GSM数字移动通信无线网络规划设计探讨

1、GSM数字移动通信无线网络组成

GSM数字移动通信无线网络是由码型变换/速率适配器（TRAU）、基站控制器（BSC）、基站收发信台（BTS）、无线操作和维护中心（OMC-R）等组成。

码型变换/速率适配器（TRU）用于13Kbit/s语言编码信号与64Kbit/s信号的变换，基站控制器（BSC）是基站系统的要害功能单元，具有对多个BTS进行控制的功能，主要实现BSC内BTS之间的切换以及协助完成BSC间切换的智能控制；负责无线网路资源及小区配置参数数据的修改与治理；协助完成BSC与MSC间地面电路的治理指标；控制或支持BTS及MS的自动功率控制和跳频等功能。基站（BTS）为BSC的延伸，由BSC控制，完成空中信道与地面电路的连接。BTS具有无线资源指示、定时超前、加密和测量等功能。无线操作和维护中心（OMC-R）专门对无线网路进行治理，包括软件装载、系统配置、参数修改等。

2、GSM数字移动通信无线网络规划设计流程

GSM数字移动通信无线网络规划设计大致可以分为四个步骤：工程总体建设目标的确定；基础资料的分析；基站的设置和网络组网设计。

工程总体建设目标的确定是指通过对市场的调研和猜测，结合建设单位的经营策略以及网络建设的现状，制定出本期工程建设的总体思路和方向。

对基础资料的分析是指对人文资料和现有网络的情况进行分析。从人文角度分析和研究，使基站的设置方案更加准确和更具科学性。通过分析现有网络的运行情况、网络前期建设存在的问题和缺陷，以达到在本期工程中这些问题能得以解决和避免同类问题的再次发生的目的。全面深入地把握现有网络的情况和本地区的人文情况是做好网络规划设计的根本保证。

基站的设置包括了基站设置的位置和基站的具体技术参数的设计，最佳的基站位置最合理的参数设置是无线网络规划设计的中心。

网络组网设计是指将网络的组成单元：BTS,BSC,TRAU和OMC-R等有机地组合起来，对网络赖以生存的参数进行设计。

3、GSM数字移动通信无线网络规划设计要点

3.1　工程建设总体目标的确定

在制定工程建设总体目标时通常可以参考以下几点：

（1）对移动用户对网络的需求进行充分分析，包括容量、覆盖和质量等方面需求的分析，抓住问题的焦点，这是确立工程建设总体目标的根本依据。

（2）建设单位的经营方针和策略是制定工程总体建设目标的另一个重要依据。

（3）制定要达到的覆盖目标，如：人口、土地、乡镇、室内、重要场所、交通干线和旅游景点等的覆盖目标。

（4）制定网络要达到的容量和质量目标。

（1）人文资料分析

人口、土地和经济情况的统计分析。人是通信要解决的根本对象，把握本地区人口的分布和活动情况才能把握住无线网络规划设计方向。对人口的统计分析通常包括常住人口和流动人口。只有充分了解本地区土地面积有多大、哪些地方是经常有人活动、哪些地方是基本没有人活动，才能使资源的利用更合理更准确：一个地区的经济情况与其移动需求量有着一定的关系，所以对本地区的经济（含国民生产总值和人均年收入）情况进行统计分析是无线网络规划设计的一个重要方法。

重要场所的室内覆盖情况调查，移动通信的话务量有很大部分是发生在室内的，而且随着数据用户的不断增长，对室内的覆盖要求将越来越高。所以要对本地区的餐饮场所、娱乐场所、大型购物场所等进行调查分析，内容包括重要场所的名称，性质，人口密度/人流量和现有覆盖情况。

交通干线的覆盖情况调查。为了给在汽车上、火车上的移动用户提供服务，必须对主要的交通干线的覆盖情况进行调查，要求明确交通干线的名称，境内总长，年均车流量和现有覆盖情况。

旅游景点覆盖情况的调查。要求明确旅游景点的名称、位置和面积，旺季月份和旺季月均客流量，现有覆盖情况等。

（2）网络技术资料分析

现有网络规模，现有基站分布，现有基站的容量和现有基站技术参数等。现有基站技术参数应包含经纬度、小区方向、各扇区天线挂高、各扇区下倾角、各扇区发射功率、各小区的相临小区和切换参数设置情况等。

（3）网络运营资料分析

网络的运营报表含设计话务容量、实际话务量、掉话率、切换成功率、阻塞率、RF丢失率和TCH分配成功率等内容，网络的运营报表应对各站忙时和网络忙时两情况进行统计，并且取一周的平均值，对于节日、突发事件引起的话务量突变的情况要单独分析。

为了全面了解网络的实际效果，对网络进行实测是很有必要的。网络实测的主要内容是指重要城市的普测和重要交通干线的路测，对于一些重要的城市除了做一般的信号测试外还需进行通话测试。

充分把握现有网络的用户投诉情况才能更准确的了解用户的需求，用户投诉情况统计应包含投诉类型、投诉原因、投诉人数和投诉地点等信息。

（4）其它已有网络的有关资料分析

对于无线网络规划设计来讲，借鉴其它网络建设的成功之处，可以提高工作效率，而且使网络规划设计更加在依据。对已有网络的有关资料的收集分析主要包括已有网络的站点分布情况，话务分布情况，用户分布情况以及发展计划。

3.3　基站设置

基站调协可以参考以下几个方法要点：

（1）基站的设置应建立在对基础资料充分分析了解的基础上。

根据网络的容量需求来设置基站解决容量问题；为解决覆盖需求设置基站改善覆盖；为解决网络存在的问题设置基站改善网络服务质量；为实现网络建设目标设置实现目标需要的基站。

综合考虑地形/地貌、人口、经济和人文活动情况后，对覆盖区域进行分类，不同类型的地区有不同的需求，在规划分析的过程中应采用横向类比和纵向对比的分析手段和不同的建设策略。

（2）基站的设置应建立在对现有网络进行了充分的潜力挖掘的基础上。

网络挖掘主要是指提升网络资源的利用率，通过对现有网络进行调整改造提高网络资源的利用率。对现有网络存在的问题和缺陷进行全面、具体的分析，网络缺陷应就站点设置的位置和基站的技术参数设置两方面进行分析；运营指标应按覆盖、容量和质量三方面进行分析。对问题进行排序，并说明原因和提出解决方案。网络存在剖玫缺陷分成三类：一类，通过网络优化工作能解决的，由网络优化工作来解决；另一类，通过网络优化工作不能解决，但是可以通过对现有网络进行调整改造解决的，由网络调整改造来解决；第三类，通过以上两种方尖都无法解决的要通过网络规划来解决。

（3）为了便于方便和直观地进行分析，建议可采用以下辅助方法：

将人口分布标注在地图上，做成人口密度分布图：为了便于分析市区的覆盖情况可将基站技术参数、话务分布、覆盖范围和网络存在的问题都标注在一张地图上，制成“网络问题分析图”；借助计算机模拟现有的覆盖图和干扰分析；做出话务需求和覆盖需求图等。

（4）新增的基站应注重其位置和技术参数的合理性。

市区的基站为了避免建成后互相干扰，在站址选择时应注重站距不要太小，站高不能太高；效区的基站为了提高基站的利用率，在站址选择时应注重站离不能太低，在保证质量要求的情况下，基站的覆盖面积有尽量广。

（5）对网络的话务增长和分布进行合理猜测。

对网络的话务增长和分布进行猜测应注重考虑以下几点：

第一，现有网络的话务分布。假如网络已经比较成熟，目前网上的话务分布一般能较真实反映实际的话务分布情况，是本期工程猜测话务量分布的最重要依据。

第二，具体分析现有话务分布情况，找出网络的热点地区，次热点地区，根据该地区分类考虑加权系数。

第三，考虑经济、人口和土地面积因素，考虑一个加权系数。

第四，考虑中国联通在当地的实力，考虑一个加权系数。

（6）合理使用微蜂窝/室内分布系统/直放站等解决不同的需求。

合理的使用微蜂窝、室内分布系统和直放站能有效的解决室内的覆盖和容量问题。各系统都有其各自的特点。

（7）边界基站的设置

边界基站是各长途区号不同行政区域（市话本地网）边界四周的基站，边界基站若设置不合适，会造成对服务区域界定的影响及频率干扰。边界基站的调协应非凡注重以下几点：

a、边界基站选址应避免基站骑于边界线上，基站尽量设置在属本业务区的一侧。

b、边界基站高度不宜过高，建议不超过40米。

c、经模拟测试边界基站在相邻业务区重点区域网路面信号强度超过-85dBm的基站，应做相应位置和高度的修改。

d、边界基站不要过于靠近江河湖海。

3.4　无线网络组网设计

（1）无线网络结构

基站系统由BSC通过A接口与交换子系统相连，BTS与BSC设备间的接口为2Mbit/s接口，由微波或光缆实现其中继传输。由于存在着地理位置上的差异以及每个BTS所拥有的载频（TRX）数量的不同，因此网络一般可采取三种连接方案：星型、链型和混合型。

（2）BSC的设置

基站控制器的设置主要是基站控制器控制范围的设计和负荷的合理控制，在满足设备技术指标的前提下，应注重以下问题：

第一，每个BSC控制的基站的地理位置相对集中，或者极少与其他基站控制器所辖基站在地理上多次交叉，以减少不必要的同一MSC内基站控制器间以及不同MSC基站控制器的切换；

第二，尽量使每一行政区域内的基站属于一个BSC，这样便于操作维护；

第三，尽量使各个BSC控制的基站的总话务量比较均匀，这样使各BSC负荷比较均衡。

第四，尽量使每个基站控制器无论在中继接口、处理能力方面都存在一定的富余量，以便为今后的工程扩容提供方便。

第五，尽量将基站控制器间切换区域避开用户密集区。

（3）码型交换/速率适配器（TRAU）

从设备安全、节省传输电路和维护方便综合考虑，码速率变换器应安装在BSC和MSC之间的MSC一侧，和MSC共机房。

（4）OMC-R的设置

无线操作维护中心（OMC-R）完成对基站子系统设备的操作和维护，它包括对基站子系统的入机接口治理、保密治理、配置治理、运行治理和出错治理等。OMC-R的设置方案可以是每个MSC调协一个，也可以是多个MSC统一设置一个，采用集中治理的模式，具体的设置应结合建设单位的治理机制和策略来定。若网络规模较大，有多个OMC-R系统时，建议可将它们组成网络以便于治理。

（5）编号计划

编号计划应按有关文件执行，其中最重要的一个参数是位置区号码（LAC），位置区的划分与话务量及地理区域密切相关，以BSC的设置为基础，根据地理位置的分布，用户经常活动的范围设置在同一个位置区，以便减少移动交换中心（MSC）对移动用户位置更新登记的次数，减少交换机的切换。为减少呼叫接续时间，提高线路的使用效率，一个位置区内的移动用户数尖有一定的限制。工程设计中心位置区的设置原则为：

*与BSC的控制范围有关，使一个位置区内的基站属于一个BSC;

*与地理位置有关，使各位置区间有相对明显的分界。

（6）频率计划

GSM系统可采用多种频率复用方式，在规划设计时应根据实际可使用的频率资源确定复用方式（通常采用4×3的频率复用方式）。复用方式确定后可采用“人工手动分配频率，计算机软件调整”的频率分配方法，此方法比单纯的“人工手动分配频率方法”更加合理准确，比单纯的“计算机软件分配频率方法”更加有规律和更快捷。

4、结束语

移动通信无线网络的规划设计方法是千变万化的，它随着地域的不同而不同，也随着时间的不同而不同，并没有一个固定的方法可以套用。无线网络规划设计强调的是依靠一个有经验的无线工程师在熟悉了当地的环境、具体的了解现有网络的情况后加上自己的经验精心规划设计。本文仅介绍了一些关于无线网络规划设计方面的主法和技术要点，希望能对无线网络规划设计工作提供有益的帮助，不妥之处希望能得到各位同行的批评与指正。