GSM900/GSM1800双频无线网络参数及其调整

［摘要］本文在介绍GSM900/1800无线传播特性和组网原则的基础上，阐述了对无线网络性能影响较大的双频无线网络参数的含义和调整原理。
［关键词］双频网络；无线参数；优化调整
1概述
近年来，数字移动通信GSM网络在中国得到了飞速的发展，截至1999年8月份，全国
GSM用户已突破2000万。据保守的估计，2005年移动用户数将接近固定用户，达到1亿用
户，其中GSM用户将超过8000万，并且用户会更集中。但用户的剧增同样使网络的发展承
受了巨大的压力，GSM900由于受到频率资源的限制，最大能承载的用户数应在4000万左
右，已无法满足GSM网络的发展需求，因此GSM1800系统的广泛应用已成为GSM网络发展的
必然途径。目前在北京、上海、广州、福建、江苏等地已相继开始建设和应用GSM1800系
统。
GSM900和GSM1800双频网络是网络容量和网络覆盖两方面需求相互融合的最有效的方
法之一，而其主要功能的实现极大地依赖于GSM900／1800双频无线网络参数的设置，这
些参数主要包括小区选择／重选、双频话务切换等控制参数的调整。本文将在900MHz和
1800MHz无线传播特点和双频组网原则的基础上，重点介绍部分双频无线网络参数及其调
整方法。
2 GSM900／1800双频网络
2.1 900MHz和800MHz无线传播特性
不同频段的无线电波传播路径是不同的，对于900MHz频段的无线通信系统而言，电
波传播方式主要是空间彼，即直射波、反射波的合成波。由于手机经常不断地受到周围
（几米至几十米内）几何形状和大小不同的建筑物、树木及其它障碍物或地形起伏的影
响，其接收场强的变化是相当复杂的。这种由传播路径引起的散射、反射、绕射或因障
碍物形成的直线路径上的阴影的多径组合使到达手机的信号幅度、相位和人射角等都是
随机的，因而手机有时仅移动几米，接收场就可能出现较大的起伏，这种起伏的变化速
率与手机移动速度、电波长有关系。1800MHz的电波波长是900MHz的一半，因而其遭受的
多径衰落和阴影效应将更加明显。
900MHz可采用典型的okumura-Hata传播模型（适用频率：150－100MHz）进行路径损
耗的预估，而1800MHz适宜于改进型的Oklumura-Hata传播模型（适用频率：1500-2000MHz）。
L（dB）＝A－13.82logHb＋（44.9－6.55logHb）.logb－a（Hm）其中，Hb：基站天
线高度［30－200m］；
d：传播距离［1－20km］；
Hm：手机天线高度［1－10m］；
a（Hm）＝3.2（1og11.755Hm）－4.9
根据规范，GSM1800手机发射功率一般为30dBm，比GSM900手机低3dB；对相同材料的
天债线系统，GSM1800的天债线损耗比GSM900高0－2dB，而且1800MHz的电波遭受建筑物
的阻挡作用更加严重，穿透损耗比900MHz电波来得更大。因此，GSM1800系统的覆盖面积
比GSM900小40％－58％。农村地区GSM1800的基站覆盖半径最高在10km；而在城市，一般
在0.6－1.1km左右。由此可见，GSM1800的组网方式必然要有别于GSM900。
2.2 GSM900/1800双频组网
在双频网络中，如何在两个频段的网络中进行话务控制及分配是确立建网原则和网
络运行的依据。GSM1800系统的引入可采用单独组网以及GSM1800与现有的GSM900系统混
合组网两种方式。单独组网则需要独立的GSM 1800设备，如MSC、BSC和BTS，而混合组网
则与GSM 900共用MSC或BSC。虽然单独组网在网络结构、无线规划和运行维护上有着较好
的优越性，但1800MHz电波传播特点决定了覆盖相同面积的区域，GSM1800的基站要比GSM
900的多。因而，从投资成本和设备利用率方面考虑，目前一些频率资源比较紧张的省
份均采用混合组网方式发展GSM 1800。以GSM1800解决高话务区的容量问题，同时推广使
用GSM 900／1800双频手机，利用GSM 900网络实现无缝隙覆盖。从这个意义上讲，所谓
双频无线网络实质上是以GSM 900网络为依托，以 GSM1800网络覆盖区域构成的双层网络
结构。为了充分发挥GSM1800系统的作用，提高网络的话务承载能力，在双频组网中一般
遵循下列原则：
（1）在优选频段上建立呼叫。在GSM1800系统建立初期，由于双频手机用户数量较少，
有较多的空闲信道和较高的载于比，应通过合理的设备，使双频手机尽可能进入GSM1800
系统，减小GSM900系统的负荷。
（2）在一般情况下，都切换到优选频段上。对于移动速度不快的双频用户，在切换
过程中，应使其尽可能切入GSM1800／小区；而GSM 800手机高速移动时，应使其切换到
GSM900覆盖层中，以减少手机的切换频度，提高通信质量。
（3）尽量将呼叫保持在优选频段上。
（4）小区变拥塞后，呼叫应切换到优选频段上。
3双频无线网络参数
手机有两种工作状态，即Idle（空闲）状态和Active、（连接）状态。在手机与网
络建立连接前处于Idle状态，而建立连接后则处于Active状态。Idle状态下的手机会进
行“小区选择和重选”两种动作，目的是希望通过选择与重选使手机接入一个理想的小
区，从而能够减少通话过程的小区切换次数； Active状态下的手机可能进行“小区切换”
动作。因而与双频网络有关的无线网络参数主要有：小区选择、重选参数和小区切换参数。
3.1多频段指示（Multihand Reportng）
参数“多频段指示”用于通知手机需报告两个频段的邻区内容。在单频段的GSM系统
中，手机向网络报告邻区测量结果时，只需报告一个频段内信号最强的6个邻区的内容。
在双频网络中，由于要求手机优先进入GSM1800，因此要求手机在报告测量结果时不仅根
据信号的强弱，还需根据信号的频段。由于在组网初期，GSM1800系统的业务量很小，一
般希望移动台能尽可能地工作于该频段上。因此应设置GSM1800小区的切换优先级较高，
相应的多频段指示应选择“3”为宜。在双频网络中，建议将此参数设成2，即手机需报
告邻区表中包含GSM 900及GSM 1800中信号强度最强、NCC已知且是允许的三个邻区的测
量结果，在剩余位置上报告当前所用频段的邻区，若还有剩余位置，则报告其余邻区的
情况，而不管邻区处于那个频段。
多频段指示（MBCR）包含于信息单元“邻小区描述”中，在每个小区广播的系统消
息2ter和5ter中发送。
3.2小区选择
小区选择是指手机开机后选择合适小区登记的过程。根据GSM规范，小区选择过程
采用C1准则，据此得到一组根据场强高低顺序排列的BCCH频点（C1＞0）。
C1＝（RxLev－RxLevAccMin）－MAX（MsTx PwrMaxCCCH－P，0）
其中，RxLev：手机平均接收电平；
RxLevAccMin：手机最小接入电平；
MsTxPwrMaxCCCH：手允许最大发射功率；
P：手机实际最大发射功率。