现突然无信号、重新搜索网络等现象。

3.3各阶段话务情况

由于step1阶段属于空闲模式900优先，因此番禺地区20万用户中的绝大多数都登记在900频段网络，这种情况与割接前的预期一致。

1800频段网络在话务闲时的登记用户约为3000个，忙时的登记用户约为10000个。

1800网络BSC每线话务量平均为0.02Erlang。

番禺地区的每线话务量情况为：

PYABSC1—0.28;PYABSC2:

--0.4;PYBBSC1—0.38。

到step2阶段，1800网络的登记用户从step1的3000上升为11000~14300，而同一时间段的locatingupdating（时长均为15分钟）数量却从26000~37000次下降到18000次。

在step3阶段，1800网络的登记用户保持在23000左右，locationupdating（时长为15分钟）数量一般为20000~27000之间。

总体网络运行情况良好，有少数小区话务较忙。

1800网络BSC每线话务量从step1的0.02Erl上升到0.33Erl，只有不到10个小区的话务较忙，但仍在正常围之。

900网络的话务量只有些许变化。

表3为此次割接各阶段话务变化的情况:

表3

表4为割接完成、系统稳定后番禺西门子1800系统BSC与爱立信900系统BSC的各项话务统计指标的比较情况：

指标项西门子7月28日指标爱立信7月28日指标

信令信道可用率100%100%

信令信道拥塞率0.34%0.02%

信令信道掉话率0.23%0.34%

话音信道可用率100%100%

话音信道拥塞率1.09%0.13%

话音信道掉话率0.59%0.54%

话音信道接通率64.15%62.84%

切换成功率90.74%96.76

表4：

西门子1800与爱立信900系统话务指标比较

从上表可以看出，西门子和1800与爱立信900系统在割接后各项指标正常，网络运行质量良好。

3.4空闲模式下应采取高门槛策略

在step1阶段，900与1800两个网络间的locationupdating比较多，大大增加了信令负荷。

这是由于step1阶段在空闲模式时为900优先，而两个频段网络在小区选择及小区重选时门槛不够高，因此用户在两个频段间频繁作小区重选所导致。

到了step2阶段以后，将两个频段网络在C2算法中的门槛抬高到30dB，此时虽然1800网络的登记用户从step1的3000上升为11000~14300，而同一时间段的locatingupdating（时长均为15分钟）数量却从26000~37000次下降到18000次。

这就证明了在空闲模式下采取的高门槛策略获得成功。

3.5"高低搭配"可以平衡