探討PHS運營的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問題

引言

PHS網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的內(nèi)容

PHS網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是保證PHS網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的關(guān)鍵，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作一直貫穿于網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)、運行之中。PHS網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的內(nèi)容涉及對基站覆蓋區(qū)域的分析、小區(qū)容量的考慮、切換頻繁程度和切換成功率的兼顧、尋呼區(qū)的設(shè)置、頻率干擾的解決、精確同步的實現(xiàn)等。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化要達到以最少的資源實現(xiàn)最優(yōu)的運行質(zhì)量。

目前的PHS網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)達到了一定的規(guī)模，其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化主要是以實測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對熱點地區(qū)的話務(wù)量進行統(tǒng)計分析，對CS信號覆蓋情況包括信號強度分布、CS覆蓋層數(shù)進行分析，對各Slave基站相對于Master基站的相對時間差的測量，還要通過實際的通話路測來得到整個呼叫建立到呼叫釋放過程中發(fā)生的無線事件的統(tǒng)計，包括：呼叫失敗次數(shù)(率)，正常釋放次數(shù)，掉話次數(shù)(率)，切換(Handover和TCH Switching)嘗試次數(shù)，切換失敗次數(shù)(率)，位置更新嘗試次數(shù)，位置更新失敗次數(shù)(率)，并通過信令分析各種事件失敗的原因，最后總結(jié)目前網(wǎng)絡(luò)存在的問題，如信道資源不足、干擾過大、基站同步未達要求、覆蓋不合理造成的切換過多等，由此得出網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的方案。

以上數(shù)據(jù)的采集需要有相應(yīng)的強大的測試工具、軟件的支持，才能更加快速科學(xué)準確的完成PHS網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化工作。目前PHS網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的路測設(shè)備和后期分析軟件還是比較豐富、功能也是非常強大的。

PHS路測系統(tǒng)可以完成路測數(shù)據(jù)和話務(wù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的地理信息化標注與分析，圖形、表格方式能形象地描繪出網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量狀況，為調(diào)整、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)提供可靠、直觀的依據(jù)。

1.PHS網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的覆蓋分析

在建網(wǎng)初期，首先是通過鏈路預(yù)算來對基站的覆蓋范圍進行預(yù)測。L[dB]=Ptx [dBm]+Gtx [dBi]?Prx [dBm]+Grx [dBi]?M [dB]，其中Ptx為基站發(fā)射功率，Prx 為接收機靈敏度，M為衰落余量、Gtx和Grx 為天線增益。

PHS系統(tǒng)中基站CS發(fā)射功率最大為500mw(實際使用的有500mw、300mw、20mw、10mw)，終端PS發(fā)射功率最大為10mw，接收靈敏度為16dBμV(-91dBm)。PHS的傳播模型可以選取COST231-WI模型，該模型比較適合于微蜂窩結(jié)構(gòu)下建筑物較多的環(huán)境，其損耗由L0+Lrts+Lmsd三部分組成，其中L0為自由空間損耗，Lrts為房檐到街道衍射的損耗，Lmsd為多遮擋物衍射的損耗。

通過以上參數(shù)就可以計算出PHS基站的覆蓋范圍。該計算只是理論值，由于實際的傳播環(huán)境十分復(fù)雜，所以還必須通過實測對該模型進行修正。實測過程可以利用電子地圖和相應(yīng)的路測軟件通過路測得到PHS覆蓋區(qū)域內(nèi)CCH信道信號強度的分布圖。利用地形分析工具，對指定區(qū)域的三維地理、地貌特性作出地形剖面圖。利用有代表性的路測數(shù)據(jù)，就可根據(jù)分析結(jié)果對傳播模型進行校準。

通常10mw的CS覆蓋范圍在50-150米;20mw的CS覆蓋范圍在100-300米;300mw的基站覆蓋范圍在300-1000米;500mw的基站覆蓋范圍在500-1500米。

另外，通過在通話狀態(tài)下進行路側(cè)，可以在CS側(cè)和PS側(cè)記錄上下行TCH信道的發(fā)射功率以及BER。根據(jù)CS和PS的發(fā)射功率曲線(誰先達到最大發(fā)射功率)以及BER的變化曲線可以判別覆蓋是上行受限還是下行受限。之后可以根據(jù)測試結(jié)果通過調(diào)整基站發(fā)射功率確定合適的小區(qū)邊緣，達到覆蓋范圍內(nèi)上下行的均衡。

2.PHS網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的容量考慮

標準PHS基站支持1個控制信道對應(yīng)3個業(yè)務(wù)信道，稱為1C3T，隨著密集話務(wù)區(qū)對基站信道數(shù)的需求的增加，采用組控技術(shù)逐漸出現(xiàn)了1C7T以及1C15T的基站。

在容量優(yōu)化的過程中必須要考慮基站覆蓋區(qū)的話務(wù)量。話務(wù)量分布與時間地點都有關(guān)系，在設(shè)計時要考慮到忙時話務(wù)量的情況。

1C3T的基站在5%阻塞率下可以承載0.899erl的話務(wù)，1C7T的基站在5%阻塞率下可以承載3.738erl的話務(wù)，1C15T的基站在5%阻塞率下可以承載10.633erl的話務(wù)。

覆蓋區(qū)內(nèi)總的話務(wù)量可以通過測算公式：總話務(wù)量(erl)=有效面積×每平米人數(shù)×PS擁有率×平均話務(wù)量(通常為0.02erl)來計算得到。由此可見基站覆蓋面積越大覆蓋區(qū)內(nèi)總話務(wù)量越大，單位面積的容量越小，所以要通過實際區(qū)域的話務(wù)量情況來設(shè)計基站覆蓋區(qū)域的大小。

在進行容量設(shè)計時還要考慮到切換的因素，要給PS的切換預(yù)留出一定的余量，保證PS切換的成功率。在進行容量優(yōu)化時，為了兼顧網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，一般控制覆蓋區(qū)內(nèi)容量利用率(忙時話務(wù)總量除以無線網(wǎng)絡(luò)的容量)在60%～75%比較合理，如果實際覆蓋區(qū)容量利用率超過75%，則網(wǎng)絡(luò)需要進行擴容。

擴容可以通過小區(qū)分裂來實現(xiàn)，也可以通過組控技術(shù)增加基站業(yè)務(wù)信道數(shù)量來實現(xiàn)，如上面所提到的1C7T和1C15T。

3.PHS網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中切換問題的解決

PHS的切換都為硬切換，即在覆蓋邊緣信號弱到一定程度后，PS首先會斷開原有鏈接，轉(zhuǎn)而搜尋更強的信號，這一過程大約需要1～2s的時間，會導(dǎo)致話音不連貫，用戶能夠感覺到短暫的停頓。PHS切換分為CS內(nèi)切換和CS間切換。CS內(nèi)切換(TCH switching)主要考慮誤碼率(門限值1×10E-6)和信道忙閑;

CS間的切換主要考慮切換門限電平(斷鏈門限參考值：26dBμV，建鏈門限參考值：32dBμV)，同時還要考慮誤碼率和信道的忙閑。切換要保證移動用戶在移動過程中能連續(xù)不斷的以可以接受的通信質(zhì)量進行通信。

目前PHS切換優(yōu)化遇到的主要問題是頻繁切換，造成這一問題的原因一是由于PHS基站本身是小功率基站，覆蓋范圍較小，過去建網(wǎng)多采用10mw和20mw的小功率基站，解決辦法是采用大功率基站(500mw、300mw)與小功率基站配合，擴大覆蓋范圍，兼顧容量，從而適當?shù)臏p少切換的頻次。

二是在某些多基站覆蓋地區(qū)接收到的不同基站的信號電平都低于切換門限電平，導(dǎo)致頻繁切換。一般15s內(nèi)切換次數(shù)不超過3次，每次切換時間不超過1.2s，則可以確保切換過程中話音清晰，切換主觀感覺不明顯;

15s內(nèi)切換次數(shù)3～5次，有超過1.2s的切換請求，則主觀明顯感覺切換，但對通話連貫性影響不大;

如果15s內(nèi)切換次數(shù)超過5次，且有超過1.2秒的切換請求，則頻繁的切換會影響通話的連貫性，用戶感覺通話質(zhì)量不好。針對這一問題的解決辦法主要有：增設(shè)基站，提高該地區(qū)的信號電平，或者在距離較近的基站采用定向天線覆蓋這一區(qū)域，或者根據(jù)基站分布情況，分別調(diào)整各個基站的切換門限電平。[!--empirenews.page--]

目前PHS推出了無縫切換技術(shù)可以提高切換的速度，但是這需要PS的支持，而當前大量的用戶還是使用舊的PS，所以要繼續(xù)做好傳統(tǒng)PHS網(wǎng)絡(luò)的切換優(yōu)化工作，給大量的老客戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

4.PHS網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中尋呼區(qū)設(shè)置的原則

尋呼區(qū)是由一組基站覆蓋的區(qū)域組成，該區(qū)域中的基站有相同的尋呼區(qū)編號。網(wǎng)絡(luò)側(cè)會登記PS所處的尋呼區(qū)，當PS被叫時，網(wǎng)絡(luò)側(cè)會令該PS所處的尋呼區(qū)內(nèi)的所有CS發(fā)送尋呼消息。綜合考慮PHS網(wǎng)絡(luò)的處理能力和網(wǎng)絡(luò)資源利用率，PHS網(wǎng)絡(luò)每小時最大尋呼次數(shù)設(shè)計在5000次(中興和朗訊的PHS網(wǎng)絡(luò))到8000次(UT斯達康的PHS網(wǎng)絡(luò))，所以尋呼區(qū)的設(shè)計要考慮到業(yè)務(wù)量的大小，不能設(shè)計的太大;

而尋呼區(qū)太小會造成PS頻繁進行越區(qū)位置登記，位置登記要占用CCH和TCH，這樣相對的減少了無線資源，降低了其它PS切換成功的可能性。所以要綜合考慮這兩方面因素來合理的設(shè)計尋呼區(qū)的大小。

在進行尋呼區(qū)的優(yōu)化時，可以從以下幾個方面入手：首先尋呼區(qū)的邊界要盡量選在話務(wù)密度較低的地區(qū)，避開十字路口、主干道等用戶密度大和用戶頻繁流動的場所;其次尋呼區(qū)不宜為狹長狀，最好是接近正六邊形，這樣可以減少越區(qū)位置登記的概率;

最后由于尋呼區(qū)的邊界區(qū)對被叫PS來說服務(wù)質(zhì)量較差，所以要避免落在需要高服務(wù)質(zhì)量的單位，如政府機關(guān)和管理部門等。