无线网络工程
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2023年2月22日发(作者：价值链模型)无线网络优化工程师应该从最基础的学起：如果你还没有从事网优工作，建议多看一些网优类书籍，
比如移动通信原理、GSM/CDMA/WCDMA网络优化指导书，还有一些网优类网站或者论坛，另外最
好与一些网优工程师交流沟通了解这个行业，可以加QQ群46476034或者参考西安巨人培训中心网
站；如果你已经从事无线网络优化则建议除了继续上面的以外，要从基层工作做起，不怕累不怕辛苦，
努力学习基本功，测试、分析、解决方案、用户交流沟通等，最重要的是要尽量多的替你的领导分担
更多的工作！相信你会做好的！
要想知道从什么地方学，先应该知道无线网络优化工程师做些什么，然后有针对去学习
网络优化工程师主要干些什么工作2009-08-1222:01无线网络优化是通过对现已运行的网络进行话
务数据分析、现场测试数据采集、参数分析、硬件检查等手段，找出影响网络质量的原因，并且通过
参数的修改、网络结构的调整、设备配置的调整和采取某些技术手段（采用MRP的规划办法等），
确保系统高质量的运行，使现有网络资源获得最佳效益，以最经济的投入获得最大的收益。
二GSM无线网络优化的常规方法
网络优化的方法很多，在网络优化的初期，常通过对OMC-R(OMC-R（无线接入网网元管理系统）
是无线接入网网元统一管理平台)数据的分析和路测的结果，制定网络调整的方案。在采用图1的
流程经过几个循环后，网络质量有了大幅度的提高。但仅采用上述方法较难发现和解决问题，这时通
常会结合用户投诉和CQT测试办法来发现问题，结合信令跟踪分析法、话务统计分析法及路测分析
法，分析查找问题的根源。在实际优化中，尤其以分析OMC-R话务统计报告，并辅以七号信令仪表
进行A接口或Abis接口跟踪分析，作为网络优化最常用的手段。网络优化最重要的一步是如何发现
问题，下面就是几种常用的方法：
1．话务统计分析法：OMC话务统计是了解网络性能指标的一个重要途径，它反映了无线网络的实际
运行状态。它是我们大多数网络优化基础数据的主要根据。通过对采集到的参数分类处理，形成便于
分析网络质量的报告。通过话务统计报告中的各项指标(呼叫成功率、掉话率、切换成功率、每时隙
话务量、无线信道可用率、话音信道阻塞率和信令信道的可用率、掉话率及阻塞率等)，可以了解到
无线基站的话务分布及变化情况，从而发现异常，并结合其它手段，可分析出网络逻辑或物理参数设
置的不合理、网络结构的不合理、话务量不均、频率干扰及硬件故障等问题。同时还可以针对不同地
区，制定统一的参数模板，以便更快地发现问题，并且通过调整特定小区或整个网络的参数等措施，
使系统各小区的各项指标得到提高，从而提高全网的系统指标。
2．DT（驱车测试）：在汽车以一定速度行驶的过程中,借助测试仪表、测试手机，对车内信号强
度是否满足正常通话要求，是否存在拥塞、干扰、掉话等现象进行测试。通常在DT中根据需要设定
每次呼叫的时长，分为长呼（时长不限,直到掉话为止）和短呼（一般取60秒左右,根据平均用户呼叫
时长定）两种（可视情况调节时长），为保证测试的真实性，一般车速不应超过40公里/小时。路测
分析法主要是分析空中接口的数据及测量覆盖，通过DT测试，可以了解：基站分布、覆盖情况，是
否存在盲区；切换关系、切换次数、切换电平是否正常；下行链路是否有同频、邻频干扰；是否有小
岛效应(孤岛效应
服务小区由于各种原因（无线传输环境太好、基站位置过高或天线的倾角较小），导致覆盖太大以
至于将邻小区覆盖在内，造成在某些小区的覆盖范围出现一片孤独区域（所谓的伞状覆盖），此孤独
区域在地理上没有邻区，类似于“孤岛”。如果移动台在此区域移动，由于没有邻区，移动台无法切
换到其他的小区导致掉话发生。
“孤岛效应”多出现在网络扩容后。随着新基站的割接入网，需对原来的小区覆盖范围作调整，但
小区覆盖范围收缩太快会造成2个小区切换带上覆盖不好，反之，容易形成“孤岛效应”。
通常解决此类问题的手段可通过大量的DT测试发现问题，一般可减少小区的覆盖范围以及增加邻
区列表。
)；扇区是否错位((2)扇区错位及方位角有误
此种问题在测试中发现最多，特别是在各郊县。如城关基站的一、三扇区错位，三洋电器基站的
二、三扇区错位。造成此现象的主要原因系馈线从天线接至BTS时因标签不对而接错。此外，部分
基站三个扇区都存在方位角偏离。在温州，基站三个扇区在常规状态下方位角分别为90度、210度、
330度。但实际上部分基站的方位角偏离较大，偏差达45度。上述现象造成大量基站间切换失败率
很高，并引起切换掉话。经过整改后，性能大大提高。)；天线下倾角、方位角及天线高度是否合理；
分析呼叫接通情况，找出呼叫不通及掉话的原因，为制定网络优化方案和实施网络优化提供依据。
3．CQT（呼叫质量测试或定点网络质量测试）：在服务区中选取多个测试点，进行一定数量的拨打
呼叫，以用户的角度反映网络质量。测试点一般选择在通信比较集中的场合，如酒店、机场、车站、
重要部门、写字楼、集会场所等。它是DT测试的重要补充手段。通常还可完成DT所无法测试的深
度室内覆盖及高楼等无线信号较复杂地区的测试，是场强测试方法的一种简单形式。
4．用户投诉：通过用户投诉了解网络质量。尤其在网络优化进行到一定阶段时，通过路测或数据分
析已较难发现网络中的个别问题，此时通过可能无处不在的用户通话所发现的问题，使我们进一步了
解网络服务状况。结合场强测试或简单的CQT测试，我们就可以发现问题的根源。该方法具有发现
问题及时，针对性强等特点。
5．信令分析法：信令分析主要是对有疑问的站点的A接口、Abis接口的数据进行跟踪分
析。通过对A接口采集数据分析，可以发现切换局数据不全(遗漏切换关系)、信令负荷、硬件故
障(找出有问题的中继或时隙)及话务量不均(部分数据定义错误、链路不畅等原因)等问题。通过
对Abis接口数据进行收集分析，主要是对测量仪表记录的LAY3信令进行分析，同时根据信号
质量分布图、频率干扰检测图、接收电平分布图，结合对信令信道或话音信道占用时长等的分析，
可以找出上、下行链路路径损耗过大的问题，还可以发现小区覆盖情况、一些无线干扰及隐性硬
件故障等问题。
6．自动路测系统分析：采用安装于移动车辆上的自动路测终端，可以全程监测道路覆盖及通信质量。
由于该终端能够将大量的信令消息和测量报告自动传回监控中心，可以及时发现问题，并对出现问题
的地点进行分析，具有很强的时效性。所采用的方法同5。
在实际工作中，这几种方法都是相辅相成、互为印证的关系。GSM无线网络优化就是利用上述几种
方法，围绕接通率、掉话率、拥塞率、话音质量和切换成功率及超闲小区、最坏小区等指标，通过性
能统计测试→数据分析→制定实施优化方案→系统调整→重新制定优化目标→性能统计测试的螺旋
式循环上升，达到网络质量明显改善的目的。
三现阶段GSM无线网络优化方法
随着网络优化的深入进行，现阶段GSM无线网络优化的目标已越来越关注于用户对网络的满意程度，
力争使网络更加稳定和通畅，使网络的系统指标进一步提高，网络质量进一步完善。
网络优化的工作流程具体包括五个方面：系统性能收集、数据分析及处理、制定网络优化方案、系统
调整、重新制定网络优化目标。在网络优化时首先要通过OMC-R采集系统信息，还可通过用户申告、
日常CQT测试和DT测试等信息完善问题的采集，了解用户对网络的意见及当前网络存在的缺陷，
并对网络进行测试，收集网络运行的数据；然后对收集的数据进行分析及处理，找出问题发生的根源；
根据数据分析处理的结果制定网络优化方案，并对网络进行系统调整。调整后再对系统进行信息收集，
确定新的优化目标，周而复始直到问题解决，使网络进一步完善。
通过前述的几种系统性收集的方法，一般均能发现问题的表象及大部分问题产生的原因。
数据分析与处理是指对系统收集的信息进行全面的分析与处理，主要对电测结果结合小区设计数据库
资料，包括基站设计资料、天线资料、频率规划表等。通过对数据的分析，可以发现网络中存在的影
响运行质量的问题。如频率干扰、软硬件故障、天线方向角和俯仰角存在问题、小区参数设置不合理、
无线覆盖不好、环境干扰、系统忙等。数据分析与处理的结果直接影响到网络运行的质量和下一步将
采取的措施，因此是非常重要的一步。当然可以看出，它与第一步相辅相成，难以严格区分界限。
制定网络优化方案是根据分析结果提出改善网络运行质量的具体实施方案。
系统调整即实施网络优化，其基本内容包括设备的硬件调整（如天线的方位、俯仰调整，旁路合路器
等）、小区参数调整、相邻小区切换参数调整、频率规划调整、话务量调整、天馈线参数调整、覆盖
调整等或采用某些技术手段(更先进的功率控制算法、跳频技术、天线分集、更换电调或特型天线、
新增微蜂窝、采用双层网结构、增加塔放等)。
测试网络调整后的结果。主要包括场强覆盖测试、干扰测试、呼叫测试和话务统计。
根据测试结果，重新制定网络优化目标。在网络运行质量已处于稳定、良好的阶段，需进一步提高指
标，改善网络质量的深层次优化中出现的问题(用户投诉的处理，解决局部地区话音质量差的问题，
具体事件的优化等等)或因新一轮建设所引发的问题。
四网络优化常见问题及优化方案
建立在用户感知度上的网络优化面对的必然是对用户投诉问题的处理，一般有如下几种情况：
1．电话不通的现象
信令建立过程
在手机收到经PCH(寻呼信道)发出的pagingrequest(寻呼请求)消息后，因SDCCH拥塞无法将
pagingresponse(寻呼响应)消息发回而导致的呼损。
对策：可通过调整SDCCH与TCH的比例，增加载频，调整BCC(基站色码)等措施减少SDCCH的
拥塞。
因手机退出服务造成不能分配占用SDCCH而导致的呼损。
对策：对于盲区造成的脱网现象，可通过增加基站功率，增加天线高度来增加基站覆盖；对于BCCH
频点受干扰造成的脱网现象，可通过改频、调整网络参数、天线下倾角等参数来排除干扰。
鉴权过程
因MSC与HLR、BSC间的信令问题，或MSC、HLR、BSC、手机在处理时失败等原因造成鉴权失
败而导致的呼损。
对策：由于在呼叫过程中鉴权并非必须的环节，且从安全角度考虑也不需要每次呼叫都鉴权，因此可
以将经过多少次呼叫后鉴权一次的参数调大。
加密过程
因MSC、BSC或手机在加密处理时失败导致呼损。
对策：目前对呼叫一般不做加密处理。
从手机占上SDCCH后进而分配TCH前
因无线原因(如RadioLinkFailure、硬件故障)使SDCCH掉话而导致的呼损。
对策：通过路测场强分析和实际拨打分析，对于无线原因造成的如信号差、存在干扰等问题，采取相
应的措施解决；对于硬件故障，采用更换相应的单元模块来解决。
话音信道分配过程
因无线分配TCH失败(如TCH拥塞，或手机已被MSC分配至某一TCH上，因某种原因占不上TCH
而导致链路中断等原因)而导致的呼损。
对策：对于TCH拥塞问题，可采用均衡话务量，调整相关小区服务范围的参数，启用定向重试功能
等措施减少TCH的拥塞；对于占不上TCH的情况，一般是硬件故障，可通过拨打测试或分析话务统
计中的CALLHOLDINGTIME参数进行故障定位，如某载频CALLHOLDINGTIME值小于10秒，则
可断定此载频有故障。另外严重的同频干扰（如其它基站的BCCH与TCH同频）也会造成占不上
TCH信道，可通过改频等措施解决。
2．电话难打现象
一般现象是较难占线、占线后很容易掉线等。这种情况首先应排除是否是TCH溢出的原因，如果TCH
信道不足，则应增加信道板或通过增加微蜂窝或小区裂变的形式来解决。
排除以上原因后，一般可以考虑是否是有较强的干扰存在。可以是相邻小区的同邻频干扰或其它无线
信号干扰源，或是基站本身的时钟同步不稳。这种问题较为隐蔽，需通过仔细分析层三信令和周围基
站信息才能得出结论。
3.掉话现象
掉话的原因几乎涉及网络优化的所有方面内容，尤其是在路测时发生的掉话，需要仔细分析。在路测
时，需要对发生掉话的地段做电平和切换参数等诸多方面的分析。如果电平足够，多半是因为切换参
数有问题或切入的小区无空闲信道。对话务较忙小区，可以让周围小区分担部分话务量。采用在保证
不存在盲区的情况下，调整相关小区服务范围的参数，包括基站发射功率、天线参数（天线高度、方
位角、俯仰角）、小区重选参数、切换参数及小区优先级设置的调整，以达到缩小拥塞小区的范围，
并扩大周围一些相对较为空闲小区的服务范围。通过启用DirectedRetry（定向重试）功能，缓解小
区的拥塞状况。上述措施仍不能满足要求的话，可通过实施紧急扩容载频的方法来解决。
对大多采用空分天线远郊或近郊的基站，如果主、分集天线俯仰角不一致，也极易造成掉话。如果参
数设置无误，则可能是有些点信号质量较差。对这些信号质量较差而引起的掉话，应通过硬件调整的
方式增加主用频点来解决。
4.局部区域话音质量较差
在日常DT测试中，经常发现有很多微小的区域内，话音质量相当差、干扰大，信号弱或不稳定以及
频繁切换和不断接入。这些地方往往是很多小区的交叠区、高山或湖面附近、许多高楼之间等。同样
这种情况对全网的指标影响不明显，小区的话务统计报告也反映不出。这种现象一方面是由于频带资
源有限，基站分布相对集中，频点复用度高，覆盖要求严格，必然不可避免的会产生局部的频率干扰。
另一方面是由于在高层建筑林立的市区，手机接收的信号往往是基站发射信号经由不同的反射路径、
散射路径、绕射路径的叠加，叠加的结果必然造成无线信号传播中的各种衰落及阴影效应，称之为多
径干扰。此外，无线网络参数设置不合理也会造成上述现象。
在测试中RXQUAL的值反映了话音质量的好坏，信号质量实际是指信号误码率，RXQUAL=3（误
码率：0.8％至1.6％），RXQUAL=4（误码率：1.6％至3.2％），当网络采用跳频技术时，由于跳
频增益的原因,RXQUAL=3时，通话质量尚可，当RXQUAL≥6时，基本无法通话。
根据上述情况，通过对这些小区进行细致的场强覆盖测试和干扰测试，对场强覆盖测试数据进行分析，
统计出RXLEV／RXQUAL之间对照表，如果某个小区域RXQUAL为6和7的采样统计数高而RXLEV
大于－85dBm的采样数较高，一般可以认为该区域存在干扰。并在Neighbor－List中可分析出同频、
邻频干扰频点。
5．多径干扰
如果直达路径信号（主信号）的接收电平与反射、散射等信号的接收电平差小于15dB，而且反射、
散射等信号比主信号的时延超过4～5个GSM比特周期（1个比特周期=3.69μs），则可判断此区域
存在较强的多径干扰。
多径干扰造成的衰落与频点及所在位置有关。多径衰落可通过均衡器采用的纠错算法得以改善，但这
种算法只在信号衰落时间小于纠错码字在交织中分布占用的时间时有效。
采用跳频技术可以抑制多径干扰，因为跳频技术具有频率分集和干扰分集的特性。频率分集可以避免
慢速移动的接收设备长时间处于阴影效应区，改善接收质量；而且可以充分利用均衡器的优点。干扰
分集使所有的移动及基站接收设备所受干扰等级平均化。使产生干扰的几率大为减小，从而降低干扰
程度。
采用天线分集和智能天线阵，对信号的选择性增强，也能降低多径干扰。
适当调整天线方位角，也可减小多径干扰。
若无线网络参数设置不合理，也会影响通话质量。如在DT测试中常常发现切换前话音质量较差，即
RXQUAL较大（如5、6、7），而切换后，话音质量变得很好，RXQUAL很小（如0、1），而反方
向行驶通过此区域时话音质量可能很好（RXQUAL为0、1），因为占用的服务小区不同。对于这种
情况，是由于基于话音质量切换的门限值设置不合理。减小RXQUAL的切换门限值，如原先从
RXQUAL≥4时才切换，改为RXQUAL≥3时就切换，可以提高许多区域的通话质量。因此，根据测试
情况，找出最佳的切换地点，设置最佳切换参数，通过调整切换门限参数控制切换次数,通过修改相
邻小区的切换关系提高通话质量。总之，根据场强测试可以优化系统参数。
值得一提的是，由于竞争的激烈及各运营商的越来越深化的要求，某些地方的运营商为完成任务，达
到所谓的优化指标，随意调整放大一些对网络统计指标有贡献的参数，使网络看起来“质量很高”。然
而，用户感觉到的仍是网络质量不好，从而招致更多用户的不满，这是不符合网络优化的宗旨的。
总之，网络优化是一项长期、艰巨的任务，进行网络优化的方法很多，有待于进一步探讨和完善。好
在现在国内两大运营商都已充分认识到了这一点，网络质量也得到了迅速的提高，同时网络的经济效
益也得到了充分发挥，既符合用户的利益又满足了运营商的要求，毫无疑问将是持续的双赢局面。
中国移动的基站采用小区制，覆盖范围几KM；而联通采用大区制，可以覆盖几十KM；辐射的频率大
小和能量决定覆盖范围。也从另一角度来看，由能量守恒的角度来分析：手机辐射大的其基站辐射
小（GSM），反之手机辐射小的其基站辐射大（CDMA）一般分为以下几个系统：传输系统，包括SDH
设备，光缆，电缆等等；动力系统，蓄电池，市电等等；动环监控系统；天馈系统；BTS主设备；以
及其他辅助设备，如空调，防盗门等等
目录
简介
移动基站的一般特点
GSM系统的网络结构
GSM系统信道分类
简介
移动基站的一般特点
GSM系统的网络结构
GSM系统信道分类
展开
编辑本段简介
中国移动的基站采用小区制，覆盖范围几KM；而联通采用大区制，可
以覆盖几十KM；辐射的频率大小和能量决定覆盖范围。
也从另一角度来看，由能量守恒的角度来分析：手机辐射大的其基站辐
射小（GSM），反之手机辐射小的其基站辐射大（CDMA）
一般分为以下几个系统:传输系统,包括SDH设备,光缆,电缆等等;动力
系统,蓄电池,市电等等;动环监控系统;天馈系统;BTS主设备;以及其他辅助
设备,如空调,防盗门等等
GSM900和DCS1800就是我们平常讲的双频网络，它们都是GSM标准。
两个系统功能相同，主要是频率不同，GSM900工作在900MHZ，DCS1800工
作在1800MHZ。我国最早使用的是GSM900，随着通信网络规模和用户数量
的迅速发展，原有的GSM900网络频率变得日益紧张，为更好地满足用户增
长的需求，我国近期引入了DCS1800，并采用以GSM900网络为依托，DCS1800
网络为补充的组网方式，构成GSM900/DCS1800双频网，以缓和高话务密集
区无线信道日趋紧张的状况。只要用户使用的是双频手机，就可在
GSM900/DCS1800两者之间自由切换，自动选择最佳信道进行通话，即使在
通话中手机也可在两个网络之间自动切换而用户毫无察觉，而且手机选择
了最佳信道，接通率得到了提高。为适应这个趋势，进一步抢占市场份额，
诺基亚、摩托罗拉、爱立信等世界著名移动电话设备生产厂商竞相开发并推
出多频段手机。
编辑本段移动基站的一般特点
（1）交流供电复杂。有的为三相供电，有的为单相供电，有的是国电
专线送达，但同样存在如高压送达至专用变压器，变压器的容量大小及低压
侧的线路距离问题；有的则可能直接并接在农网、居民生活用电线路或厂矿
企业的生产用电线路上；从而可能导致供电质量差，如电压波动范围很宽，
电压突变情况经常发生，经常频繁停电等。
（2）基站数量多、分布广、站点环境差异大。为了网络覆盖而不得不
将大量基站建在野外高山上、民房制高点、高温高湿区等，从而不仅导致交
流供电难度大，还导致雷击的机率升高、高温高湿致使设备运行稳定性及寿
命降低、故障率升高等。
（3）无人值守。一旦出现问题不仅人工干预维修及恢复的直接成本高，
而且如未能及时发现而‘倒站’带来的客户影响及间接损失也很大。
基站的上述一般特点导致供电保证和维护工作不仅工作量加大，而且难
度也加大，一些供电故障和事件处理对维护人员技术水平的要求也大大提
高。
编辑本段GSM系统的网络结构
GSM的历史可以追溯到1982年，当时，北欧四国向CEPT（Conference
EuropeofPostandTelecommunications)提交了一份建议书，要求制定
900MHZ频段的欧洲公共电信业务规范，以建立全欧统一的蜂窝系统。同年，
成立了移动通信特别小组（GSM-GroupSpecialMobile)。在1982年～1985
年期间，讨论焦点是制定模拟蜂窝网标准还是制定数字蜂窝网标准问题，
直到1986年决定为制定数字蜂窝网标准。1986年，在巴黎对不同公司、不
同方案的系统（8个）进行了比较，包括现场试验。1987年5月选定窄带
TDMA方案。与此同时，18个国家签署了谅解备忘录，相互达成履行规范的
协议。1988年颁布了GSM标准，也称泛欧数字蜂窝通信标准。在现阶段，
GSM包括两个并行的系统：GSM900和DCS1800，这两个系统功能相同，主
要是频率不同。在GSM建议中，未对硬件作出规定，只对功能和接口制定
了详细规定，这样便于不同产品可以互通。GSM建议共有12个系统。
GSM系统的主要组成
GSM数字蜂窝通信系统的主要组成部分可分为移动台、基站子系统和网
络子系统。基站子系统（简称基站BS）由基站收发台（BTS）和基站控制
器（BSC）组成；网络子系统由移动交换中心（MSC）和操作维护中心（OMC）
以及原地位置寄存器（HLR）、访问位置寄存器（VLR）、鉴权中心（AUC）
和设备标志寄存器（EIR）等组成。
*移动台（MS）即便携台（手机）或车载台。也可以配有终端设备（TE）
或终端适配器（TA）。
移动台是物理设备，它还必须包含用户识别模块（SIM），SIM卡和硬
件设备一起组成移动台。没有SIM卡，MS是不能接入GSM网络的（紧急业
务除外）。
*基站收发台（BTS）包括无线传输所需要的各种硬件和软件，如发射机、
接收机、支持各种上小区结构（如全向、扇形、星状和链状）所需要的天
线，连接基站控制器的接口电路以及收发台本身所需要的检测和控制装置
等。
*基站控制器（BSC）是基站收发台和移动交换中心之间的连接点，也为
基站收发台和操作维修中心之间交换信息提供接口。一个基站控制器通常
控制几个基站收发台，其主要功能是进行无线信道管理、实施呼叫和通信
链路的建立和拆除，并为本控制区内移动台的过区切换进行控制等。
*移动交换中心（MSC）是蜂窝通信网络的核心，其主要功能是对位于本
MSC控制区域内的移动用户进行通信控制和管理。例如：
1）信道的管理和分配；
2）呼叫的处理和控制；
3）过区切换和漫游的控制；
4）用户位置信息的登记与管理；
5）用户号码和移动设备号码的登记和管理；
6）服务类型的控制；
7）对用户实施鉴权；
8）为系统中连接别的MSC及为其它公用通信网络，如公用交换电信网
（PSTN）、综合业务数字网（ISDN）和公用数据网（PDN）提供链路接口，
保证用户在转移或漫游的过程中实现无间隙的服务。
由此可见，MSC的功能与固定网络的交换设备有相似之处（如呼叫的接
续和信息的交换），也有特殊的要求（如无线资源的管理和适应用户移动
性的控制）。
*原地位置寄存器（HLR）是一种用来存储本地用户位置信息的数据库。
在蜂窝通信网中，通常设置若干个HLR，每个用户都必须在某个HLR（相当
于该用户的原籍）中登记。登记的内容分为两类：一种是永久性的参数，
如用户号码、移动设备号码、接入的优先等级、预定的业务类型以及保密
参数等；另一种是暂时性的需要随时更新的参数，即用户当前所处位置的
有关参数，即使用户漫游到HLR所服务的区域外，HLR也要登记由该区传
送来的位置信息。这样做的目的是保证当呼叫任一个不知处于哪一个地区的
移动用户时，均可由该移动用户的原地位置寄存器获知它当时处于哪一个
地区，进而建立起通信链路。
*访问位置寄存（VLR）是一种用于存储来访用户位置信息的数据库。一
个VLR通常为一个MSC控制区服务，也可为几个相邻MSC控制区服务。当
移动用户漫游到新的MSC控制区时，它必须向该地区的VLR申请登记。VLR
要从该用户的HLR查询有关的参数，要给该用户分配一个新的漫游号码
（MSRN），并通知其HLR修改该用户的位置信息，准备为其它用户呼叫此
移动用户时提供路由信息。如果移动用户由一个VLR服务区移动到另一个
VLR服务区时，HLR在修改该用户的位置信息后，还要通知原来的VLR，删
除此移动用户的位置信息。
*鉴权中心（AUC）的作用是可靠地识别用户的身份，只允许有权用户接
入网络并获得服务。
*设备标志寄存器（EIR）是存储移动台设备参数的数据库，用于对移动
设备的鉴别和监视，并拒绝非移动台入网。
*操作和维护中心（OMC）的任务是对全网进行监控和操作，例如系统的
自检、报警与备用设备的激活、系统的故障诊断与处理、话务量的统计和
计费数据的记录与传递，以及各种资料的收集、分析与显示等。
以上概括地介绍了数字蜂窝系统中各个部分的主要功能。在实际的通信
网络中，由于网络规模的不同，营运环境的不同和设备生产厂家的不同，
以上各个部分可以有不同的配置方法，比如把MSC和VLR合并在一起，或
者把HLR、EIR和AUC合并在一起。不过，为了各个厂家所生产的设备可以
通用，上述各组成部分的连接都必须严格地符合规定的接口标准。GSM系
统遵循CCITT建议的公用陆地移动通信网（PLMN）接口标准，采用7号信
令支持PLMN接口进行所需的数据传输。共分：
1）移动台与基站之间的接口（Um);
2)基站与移动交换中心之间的接口（A）；
3）基站收发台与基站控制器之间的接口（ABis)（基站收发台与基站控
制器不配置在一起时，使用此接口）；
4）移动交换中心与访问位置寄存器之间的接口（B）；
5）移动交换中心与原地位置寄存器之间的接口（C）；
6）原地位置寄存器与访问位置寄存器之间的接口（D）；
7）移动交换中心之间的接口（E）；
8）移动交换中心与设备标志寄存器之间的接口（F）；
9）访问位置寄存器之间的接口（G）
。有关接口标准的详细规定可查阅GSM标准，这里不作介绍。
GSM的区域、号码、地址与识别
1）区域划分从地理位置范围来看，GSM系统分为GSM服务区，公用陆
地移动网（PLMN）业务区、移动交换控制区（MSC区）、位置区（LA）、
基站区和小区。
*GSM服务区由联网的GSM全部成员国组成，移动用户只要在服务区内，
就能得到系统的各种服务，包括完成国际漫游。
*PLMN业务区
由GSM系统构成的公用陆地移动网（GSM/PLMN）处于国际或国内汇接交
换机的级别上，该区域为PLMN业务区，它可以与公用交换电信网（PSTN）、
综合业务数字网（ISDN）和公用数据网（PDNN）互连，在该区域内，有共
同的编号方法及路由规划。一个PLMN业务区包括多个MSC业务区，甚至可
扩展全国。
*MSC业务区
在该区域内，有共同的编号方法及路由规划。由一个移动交换中心控制
区域称为MSC业务区。一个MSC区可以由一个或多个位置区组成。
*位置区
每一个MSC业务区分成若干位置区（LA），位置区由若干基站区组成，
它与一个或若干个基站控制器（BSC）有关。在位置区内移动台移动时，不
需要作位置更新。当寻呼移动用户时，位置区内全部基站可以同时发寻呼
信号。系统中，位置区域以位置区识别码（LAI）来区分MSC业务区的不同
位置区。
*基站区
一般指一个基站控制器所控制若干个小区的区域称为基站区。
*小区
小区也叫蜂窝区，理想形状是正六边形，一个小区包含一个基站，每个
基站包含若干套收，发信机，其有效覆盖范围决定于发射功率、天线高度
等因素，一般为几公里。基站可位于正六边形中心，采用全向天线，称为
中心激励；也可位于正六边形顶点（相隔设置），采用120度或60度定向
天线，称为顶点激励。
若小区内业务量激增时，小区可以缩小（一分为四），新的小区俗称“小
小区”，在蜂窝网中称为小区分裂。
2）识别号码
GSM网络是十分复杂的，它包括交换系统，基站子系统和移动台。移动
用户可以与市话网用户、综合业务数字网用户和其它移动用户进行接续呼
叫，因此必须具有多种识别号码。
1>国际移动用户识别码（IMSI）
国际移动用户识别码是用于识别GSM/PLMN网中用户，简称用户识别码，
根据GSM建议，IMSI最大长度为15位十进制数字。
MCCMNCMSIN/NMSI
3位数字1或者2位数字10-11位数字
MCC-移动国家码，3位数字。如中国的MCC为460。
MNC-移动网号，最多2位数字。用于识别归属的移动通信网（PLMN）。
MSIN-移动用户识别码。用于识别移动通信网中的移动用户。
NMSI-国内移动用户识别码。由移动网号和移动用户识别码组成。
2>临时用户识别码（TMSI）
为安全起见，在空中传送用户识别码时用TMSI来代替IMSI，因为TMSI
只在本地有效（即在该MSC/VLR区域内），其组成结构由管理部门选择，
但总长不超过4个字节。
3>国际移动设备识别码（IMEI）
IMEI是唯一的，用于识别移动设备的号码。用于监控被窃或无效的这
一类移动设备，
TAC-TypeApprovalCode(TAC)型号批准码，由欧洲型号批准中心
分配。前2位为国家码。(例如：Nokia的,Ericsson的,Motorola的,又各
式各样不同型号的批准码又不尽相同,如同是Ericsson的,GH388和GF388
就不一样，虽然只差有无盖;但只要是同一型号的,前六码一定一样,如果不
一样,可能是冒牌货!)FAC-FinalAssemblyCode(FAC)最后装配码，表
示生产厂或最后装配地，由厂家编码。如40的话,是Motorola在英国(UK)
的工厂,07也是Motorola的工厂,在德国，67的话也是,在美国本地。对
Nokia，FAC是51。
SNR-SerialNumber(SNR)序号码，独立地、唯一地识别每个TAC和
FAC移动设备，所以同一个牌子的同一型号的SNR是不可能一样的。
SP-Spare备用码，通常是0。
4>移动台PSTN/ISDN号码（MSISDN）
MSISDN用于公用交换电信网（PSTN）或综合业务数字网（ISDN）拨向
GSM系统的号码，构成如下：
MSISDN=CC+NDC+SN（总长不超过15位数字）
CC=国家码（如中国为86），NDC=国内地区码，SN=用户号码
5>移动台漫游号码（MSRN）
当移动台漫游到另一个移动交换中心业务区时，该移动交换中心将给移
动台分配一个临时漫游号码，用于路由选择。漫游号码格式与被访地的移
动台PSTN/ISDN号码格式相同。当移动台离开该区后，被访位置寄存器
（VLR）和原地位置寄存器（HLR）都要删除该漫游号码，以便可再分配给
其它移动台使用。
MSRN分配过程如下：
市话用户通过公用交换电信网发MSISDN号至GSMC、HLR。HLR请求被访
MSC/VLR分配一个临时性漫游号码，分配后将该号码送至HLR。HLR一方面
向MSC发送该移动台有关参数，如国际移动用户识别码（IMSI）；另一方
面HLR向GMSC告知该移动台漫游号码，GMSC即可选择路由，完成市话用
户->GMSC->MSC->移动台接续任务。
6>位置区识别码（LAI）
LAI用于移动用户的位置更新。LAI=MCC+MNC+LAC。MCC=移动国家码，
识别国家，与IMSI中的三位数字相同。MNC=移动网号，识别不同的GSMPLMN
网，与IMSI中的MNC相同。LAC=位置区号码，识别一个GSMPLMN网中的位
置区。LAC的最大长度为16bits,一个GSMPLMN中可以定义65536个不同的
位置区。
7>小区全球识别码（CGI）
CGI是用来识别一个位置区内的小区。它是在位置区识别码（LAI）后
加上一个小区识别码（CI)
CGC=MCC+MNC+LAC+CI。
CI=小区识别码，识别一个位置区内的小区，最多为16bits。
8>基站识别码（BSIC）
BSIC用于移动台识别不同的相邻基站，BSIC采用6比特编码。
编辑本段GSM系统信道分类
蜂窝通信系统要传输不同类型的信息，包括业务信息和各种控制信息，
因而要在物理信道上安排相应的逻辑信道。这些逻辑信道有的用于呼叫接
续阶段，有的用于通信进行当中，也有的用于系统运行的全部时间内。
1、业务信道（TCH）传输话音和数据
话音业务信道按速率的不同，可分为全速率话音业务信道（TCH/FS）和
半速率话音业务信道（TCH/HS）。
同样，数据业务信道按速率的不同，也分为全速率数据业务信道（如
TCH/F9.6，TCH/F4.8，TCH/F2.4）和半速率数据业务信道（如
TCH/H4.8,TCH/H2.4)（这里的数字9.6,4.8和2.4表示数据速率，单位为
kb/s)。
2、控制信道（CCH）传输各种信令信息
控制信道分为三类：
1）广播信息（BCH）是一种“一点对多点”的单方向控制信道，用于基
站向所有移动台广播公用信息。传输的内容是移动台入网和呼叫建立所需
要的各种信息。其中又分为：
a、频率校正信道（FCCH）：传输供移动台校正其工作频率的信息
b、同步信道（SCH）：传输供移动台进行同步和对基站进行识别的信息；
c、广播控制信道（BCCH）：传输通用信息，用于移动台测量信号强度
和识别小区标志等。
2）公共控制信道（CCCH）是一种“一点对多点”的双向控制信道，其
用途是在呼叫接续阶段，传输链路连接所需要的控制信令与信息。其中又
分为：
a、寻呼信道（PCH）：传输基站寻呼移动台的信息；
b、随机接入信道（RACH）：移动台申请入网时，向基站发送入网请求
信息；
c、准许接入信道（AGCH）：基站在呼叫接续开始时，向移动台发送分
配专用控制信道的信令。
3）专用控制信道（DCCH）是一种“点对点”的双向控制信道，其用途
是在呼叫接续阶段和在通信进行当中，在移动台和基站之间传输必需的控
制信息。其中又分为
a、独立专用控制信道（SDCCH）：传输移动台和基站连接和信道分配的
信令；
b、慢速辅助控制信道（SACCH）：在移动台和基站之间，周期地传输一
些特定的信息，如功率调整、帧调整和测量数据等信息；SACCH是安排在
业务信道和有关的控制信道中，以复接方式传输信息。安排在业务信道时，
以SACCH/T表示，安排在控制信道时，以SACCH/C表示，SACCH/常与SDCCH
联合使用。
c、快速辅助控制信道（FACCH）：传送与SDCCH相同的信息。使用时要
中断业务信息（4帧），把FACCH插入，不过，只有在没有分配SDCCH的
情况下，才使用这种控制信道。这种控制信道的传输速率较快，每次占用
4帧时间，约18.5ms。
由此可见，GSM通信系统为了传输所需的各种信令，设置了多种专门的
控制信道。这样做，除因为数字传输为设置多各逻辑信道提供了可能外，
主要是为了增强系统的控制功能（比如后面将要提到的，为提高过境切换
的速度而采用移动台辅助切换技术），也为了保证话音通信质量，在模拟
蜂窝系统中，要在通话进行过程中，进行控制信息的传输，必须中断话音
信息的传输（100ms)，这就是所谓的“中断一猝发”的控制方式。信道中
断100ms，会使话音产生可以听得到的喀喇声。如果这种中断过于频繁，势
必明显地降低话音质量，因此，模拟蜂窝系统必须限制在通话过程中传输
控制信息的容量。与此不同，GSM蜂窝系统采用专用控制信道传输控制信
息，除去FACCH外，不在通信过程中中断话音信息，因而能保证话音的传
输质量。其中FACCH虽然也采取“中断一猝发”控制方式，但是只在特定
场合下才使用，而且占用的时间短（18.5ms），其影响明显减小。GSM蜂
窝系统还采用信息处理技术，来估计并补偿这种因为插入FACCH而被删除
的话音。
开放分类：
基站
GSM的网络结构、区域划分、识别号码、信道分类
2008-09-2610:30
GSM900和DCS1800就是我们平常讲的双频网络，它们都是GSM标准。两个系统功能相同，主要是频
率不同，GSM900工作在900MHZ，DCS1800工作在1800MHZ。我国最早使用的是GSM900，随着通信网
络规模和用户数量的迅速发展，原有的GSM900网络频率变得日益紧张，为更好地满足用户增长的需
求，我国近期引入了DCS1800，并采用以GSM900网络为依托，DCS1800网络为补充的组网方式，构
成GSM900／DCS1800双频网，以缓和高话务密集区无线信道日趋紧张的状况。只要用户使用的是双频
手机，就可在GSM900／DCS1800两者之间自由切换，自动选择最佳信道进行通话，即使在通话中手机
也可在两个网络之间自动切换而用户毫无察觉，而且手机选择了最佳信道，接通率得到了提高。为适
应这个趋势，进一步抢占市场份额，诺基亚、摩托罗拉、爱立信等世界著名移动电话设备生产厂商竞
相开发并推出多频段手机。
（一）GSM系统的网络结构
GSM的历史可以追溯到1982年，当时，北欧四国向CEPT（ConferenceEuropeofPostand
Telecommunications)提交了一份建议书，要求制定900MHZ频段的欧洲公共电信业务规范，以建立
全欧统一的蜂窝系统。同年，成立了移动通信特别小组（GSM-GroupSpecialMobile)。在1982年～
1985年期间，讨论焦点是制定模拟蜂窝网标准还是制定数字蜂窝网标准问题，直到1986年决定为
制定数字蜂窝网标准。1986年，在巴黎对不同公司、不同方案的系统（8个）进行了比较，包括现
场试验。1987年5月选定窄带TDMA方案。与此同时，18个国家签署了谅解备忘录，相互达成履行规
范的协议。1988年颁布了GSM标准，也称泛欧数字蜂窝通信标准。在现阶段，GSM包括两个并行的
系统：GSM900和DCS1800，这两个系统功能相同，主要是频率不同。在GSM建议中，未对硬件作出
规定，只对功能和接口制定了详细规定，这样便于不同产品可以互通。GSM建议共有12个系统。
系统的主要组成
GSM数字蜂窝通信系统的主要组成部分可分为移动台、基站子系统和网络子系统。基站子系统（简
称基站BS）由基站收发台（BTS）和基站控制器（BSC）组成；网络子系统由移动交换中心（MSC）
和操作维护中心（OMC）以及原地位置寄存器（HLR）、访问位置寄存器（VLR）、鉴权中心（AUC）
和设备标志寄存器（EIR）等组成。
的区域、号码、地址与识别
1）区域划分
从地理位置范围来看，GSM系统分为GSM服务区，公用陆地移动网（PLMN）业务区、移动交换控制
区（MSC区）、位置区（LA）、基站区和小区。
*GSM服务区
由联网的GSM全部成员国组成，移动用户只要在服务区内，就能得到系统的各种服务，包括完成国
际漫游。
*PLMN业务区
由GSM系统构成的公用陆地移动网（GSM/PLMN）处于国际或国内汇接交换机的级别上，该区域为PLMN
业务区，它可以与公用交换电信网（PSTN）、综合业务数字网（ISDN）和公用数据网（PDNN）互连，
在该区域内，有共同的编号方法及路由规划。一个PLMN业务区包括多个MSC业务区，甚至可扩展全
国。
*MSC业务区
在该区域内，有共同的编号方法及路由规划。由一个移动交换中心控制区域称为MSC业务区。一个
MSC区可以由一个或多个位置区组成。
*位置区
每一个MSC业务区分成若干位置区（LA），位置区由若干基站区组成，它与一个或若干个基站控制
器（BSC）有关。在位置区内移动台移动时，不需要作位置更新。当寻呼移动用户时，位置区内全部
基站可以同时发寻呼信号。系统中，位置区域以位置区识别码（LAI）来区分MSC业务区的不同位置
区。
*基站区
一般指一个基站控制器所控制若干个小区的区域称为基站区。
*小区
小区也叫蜂窝区，理想形状是正六边形，一个小区包含一个基站，每个基站包含若干套收，发信机，
其有效覆盖范围决定于发射功率、天线高度等因素，一般为几公里。基站可位于正六边形中心，采
用全向天线，称为中心激励；也可位于正六边形顶点（相隔设置），采用120度或60度定向天线，
称为顶点激励。若小区内业务量激增时，小区可以缩小（一分为四），新的小区俗称“小小区”，在
蜂窝网中称为小区分裂。
2）识别号码
GSM网络是十分复杂的，它包括交换系统，基站子系统和移动台。移动用户可以与市话网用户、综
合业务数字网用户和其它移动用户进行接续呼叫，因此必须具有多种识别号码。
1>国际移动用户识别码（IMSI）
国际移动用户识别码是用于识别GSM/PLMN网中用户，简称用户识别码，根据GSM建议，IMSI最大长
度为15位十进制数字。
MCCMNCMSIN/NMSI
3位数字1或者2位数字10-11位数字
MCC-移动国家码，3位数字。如中国的MCC为460。
MNC-移动网号，最多2位数字。用于识别归属的移动通信网（PLMN）。
MSIN-移动用户识别码。用于识别移动通信网中的移动用户。
NMSI-国内移动用户识别码。由移动网号和移动用户识别码组成。
2>临时用户识别码（TMSI）
为安全起见，在空中传送用户识别码时用TMSI来代替IMSI，因为TMSI只在本地有效（即在该MSC/VLR
区域内），其组成结构由管理部门选择，但总长不超过4个字节。
3>国际移动设备识别码（IMEI）
IMEI是唯一的，用于识别移动设备的号码。用于监控被窃或无效的这一类移动设备，IMEI的构成如
下图所示。
IMEI=TAC+FAC+SNR+SP（15位数）。
TACFACSNRSP
6位数字2位数字6位数字1位数字
TAC-TypeApprovalCode(TAC)型号批准码，由欧洲型号批准中心分配。前2位为国家码。(例
如：Nokia的,Ericsson的,Motorola的,又各式各样不同型号的批准码又不尽相同,如同是Ericsson
的,GH388和GF388就不一样，虽然只差有无盖;但只要是同一型号的,前六码一定一样,如果不一样,
可能是冒牌货!)
FAC-FinalAssemblyCode(FAC)最后装配码，表示生产厂或最后装配地，由厂家编码。如40的
话,是Motorola在英国(UK)的工厂,07也是Motorola的工厂,在德国，67的话也是,在美国本地。对
Nokia，FAC是51。SNR-SerialNumber(SNR)序号码，独立地、唯一地识别每个TAC和FAC移动
设备，所以同一个牌子的同一型号的SNR是不可能一样的。
SP-Spare备用码，通常是0。
4>移动台PSTN/ISDN号码（MSISDN）
MSISDN用于公用交换电信网（PSTN）或综合业务数字网（ISDN）拨向GSM系统的号码，构成如下：
MSISDN=CC+NDC+SN（总长不超过15位数字）
CC=国家码（如中国为86），NDC=国内地区码，SN=用户号码
5>移动台漫游号码（MSRN）
当移动台漫游到另一个移动交换中心业务区时，该移动交换中心将给移动台分配一个临时漫游号码，
用于路由选择。漫游号码格式与被访地的移动台PSTN/ISDN号码格式相同。当移动台离开该区后，
被访位置寄存器（VLR）和原地位置寄存器（HLR）都要删除该漫游号码，以便可再分配给其它移动
台使用。
MSRN分配过程如下：
市话用户通过公用交换电信网发MSISDN号至GSMC、HLR。HLR请求被访MSC/VLR分配一个临时性漫
游号码，分配后将该号码送至HLR。HLR一方面向MSC发送该移动台有关参数，如国际移动用户识别
码（IMSI）；另一方面HLR向GMSC告知该移动台漫游号码，GMSC即可选择路由，完成市话用户
->GMSC->MSC->移动台接续任务。
6>位置区识别码（LAI）
LAI用于移动用户的位置更新。LAI=MCC+MNC+LAC。MCC=移动国家码，识别国家，与IMSI中的三位
数字相同。MNC=移动网号，识别不同的GSMPLMN网，与IMSI中的MNC相同。LAC=位置区号码，识别
一个GSMPLMN网中的位置区。LAC的最大长度为16bits,一个GSMPLMN中可以定义65536个不同的位
置区。
7>小区全球识别码（CGI）
CGI是用来识别一个位置区内的小区。它是在位置区识别码（LAI）后加上一个小区识别码（CI)。
CGC=MCC+MNC+LAC+CI。
CI=小区识别码，识别一个位置区内的小区，最多为16bits。
8>基站识别码（BSIC）
BSIC用于移动台识别不同的相邻基站，BSIC采用6比特编码。
（二）GSM系统信道分类
蜂窝通信系统要传输不同类型的信息，包括业务信息和各种控制信息，因而要在物理信道上安排相
应的逻辑信道。这些逻辑信道有的用于呼叫接续阶段，有的用于通信进行当中，也有的用于系统运
行的全部时间内。
1、业务信道（TCH）传输话音和数据
话音业务信道按速率的不同，可分为全速率话音业务信道（TCH/FS）和半速率话音业务信道（TCH/HS）。
同样，数据业务信道按速率的不同，也分为全速率数据业务信道（如TCH/F9.6，TCH/F4.8，TCH/F2.4）
和半速率数据业务信道（如TCH/H4.8,TCH/H2.4)（这里的数字9.6,4.8和2.4表示数据速率，单位
为kb/s)。
2、控制信道（CCH）传输各种信令信息
控制信道分为三类：
1）广播信息（BCH）是一种“一点对多点”的单方向控制信道，用于基站向所有移动台广播公用信
息。传输的内容是移动台入网和呼叫建立所需要的各种信息。其中又分为：
a、频率校正信道（FCCH）：传输供移动台校正其工作频率的信息；
b、同步信道（SCH）：传输供移动台进行同步和对基站进行识别的信息；
c、广播控制信道（BCCH）：传输通用信息，用于移动台测量信号强度和识别小区标志等。
2）公共控制信道（CCCH）是一种“一点对多点”的双向控制信道，其用途是在呼叫接续阶段，传输
链路连接所需要的控制信令与信息。其中又分为：
a、寻呼信道（PCH）：传输基站寻呼移动台的信息；
b、随机接入信道（RACH）：移动台申请入网时，向基站发送入网请求信息；
c、准许接入信道（AGCH）：基站在呼叫接续开始时，向移动台发送分配专用控制信道的信令。
3）专用控制信道（DCCH）是一种“点对点”的双向控制信道，其用途是在呼叫接续阶段和在通信进
行当中，在移动台和基站之间传输必需的控制信息。其中又分为：
a、独立专用控制信道（SDCCH）：传输移动台和基站连接和信道分配的信令；
b、慢速辅助控制信道（SACCH）：在移动台和基站之间，周期地传输一些特定的信息，如功率调整、
帧调整和测量数据等信息；SACCH是安排在业务信道和有关的控制信道中，以复接方式传输信息。
安排在业务信道时，以SACCH/T表示，安排在控制信道时，以SACCH/C表示，SACCH/常与SDCCH联
合使用。
c、快速辅助控制信道（FACCH）：传送与SDCCH相同的信息。使用时要中断业务信息（4帧），把
FACCH插入，不过，只有在没有分配SDCCH的情况下，才使用这种控制信道。这种控制信道的传输
速率较快，每次占用4帧时间，约18.5ms。
由此可见，GSM通信系统为了传输所需的各种信令，设置了多种专门的控制信道。这样做，除因为
数字传输为设置多各逻辑信道提供了可能外，主要是为了增强系统的控制功能（比如后面将要提到
的，为提高过境切换的速度而采用移动台辅助切换技术），也为了保证话音通信质量，在模拟蜂窝
系统中，要在通话进行过程中，进行控制信息的传输，必须中断话音信息的传输（100ms)，这就是
所谓的“中断一猝发”的控制方式。信道中断100ms，会使话音产生可以听得到的喀喇声。如果这
种中断过于频繁，势必明显地降低话音质量，因此，模拟蜂窝系统必须限制在通话过程中传输控制
信息的容量。与此不同，GSM蜂窝系统采用专用控制信道传输控制信息，除去FACCH外，不在通信
过程中中断话音信息，因而能保证话音的传输质量。其中FACCH虽然也采取“中断一猝发”控制方
式，但是只在特定场合下才使用，而且占用的时间短（18.5ms），其影响明显减小。GSM蜂窝系统
还采用信息处理技术，来估计并补偿这种因为插入FACCH而被删除的话音。
随着移动通信行业的发展，网络规模不断壮大，移动用户日趋增多。无线收发信
基站由发展初期的大区制演变为遍布大街小巷、乡村角落的蜂窝网络，这就使得
无线网的优化工作日趋复杂、艰巨。同时，移动用户对无线网服务质量的敏感程
度不断增加，移动通信竞争机制的引入，使无线网的服务质量更为运营商所关注，
成为经营成败的重要筹码。发展较早、规模较大的无线网存在诸如工程遗留问题、
网络结构复杂等因素，要在市场竞争中独占鳌头，网络的优化显得更为重要。
一、网络优化的范畴
网络优化是高层次的维护工作，是通过采用新技术手段以及优化工具对网络参
数及网络资源进行合理的调整，从而提高网络质量的维护工作。可采用室内分布、
跳频、同心圆技术、DTX、功率控制等手段减少干扰，增大网络容量，改善无线
环境；通过调整天线角度，增益，方位角，俯仰角以及功率大小，选择最佳站址，
调整载频配置，均衡话务分布，改善网络质量，获得最佳覆盖效果等等。
二、网络优化是基础维护工作的升华。
基础维护做的好，可确保设备完好率；但要提高网络质量，必须要优化网络参
数，即进行网络优化。只有搞好网络优化才能使基础维护的成效得以充分体现。
维护为经营服务，经营为用户服务，维护的最终目标是为网上用户提供高质量
的网络服务，而只有通过网络优化才能实现维护的最终目标，维护工作才有实际
的意义。
三、网络优化是持续性的工作
1、因为影响网络质量的因素不是一成不变的，网络优化应随着网络参数和环
境的变化而不断进行。各地区特别是近几年来，经济蓬勃发展，城市高楼大厦不
断涌现，改变了无线信号的传播环境，可能会出现新的盲区以及来自系统内部的
干扰。而且话务的分布也在改变，在原来没有的话务或话务较小的地区会出现更
高的话务需求，需要及时调整网络以吸收话务量。
2、工程建设会严重改变网络参数，尽管工程规划务求做得尽善尽美，但规划
人员很难将参数调整到最佳状态，不可避免地造成干扰和话务的不均衡，这就需
要网络优化来解决。
3、无线网软、硬件版本的升级也会改变部分BSC数据库中的参数，也需要
调整参数设置，实施网络优化。
因此，网络优化非一朝一夕，而是长期、持久、艰巨的维护工作。简单地说，
只要网络运营一天，就需要进行网络优化。网络优化的重要性和持久性决定了网
络优化工作必须由各地市根据当地的实际情况持续地开展，任何短期的、突击
性的优化从长远看是取效甚微的。下面我们就优化中的室内覆盖、天线在网络
优化中的作用、掉话及网络虚拟分层等几个热点问题进行探讨，以达到共同学习
的目的。
第二部分、室内覆盖的优化
一、室内覆盖优化的意义
随着市区基站密度加大，优化工作的深入，城市的室外覆盖已基本做到了无缝
连接，话音质量也进一步得到改善。由于用户在大型建筑物（尤其是酒店、商务
和商业中心、大型购物商场、停车场等）内使用移动电话所产生的话务量日益增
加，用户已不满足于只有室外覆盖良好的移动通信服务，同时也要求网络运营商
能提供室内覆盖良好的服务，但此类场所由于其建筑体自身的原因（如墙体较厚、
面积较大、楼层较高等等），往往是网络覆盖的盲区或信号特别差。尤其是目前
大部分用户所使用的GSM系统，其信号的穿透能力比模拟系统更弱，现象也就
更明显。因此，解决好室内覆盖，满足用户的需求，提高网络的通信质量，也就
成为工程建设和网络优化工作的一项重要内容。
从狭义上来讲，室内覆盖问题仅仅是对室内覆盖盲区的改善，解决电话打不出
去的问题。从广义上来讲，室内覆盖问题包括对室内移动通信话音质量、网络质
量、系统容量的改善问题。除了对诸如地下室，一、二层等通信盲区提供覆盖外，
同时也应对建筑物的高层部分因接收到来自多方向的杂乱不稳定信号而导致掉
话、断续、切换不成功等方面进行改善。同时，室内覆盖作为一种扩容手段，对
在高话务量地区分担室外基站话务，增加网络容量，使室内话务在室内吸收，减
少同频干扰也起很大作用。另外，良好的室内覆盖，对于提高网络运营商的形象，
为用户提供更好更完善的随时随地通信服务，提高企业竞争力具有很大的意义。
二、改善室内覆盖的方法及手段
改善室内覆盖，有两种基本方法：一种是加大室外信号解决室内覆盖；另一种
是采用室内信号分布系统方式。
1、加大室外信号解决室内覆盖方式
在存在室内盲区的地方附近安置直放站，或提高覆盖该地方基站发射功率，提高
室外信号强度，利用电磁波的穿透能力而达到解决室内覆盖问题。这种方式的优
点是：简单、快捷，不需要花很大的投资，工程工作量较小，不需要在建筑物中
作布线，建设速度较快。这种方式对于在一些网络还不是很完善的地方，一方面
不但解决了室内覆盖的问题，另一方面也解决了周围地区覆盖和话务吸收，是一
种一举两得的事情。但在网络已经比较完善、基站密集的地方，用这种方式就不
是一种明智之举，特别是采用直放站，对系统造成的影响比起解决这些方的室内
覆盖可能是得不偿失。这种方式缺点是：需要进行频率规划，有时甚至是必须对
网络进行较大的频率调整。同时，用这种方式并不是一种全面解决问题的方式，
对于地下室、大型建筑物和采用金属玻璃幕墙的建筑物，其室内可能有相当的地
方仍然是盲区，因此，该种方法已不能满足大型室内建筑的覆盖需求。
2、室内信号分布系统方式
建设室内分布系统是目前解决室内覆盖问题最有效的方法，它与前一种方案最根
本的区别就是将无线信号通过有线方式直接引到室内的每一个区域，消除室内覆
盖盲区，抑制干扰，为室内用户提供稳定、可靠的信号，使用户在室内也能享受
高质量的通信服务。这种方案在设计时，要考虑信号不外泄到建筑物外面，而对
网络造成干扰。
三、室内分布系统组成
室内分布系统主要由三部分组成：信号源设备（微蜂窝、宏蜂窝基站或室内直
放站）；室内布线及其相关设备（同轴电缆、光缆、泄漏电缆、电端机、光端机
等）；干线放大器、功分器、耦合器、室内天线等设备。
建筑物室内覆盖要考虑的基本因素主要有：隔墙的阻挡为5～20dB、楼层的
阻挡为20dB、家具及其它障碍物的阻挡为2～15dB、多径衰落及高层建筑物上
的“孤岛效应”和“乒乓效应”。各种不同室内环境对无线环境的影响是非常显著的，
这在工程设计及优化中都要综合考虑。
四、不同信号源比较
最常用的信号源主要有以下两种：宏蜂窝＋直放站和微蜂窝＋室内覆盖。
1、宏蜂窝＋直放站
这是采用室外天线将附近宏蜂窝基站的信号接收后经放大处理，再由室内天线
分布到所需覆盖的位置。这种采用无线耦合的方式，对于存在频率复用较高的市
区，需严格调试，以免对网络造成干扰。由于直放站本身没有增加信道资源，只
是信号的延伸，故直放站一般用于低话务量的地方，覆盖范围也罗小，一般只能
作为补盲点来使用。如小型酒楼、地下停车场等。
2、微蜂窝＋室内覆盖
微蜂窝就是一个基站，只不过基站的发射天线是分放在室内。微蜂窝增加了网
络的信道资源，可提高网络容量和通话质量，适合于大范围的室内覆盖。它一般
用于话务量密集的地方（如：星级酒店、大型娱乐场所、商业和商业中心等），
既保证优良的覆盖，又分担了周围基站的话务量。
五、室内覆盖系统的优化
对于建成的室内覆盖系统，最重要的就是日常维护和优化。以下结合实际工作
中的例子进行说明。
1、相邻小区的确定
在城市的中心区，基站密度都比较大，平均站距小于1km，所以通常进入室
内的信号比较杂乱、不稳定。特别是在一些没有完全封闭的高层建筑的中、高层，
进入室内的信号非常多，邻近基站的信号直射，远处基站的信号通过直射、折射、
反射、绕射等方式进入室内，信号忽强忽弱不稳定，同频、邻频干扰严重。手机
在这种环境下使用，未通话时，小区重选频繁；通话过程中频繁切换，易导致话
音质量差、掉话现象严重。
解决这类问题的最主要方式是根据实际情况为微蜂窝选择适当的相邻小区。相
邻小区测量频点的限制，可以有效地控制微蜂窝与其他小区发生联系。
例如，湘潭繁华地区的鸿达酒店安装了微蜂窝室内覆盖系统。由于该地区基站
分布密度大，室内中庭信号复杂。由于对微蜂窝作的相邻小区较多，导致切换频
繁，指标反映为切换成功率较低、掉话较多。通过实地测量，确定了三个最主要
的900M宏蜂窝服务小区：9141、9142、9143，并作双向切换关系。又由于在
三楼电梯口测得较强的1800M宏蜂窝63141的信号，考虑到用户占用该小区进
入微蜂窝的可能性极大，故作62141向微蜂窝的单向切换关系。相邻小区精简
后指标显示切换成功率显著提高、掉话率降低。
由这个典型案例可知微蜂窝的相邻小区一定要因地制宜，数目不在多少，而在
准确。一般确定两三个主服务小区即可，但同时要考虑若相邻小区过少，宏蜂窝
退服导致由外部到室内无法切换的问题。所以相邻小区至少要两个以上。
2、重选和切换的优化
现代建筑多以钢筋混凝土为骨架，再加上全封闭式的外装修，对无线信号的屏
蔽和衰减特别厉害；高层建筑物内电梯多，又多为金属全封闭结构，这就导致在
进出建筑物、电梯时信号变化非常强烈。这就要对微蜂窝的相关重选、切换参数
进行细致的设置、调整。例如，武汉某酒店大厅及低层为微蜂窝A覆盖，电
梯及高层为微蜂窝B覆盖。从大厅进电梯手机由A重选到B时正常，而由电梯
进入大厅时，手机由B重选到A上则明显迟缓，甚至出现短暂无信号情况。通
过小区参数查询发现，对小区重选偏置参数的设置A、B小区明显不一致，B远
大于A。设计者本意是为让B更易吸收话务，而使手机在空闲状态容易重选进入
该小区，但差别太大，致使在B小区信号很弱、A小区信号已很强的情况下手机
仍然无法重选。通过调整上述情况消失，手机重选正常。
3、载频调整优化
对于许多大型酒店和购物中心采用多个微蜂窝小区分片覆盖，分担话务的情况，
我们都建议尽量通过调整载频分布，将多个小区合并为一个小区，因为那样往往
会出现话务量不均衡甚至相差悬殊以及各小区间的切换成功率较低的问题。将多
个小区覆盖优化调整为一个小区覆盖，用户可以无切换通话，消灭了潜在的不稳
定因素。
另外分布系统的工艺质量也会影响微蜂窝信号，例如上下行功率不匹配导致上
行干扰或信号弱，引起话音断续或掉话。这些则要在分布系统厂家的配合下进行
优化工作。
第三部分、天线在网络优化中的作用
天线技术是移动通信技术基础，基站天线是移动通信网络与用户手机终端空中
无线联结的设备，其主要作用是辐射或接收无线电波，辐射时将高频电流转换为
电磁波，将电能转换电磁能；接收时将电磁波转换为高频电流，将磁能转换为电
能。天线的性能质量直接影响移动通信网络的覆盖和服务质量；不同的地理环境，
不同服务要求需要选用不同类型，不同规格的天线。天线调整在移动通信网络优
化工作中有很大的作用。
一、天线的主要性能指标
表征天线性能的主要参数有方向图，增益，输入阻抗，驻波比，极化方式，双
极化天线的隔离度，及三阶交调等。
1、方向图
天线方向图是表征天线辐射特性空间角度关系的图形。以发射天线为例，从不
同角度方向辐射出去的功率或场强形成的图形。一般地，用包括最大辐射方向的
两个相互垂直的平面方向图来表示天线的立体方向图，分为水平面方向图和垂直
面方向图。平行于地面在波束最大场强最大位置剖开的图形叫水平面方向图；垂
直于地面在波束场强最大位置剖开的图形叫垂直面方向图。
描述天线辐射特性的另一重要参数半功率宽度，在天线辐射功率分布在主瓣最
大值的两侧，功率强度下降到最大值的一半（场强下降到最大值的0.707倍，3dB
衰耗）的两个方向的夹角，表征了天线在指定方向上辐射功率的集中程度。一般
地，GSM定向基站水平面半功率波瓣宽度为65o，在120o的小区边沿，天线
辐射功率要比最大辐射方向上低9-10dB。
2、方向性参数
不同的天线有不同的方向图，为表示它们集中辐射的程度，方向图的尖锐程度，
我们引入方向性参数。理想的点源天线辐射没有方向性，在各方向上辐射强度相
等，方向是个球体。我们以理想的点源天线作为标准与实际天线进行比较，在相
同的辐射功率某天线产生于某点的电场强度平方E2与理想的点源天线在同一点
产生的电场强度的平方E02的比值称为该点的方向性参数D=E2/E02。
3、天线增益
增益和方向性系数同是表征辐射功率集中程度的参数，但两者又不尽相同。增
益是在同一输出功率条件下加以讨论的，方向性系数是在同一辐射功率条件下加
以讨论的。由于天线各方向的辐射强度并不相等，天线的方向性系数和增益随着
观察点的不同而变化，但其变化趋势是一致的。一般地，在实际应用中，取最大
辐射方向的方向性系数和增益作为天线的方向性系数和增益。
另外，表征天线增益的参数有dBd和dBi。DBi是相对于点源天线的增益，在
各方向的辐射是均匀的；dBd相对于对称阵子天线的增益dBi=dBd+2.15。相同
的条件下，增益越高，电波传播的距离越远。习惯上我们采用dBi来表征天线的
增益。
4、输入阻抗
输抗是指天线在工作频段的高频阻抗，即馈电点的高频电压与高频电流的比
值，可用矢量网络测试分析仪测量，其直流阻抗为0Ω。一般移动通信天线的输
入阻抗有50Ω和75Ω两种，在湘潭的移动网中我们采用的都是输入电阻为50Ω
的天线。
5、驻波比
由于天线的输入阻抗与馈线的特性阻抗不可能完全一致，会产生部分的信号反
射，反射波和入射波在馈线上叠加形成驻波，其相邻的电压最大值与最小值的比
即为电压驻波比VSWR。一般地说，移动通信天线的电压驻波比应小于1.4，但
实际应用中我们都要求VSWR应小于1.2。
6、极化方式
根据天线在最大辐射（或接收）方向上电场矢量的取向，天线极化方式可分为
线极化，圆极化和椭圆极化。线极化又分为水平极化，垂直极化和±45o极化。
发射天线和接收天线应具有相同的极化方式，一般地，移动通信中多采用垂直极
化或±45o极化方式。实际上采用垂直极化方式是历史造成的错误，因为垂直极
化波受天气，特别是受下雨的影响很大，所以在今后的工作中如果可能的话要尽
量少用此类型的天线。
7、双极化天线隔离度
双极化天线有两个信号输入端口，从一个端口输入功率信号P1dBm，从另一
端口接收到同一信号的功率P2dBm之差称为隔离度，即隔离度=P1-P2。
移动通信基站要求在工作频段内极化隔离度大于28dB。±45o双极化天线利用
极化正交原理，将两副天线集成在一起，再通过其他的一些特殊措施，使天线的
隔离度大于30dB。
二、优化中天线的选择
1、城区内话务密集地区
在话务量高度密集的市区，基站间的距离一般在500-1000米，为合理覆盖基
站周围500米左右的范围，天线高度根据周围环境不宜太高，选择一般增益的
天线，同时可采用天线下倾的方式。天线下倾的倾角计算公式为：
α=arctg(h/(r/2)),α为波束倾角，h为天线高度，r为站间距离。
选择内置电下倾的双极化定向天线，配合机械下倾，可以保证方向图水平半功
率宽度在主瓣下倾的角度内变化小。
（1）对话务量高密集市区，基站间距离300-500米，可计算出天线倾角α大约
在10o-19o之间，原天线单纯使用机械下倾的方式，下倾角一般在10o以上，
水平方向图半功率波瓣宽度将变宽，造成站间干扰；如果采用内置电下倾9o的
±45o双极化天线，这样电下倾加上机械下倾可变倾角将达15o，可保证水平方
向图半功率波瓣宽度在主瓣下倾的10o---19o内无变化，同时结合适当调整基站
发射功率，完全可以满足对话务量高密集市区覆盖且不干扰的要求。
（2）对话务量较密集市区，基站间距离大于500米，可计算出天线倾角α大约
在6o-15o之间，如果采用内置电下倾6o的±45o双极化天线，这样电下倾加上
机械下倾可变倾角将达10o，可保证水平方向图半功率波瓣宽度在主瓣下倾的
6o---16o内无变化，可以满足对话务量较密集市区覆盖且不干扰的要求。
（3）话务量底密集市区，基站间距离可能更大，天线倾角α大约在3o-12o之
间，可采用内置电下倾3o的±45o双极化天线，这样电下倾加上机械下倾可变倾
角将达8o，可保证水平方向图半功率波瓣宽度在主瓣下倾的3o---12o内无变化，
可以满足对这一区域覆盖且不干扰的要求。2、在郊区或乡镇地区
在话务量不太密集的郊区或乡镇地区，信号覆盖范围要适当大，基站间距离较
大，可以选用单极化，空间分集，增益较高的65o定向天线，如西安海天的（17DB）
65o定向天线HTDBS096517型号的天线，既考虑容量又兼顾覆盖。
3、在农村地区
在话务量很底的农村地区，主要考虑信号覆盖，基站大多是全向站。天线可考
虑采用高增益的全向天线，天线架高可设在40-50米，同时适当调大基站发射功
率，以增强信号的覆盖范围，一般平原地区-90dBm覆盖距离可达5公里。
4、在铁路或公路沿线
在铁路或公路沿线主要考虑沿线的带状覆盖分布，可以采用双扇区型基站，每
个区180o；天线宜采用单极化3dB波瓣宽度为90o的高增益定向天线，两天线
相背放置，最大辐射方向与高速路的方向一致。
另外，如果沿路方向话务量很底，既考虑覆盖又考虑设备成本，可采用全向天
线变形的双向天线，双向3dB波瓣宽度为70o，最大增益为14dBi，如：西安海
天的全向天线变形的双向天线HTSX-09-14型号的天线。
5、在城区内的一些室内或地下
在城区内的一些室内或地下，如：高大写字楼内，地下超市，大酒店的大堂等，
信号覆盖较差，但话务量较高。为满足这一区域用户的通信需求，可采用室内微
蜂窝或室内分布系统，天线采用分布式的低增益天线，以避免信号干扰影响通信
质量。
总之，天线在移动通信网络优化中起到非常大的作用，同时馈线，馈线转换头
及室内外跳线的质量也非常大地影响着移动通信基站的覆盖质量。大部分覆盖效
果差的基站是由于馈线及连接部分的质量差引起的，可通过VSWR仪表逐级逐
段测量来判定质量差的部分，及时更换以保证整个基站天馈线部分的质量，保证
基站的运行质量和覆盖质量。
第四部分、掉话的分析和解决方法
掉话现象是用户在使用手机过程中经常遇到的问题，也是用户申告的热点，它
是系统各种不良因素的综合体现，对系统的运行质量影响很大，所以如何降低系
统的掉话率，提高网络运行质量是网络优化工作的一个重要内容。
一、掉话产生的原因
系统的掉话主要体现为SDCCH和TCH的掉话，其主要产生原因有以下几点：
1、由于切换导致的掉话
所谓切换，就是指当移动台在通话过程中从一个基站覆盖区移动到另一个基站
覆盖区，或者由于外界干扰而造成通话质量下降时，必须改变原有的话音信道而
转接到一条新的空闲话音信道上去，以继续保持通话的过程。切换是移动通信系
统中一项非常重要的技术，切换失败会导致掉话，影响网络的运行质量。GSM
系统采用的是移动台辅助切换方式，即由移动台监测判决，由交换中心控制完成，
在切换过程中基站和移动台均参与切换过程。
（1）越区切换参数定义不合理
如：上行电平切换门限、下行电平切换门限、切换余量以及切换功率控制参数
等定义不合理，致使越区切换失败，产生掉话。
（2）信号强度滞后值设置不当
有些小区，由于信号强度滞后值设置太小，小区基站没有足够的时间处理切换
呼叫，造成许多呼叫在切换时丢失。（但若设置太大，又会引起许多不必要的切
换）。
（3）忙时目标基站无切换信道
有一些小区,由于相邻小区都很繁忙，造成忙时目标基站无切换信道或在拓扑
关系中漏定义切换条件（含BSC间切换和越局切换），致使手机用户在进行切
换时无法占用相邻小区的空闲话音信道，此时BSC将对此进行呼叫重建，若主
叫基站的信号此时不能满足最低工作门限或亦无空闲话音信道，则呼叫重建失败
导致掉话。
（4）网络色码参数设置不当
允许的网络色码参数定义了移动台需测量的小区的NCC码的集合，为手机切
换提供可行的目标小区。如果该数据定义错误将引起越区切换不成功和小区重选
失败，产生掉话。
（5）信号强度太弱
当基站做分担话务量的切换时，有些切换请求会因切入小区的信号强度太弱而
失败，有时即使切换成功，也会因信号强度太弱而掉话。因为我们在BSC中对
手机用户的接收信号强度设有最低门限，当低于此门限值时，手机无法建立呼叫。
（6）网络存在漏覆盖区或盲区
当移动台进入网络的漏覆盖区或信号强度盲区时，信号变得太弱而发出切换请
求，切换不成功引起掉话。
（7）孤岛效应
孤岛效应是基站覆盖性问题，当基站覆盖在大型水面或多山地区等特殊地形
时，由于水面或山峰的反射，使基站在原覆盖范围不变的基础上，在很远处出现
“飞地”，而与之有切换关系的相邻基站却因地形的阻挡覆盖不到，这样就造成“飞
地”与相邻基站之间没有切换关系，“飞地”因此成为一个孤岛，当手机占用上“飞
地”覆盖区的信号时，很容易因没有切换关系而引起掉话。
2、由于干扰而导致的掉话
无线电波传播的特性决定其在传播过程中易受外界多种因素的影响；由于网络
内部原因，它还受到网络内部各种因素的影响，如同频、邻频干扰以及网络中设
备本身的非线性、设备故障所引起的交调干扰。在网络实际运行中我们常常遇到
以下几种干扰：
（1）设备本身的非线性以及设备故障引起的交调干扰。设备运行中缺乏定期
的指标测试和调整，使交调干扰在一定范围存在。如发射部分尤其是直放站上行
发射杂散辐射较大、接收部分杂散响应较大，造成对本信道和其它信道的干扰，
严重的将无法正常拨叫和通话。在网络运行中曾出现过因为直放站而干扰城区多
个跳频基站的情况，并引起大量掉话