gsm无线网络设计与优化_毕业论文(编辑修改稿)

gsm无线网络设计与优化_毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

统的 BSS的内部接口，是一个未开放的接口，可由各设备厂家自行定义。 兰州 交通大学博文学院毕业设计（论文） 7 （ 3） A接口 A接口是 BSS部分与 MSC之间的接 口 ，它基于 2Mbit/s的数字接口，采用 14位七号信令方式，主要传递呼叫处理、移动性管理、基站管理、移动台管理等信息。 （ 4） B接口 B接 口 是 MSC与 VLR之间的接 口 ，主要用于 MSC向 VLR询问有关移动台的当前位置信息，或通知 VLR有关移动台的位置更新信息等。 B接口作为设备内部接口，一般不作规定，但应能完成 GSM规范所规定的功能。 （ 5） C接口 C接口是 MSC与 VLR之间之间的接口，它基于 2Mbit/s或 64Kbit/s的数字接口，采用 24位七号信令方式。 它主要完成被叫移动用户信息的传递以及获取被叫用户被分配的漫游号码。 （ 6） D接口 D接口是 HLR与 VLR之间的接口，它基于 2Mbit/s或 64Kbit/s的数字接口，采用 24位七号信令方式。 它主要交换位置信息和用户信息，当移动台漫游到某 VLR所辖区域后， VLR将通知 Ms的 HLR， HLR向 VLR发送有关该用户的业务消息，以便 VLR给漫游客户提供合适的业务：同时 HLR还要通知前一个为该移动用户服务的 VLR删除该移动用户的信息。 当移动用户要求进行补充业务的操作或修改某些用户参数时（如将呼叫转移功能激活），也是通过 D接 口 交换信息。 （ 7） E接口 E接 口 是 MSC与 MSC之间的接口，它也是采用的 24位七号信令方式，用于移动台在呼叫期间从一个 MSC区域移动到另一个 MSC区时，为了通话的连 续性而进行的局间切换，以及两个 MSC间建立用户呼叫接续时传递有关信息。 （ 8） F接口 MSC与 EIP之间的接口为 F接口，采用 24位七号信令方式，用于 MSC检验移动台的 IMEI时使用。 (9) G接口 G接口是 VLR之间的接口，当移动台以 TMSI启动位置更新时， VLR使用 G接口向前一个VLR获取 MS的 IMSI和相应的信息。 GSM网络的工作频段 兰州 交通大学博文学院毕业设计（论文） 8 表 21 GSM网络的工作频段 GSM系统 上行频段 /MHz 下行频段 /MHz 宽带 /MHz 双工间隔 /MHz 双工信 道 数 GSM900 890915 935960 2*25 45 124 DCS1800 17101785 18051880 2*75 95 374 （ 1） 频道间隔 相邻两频点间隔为 2020KHZ，每个频点采用时分多址 (TDMA)方式，分为 8个时隙，即8个信道（全速率）。 （ 2） 频道配置 绝对频道号和频道标称中心频率的关系： ① GSM900MHz频段 ： f1(n)=+(n1)*（移动台发，基站收） fh(n)= f1(n)+45MHz（移动台发，基站收） ； nE(1,124) ② GSM1800MHz频段： f1(n)= +(n512)*（移动台发，基站收） fh(n)= f1(n)+95MHz（移动台发，基站收） ； nE(512,885) 其中： f1(n)为上行信道频率、 fh(n)为 下 行信道频率， n为绝对频 点 号（ ARFCN）。 （ 3） 无线接口的干扰保护比（载波干扰 比（ C/I） ） 是指接收到的希望信号电平与非希望信号电平的比值，此比值与 MS的瞬间位置有关。 这是由于地形的不规则性，以及散射体的形状、类型及数量不同，以及其他一些因素如天线的类型、方向性及高度，站址的标高及位置 ，当地的干扰源数目等造成 的。 同频干扰保护比 :C/I是指不同小区使用相同频率时，另 一小 区对服务小区产生的干扰。 它们的比值即 C/ nI GSM规范中一般要求 C/I9dB；工程中一般加 3dB余量，即要求 C/I＞12dB，邻频干扰保护比： C/A9dB。 C/A是指在频率复用模式下，邻近频道会对服务小区使用的频道产生干扰，这两个信号间的比值即 C/A。 GSM规范中一般要求 C/A9dB，工程中一般加 3dB余量，即要求 C/A6dB。 （ 4） 无线接 口 使用 的 FDMA/TDMA的多址技术 实现多址技术的方法基本有三种，频分多址 (FDMA)、时分多址 (TDMA)、码分多址(CDMA)。 我国模拟移动通信网 TACS就是采取的 FDMA技术。 CDMA是以不同的代码序列实现通信的，它可重复使用所有小区的频谱。 GSM的多址方式为时分多址 (TDMA)和频分多址(FDMA)相结合并采用跳频的方式，载波间隔为 200K，每个载波有 8个基本的物理信道。 兰州 交通大学博文学院毕业设计（论文） 9 一个物理信道可以由 TDMA的帧号、时隙号和跳频序列号来定义。 它的一个时隙的长度为。 （ 5） 无线接口上的信道 在 GSM中的 信道可分为物理信道和逻辑信道。 一个物理信道就是一个时隙，通常被定义为给定 TDMA帧固定位置上的时隙 (Ts)。 而逻辑信道是根据 BTS与 MS之间传递的消息种类不同而定义的不同逻辑信道。 这些逻辑信道是通过 BTS来映射到不同的物理信道上来传送。 逻辑信道又可分为业务信道和控制信道。 ①业务信道 业务信道用于携载语音或用户数据，可分为话音业务信道和数据业务信道。 ②控制信道 控制信道用于携带信令或同步数据，可分为广播信道、公共控制信道和专用控制信道。 广播信道 (BCH)：包括 BCCH， FCCH和 SCH信道。 它们携带的 信息目标是小区内所有的手机，所以它是单向的下行信道。 公共控制信道 (CCCH)：包括 RACH， PCH， AGCH和 CBCH信道，除 RACH是单向上行信道外，其余均是单向下行信道。 专用控制信道 (DCCH)：包括 SDCCH， SACCH， FACCH。 网络优化的基本概念及其必要性 网络优化工作是指对正式投入运行的网络进行参数采集、数据分析，找出影响网络运行质量的原因并且通过参数调整和采取一些技术手段，使网络达到最佳运行状态，使现有网络资源获得最佳效益，同时也对网络今后的维护及规划提出合理建议。 网络优化主 要包括无线网络优化和交换网络优化两个方面。 本论文主要侧重于无线网络优化方面的研究。 因为设计人员对移动网络的电波传播和业务情况的预测与实际情况总有一定的差别，所以在系统开通后就要通过多种测试，发现并找出系统设计中的不足，对网络进一步优化调整，纠正规划和设计中的一些偏差，使网络质量达到预期目标。 通过网络优化可以改进规划设计和工程实施中的不足，使移动网络的话务分布符合用户的话务密度分布，最大限度提高网络运行质量，减少掉话率，降低阻塞率，提高通话质量，提高覆盖率，使用户满意度达到最高，同时通过优化可以进一步提高网络 的容量，追求现有网络资源获得最佳效益，以最经济的投资获得最大的收益。 网络优化的目标及前提条件 兰州 交通大学博文学院毕业设计（论文） 10 网络优化的目标：提高网络覆盖率、系统接通率、降低系统掉话率，改善网络通话质量，均衡系统话务量，其实质就是在现有设备投资和当地经济效益与社会效益之问找到一个最佳的平衡点，保证运营部门能以经济的投入获得较高的收益。 网络优化是针对正在运行的网络进行优化，必须具备一定的条件才能做好这项工作，这些前提条 件如下所述： （ 1） 网上话务负荷要低于网络容量或基本匹配：当网络中的话务负荷远高于网络容量时，此时的网络拥塞无法 通过优化来解决。 （ 2） 网络要处于正常的运行状态：网络优化是通过对网络的适当调整来达到网络资源的最佳利用，因此当网络未处于正常的运行状态时是谈不上网络优化的。 （ 3） 网络结构在优化期间要相对的稳定：由于每次的网络扩容都会使网络情况发生很大变化，在一个不断变化的移动网络中实施网络优化必然会造成大量的重复和无效的劳动。 网络优化工作流程 网络优化的工作流程具体包括五个方面：系统信息收集，数据分析及处理，制定网络优化方案，系统调整，调整网络优化方案。 具体优化过程如图 23所示： 图 23 网络优化的 工作流程 基站参数信息：站名、站号、 LAC号、配置、频点、经纬度、天线高度、天线增益、天线半功率角（垂直和水平）、方位角、俯仰角、基站类型等。 同时准备标明站号、频兰州 交通大学博文学院毕业设计（论文） 11 点、 BSIC、方位角（天线方向）的地图；记录目前系统版本和支持的特殊功能清单等。 网络故障情况：收集系统内各部件故障情况。 测试数据：无线测试数据， CQT测试数据以及信令分析仪等测试数据。 用户申告：通过用户投诉了解网络质量，具有发现问题及时，针对性强等特点，也是我们了解网络服务状况一个重要的途径。 OMCR统计数据中记录了无线网络的各项运行指标，反映了网络的实际运行状态。 我们常用的有 ： call_setup_success_rate、 drop_all、 handover_success_rate以及话务掉话比等统计项目，这些主要指标我们需要每天统计，一般是忙时的即可，忙时是上午一个和晚上一个，根据具体情况而定。 统计 BER,IOI,PATH_ BALANCE, RF_LOSSES_TCH, CHAN_REQ_MS_FAIL等载波统计指标，便于诊断射频硬件的故障。 一般情况下，在非跳频系统中 BER大于 以认为通话质量较差； IOI大于 10可以认为有干扰，可能是内部也可能是外部的，大于 30一般可能是硬件故障了； PATH_BALANCE一般在 100到 120之间，超出范围则认为硬件有问题。 统计一些关于网络拥塞状况的数据，譬如 PCH拥塞， AGCH拥塞（ CCCH拥塞）， TCH拥塞和 SDCCH拥塞等，对于这些参数不光要看拥塞的次数，还要统计系统没有资源可用的时间长度等。 如果一个小区掉话率很高，则要进一步统计 RFLOSS和 HOLOSS各自的比例，以便对高掉话的原因进行进一步的定位。 这些数据是进行下一步工作如参数调整的基础。 根据采集到的数据和分析的结果，针对存在的问题，制定网络优化方案。 通过改变基站位置，改变天线高度，改变天线方位角或俯仰角，改变 C1， C2参数等手段调整小区覆盖，并通过功率参数调整，频率调整，抑制干扰，均衡 BSC话务量，均衡小区话务量，提高交换机处理效率，增强容量，通过调整在高话务量地区增加信道或设置微蜂窝、等办法疏通话务量。 实施制定的优化方案后，要收集优化后的网络质量数据，必要时进行实地测量，对比实施前后的数据，确认质量是否有所改善或存在的问题是否得到解决，决定本次优化是 否结束。 GSM网络优化需要反复进行，这是由于移动网络业务情况和无线传播环境经常处于不断的变化中所决定的。 GSM网路优化的方法 网络优化是一项十分复杂的工作。 随着网络的发展和新业务的引入，特别是移动通兰州 交通大学博文学院毕业设计（论文） 12 信网和互联网的相互结合，网络优化的对象也在不断发展，因此范围和技术也在不断发展。 网络优化的方法很多，最常用的有信令跟踪分析法、话务统计分析法和路测分析法三种。 信令分析法主要是通过对 A接口、 Abis接口的数据进行采集和分析，找出网络存在的问题。 例如：由于遗漏切换关系而造成的切换局数据不 全而造成的掉话，信令负荷、中继或时隙等硬件上的故障，和由于部分数据定义错误、链路不畅等原因造成的话务量不均等问题。 为了取得更佳效果，信令分析法经常与其它方法结合使用，例如常与路测分析相结合，进行综合分析，从中找出上、下行链路不匹配造成的问题，如小区覆盖的盲区，无线干扰等方面的问题。 话务统计分析法主要是根据 OMCR上收集的话务统计报告数据和系统硬件告警信息，一般将收集的参数分类整理成便于分析网络质量的报告。 通过对话务统计报告中的各项指标，如呼叫成功率、掉话率、切换成功率、每时隙话务、无 线信道可用率、话音信道阻塞率和信令信道可用率、阻塞率等，从中进一步分析出网络参数设置是否合理，网络组织是否合理，话务负荷是否均衡匹配，找出频率干扰等原因及硬件的故障等情况，并可细到对系统中每一个小区的各项指标进行分析，通过调整某些小区或全网参数，使小区的指标得到提高，从而实现全网的指标。 (DT)分析法 路测系统主要是由测试手机、测试仪表、数字地图、测试车辆及车顶天线等软硬件设备的组成。 路测的内容包括场强测试、干扰测试和呼叫测试。 通常的测试方式包括测试手机在空闲 (Idle)状态下的重选测试。