GSM900/GSM1800雙頻無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )參數及其調整

［摘要］本文在介紹GSM900/1800無(wú)線(xiàn)傳播特性和組網(wǎng)原則的基礎上，闡述了對無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )性能影響較大的雙頻無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )參數的含義和調整原理。
［關(guān)鍵詞］雙頻網(wǎng)絡(luò )；無(wú)線(xiàn)參數；優(yōu)化調整
1概述
近年來(lái)，數字移動(dòng)通信GSM網(wǎng)絡(luò )在中國得到了飛速的發(fā)展，截至1999年8月份，全國
GSM用戶(hù)已突破2000萬(wàn)。據保守的估計，2005年移動(dòng)用戶(hù)數將接近固定用戶(hù)，達到1億用
戶(hù)，其中GSM用戶(hù)將超過(guò)8000萬(wàn)，并且用戶(hù)會(huì )更集中。但用戶(hù)的劇增同樣使網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展承
受了巨大的壓力，GSM900由于受到頻率資源的限制，最大能承載的用戶(hù)數應在4000萬(wàn)左
右，已無(wú)法滿(mǎn)足GSM網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展需求，因此GSM1800系統的廣泛應用已成為GSM網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的
必然途徑。目前在北京、上海、廣州、福建、江蘇等地已相繼開(kāi)始建設和應用GSM1800系
統。
GSM900和GSM1800雙頻網(wǎng)絡(luò )是網(wǎng)絡(luò )容量和網(wǎng)絡(luò )覆蓋兩方面需求相互融合的最有效的方
法之一，而其主要功能的實(shí)現極大地依賴(lài)于GSM900／1800雙頻無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )參數的設置，這
些參數主要包括小區選擇／重選、雙頻話(huà)務(wù)切換等控制參數的調整。本文將在900MHz和
1800MHz無(wú)線(xiàn)傳播特點(diǎn)和雙頻組網(wǎng)原則的基礎上，重點(diǎn)介紹部分雙頻無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )參數及其調
整方法。
2 GSM900／1800雙頻網(wǎng)絡(luò )
2.1 900MHz和800MHz無(wú)線(xiàn)傳播特性
不同頻段的無(wú)線(xiàn)電波傳播路徑是不同的，對于900MHz頻段的無(wú)線(xiàn)通信系統而言，電
波傳播方式主要是空間彼，即直射波、反射波的合成波。由于手機經(jīng)常不斷地受到周?chē)?br />（幾米至幾十米內）幾何形狀和大小不同的建筑物、樹(shù)木及其它障礙物或地形起伏的影
響，其接收場(chǎng)強的變化是相當復雜的。這種由傳播路徑引起的散射、反射、繞射或因障
礙物形成的直線(xiàn)路徑上的陰影的多徑組合使到達手機的信號幅度、相位和人射角等都是
隨機的，因而手機有時(shí)僅移動(dòng)幾米，接收場(chǎng)就可能出現較大的起伏，這種起伏的變化速
率與手機移動(dòng)速度、電波長(cháng)有關(guān)系。1800MHz的電波波長(cháng)是900MHz的一半，因而其遭受的
多徑衰落和陰影效應將更加明顯。
900MHz可采用典型的okumura-Hata傳播模型（適用頻率：150－100MHz）進(jìn)行路徑損
耗的預估，而1800MHz適宜于改進(jìn)型的Oklumura-Hata傳播模型（適用頻率：1500-2000MHz）。
L（dB）＝A－13.82logHb＋（44.9－6.55logHb）.logb－a（Hm）其中，Hb：基站天
線(xiàn)高度［30－200m］；
d：傳播距離［1－20km］；
Hm：手機天線(xiàn)高度［1－10m］；
a（Hm）＝3.2（1og11.755Hm）－4.9
根據規范，GSM1800手機發(fā)射功率一般為30dBm，比GSM900手機低3dB；對相同材料的
天債線(xiàn)系統，GSM1800的天債線(xiàn)損耗比GSM900高0－2dB，而且1800MHz的電波遭受建筑物
的阻擋作用更加嚴重，穿透損耗比900MHz電波來(lái)得更大。因此，GSM1800系統的覆蓋面積
比GSM900小40％－58％。農村地區GSM1800的基站覆蓋半徑最高在10km；而在城市，一般
在0.6－1.1km左右。由此可見(jiàn)，GSM1800的組網(wǎng)方式必然要有別于GSM900。
2.2 GSM900/1800雙頻組網(wǎng)
在雙頻網(wǎng)絡(luò )中，如何在兩個(gè)頻段的網(wǎng)絡(luò )中進(jìn)行話(huà)務(wù)控制及分配是確立建網(wǎng)原則和網(wǎng)
絡(luò )運行的依據。GSM1800系統的引入可采用單獨組網(wǎng)以及GSM1800與現有的GSM900系統混
合組網(wǎng)兩種方式。單獨組網(wǎng)則需要獨立的GSM 1800設備，如MSC、BSC和BTS，而混合組網(wǎng)
則與GSM 900共用MSC或BSC。雖然單獨組網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò )結構、無(wú)線(xiàn)規劃和運行維護上有著(zhù)較好
的優(yōu)越性，但1800MHz電波傳播特點(diǎn)決定了覆蓋相同面積的區域，GSM1800的基站要比GSM
900的多。因而，從投資成本和設備利用率方面考慮，目前一些頻率資源比較緊張的省
份均采用混合組網(wǎng)方式發(fā)展GSM 1800。以GSM1800解決高話(huà)務(wù)區的容量問(wèn)題，同時(shí)推廣使
用GSM 900／1800雙頻手機，利用GSM 900網(wǎng)絡(luò )實(shí)現無(wú)縫隙覆蓋。從這個(gè)意義上講，所謂
雙頻無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )實(shí)質(zhì)上是以GSM 900網(wǎng)絡(luò )為依托，以 GSM1800網(wǎng)絡(luò )覆蓋區域構成的雙層網(wǎng)絡(luò )
結構。為了充分發(fā)揮GSM1800系統的作用，提高網(wǎng)絡(luò )的話(huà)務(wù)承載能力，在雙頻組網(wǎng)中一般
遵循下列原則：
（1）在優(yōu)選頻段上建立呼叫。在GSM1800系統建立初期，由于雙頻手機用戶(hù)數量較少，
有較多的空閑信道和較高的載于比，應通過(guò)合理的設備，使雙頻手機盡可能進(jìn)入GSM1800
系統，減小GSM900系統的負荷。
（2）在一般情況下，都切換到優(yōu)選頻段上。對于移動(dòng)速度不快的雙頻用戶(hù)，在切換
過(guò)程中，應使其盡可能切入GSM1800／小區；而GSM 800手機高速移動(dòng)時(shí)，應使其切換到
GSM900覆蓋層中，以減少手機的切換頻度，提高通信質(zhì)量。
（3）盡量將呼叫保持在優(yōu)選頻段上。
（4）小區變擁塞后，呼叫應切換到優(yōu)選頻段上。
3雙頻無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )參數
手機有兩種工作狀態(tài)，即Idle（空閑）狀態(tài)和Active、（連接）狀態(tài)。在手機與網(wǎng)
絡(luò )建立連接前處于Idle狀態(tài)，而建立連接后則處于A(yíng)ctive狀態(tài)。Idle狀態(tài)下的手機會(huì )進(jìn)
行“小區選擇和重選”兩種動(dòng)作，目的是希望通過(guò)選擇與重選使手機接入一個(gè)理想的小
區，從而能夠減少通話(huà)過(guò)程的小區切換次數； Active狀態(tài)下的手機可能進(jìn)行“小區切換”
動(dòng)作。因而與雙頻網(wǎng)絡(luò )有關(guān)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )參數主要有：小區選擇、重選參數和小區切換參數。
3.1多頻段指示（Multihand Reportng）
參數“多頻段指示”用于通知手機需報告兩個(gè)頻段的鄰區內容。在單頻段的GSM系統
中，手機向網(wǎng)絡(luò )報告鄰區測量結果時(shí)，只需報告一個(gè)頻段內信號最強的6個(gè)鄰區的內容。
在雙頻網(wǎng)絡(luò )中，由于要求手機優(yōu)先進(jìn)入GSM1800，因此要求手機在報告測量結果時(shí)不僅根
據信號的強弱，還需根據信號的頻段。由于在組網(wǎng)初期，GSM1800系統的業(yè)務(wù)量很小，一
般希望移動(dòng)臺能盡可能地工作于該頻段上。因此應設置GSM1800小區的切換優(yōu)先級較高，
相應的多頻段指示應選擇“3”為宜。在雙頻網(wǎng)絡(luò )中，建議將此參數設成2，即手機需報
告鄰區表中包含GSM 900及GSM 1800中信號強度最強、NCC已知且是允許的三個(gè)鄰區的測
量結果，在剩余位置上報告當前所用頻段的鄰區，若還有剩余位置，則報告其余鄰區的
情況，而不管鄰區處于那個(gè)頻段。
多頻段指示（MBCR）包含于信息單元“鄰小區描述”中，在每個(gè)小區廣播的系統消
息2ter和5ter中發(fā)送。
3.2小區選擇
小區選擇是指手機開(kāi)機后選擇合適小區登記的過(guò)程。根據GSM規范，小區選擇過(guò)程
采用C1準則，據此得到一組根據場(chǎng)強高低順序排列的BCCH頻點(diǎn)（C1＞0）。
C1＝（RxLev－RxLevAccMin）－MAX（MsTx PwrMaxCCCH－P，0）
其中，RxLev：手機平均接收電平；
RxLevAccMin：手機最小接入電平；
MsTxPwrMaxCCCH：手允許最大發(fā)射功率；
P：手機實(shí)際最大發(fā)射功率。