CN102307354B - 一种基于信令的gsm网络频率优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于信令的GSM网络频率优化方法，涉及移动通信领域。本发明所述的方法，开启ABIS接口信令跟踪，获取相应的信令跟踪文件，通过对ABIS接口跟踪的MR信令收集分析，客观且全面的了解小区频点的使用情况，根据各有效频点的相关参数，如接收电平、测量次数、测量概率、干扰值和优选因子等，进而进行频点精准选择，提出指定小区频点最优的选择方案，根据最优频点进行指定小区频点的替换(改频)，实现科学的频率优化，通过该方法有效提高小区频率选择的精准性，提高小区服务质量。

Description

一种基于信令的GSM网络频率优化方法

技术领域

本发明涉及移动通信领域，具体涉及通信领域中一种基于信令的GSM网络频率优化方法。

背景技术

随着移动通信网络的发展，移动通信运营商的移动网络规模越来越大，网络结构越来越复杂，网络配置也随之增大，有限的频率资源成为网络扩充的主要瓶颈，致使网络服务质量随着网络规模的增大呈现下降趋势。主要原因是网络规模越大，频率复用度越大，同邻频率覆盖交叠覆盖范围越大，网络服务质量越差。在这种情况下，只能通过科学合理的频率优化方案来最大可能的减少同邻频交叠覆盖或者说降低同邻频碰撞几率。如何合理的设置频点，是网络优化工作中一项重要的工作，通过科学合理的频率优化方法成为提升网络QOS的大前提。

在现有技术中，进行频率优化主要是通过模拟基站图形化拓扑覆盖图进行频率干扰定位及优化（如华为针对华为GSM系统的Nastar网优软件和基于Mapinfo的爱立信开发的用于网络规划和优化的操作软件MCOM）或者通过DT（Drive Test路测）测试进行相关的评估。对于第一种，由于是基于模拟拓扑覆盖图，所以和实际网络覆盖吻合程度过低，与现实网络仍有一定距离，致使结果也存在一定的偏差；而第二种，主要实现方法是通过现场测试，模拟移动用户进行通话测试，通过观察移动台接收频率干扰情况进行频率干扰定位，由于该种方是线状评估网络，而网络是基站的空间覆盖，所以难免有点以点带面，使频率干扰情况不能够完全展露，频率选择优化存在不周全之处。

制定科学合理频率优化方案的前提是如何准确的把握频率干扰的情况，本发明正是在该前提下通过后台信令（MR，Measurement Report，测量报告）解析进行快速定位基站频率使用情况，客观且全面的了解频率使用情况，进而进行频率精准选择，并指定科学的频率优选方案。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于信令的GSM网络频率优化方法，通过该方法客观且全面的了解频点使用情况，指定科学的频点优选方案，实现频率的优化。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于信令的GSM网络频率优化方法，包括以下步骤：

（1）收集ABIS接口信令，筛选出MR信令，并对MR信令进行统计分析，得到服务小区的各频点所接收到的BTS信号电平及信号质量的有效值，和该服务小区的M个最强邻区的配置参数；

（2）根据服务小区各频点和服务小区M个最强邻区的各频点所接收到的BTS信号电平及信号质量的有效值，得到M+1个小区的CA表；所述CA表是指在n个测量报告中各小区的有效频点的集合；

（3）根据所述CA表，得到服务小区和M个最强邻区的所有有效频点的频点集合F=（F₁,F₂,F₃,F₄,F₅,…,F_n）；其中，F_n表示在测量报告中的第n个有效频点；

（4）计算频点集合F中每一个有效频点的接收电平、测量次数、测量概率、干扰值和优选因子，具体计算方式如下：

设第i个有效频点F_i的接收电平为F_i-lev：

如果F_i在7个CA表中出现1次，则F_i-lev为F_i所在小区的接收电平；

如果F_i在7个CA表中出现大于1次，则F_i-lev为各小区CA表中该频点接收电平之和，计算公式如下：

设F_i出现x次,对应各小区的电平为RxLev1,RxLev2,…,RxLevx，则

F_i-lev=10×lg[10^RxLev1/10+10^RxLev2/10+10^RxLev3/10+…+10^RxLevx/10]；

设F_i在第n个测量报告MRn中出现Xn次，则F_i的测量次数为:

F_i的测量次数=[X1+X2+X3+…+Xn]；

F_i的测量概率为F_i的测量次数/测量报告数n；

F_i的干扰值为F_i的平均接收电平×测量概率；

F_i的优选因子为F_i的干扰值+(F_i-1干扰值+F_i+1干扰值)/2；其中，F_i-1干扰值与F_i+1干扰值分别表示第i-1与第i+1个频点的干扰值；

（5）根据各个有效频点的接收电平、测量次数、测量概率、干扰值和优选因子，分析服务小区覆盖范围内频点的使用情况，得到频点的优选方案。

进一步，如上所述的一种基于信令的GSM网络频率优化方法，步骤（1）中，所述最强邻区的配置参数包括BCCH频点、基站识别码BSIC和TCH频点。

进一步，如上所述的一种基于信令的GSM网络频率优化方法，步骤（5）中，得到频点优选方案的方式是：筛选优选因子较小的频点。

进一步，如上所述的一种基于信令的GSM网络频率优化方法，步骤（5）中，得到频点优选方案的方式包括：如果优选因子较小频点的优选因子相同或接近，则选择干扰值较小的频点。

进一步，如上所述的一种基于信令的GSM网络频率优化方法，步骤（5）中，得到频点优选方案的方式包括：如果优选因子较小频点的优选因子相同或邻近，且干扰值相同，则选择接收电平较小的频点；邻近是指两个频点上下最近，即最邻近。

进一步，如上所述的一种基于信令的GSM网络频率优化方法，步骤（5）中，得到频点优选方案的方式包括：如果接收电平相同或接近，则选择测量次数较少的频点。

进一步，如上所述的一种基于信令的GSM网络频率优化方法，步骤（1）中，所述收集ABIS接口信令是指对小区或基站进行ABIS接口信令跟踪。

再进一步，如上所述的一种基于信令的GSM网络频率优化方法，步骤（2）中，最强邻区的个数为测量报告中BCCH频率分配列表的频点数。

更进一步，如上所述的一种基于信令的GSM网络频率优化方法，步骤（2）中，最强邻区的个数M最多为6个。

本发明的效果在于：通过本发明所述的方法，只需开启ABIS接口信令跟踪，或许相应的信令跟踪文件，通过ABIS接口MR信令跟踪收集分析，客观且全面的了解频率使用情况，进而进行频率精准选择，提出指定小区频率最优的选择方案，实现科学的频率优化，通过该方法可效提高小区频率选择的精准性，使得网络质量提升。

附图说明

图1为本发明中MR信令内容的结构示意图；

图2为本发明一种基于信令的GSM网络频率优化方法的流程图。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的技术方案，首先对本发明所涉及的相关知识进行简单的介绍。

移动通信用户通过移动通信网络进行通话时，会在网络间传输各种信令，以保持和网络的会话，同时移动网络中BSC（基站控制器）会根据这些信令来判断用户当前的网络质量，并给予相应的调整，使得用户在当前网络中得到最好的服务质量，而BSC对用户覆盖情况的了解是通过MS（移动台）上报的MR信令，该信令中携带了当前用户所在地点网络的服务质量，包括服务小区接收电平Rxlev-sub-serving-cell，服务小区接收质量Rxqual-sub-serving-cell，时间提前量TA等，可以利用这些相关数据、信息来判定MS在当前某一网络位置的网络服务质量。

本发明考虑了移动台在与网络进行数据会话时会定时向网络发送MR（测量报告），以反映当前网络服务质量，通过收集ABIS接口信令（对小区或基站进行ABIS接口信令跟踪,ABIS接口是基站控制器BSC和基站收发站台BTS之间的通信接口，从MS发送到网络以及从网络下发的大部分信令都会通过该接口。对该接口信令中所携带信元的分析和解码是了解通信用户状况和网络通信质量的有效手段），筛选出MR信令，然后对MR信令进行统计分析。在统计分析的基础上对指定小区的频率提出最优的选择方案，以提高小区频率选择的精准性。

为了便于更好的理解本发明的技术方案，首先对MR结构进行如下说明：

图1示出了MR信令内容的结构示意图，信令在空口传输时，通过2进制01代码进行传输，如图1中的MR信令内容，在octet2中低六位和octet3中低六位代表MS在当前网络中接收BTS信号电平的全局值和有效值（通常我们关注有效值lev-sub）；同样octet4的2,3,4位和5,6,7位分别代表MS在当前网络中接受BTS信号质量的全局值和有效值（通常我们关注有效值qual-sub）；octet5的低六位代表MS接收第一邻区的信号电平，octet6的高五位代表第一邻区BCCH载频的位置在当前BCCH频率分配列表（BA表）中的位置，低3位代表第一邻区NCC（网络色码）；octet7的高三位代表第一邻区的BCC（基站色码）（NCC与BCC共同组成基站识别码BSIC，在每个小区的同步信道(SCH)上传送）。同理可以得出第二，第三…第六邻区的BCCH，NCC，BCC，因为GSM网中任意一小区的邻区中不存在同BCCH，NCC，BCC的小区，所以六组BCCH，NCC，BCC，结合当前小区邻区可确定六个小区以及这六个小区所有配置参数，边缘覆盖地区可能因邻区过少或因部分邻区信号不能解调而导致数目少于6个（GSM系统当前的MR最多上报六个最强邻区），但不影响频点选择方案。本发明正是基于上述MR信令内容的基础上提出的一种频率优化方案。其中，octet表示八位组，在网络中，因为一些机器的结构使用的字节长度不是8位，经常使用octet这个词（而不是byte）。在本文中octet表示通讯信令，信令在交互时通过将信令编码为8位2进制的01代码进行传递，而八位2进制代码就定义为一个octet。其中octet x本文中代表MR正文中的第x个8位2进制代码。

下面结合说明书附图与具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

图2示出了本发明一种基于信令的GSM网络频率优化方法的流程图，该方法包括以下步骤：

步骤S11:筛选MR信令并分析；

收集ABIS接口信令，筛选出MR信令，并对MR信令进行统计分析，得到服务小区的各频点所接收到的BTS信号电平及信号质量的有效值，和该服务小区的六个最强邻区的配置参数（包括BCCH频点、基站识别码BSIC和TCH频点）。收集ABIS接口信令是指对小区或基站进行ABIS接口信令跟踪，如华为的电路域ABIS跟踪。

步骤S12:根据MR信令的分析结果得到小区的有效频点集合列表CA表；

根据服务小区各频点和该服务小区M个最强邻区的各频点所接收到的BTS信号电平及信号质量的有效值，得到M+1个小区的CA表；所述CA表是指在n个测量报告中各小区的有效频点的集合。其中，M为测量报告中BCCH频率分配列表的频点数，由于GSM系统当前的测量报告MR最多可以上报六个最强邻区，所以M的最大取值为6，本具体实施方式中，M取值为6，如下表所示，其中，CA表是基于上述MR测量报告得到的，其中cell-CA表示服务小区的有效频点，ncell-CA1…ncell-CA6表示该服务小区当前的测量报告MR上报的六个最强邻区的有效使用频点，lev与qual分别表示服务小区有效频点在当前网络中接收BTS信号电平和信号质量的有效值，Lev1…Lev6b表示MR中六个邻区的接收电平。

步骤S13:根据CA表得到所有有效频点的频点集合F；

根据所述7个CA表，得到服务小区和六个最强邻区的所有有效频点的频点集合F=（F₁,F₂,F₃,F₄,F₅,…,F_n）；其中，F_n表示在测量报告中的第n个有效频点。

步骤S14:根据F计算每一个有效频点的相关参数；

计算频点集合F中每一个有效频点的接收电平、测量次数、测量概率、干扰值和优选因子，具体计算方式如下：

设第i个有效频点F_i的接收电平为F_i-lev：

如果F_i在7个CA表中出现1次，则F_i-lev为F_i所在小区的接收电平；

如果F_i在7个CA表中出现大于1次，则F_i-lev为各小区CA表中该频点接收电平之和，计算公式如下：

设F_i出现x次,对应各小区的电平为RxLev1,RxLev2,…,RxLevx，则

F_i-lev=10×lg[10^RxLev1/10+10^RxLev2/10+10^RxLev3/10+…+10^RxLevx/10]；

设F_i在第n个测量报告MRn中出现Xn次，则F_i的测量次数为:

F_i的测量次数=[X1+X2+X3+…+Xn]

F_i的测量概率为F_i的测量次数/测量报告数n；

F_i的干扰值为F_i的平均接收电平×测量概率

F_i的优选因子为F_i的干扰值+(F_i-1干扰值+F_i+1干扰值)/2。其中，F_i-1干扰值与F_i+1干扰值分别表示第i-1与第i+1个频点的干扰值；因为在同频干扰较邻频干扰更为严重，所以本发明中采用邻频干扰值为1/2的参考权值。

根据上述的计算方式，可以得到每一个有效频点的接收电平、测量次数、测量概率、干扰值和优选因子，根据计算结果结合n个测量报告进行统计分析，可以得到下表：

步骤S15:根据每一个有效频点的相关参数得到频点的优选方案。

根据步骤S14中计算得到的各个有效频点的接收电平、测量次数、测量概率、干扰值和优选因子，分析服务小区覆盖范围内频点的使用情况，得到频点的优先方案，具体方式如下：

a.筛选优选因子较小的频点;（优选因子较小的频点说明该频点在该小区同邻频碰撞几率最小）；

b.如果优选因子较小频点的优选因子相同或邻近（上下最近，即相邻），可以从这些优选因子相同或接近的频点中随意选择一个，若需要进一步的精准，可以在优选因子相同或接近的频点中选择干扰值较小的频点;（干扰值最小的频点说明该频点在该小区最为干净）；

c.此外，如果优选因子较小频点的优选因子相同或接近，且干扰值相同，则可以进一步在此基础上选择选接收电平较小的频点;（接收电平较小的频点的干扰能力较差，所以接收电平较小的频点的干扰概率低）；

d.如果接收电平相同或接近，则可以进一步选择测量次数较少的频点；（测量次数较少的频点同邻频碰撞几率较小）。

通过本发明上述的方法得到优选频点，这些优选频点即时指定小区覆盖区域受干扰几率最小的频点，根据指定小区频点的需求个数，使用优选频点进行替换或者改频，以可以提高小区的服务质量。

对于本文所述的干扰均为同邻频造成的干扰。本发明所述的方法可以近端后台信令跟踪文件为本，通过对信令分析统计对该指定小区频率提出最优的选择方案，只要开启ABIS接口信令跟踪，或许相应的信令跟踪文件“电路域ABIS跟踪（HW）”（其他厂商设备类推），可效提高小区频率选择的精准性，使得网络质量提升，同时可以降低掉话率，提升接通率，提升切换成功率等网络KPI指标（Key Performance Indication，关键业绩指标）。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种基于信令的GSM网络频率优化方法，包括以下步骤：

（1）收集ABIS接口信令，筛选出MR信令，并对MR信令进行统计分析，得到服务小区的各频点所接收到的BTS信号电平及信号质量的有效值，和该服务小区的M个最强邻区的配置参数；所述的ABIS接口是基站控制器BSC和基站收发站台BTS之间的通信接口；所述的MR信令为测量报告信令；

（2）根据服务小区各频点和服务小区M个最强邻区的各频点所接收到的BTS信号电平及信号质量的有效值，得到M+1个小区的CA表；所述CA表是指在n个测量报告中各小区的有效频点的集合；

（3）根据所述CA表，得到服务小区和M个最强邻区的所有有效频点的频点集合F=（F₁,F₂,F₃,F₄,F₅,…,F_n）；其中，F_n表示在测量报告中的第n个有效频点；

（4）计算频点集合F中每一个有效频点的接收电平、测量次数、测量概率、干扰值和优选因子，具体计算方式如下：

设第i个有效频点F_i的接收电平为F_i-lev：

如果F_i在7个CA表中出现1次，则F_i-lev为F_i所在小区的接收电平；

如果F_i在7个CA表中出现大于1次，则F_i-lev为各小区CA表中该频点接收电平之和，计算公式如下：

设F_i出现x次,对应各小区的电平为RxLev1,RxLev2,…,RxLevx，则

F_i-lev=10×lg[10^RxLev1/10+10^RxLev2/10+10^RxLev3/10+…+10^RxLevx/10]；

设F_i在第n个测量报告MRn中出现Xn次，则F_i的测量次数为:

F_i的测量次数=[X1+X2+X3+…+Xn]；

F_i的测量概率为F_i的测量次数/测量报告数n；

F_i的干扰值为F_i的平均接收电平×测量概率；

F_i的优选因子为F_i的干扰值+(F_i-1干扰值+F_i+1干扰值)/2；其中，F_i-1干扰值与F_i+1干扰值分别表示第i-1与第i+1个频点的干扰值；

（5）根据各个有效频点的接收电平、测量次数、测量概率、干扰值和优选因子，分析服务小区覆盖范围内频点的使用情况，得到频点的优选方案。

2.如权利要求1所述的一种基于信令的GSM网络频率优化方法，其特征在于：步骤（1）中，所述最强邻区的配置参数包括BCCH频点、基站识别码BSIC和TCH频点。

3.如权利要求1所述的一种基于信令的GSM网络频率优化方法，其特征在于：步骤（5）中，得到频点优选方案的方式是：筛选优选因子较小的频点。

4.如权利要求1或3所述的一种基于信令的GSM网络频率优化方法，其特征在于：步骤（5）中，得到频点优选方案的方式包括：如果优选因子较小频点的优选因子相同或邻近，则选择干扰值较小的频点；所述邻近是指两个频点上下相邻。

5.如权利要求4所述的一种基于信令的GSM网络频率优化方法，其特征在于：步骤（5）中，得到频点优选方案的方式包括：如果优选因子较小频点的优选因子相同或接近，且干扰值相同，则选择接收电平较小的频点。

6.如权利要求5所述的一种基于信令的GSM网络频率优化方法，其特征在于：步骤（5）中，得到频点优选方案的方式包括：如果接收电平相同或接近，则选择测量次数较少的频点。

7.如权利要求1所述的一种基于信令的GSM网络频率优化方法，其特征在于：步骤（1）中，所述收集ABIS接口信令是指对小区或基站进行ABIS接口信令跟踪。

8.如权利要求1所述的一种基于信令的GSM网络频率优化方法，其特征在于：步骤（2）中，最强邻区的个数M为测量报告中BCCH频率分配列表的频点数。

9.如权利要求8所述的一种基于信令的GSM网络频率优化方法，其特征在于：步骤（2）中，最强邻区的个数M最多为6个。