10GSMBSS网络性能KPI(上下行平衡)优化手册

产品名称Product name 密级Confidentiality levelGSM 内部公开产品版本Product version Total 27 pages共27页V00R02GSM BSS 网络性能KPI（上下行平衡）优化手册(仅供内部使用）For internal use only拟制：Prepared by GSM &UMTS性能研究部杨吉祥日期：2008-1-24审核:Reviewed by 日期：审核:Reviewed by 日期：批准: Granted by 日期：华为技术有限公司Huawei Technologies Co., Ltd.版权所有侵权必究All rights reserved修订记录Revision Record日期Date 修订版本Revisionversion修改描述change Description作者Author2008-1-24 0.9 初稿完成杨吉祥2008-2-24 1.0 修订部分内容及增加一个案例杨吉祥GSM BSS 网络性能KPI（上下行平衡）优化手册关键词：上下行平衡上下行电平上行电平下行电平上下行失衡摘要：本文简要介绍了“上下行平衡”方面的理论、如何评估“上下行平衡”以及典型案例。

Key words：参考资料：缩略语清单List of abbreviations：Abbreviations 缩略语Full spelling英文全名Chinese explanation中文解释目录GSM BSS 网络性能KPI（上下行平衡）优化手册61前题假设6 2上下行平衡基本原理72.1什么是上下行平衡7 2.2如何评估上下行平衡82.2.1华为设备的上下行平衡理论计算82.2.2采用“上下行平衡话统”评估上下行平衡92.2.3采用“上下行电平差均值” 评估上下行平衡102.2.4采用“上下行电平分布” 评估上下行平衡112.2.5采用“上下行累计概率分布”评估上下行平衡12 2.3上下行不平衡的影响133影响上下行平衡的因素143.1天馈线安装问题14 3.2塔放安装14 3.3参数设置不当15 3.4硬件故障15 3.5直放站16 3.6天线匹配方面17 3.7手机用户行为174上下行平衡分析流程184.1A BIS信令分析方法18 4.2分析流程图20 4.3分析流程说明225上下行平衡优化案例245.1案例1：DDPU增益异常24 5.2案例2：DTRU软件问题25 5.3案例3：参数设置不当266上下行平衡问题信息反馈27图目录图1上下行平衡图例 (10)图2上下行电平差分布 (11)图3上下行电平分布 (12)图4上下行电平累积分布 (13)GSM BSS 网络性能KPI（上下行平衡）优化手册1 前题假设全文中提到的上行电平及下行电平均为补偿功控后的上行电平和下行电平，即：上行电平= RxLevUP + MS因功控降低的功率下行电平= RxLevDL + BS因功控降低的功率注：此处计算上下行电平，只考虑ABis接口测量报告中的上下行电平及功控信息，对于基站的静态功率等级，不会影响ABis接口中的上下行电平值，即不会影响上下行平衡统计。

在计算机顶功率时，考虑载频的静态功率等级，如下面的例子。

在Abis信令中的测量报告，包含RxLev-ful-UP，RxLev-sub-UP，RxLev-ful-DL，RxLev-sub-DL，DTX-UP，DTX-DL，BS-Power-lever，MS-Power-lever。

其中，若该小区开启了上行DTX，则计算上行电平时，采用RxLev-sub-UP，否则采用RxLev-ful-UP；若小区开启了下行DTX，则计算下行电平时，采用RxLev-sub-DL，否则采用RxLev-ful-DL。

900M网络中，MS-Power-lever为5时，代表发射功率33dBm（MS的最大发射功率），MS-Power-lever比5每增加1，表示手机发射功率降低2dB。

1800M网络中，MS-Power-lever为0时，代表发射功率30dBm（MS的最大发射功率），MS-Power-lever比0每增加1，表示手机发射功率降低2dB。

而基站的发射功率，BS-Power-lever为0时，表示最大发射功率（为载频设置的静态功率），比0每增加1，表示基站发射功率降低2dB。

比如某载频的功放最大功率为47.8dBm （60W），安装在某基站小区上时，配置静态功率等级为46dBm（40W）。

建立通话后，基站下行功控命令BS-Power-lever＝2时，表示基站的发射功率为46dBm-2*2dB=42dBm。

2 涉及特性不涉及。

3 上下行平衡基本原理GSM系统是一个双向通信系统，上行链路和下行链路都有自己的发射功率和路径衰落，为了使系统工作在最佳状态，就要保证每个小区的链路达到基本平衡（上下行链路平衡），可以促使切换和呼叫建立期间，移动通话性能更好。

下行链路（DownLink）是指基站发，移动台接收的链路。

上行链路（UpLink）是指移动台发，基站接收的链路。

上下行平衡，简言之，在下行信号达到边界时，上行信号也同时达到边界。

上下行不平衡，简言之，上下行信号不能同时达到边界，就出现了上行受限和下行受限。

3.1 什么是上下行平衡当上下行平衡时，上行、下行允许的最大传输路径损耗应该是相同的。

下行允许的传输路径损耗＝基站机顶功率－基站馈线损耗＋基站天线增益＋移动台天线增益－移动台馈线损耗－移动台接收灵敏度－人体损耗－功率余量上行允许的传输路径损耗＝移动台功率－移动台馈线损耗＋移动台天线增益－人体损耗＋基站天线增益＋分集增益＋塔放带来的增益－基站馈线损耗－基站接收灵敏度－功率余量其中，基站机顶功率＝TRX发射功率－合路器损耗－跳线损耗；功率余量是考虑干扰和衰落因素并确保一定通话质量和概率的功率保证值（一般取10dB）；分集增益包括天线分集增益和跳频分集增益。

由于天馈的互易性，对于上下行的影响是相同的。

同时GSM上下行频差不大，无线传播特性基本相同，人体损耗和功率余量应该基本相同。

在不使用塔放情况下，当上下行基本平衡时，有：基站机顶功率－移动台接收灵敏度＝移动台功率＋分集增益－基站接收灵敏度将上面的公式变换为：基站机顶功率－移动台功率＝移动台接收灵敏度＋分集增益－基站接收灵敏度在使用塔放情况下，当上下行基本平衡时，有：基站机顶功率－移动台接收灵敏度＝移动台功率＋分集增益＋塔放带来的增益－基站接收灵敏度将上面的公式变换为：基站机顶功率－移动台功率＝移动台接收灵敏度＋分集增益＋塔放带来的增益－基站接收灵敏度3.2 如何评估上下行平衡怎么样来分析上下行是否平衡呢？最简单的方法，就是使用测量报告中的上、下行电平。

下面做进一步的理论推导：下行接收电平＝基站机顶功率－基站馈线损耗＋基站天线增益－下行传输路径损耗＋移动台天线增益－移动台馈线损耗－人体损耗上行接收电平＝移动台功率－移动台馈线损耗＋移动台天线增益－上行传输路径损耗－人体损耗＋基站天线增益－基站馈线损耗而“下行传输路径损耗＝上行传输路径损耗”，那么下行接收电平－上行接收电平＝基站机顶功率－移动台功率公式1根据上面理论分析，我们可以用网络中的“上下行电平差分布”来评估网络的平衡状态。

无线信号总存在波动，因此研究无线信号的最有效方法就是通过大量数据，进行统计意义上的分析，并且可以考虑为无线信号波动留3dB余量。

当测试数据足够多的情况下，统计意义上的分析结果，就可以用来分析网络的上下行平衡状态了。

3.2.1 华为设备的上下行平衡理论计算为了分析华为基站设备的上下行平衡，做以下假设：不考虑塔放，GSM 900 MS的灵敏度是-104dBm，华为基站灵敏度是-113dBm,天线分集增益是2.5dB,华为基站的载频发射功率60W(47.78dBm)，合路损耗4.5dB移动台接收灵敏度＋分集增益－基站接收灵敏度＝－104＋2.5－（－113）＝11.5 dB在无线传播途径复杂的情况下，在上面计算结果的左右各留3dB的余量，因此得到下面结论：华为基站设备的上下行电平差均值(上下行平衡等级)取值范围为8.5dB~14.5dB，对应“上下行平衡等级”：等级8/等级9。

上下行链路平衡等级和接收电平的关系(BSC6000)上下行链路平衡等级下行接收电平-上行接收电平-61 ≤-15dB2 -14dB,-13dB,-12dB,-11dB,-10dB3 -9dB,-8dB,-7dB,-6dB4 -5dB,-4dB,-3dB5 -2dB,-1dB6 0dB7 1dB,2dB8 3dB,4dB,5dB9 6dB,7dB,8dB,9dB10 10dB,11dB,12dB,13dB,14dB11 ≥15dB因此，在华为基站设备中，“上下行平衡测量报告”的峰值等级8/等级9/等级10都可以认为：上下行电平符合设备性能，认为是平衡的。

再考虑机顶功率和手机发射功率，机顶功率－手机发射功率＝载频发射功率－合路损耗－手机功率＝47.78-4.5-33＝10.28dB＜移动台接收灵敏度＋分集增益－基站接收灵敏度华为基站的载频功率设计完全处在上下行链路平衡范围之内，对网络运营是安全的。

3.2.2 采用“上下行平衡话统”评估上下行平衡采用【测量报告相关测量】下【测量报告上下行平衡测量<载频>】，来分析“上下行是否平衡”，可以定义下列标准：上下行平衡等级1的比例＋上下行平衡等级2的比例> 15% 则认为不平衡（下行偏弱或上行偏强）上下行平衡等级11的比例> 30% 则认为不平衡（下行偏强或上行偏弱）用此标准可以简单过滤出上下行不平衡严重的小区，对于轻微上下行不平衡的情况要用到Abis信令跟踪，处理信令跟踪文件中的测量报告来细致分析上下行平衡情况。

按照此标准，下面举例说明如何根据【测量报告上下行平衡测量<载频>】来判断载频是否上下行平衡？下图，是某小区一天24小时【测量报告上下行平衡测量<载频>】汇总分析得到的结果，该小区的机顶功率为43.4dBm 。

为了说明该小区上下行电平符合机站性能，上下行链路是平衡的。

进行Abis 信令跟踪，计算信令中的测量报告，平均上下行电平差为14dBm ，（机顶功率 — 手机功率）为10.4dB ，上下行电平差比（机顶功率 — 手机功率）大3.6dB ，属于正常波动范围。

因此，可以用上下行平衡等级11的比例 > 30%的标准来评价上下行是否失衡。

0%1%3%5%5%3%9%17%26%21%10%0%5%10%15%20%25%30%等级1(≤-9)等级2(-8..-4)等级3(-3..0)等级4(1..3)等级5(4..5)等级6(6)等级7(7..8)等级8(9..11)等级9(12..15)等级10(16..20)等级11(21..26)上行电平－下行电平图 1 上下行平衡图例3.2.3 采用“上下行电平差均值” 评估上下行平衡为了说明方便，选取BSC_test 下的若干小区进行数据分析。