基于参数调整的GSM无线网络优化
基于参数调整的GSM无线网络优化
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摘要　文章结合锦州地区GSM无线网络覆盖情况，阐述了基于参数调整的GSM无线网络覆盖优化解决方案。分析了基于参数调整的前提和类型，并结合实例分析在不同的网络通信质量情况下，如何通过修改参数达到无线网络优化的目的。最后提出了进行参数调整时应注意的问题。
GSM数字蜂窝移动通信系统是一个集网络技术、数字程控交换技术、各种传输技术和无线技术等领域的综合性系统。作为移动通信系统，GSM网络中与无线设备和接
摘要　文章结合锦州地区GSM无线网络覆盖情况，阐述了基于参数调整的GSM无线网络覆盖优化解决方案。分析了基于参数调整的前提和类型，并结合实例分析在不同的网络通信质量情况下，如何通过修改参数达到无线网络优化的目的。最后提出了进行参数调整时应注意的问题。
GSM数字蜂窝移动通信系统是一个集网络技术、数字程控交换技术、各种传输技术和无线技术等领域的综合性系统。作为移动通信系统，GSM网络中与无线设备和接口有关的参数对网络的服务性能的影响最为敏感。GSM网络中的无线参数是指与无线设备和无线资源有关的参数。根据无线参数在网络中的服务对象，GSM无线参数一般可以分为两类，一类为工程参数，另一类为资源参数。工程参数是指与工程设计、安装和开通有关的参数，如天线增益、电缆损耗等。资源参数是指与无线资源的配置、利用有关的参数，它的一个重要特点是大多数资源参数在网络运行过程中可以通过一定的人机界面进行动态调整。
无线资源参数主要包括网络识别参数、系统控制参数、小区选择参数和网络功能参数。网络识别参数主要用于移动台和网络相互识别身份；系统控制参数主要指涉及系统配置的参数；小区选择参数主要指与移动台进行小区选择、小区重选相关的参数；网络功能参数主要指与显示系统各种功能相关参数。
1、参数调整的前提和类型
网络优化人员必须首先对各个无线参数的意义、调整方式和调整结果有深刻的了解，对网络中出现的问题所涉及的无线参数类型有相当的经验。另一方面，无线参数的调整将依赖于实际网络运行过程中的大量实测数据。一般地，这些参数可以由两种手段获得，一是在网络的操作维护中心获取统计数据，如CCCH信道承载情况、RACH信道的承载情况等；另一些参数，如小区覆盖情况、MS通信质量等，需通过实际的测量和试验获得。通过调整无线参数解决问题时，必须保证设备在无故障的条件下；必须对需调整参数的地区做定时的数据采集和测量；参数的调整需考虑对相邻覆盖区的影响。
根据无线参数调整需解决问题的性质可以将其分为两类。
第一类是为了解决静态问题。即通过实测网络各个地区的平均话务量和信令流量，对系统设计中采用的话务模型进行修正，解决长期存在的普遍现象；另一类调整用于解决由于一些突发事件或随机事件造成在某个时间段中，局部地区发生的话务量过载、信道拥塞的现象。
对于第一类情况，网络维护工程师仅需定期地对网络的实际运行情况进行测量和总结，并在此基础上对网络全局或局部的参数配置进行适当调整。对于另一类情况则是网络优化人员根据测量人员即时得到的数据，实时地调整部分无线参数。
2、参数调整的方法
GSM系统是由欧洲电信标准化委员会研究确定的一种标准化系统。其中的大部分参数在GSM规范中都有严格的定义。但在各家生产厂商研制过程中，根据自身的经验都会增加许多优化网络的参数设置。或者将规范的参数适当的调整以适应自身设备的协议。
BSC中有关数据参数的调整方法如下所述。
2.1　邻小区关系
小区测量载频必须是邻近小区的BCCH载频，测量频点过多和过少都会影响测量性能。相邻小区切换参数应满足信号场强、时间量和信号质量及相应算法。依据场强测试图和话务量分布，调整相邻小区的定义。为实现BSC间越区切换，除定义路由参数外，还需定义外部小区、外部小区载频以及该小区的基站识别码BISC。调整各类越区切换门限参数惩罚值，改变切换边界、切换门限和避免乒乓切换效应。小区切换门限、正常切换最小间隔、切换不成功时的最小切换间隔和功率控制门限调整参数设置不当，或小区话务不均衡等原因，致使越区切换过于频繁，应针对不用的原因，做出相应调整。
2.2　小区参数调整
小区参数调整应依据OMC、BSC的各种测量分析报告、路测测试结果及网络测试软件运行结果等来协调进行。参数调整时，应注意各参数之间的相互牵连和影响。
根据小区的话务量，调整BCCH/CCCH信道中AGBLK和BS-PA-MFRMS。如小区话务量增大，应适当增加AGBLK和BS-PA-MFRMS。对于高发射功率的基站的小区应调整BTS峰值功率的预衰减参数BSTXPWR，以降低基站发射功率，减少对邻近基站的干扰。通常还应满足BSPWR＞BSPWRB，BSTXPWP＞BSPWRT的关系。对于城市高楼密集的小区内室内覆盖较差情况，降低参数ACCMIN，可在一定程度上改善室内覆盖，但通话品质有可能会下降，应予仔细权衡、折衷和调整。
2.3　改善通话质量
从OMC、BSC测量分析报告和路测数据结果获得的干扰分析（找到干扰来源及受干扰小区），采用调整天线、改变覆盖范围、修改TCH频率和BCCH载频等方法，减少干扰影响。
2.4　切换调整
必须根据路测结果、小区位置和话务分布，调整小区切换流向。越区切换次数越多，将影响通话质量。一个小区越区切换的切入、切出有一定比例。从统计观点看，20%～80%切出属正常。过低过高均应调整系统。应检查相邻小区之间的切换参数覆盖范围是否合理等原因，然后做相应调整。在切换门限定义正确的条件下，信道数不足是越区切换成功率低的主要原因。调整方法是增加信道数、改变相应参数分流话务量或增设微蜂窝基站。
3、参数调整实例分析
实例1：图1是高力板和正安小区的软件分析图，由图可看出，两个基站的两个小区属于相邻小区，分别是高力板2小区和正安2小区，他们之间必然存在邻区切换关系。由图又可看出，高力板2小区使用的是116频点，而正安2小区所使用的是115频点，两相邻小区所使用相邻或相同频点必然会造成邻频或同频干扰，致使通话质量严重下降，甚至发生呼叫失败、掉话等现象。图中可看出，出现问题的两相邻小区处的接收电平非常低，在-80dBm～-90dBm拨打电话时会因干扰而出现杂音；在-90dBm～100dBm会出现严重干扰，很难打出电话；在-100dBm以下时，基本无法进行电话拨打。
图1　高力板&&正安小区软件分析图
解决上述问题的方法是根据GSM使用的4&3频率复用方式，每个基站的3个小区所使用的频点不能相同且不能相邻，并且也不能与相邻基站有切换关系的小区有相同或相邻的频点。所以，修改高力板2小区或正安2小区的参数，即更改频点，使它们之间存在邻区切换关系但是却不存在邻频干扰，根据实际经验，一般频点参数修改之后使它们相差2～3个频点就可以避免发生干扰。调整好所选频点后即可解决上述问题，但是仍需要考虑重选的频点是否与其它基站的其它小区是否再次出现该问题。
实例2：渤海大学开学后用户话务量猛增，在渤海大学基站上增加载频后仍然不能满足话务需求。
解决办法：修改900MHz系统渤海大学基站3小区和1800MHz系统3小区的呼叫接入参数。修改后，在1800MHz系统的3小区比900MHz系统的3小区的信号电平低12dB以下时，呼叫均接入1800MHz系统，分担900MHz系统话务。但观察话务报告发现话务溢出有所好转，但并未达到预期效果，900MHz系统TCH应有溢出。分析原因为，通话起呼时接入1800MHz系统，但因900MHz系统3小区TCH信号较强，话音接通后又切换到900MHz系统3小区，造成TCH话务拥塞。修改900MHz系统3小区和1800MHz系统3小区的切换参数，调整900MHz系统3小区到1800MHz系统3小区的出小区切换电平为-3 dB；调整1800M Hz的3小区到900MHz的3小区的出小区切换电平为-12dB。就是说，通话在900MHz扇区上时，1800MHz扇区的信号比900MHz的低3dB时系统就向1800MHz上切换；通话在1800MHz扇区上时，1800MHz扇区的信号比900MHz的低12dB时才向900MHz上切换。这样，呼叫起呼时占用了1800MHz系统，通话过程中仍能占用其信道而不是轻易的切换到900MHz系统上面，于是渤海大学900MHz系统3小区话务得到均衡，没有溢出。
4、参数调整应注意的问题
在GSM系统中，大量的无线参数是基于小区或局部区域设置的，而区域间的参数通常有很强的相关性，因此在做参数调整时必须考虑到区域的参数调整对其它区域尤其是相邻区域的影响，否则参数的调整会发生很强的负面影响。
此外，当网络中局部区域出现问题时，首先需确定是否由于设备故障（包括连接问题）造成，只有在确定网络中的问题确实是由于业务原因引起时，才能进行无线参数的调整。
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BSS中影响网络性能的一些参数调整
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&&BSS中影响网络性能的一些参数调整
在移动通信网络中,
如何保证网络的整体性能最优, 服务质量最好, 这是各运营商需不断追求的, 因此对现行网络的优化就显得尤为重要. 网络优化应该从两个方面着手: 软件参数; 硬件参数.
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无线接入性能评估与提升综述
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无线接入性能评估与提升目录TOC\o&1-4&\h\z\uHYPERLINK\l&_Toc&1 评估无线网络接入性的主要方面 PAGEREF_Toc\h3HYPERLINK\l&_Toc&2 影响无线网络接续性的主要参数及设定 PAGEREF_Toc\h3HYPERLINK\l&_Toc&3 评估网络接续性的相关指标、记数器、公式 PAGEREF_Toc\h5HYPERLINK\l&_Toc&3.1 指标及公式 PAGEREF_Toc\h5HYPERLINK\l&_Toc&3.1.1 BSC级的统计。 PAGEREF_Toc\h5HYPERLINK\l&_Toc&3.1.2 随机接入方面。 PAGEREF_Toc\h5HYPERLINK\l&_Toc&3.1.3 信令信道方面。 PAGEREF_Toc\h6HYPERLINK\l&_Toc&3.1.4 话音信道方面。 PAGEREF_Toc\h7HYPERLINK\l&_Toc&3.2 记数器介绍 PAGEREF_Toc\h8HYPERLINK\l&_Toc&3.2.1 随机接入方面。 PAGEREF_Toc\h8HYPERLINK\l&_Toc&3.2.2 信令信道方面。 PAGEREF_Toc\h9HYPERLINK\l&_Toc&3.2.3 话音信道方面。 PAGEREF_Toc\h9HYPERLINK\l&_Toc&4 评估网络接入性的方法简介 PAGEREF_Toc\h10HYPERLINK\l&_Toc&4.1 交换机告警检查 PAGEREF_Toc\h10HYPERLINK\l&_Toc&4.2 随机接入方面 PAGEREF_Toc\h10HYPERLINK\l&_Toc&4.3 信令信道方面 PAGEREF_Toc\h11HYPERLINK\l&_Toc&4.4 话音信道方面 PAGEREF_Toc\h13HYPERLINK\l&_Toc&4.5 路测及现场勘测 PAGEREF_Toc\h14HYPERLINK\l&_Toc&5 移动网络接入性的指标分类统计结果及参考指标 PAGEREF_Toc\h14HYPERLINK\l&_Toc&5.1 公共设备的安全检查 PAGEREF_Toc\h14HYPERLINK\l&_Toc&5.1.1 CP负荷 PAGEREF_Toc\h14HYPERLINK\l&_Toc&5.1.2 TRA告警和利用率 PAGEREF_Toc\h14HYPERLINK\l&_Toc&5.1.3 TRH告警和负荷 PAGEREF_Toc\h14HYPERLINK\l&_Toc&6 拥塞时对主叫用户的影响 PAGEREF_Toc\h14评估无线网络接入性的主要方面对网络接入性有影响的因素可以有很多方面，对网络接入
正在加载中，请稍后...DC偏置电源对运算放大器性能参数的影响[图]
作者：shannedy来源：网络转载日
　　本文阐述了直流偏置电源对敏感模拟应用中所使用运算放大器(op amp)产生的影响，此外还涉及了电源排序及直流电源对输入失调电压的影响。另外，本文还介绍了一种通过线性稳压器(一般不具有追踪能力)轻松实施追踪分离电源的方法，以帮助最小化直流偏置电源带来的一些不利影响。
　　在许多运算放大器电路中，直流偏置电源会影响运算放大器的性能，特别是在与高位计数模数转换器(ADC)一起使用或者用于敏感传感器电路的信号调节时。直流偏置电源电压决定放大器的输入共模电压以及许多其他规范。
　　在上电期间，必须协调直流偏置电源的顺序来防止运算放大器锁闭。这样会毁坏、损坏或者阻止运算放大器正常运行。本文解释了追踪电源对运算放大器的重要性，并介绍了一种利用通常不具有追踪能力的线性稳压器轻松实施一个追踪分离电源的方法。
　　给一个运算放大器供电有两种常见方法。第一种也是最简单的一种方法是使用一个单一正电源，如图1(a)所示。第二种方法是使用一个分离(双)电源(如图1(b)所示)，其同时具有一个正电压和一个负电压。这种分离电源在许多模拟电路中都非常有用，因为它允许包括零电压电位的输入信号或者在正与负之间摇摆的输入信号。
&&&& 图1 运算放大器供电选项
　　不管使用哪一种方法，输入共模电压都由电源电压决定。输入共模电压只是两个电压的算术平均数。方程式1可用于计算输入共模电压，其中VP为正电压轨的值，而VN为负电压轨的值。
　　就一个单电源系统而言，VN始终为零，因为运算放大器的负电源轨连接到接地电位。
　　利用图1所示数值，单电源运算放大器具有一个7.5V的输入共模电压，而分离电源运算放大器有一个0V的输入共模电压。
　　一些运算放大器可以工作在单电源结构也可以工作在分离电源结构中。一些运算放大器甚至可以同非对称分离电源(VP大小与VN不等)一起工作。所有情况下，设计人员都需要验证运算放大器是否能够支持期望的电源配置结构。
　　另外，许多运算放大器都具有使用分离电源的特点。因此，如果一个运算放大器专为单电源结构中分离电源运行而设计，则可能会存在一些性能差异。
　　使用对称分离电源时，正负电压必须互相追踪，特别是在电路初次上电时。追踪电源是一种调节其输出电压至另一个电压或信号的电源。对于大多数运算放大器而言，正电源电压与负电源电压始终应该大小相等而极性相反。
　　另外，您也可以对负电源进行调节，使其与正电源大小相等而极性相反。两种方法都会产生相同的上电波形。
　　如果两个电源并非大小相等而极性相反，则运算放大器可在上电期间锁闭。锁闭可能会毁坏、损坏或者阻止运算放大器正常运行。
　　图2显示了一个典型运算放大器电源电路的示意图。此处，一个开关电源提供一个正18V和一个负18V。两低压降(LDO)线性稳压器进一步将&18V调节至&15V。该LDO一般安装在电源和运算放大器之间，旨在降低开关电源产生的高频开关噪声。LDO具有较高的电源抑制(以比率表示，PSRR)，其减弱了宽带频率下LDO输入的噪声。
&&&& 图2 运算放大器的典型电源结构
　　这样可帮助向运算放大器提供低噪声电源。运算放大器还具有自己的PSRR，其一般在80dB以上。然而，运算放大器仅在数千赫兹带宽时具有高PSRR，因此LDO用于提供高达数百千赫兹带宽的高PSRR。
　　图2所示电路本身没有追踪能力。在上电期间，无法保证每个LDO与另一个LDO大小相等而极性相反。上电期间每个LDO的输出电压都由所有软启动电路、限流、负载电容、负载电流以及输入电压决定。
　　因此，在启动时两个电压大小不同而极性也不相反是有可能的。另外，LDO上电并提供稳态的DC输出以后，它们仍然有可能大小不等，因为每个LDO都具有其自己的输出电压精度，而且反馈电阻会因其容差而稍微不同。
　　除上电期间的锁闭问题以外，如果每个电源的最终工作DC电压随时间而变化，则电源会对系统性能产生影响。电源输出会因线电压、负载电流变化和温度变化而不同。电源输出会在其精度规范内有所不同，其一般为额定输出电压的3%到5%。
　　尽管这些电源电压的变化很小，但却会改变运算放大器的输入共模电压点，其通常被建模为运算放大器输入的额外补偿电压。因为运算放大器有高PSRR，因此建模补偿电压等于输入共模电压变化值除以运算放大器的PSRR。方程式2可用于计算电源变化引起的运算放大器输入的补偿电压。
　　方程式2所示PSRR以分贝表示，其可在大多数运算放大器产品说明书中找到。方程式2给出了以运算放大器输入为参考的补偿电压。用方程式2所得结果乘以运算放大器增益，运算放大器输出可参考补偿电压。
　　由于运算放大器的PSRR进一步降低了电源的微小变化，因此您可能会错误地得出如下结论：电源电压的微小变化在系统中影响极小或者没有影响。作为一个定量举例，我们可对一个全差动运算放大器进行分析，其将信号缓冲至一个24位ADC。
　　图3显示的是一个使用全差动运算放大器的简化示意图，例如：OPA1632，其配置为一个为24位ADC(例如：ADS1271)提供信号的单位增益缓冲器。该电路是ADC评估电路板的简化示意图。运算放大器由LDO供电，其线压、负载和温度精度为3%。LDO的输出电压针对&15V标称值进行配置。
&&&& 图3 计算补偿误差影响的示例电路
　　如果每个LDO的输出电压均恰好各是+15V和&15V，则共模输入电压刚好为0V。就本例而言，如果零伏在其输入上，则我们自ADC读取零计数。那么，电源大小相等而在运算放大器输入上没有信号的情况下，您会从ADC读取零计数。
　　然而，假设正电压LDO输出增加3%，仍然没有超出LDO规范。使用15V输出时，这3%的变化等同于电源电压从450mV上升到15.45V。根据数据表，运算放大器的典型PSRR为97dB。
　　方程式2现在可用于计算运算放大器输入的失调电压。在运算放大器输入有一个额外的3.178&V失调电压。由于运算放大器被配置为一个单位增益缓冲器，因此该3.178&V也存在于输出，并施加于ADC。ADC的满量程输入范围为&2.5V，因此每个ADC位相当于298nV。
　　使用电源产生的补偿电压，ADC现在读取11个计数，而非零计数。电源在读取ADC计数中引入了一个DC补偿误差。该误差会因LDO输出电压而不同，而LDO输出电压又随时间、温度、负载电流和输入电压而变化。这便使得这种误差难以通过校准去除掉，也让ADC的低四位变得不确定。
　　提高LDO追踪和精度(或者漂移)性能的一种简单方法是将图2所示电路修改为图4所示电路。附加放大器U1和四个电阻需要针对2增益进行配置。额定值条件下，R3和R4之间的节点应为零伏。因此，R1的值必须等于R2，而R3的值必须等于R4。
&&&& 图4 添加追踪的电路。
　　图2中，每个LDO的反馈网络都连接至接地。图4中，反馈电阻连接至接地，且由U1的输出驱动。现在，如果任何电源改变其输出电压，则差异出现在U1的非反相输入上，并被增益至原来的2倍。由于U1的输出同时驱动两个LDO反馈网络，因此同时对两个LDO实施校正以强制其输出大小相等。
　　必须注意图4所示电路。U1的输出可驱动至接近或者等于为U1供电电源轨的电压。如果使用输入源的&18V为U1供电，则输出可驱动至高达18V的电压。该18V输出应用于LDO的反馈引脚，其可能超出其绝对最大电压额定值。我们可以添加钳位二极管，在LDO的高动态负载环境下、短路条件下或者上电期间保护LDO反馈引脚。
　　图5显示的是加装追踪电路和保护二极管的LDO示意图。为了让示意图更易于理解，U3的每个电源轨的10&F旁路电容器都已脱去不用。
&&&& 图5 带电压保护的LDO追踪电路
　　图5所示电路使用一个如TPS7A3001等可调节、负输出电压LDO线性稳压器，以及如TPS7A4901等可调节、正输出电压LDO。U3、R7-R10和C3均为增加的组件，用于追踪。R1、R2、D1-D5均为增加组件，用于将反馈引脚的电压控制在其各自产品说明书额定的绝对最大电压范围内。
　　所有其他组件一般都是为了支持LDO，例如：输入和输出电容以及反馈电阻。所示LDO可支持&36V范围的输入电压，但由于TLE2141运算放大器的建议电压极限，该电路的输入电压降低至&22V。可以选择更高电压的运算放大器，以覆盖LDO完整的&36V输入范围。
　　在两种LDO反馈控制方案中，追踪电路都形成了一个附加电压环路。所增加的运算放大器U3的带宽需要由C3降低，以维持系统稳定性。U3带宽需要至少为最低LDO电压环路的1/10。这就意味着U3一般只会有几千赫兹的带宽。因此，它将不会加到系统的高频PSRR。LDO的PSRR主要决定系统的高频PSRR。
　　本文的讨论明显地说明了DC偏置电源如何影响运算放大器的一些性能参数。使用本文提供的方程式，可实际测得和计算得到这些影响的大小，以确定其在模拟系统中的影响。此外您还可以了解到，添加一些附加组件来为运算放大器构建一个追踪电源可以减少输入补偿电压的多少，可以建立正确序列来减少锁闭问题的发生，还可以提高用于运算放大器DC偏置电源的线性稳压器的整体电压精度。}