GSM网络影响上下行质量的基础原因
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【资料名称】：GSM网络影响上下行质量的基础原因
【资料作者】：未知
【资料日期】：未知
【资料语言】：中文
【资料格式】：DOC
【资料目录和简介】：
MRR功能： MRR是爱立信CME20系统基于测量报告资料进行统计的一个性能测量功能，收集统计的是所有被测量小区、所有用户等信息通过OSS定义自动采集MRR资料的任务，可以达到无线网络质量实时监控的作用
MRR 是Measurement Result Recording的简称。主要的作用是对小区性能的检查。
测量原理：手机在通话时利用SACCH信道发送测量报告，测量报告含有六个最强相邻小区的信号强度和服务小区的上下行通话质量、上下行信号强度、路径衰耗、TA分部情况等。手机只负责测量没有统计功能，在BSC实现统计各项指标并进行记录的功能。
1& && &&&影响质量差的因素
根据以往的优化经验，对质量差问题进行了相应的总结，影响质量差的主要因素有：
硬件故障& &&&传输问题& && && &&&参数设置问题& && && & 网内外干扰
覆盖问题& && &天馈问题& && && &&&上下行不平衡& && && & 直放站问题
1.1& && &&&硬件故障
& && &&&当出现TRX或合路器故障的情况时，将会造成TCH占用困难，上下行质量下降。
& && &&&载频异常吊死导致上/下行接收质量差；
1.2& && &&&传输问题
由于各种情况导致的Abis接口、A接口链路等传输质量差，传输链路不稳定，也会导致上下行质量差。
1.3& && &&&参数设置问题
BSC侧和MSC侧的一些参数设置会影响上下行质量，主要包括：
1．& && &&&“最小接入信号电平”设置过低
2．& && && &“RACH最小接入电平”设置过低
3．& && && &“切换候选小区最小下行功率”与“最小接入电平偏移”设置不合适
4．& && &&&切换相关参数设置不合理
5．& && &&&质量差切换相关参数设置不合理
6．& && &&&干扰切换相关参数设置不合理
7．& && &&&功控参数设置不合理
8．& && &&&邻区关系未配置完整
9．& && &&&功率设置
1.4& && &&&网内外干扰
当存在网外干扰、直放站干扰，或者由于频率资源不足导致频率复用度过高而出现严重的网内干扰时，会导致占用TCH信道时质量差。
可能出现的干扰：
1．& && &&&网外干扰器、私装天线等引入的干扰
2．& && &&&直放站引入的干扰
3．& && &&&基站互调干扰
4．& && &&&网内同邻频干扰
1.5& && &&&覆盖问题
可能影响质量差的覆盖问题：
1．& && && &不连续覆盖(盲区)
由于在孤站边缘，信号强度弱质量差。
由于基站所覆盖的区域地形复杂（如山区公路）、地势起伏，无线传播环境 复杂，信号受阻挡，覆盖不连续造成质量差。
2.& &室内覆盖差
因为一些建筑物密集，信号传输衰耗大，加上建筑物墙体厚，穿透损耗大，室内电平低，使得在通话过程中质量变差。
3.&&越区覆盖（孤岛）
服务小区由于各种原因（如功率过大）造成越区覆盖，导致无合适邻区可以切换，电平下降导致质量差。
& & 4.&&覆盖过小
由于天线受到阻挡或携带BCCH的载频发生了故障，造成覆盖不连续，质量变差。
1.6& && &&&天馈问题
可能出现的天馈问题：
1.& && &&&如果由于工程方面的原因，两个小区间的发射天线接反，会造成小区内上行信号比下行信号电平差很多，在距离基站较远处质量变差。
2.& && &&&如果天馈线老化、进水、打折、接头处接触不良均会降低发射功率和收信灵敏度，从而产生严重的质差。& &
1.7& && &&&上下行不平衡
如果由于基站发射功率过大或塔放、基站放大器、天线接口等出现问题，造成上下行电平相差较大，导致上下行质量差。&&
1.8& && &&&直放站问题
& &如果小区挂有直放站，当直放站出现故障或上/下行增益设置不合理时，会导致基站的覆盖出现问题，导致质量变差。
& &如果直放站为宽频直放站，且增益设置较大，可能会引入较强的干扰，对周围的网络质量造成坏的影响，导致质量下降。
2& && &&&质差小区分析和优化方法
2.1& && &&&分析流程图
2.2& && &&&定位及优化方法说明
& && &&&检查小区是否有对质量有影响的告警
& && &&&检查小区和周边基站是否存在明显的同邻频问题
& && &&&检查小区是否覆盖过远，电平低引起的质量差
& && &&&检查小区是否带有直放站，以及直放站的性能问题
& && &&&检查小区是否存在上下行不平衡，应先处理上下行不平衡问题
& && &&&如果属于单载频的质量较差，可以通过TRX重启或是倒换来排查硬件问题
如果是多个载频存在质量较差的现象，应检查天馈系统、合路器、TRX等硬件是否& && && && &&&存在故障
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【资料名称】：GSM网络影响上下行质量的基础原因
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现在不少地方常有ＧＳＭ用户申告打电话难，或存在较严重的干扰、掉话等现象，使系统接通率、掉话率等指标受到严重影响，通信质量无法令人满意。造成这种情况的罪魁祸首很可能就是ＧＳＭ系统上下行功率不平衡。一个优良的系统应在建网时就考虑使上下行信号达到平衡，并利用功率控制减小干扰，以获得良好的通信质量，取得更好的社会效益和经济效益。 1　无线链路功率平衡问题
　　ＧＳＭ系统的无线链路分上行和下行两个方向。很显然，实际的覆盖范围应由信号较弱的方向决定。如果上行信号覆盖大于下行信号覆盖，那么小区边缘下行信号较弱，容易被其它小区的强信号“淹没”；如果下行信号覆盖大于上行信号覆盖，那么移动台被迫守候在该强信号下，但上行信号太弱，话音质量不好。当然，上下行功率平衡并不意味着绝对的相等，由于正常情况下基站灵敏度好于移动台的灵敏度，所以下行信号一般将大于上行信号。
　　对于下行信号链路，设基站发射天线前端功率为Ｐｏｕｔｂ，基站天线增益为Ｇａｂ，空间传输损耗为Ｌｄ，移动台天线增益为Ｇａｍ，移动台接收电平为Ｐｉｎｍ，衰落余量为Ｍｆ，移动台侧噪声恶化量为Ｐｍｎ，则有
　　Ｐｉｎｍ＋Ｍｆ＝Ｐｏｕｔｂ＋Ｇａｂ－Ｌｄ＋Ｇａｍ－Ｐｍｎ （1）
对于上行信号链路，设移动台发射机输出功率为Ｐｏｕｔｍ，基站分集接收增益为Ｇｄｂ，基站接收天线后端电平为Ｐｉｎｂ，衰落余量为Ｍｆ，基站侧噪声恶化量为Ｐｂｎ，根据互易原理，天线收发增益相同，则有 Ｐｉｎｂ＋Ｍｆ＝Ｐｏｕｔｍ＋Ｇａｍ－Ｌｄ＋Ｇｄｂ＋Ｇａｂ－Ｐｂｎ　（2）
& & Ｐｉｎｍ－Ｐｉｎｂ＝Ｐｏｕｔｂ－Ｐｏｕｔｍ－Ｇｄｂ－Ｐｍｎ＋Ｐｂｎ
& & Ｐｏｕｔｂ＝Ｐｏｕｔｍ＋Ｇｄｂ＋（Ｐｉｎｍ－Ｐｉｎｂ）＋（Ｐｍｎ－Ｐｂｎ） （3）
　 取收信机最小输入功率为收信机接收灵敏度，则基站输出功率是由移动台输出功率、天线分集接收增益、移动台与基站接收灵敏度之差和移动台与基站噪声恶化量之差决定的。由于Ｐｍｎ≈Ｐｂｎ，且基站灵敏度为收信机静态灵敏度，所以天线分集接收增益不再考虑。（3）式可近似表示为：
　　Ｐｏｕｔｂ＝Ｐｏｕｔｍ＋（Ｐｉｎｍ－Ｐｉｎｂ）　　（4）
　　可以看出，平衡方程与基站天线增益、馈线等的损耗等是没有关系的。但是增加天线增益和降低馈线等的损耗可以同时扩大上下行链路的覆盖范围。当然这里所说的基站发射功率及接收电平都指的是收发天线的输入输出口的功率，而不是指ＥＩＲＰ或ＥＲＰ功率。
　　下面以具体的例子来说明。
　　假设对于一个ＧＳＭ900基站，移动台输出功率Ｐｏｕｔｍ＝2Ｗ即33ｄＢｍ，Ｐｉｎｍ＝－102ｄＢｍ，基站天线口灵敏度为－110ｄＢｍ。由公式（4）可以得出基站发射天线输入口的功率为：
　　Ｐｏｕｔｂ＝33＋（－102＋110）＝41ｄＢｍ
　　假设馈线长度为50ｍ，损耗约2ｄＢ，合路器损耗7ｄＢ，则基站ＴＲＸ的输出功率为：
　　Ｐｂｔ＝41＋2＋7＝50ｄＢｍ
　　由此可得，当手机发射功率为2Ｗ时，基站ＴＲＸ输出功率应达到50ｄＢｍ即100Ｗ才可实现无线链路平衡。 　
&&　当ＢＴＳ发射功率为40Ｗ时，根据平衡方程，手机发射功率应为29ｄＢｍ即0.794 Ｗ才能达到上下行功率平衡。因此如果ＢＴＳ的最大发射功率小于40Ｗ时，覆盖范围取决于下行链路，系统参数中控制信道最大功率电平（ＭＳ－ＴＸＰＷＲ－ＭＡＸ－ＣＣＨ）应设为29ｄＢｍ，对应于ＧＳＭ规范05.05规定的ＧＳＭ900移动台输出功率等级为7。
　　假设对于一个ＧＳＭ1800基站，移动台输出功率Ｐｏｕｔｍ＝1Ｗ即30ｄＢｍ，Ｐｉｎｍ＝－100ｄＢｍ，基站天线口灵敏度为－109ｄＢｍ，由公式（4）可以得出基站发射天线输入口功率为：
　　Ｐｏｕｔｂ＝30＋（－100＋109）＝39ｄＢｍ
　　同样假设馈线长度为50ｍ，损耗约3ｄＢ，合路器损耗7ｄＢ，则基站ＴＲＸ输出功率为：
　　Ｐｂｔ＝39＋3＋7＝49ｄＢｍ
　　由此可得，当手机发射功率为1Ｗ时，基站ＴＲＸ口输出功率应达到49ｄＢｍ即80Ｗ才可实现无线链路的平衡。
　　当ＢＴＳ发射功率为40Ｗ时，根据平衡方程，手机发射功率应为27ｄＢｍ即0.5Ｗ才能达到上下行功率平衡。因此如果ＢＴＳ的最大发射功率小于40Ｗ时，覆盖范围取决于下行链路，系统参数中控制信道最大功率电平（ＭＳ－ＴＸＰＷＲ－ＭＡＸ－ＣＣＨ）应设为27ｄＢｍ。由于ＧＳＭ1800移动台无27ｄＢｍ这一档，可设为26ｄＢｍ，对应于ＧＳＭ规范05.05规定的ＧＳＭ1800移动台输出功率等级为2。
　　控制信道最大功率电平是关系移动台接入成功率和邻信道干扰的重要参数。该参数设置过大，在基站附近的移动台会对本小区造成较大的邻信道干扰，影响小区中其他移动台的接入和通信质量；反之，若该参数设置过小，则使在小区边缘的移动台接入成功率降低。控制信道最大功率电平的设置原则是：在确保小区边缘处移动台有一定的接入成功率的前提下，尽可能减小移动台的接入电平。显然，小区覆盖面积越大，要求移动台输出功率电平越大。在实际应用中，设定该参数后，可以通过实验方式，即在小区边缘做拨打测试，在不同的参数设置下测试移动台的接入成功率和接入时间，以决定提高或降低该参数值。
2　功率控制问题
　　确定了无线链路平衡中的功率参数之后，在实际通信中还需对无线路径上的发射功率进行动态控制。这样做无需最大发射功率既可达到较好的传输质量，又降低了移动台和基站的平均广播功率，减少对其它通信的干扰。
　　功率控制分为上行功率控制和下行功率控制，上下行控制独立进行。上行功率控制控制移动台（ＭＳ），下行功率控制控制基站（ＢＴＳ）。移动台功率控制的目的是调整ＭＳ的输出功率，使ＢＴＳ获得稳定的接收信号强度，以限制同信道用户的干扰，减少ＢＴＳ多路耦合器的饱和度，降低移动台功耗；基站功率控制的目的是调整ＢＴＳ输出功率，使ＭＳ获得稳定接收信号强度，以限制同信道干扰，降低基站功耗。
2.1　移动台功率控制
　　移动台功率控制分为两个调整阶段：Ｉｎｉｔｉａｌ初始调整和Ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ稳态调整。稳态调整是功率控制算法执行的常规方式，初始调整则用于呼叫接续最开始的时刻。当一个接续发生时，ＭＳ以所在小区控制信道的最大功率电平输出。但因为ＢＴＳ可同时支持多个呼叫，必须在一个新的接续中尽快降低接收信号强度，否则该ＢＴＳ支持的别的呼叫质量会由于ＢＴＳ多路耦合器饱和而恶化，并且另外小区的呼叫质量也会由于强干扰而受到影响。因此初始阶段功率控制调整的目的就是尽快降低ＭＳ发射功率直到得到稳定的测量报告，使ＭＳ能依据稳态功率控制算法进行调整。
　　上行功率控制中必须设置的参数：期望的理想上行链路接收电平、理想上行链路接收质量。系统接收到一定数量的上行测量报告后，通过插值、滤波等处理方法得到实际上行链路接收电平及接收质量，与理想上行链路接收电平及接收质量相比较，通过功率控制算法，计算出ＭＳ应调整至的功率级别，如果与当前ＭＳ输出功率级别不同，且满足一定的应用限制条件（如功率调整步长限制、ＭＳ输出功率范围限制），则发送功率调整命令。上行功率控制调整的实质是使插值滤波得到的实际上行链路接收电平及接收质量不断逼近于设定的理想上行链路接收电平及接收质量。对测量报告进行插值、滤波的目的是处理丢失的测量报告、消除野点（毛刺），以保证功率控制算法的稳定性。
　　当测量报告的个数达到稳态滤波器长度时，ＭＳ进入稳态阶段功率控制。稳态阶段功率控制与初始阶段功率控制的差别在于初始阶段的理想上行链路接收电平及接收质量与稳态阶段的不同；滤波器长度不同，功率控制算法不同；初始阶段仅进行向下调整等。
　　移动台功率控制是由网络通过功率命令对移动台进行功率设置来完成的。该命令在慢速随路控制信道（ＳＡＣＣＨ）上传送，移动台必须从下行的ＳＡＣＣＨ中提取功率控制头，并以其规定的发射功率作为输出功率。若移动台的功率等级无法输出该功率值，则以能输出的最相近的发射功率输出。由于ＳＡＣＣＨ是随路信令，它必须与其它信道如ＳＤＣＣＨ、ＴＣＨ等组合使用，因此网络对移动台的功率控制实际上是在移动台接收ＳＡＣＣＨ以后才开始。移动台在收到ＳＡＣＣＨ前使用的功率（即在发送信道请求ＲＡＣＨ时使用的功率）则由控制信道最大功率电平决定。
2.2　基站功率控制
　　基站功率控制分为静态功率控制和动态功率控制，仅使用稳态功率控制算法。功率控制中必须选择的参数有：可接受的最大发射电平门限（上限），此门限可选择比移动台最大发射功率小一点的值；需进行功率控制的接收电平门限（下限）。接收电平ＲＸＬＥＶ分成64个等级，编号从0～63，0级接收电平最低，63级接收电平最高。
　　功率控制的基本规则是：
　　当上行或下行链路的接收电平ＲＸＬＥＶ大于阈值，则减少一级功率；
　　当上行或下行链路的接收电平ＲＸＬＥＶ小于阈值，则增加一级功率；
　　当上行或下行链路的接收质量ＲＸＱＵＡＬ大于阈值，则增加一级功率；
　　当上行或下行链路的接收质量ＲＸＱＵＡＬ小于阈值，则减少一级功率。
　　基站与移动台的功率控制非常相似。基站和移动台的功率调整步长均为2ｄＢ，两次功率调整之间的最小间隔从0～30ｓ，调整步长为0.96ｓ。两者之间的主要区别在于基站功率控制可以控制的信道类型是ＳＤＣＣＨ和ＴＣＨ，而不在ＢＣＣＨ载频上执行。基站功率控制可以在每一个时隙上执行，用于专用信道连接的时隙具有不同的功率。
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