GSM无线网络的虚拟分层

GSM无线网络的虚拟分层

1.GSM无线网络单层结构的弊端
单层无线网络分布结构是指网络中基站对服务区只提供一次覆盖的无线网络。
这样的网络分布结构存在许多自身无法克服的弊端，主要表现在以下几个方面：
（1）网络疏忙手段少、能力差，无法有效地分流突发话务
单层网络疏忙手段是基于小区参数的设置，将部分话务量分流到邻近基站，由于突发
话务所处地理位置的原因（突发话务地点离基站较近时，相邻小区覆盖不到，则无法帮助
分流）和相邻小区的承受能力（相邻小区有富裕空闲信道时才能帮助分流），此单一手段
无法彻底解决突发话务分流问题。
（2）基站故障后将产生覆盖盲区
为了避免同频干扰和邻频干扰，单层无线网络结构只能在小区边缘做到交叉覆盖，而
小区其他部分则不能交叉覆盖，因此当某扇区设备故障时，将产生覆盖盲区。
（3）高层建筑手机用户通信难
高层建筑内同频邻频干扰严重，通常采用的室内天线分布系统可以解决部分酒店、写
字楼等公共场所的通信问题，这种按点解决的方法不能提供立体空间面的覆盖，因此未安
装室内天线分布系统的普通高层住宅和一般高层建筑，手机用户通信难的问题则无法得到
解决。
（4）高层建筑的大量增加，市区内易形成覆盖死角
随着网络规模的扩大，频率复用程度提高，小区服务半径不断缩小，天线高度随之降
低，而高层建筑的大量增加将直接阻挡小区电波的传送，使某些地区产生障碍物阻挡阴影，
形成覆盖死角。
2 GSM无线网络的结构分层
无线网络结构分层是指在现有单层无线网络的基础上建立第二层无线网络，对服务区
提供二次覆盖。原网络采用低天线位置，吸收地面及低层空间活务；上层网络选择高天线
位置，吸收产层空间话务和快速传输话务，同时充当底层网络的安全备份。当底层网络某
基站话务饱和时可向上层网络相关基站分流活务，从而减少基站阻塞的可能性。当底层网
络的基站障碍时，上层网络的基站将自动接替相关底层障碍基站提供服务，不会造成话务
丢失。通过提供立体空间面覆盖解决了高层建筑手机用户通信问题。分层网的上层由于天
线位置较高，电波可以以较大的角度向下传播，受障碍物阻挡的机会减小，从而改善了市
区阴影地区的覆盖状况。通过调整上下两层网络之间的接入关系，分层网络可以达到均衡
网络话务的目的。同时，分层网建设还为基站密度饱和无法建设新基站的市区提供了一种
扩容手段。
常规的无线网络结构分层是物理上的分层，不占用原网络的基站，而是选择适当地点，
重新投资基站设备另建新站，形成物理上独立的分层。这种分层方法建设时间长，投资大，
短时间内难以实现，而且对网络规模不是特别大，话务不是特别繁忙的城市不能普遍适用。
因此，大多数城市至今仍未对其GSM网络无线结构进行分层。以下介绍的是一种有别于常规
物理分层的虚拟分层方法。
3 GSM无线网络的虚拟分层
虚拟分层的具体做法是引入虚拟网络概念，在原网络基础上不增加任何设备，而是
从现有无线网络中选择若干天线位置较高的基站，赋予这些站新的频率，加大其发射功率，
适当调整天线俯仰角，增大覆盖范围，同时修改相关小区的切换参数和接人参数，使物理
上归属底层网络的某些基站，不仅要覆盖原服务区，还要扩大服务范围，为相邻的其它基
站提供二次覆盖，从而虚拟为上层网络的一个基站，承担起上层网络的任务。这些虚拟为
上层网络的基站在物理上利用的是原底层网络的基站，但在网络层次上和承担的任务上，
归属上层网络。虚拟为上层网络的基站之间建立切换关系后构成一个相对独立的完整网络
石加在原网络上提供原网络二次覆盖成为原网络热备份，从而实现分层网的功能。
虚拟分层在原网络基础上不增加任何设备。虚拟分层的方案在小区参数的设置上，参考了同心圆技术的小区参数设置，在网络层
次上引进了虚拟网的概念，具有不增加任何设备、零投资的特点。通过重新设置原网络相
关无线小区的参数（主要是接人控制参数、小区切换参数、功率控制参数）即可虚拟出第
二层网络，实现分层网功能，从而有效克服单层无线网络结构的弊端。这种虚拟分层的方
法灵活性高、易修正，是适应当前网络发展水平的普遍适用方法。当网络规模发展到相当
程度后，运营商也可根据需要选择物理分层。