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1、 河北北方学河北北方学院院 毕业论文毕业论文 题 目： GSM 移动通信系统的网络优化问题研究 天线分裂技术在 GSM网络优化中的应用 专 业： 通信工程 姓 名： 郑雪莉 指导教师： 杨 磊 院 系： 宣化教学部 年 级： 2005 级 河北北方学河北北方学院教务处制院教务处制 目目 录录 摘摘 要要I ABSTRACT.II 引引 言言.III 第第 1 章章 GSM 移动移动通信网络及通信网络及网络优化概网络优化概述述.1 1.1 GSM 移动通信网络的发展1 1.2 GSM 移动通信系统基本组成原理简述2 1.2.1 GSM 系统组成结构2 1.2.2 GSM 系统的接口3 1.3 G
2、SM 移动通信系统的网络优化5 1.3.1 GSM 网络优化的必要性5 1.3.2 网络优化的概念和内容.5 1.3.3 网络优化的流程6 第第 2 章章 天线分裂技天线分裂技术术.8 2.1 天线基础知识8 2.1.1 天线工作原理及特性.8 2.1.2 基本电振子的辐射特性11 2.1.3 基站天线类型12 2.2 天线分裂技术13 2.2.1 天线分裂技术的概念.13 2.2.2 天线分裂技术的原理14 2.2.3 天线分裂技术在 GSM 网络优化中的应用.15 第第 3 章章 结束语结束语.19 致致 谢谢.20 参考文献参考文献.21 - I - GSM 移动通信系统的网络优化问题研
3、究 天线分裂技术在 GSM网络优化中的应用 作者：郑雪莉 指导教师：杨磊 摘摘 要要 随着 GSM移动通信技术的高速发展，网络优化已成为移动通信网络运行维护工作中 的一个重要组成部分，其目的就是提高网络通信质量，改善服务形象，充分挖掘网络资 源。如何提高移动通信网络质量是运营商的首要任务。本文主要针对一些建筑物密集， 周边覆盖复杂的狭长地段存在的网络问题，阐述了一种网络优化中的非常规方法天 线分裂技术。它是通过对统一小区的覆盖天线进行分裂调整，达到网络优化目的，从而 改善网络质量。 关键词关键词：移动通信 GSM 网络优化 交换数据 天线分裂 - II - GSM Mobile Communi
4、cation System Network Optimization Research The Technology of Antenna-divided Use in the Net Optimize of GSM Abstract With the GSM high-speed mobile communication technology development, network optimization has become an important part of the mobile communication network operation and maintenance w
5、ork, the aim is to improve the quality of network communication, to improve the service image, and to fully tap the network resources. All commission merchants have pay more attention in how to improve the quality of mobile communication network system. This article expounds on the technology of ant
6、enna-divided which is a non-normal method in network optimizing working.The technology can optimize net and improve the net quality by dividing and adjusting the antenna of uniform zone.It is used for resolving of many network problems,which always be connected with closing buildings or narrow place
7、s covered complex things in many areas. Key words:mobile communication Grouped Special Mobile network optimization exchange-data antenna-divide - III - 引引 言言 进入 21 世纪移动通信技术得到高速发展，从 90 年代的模拟移动通信网络技术发 展到 21 世纪的数字移动通信网络技术，即移动通信从 1G TACS 系统向 3G GSM 系统 发展，解决了模拟移动通信网络中的用户容量、话音质量、数据传输等技术瓶颈问题， 同时大大减少了运营商经营成
8、本。近几年来，数字移动通信技术得到飞速发展，我国数 字移动电话用户目前已增长至将近 3 亿用户，数字移动电话改变了人们的生活方式。 随着移动电话的普及，人们对数字移动通信网络所能提供的众多功能服务及网络的 服务质量要求越来越高，为满足人们的使用要求，运营商们对 GSM 网络不断升级优化， 我国目前数字移动通信技术已发展到 2.5G GPRS 系统，进一步发展到 2.75G EDGE 系统， 并发展到了3G CDMA 系统，大大提高了移动通信网络的数据通信速度，同时衍生出更多 的数字通信功能。如何提高数字移动通信网络质量，称为网络运营商最为关心的问题。 网络优化，是对整个移动网络资源进行合理的调
9、配和调整，最大限度的提高网络质量及 服务水平。网络优化是一个长期的复杂的艰巨的系统工程，是移动通信服务运营商提高 服务水平，保障通信质量的重要工作内容。 当前运营商都有专门的系统网络优化部门，通过一些常规的网络优化手段，如路测 （DT） 、拨测（CQT）收集网络数据，进行用户接通率、掉话率、切换成功率等数据的分 析，对网络的覆盖天线及交换数据等等进行调整，达到网络优化的目的。本文所阐述的 天线分裂技术，是网络优化中的非常规方法，它针对一些建筑物密集，周边覆盖复杂的 狭长地段存在的网络问题，通过对统一小区的覆盖天线进行分裂调整，达到网络优化目 的，改善网络质量。 - 1 - 第第 1 章章 GS
10、M 移动移动通信网络及通信网络及网络优化概网络优化概述述 1.1 GSM 移动移动通信网络的通信网络的发展发展 随着社会科学技术的不断发展，特别是无线电通信技术的发展和成熟，从 18 世纪末 以来，移动通信技术取得了极大的发展。20 世纪 80 年代初，随着模拟蜂窝技术的引进， 移动通信技术向前迈进了一大步。20 世纪 90 年代开始出现了数字移动通信系统，GSM 系统是欧洲在 20 世纪 80年代设计、1992 年开通的数字移动通信系统。 第一代移动电话网是由人工操作使移动用户和有线网用户相连接。20 世纪 60 年代随 着半导体技术的发展，无线系统发展为自动接续系统，但其所增加的容量与用户
11、的需求 相比仍然是远远不够的，公众无线电话依然是一种奢侈品，只能被一小部分人所使用。 20 世纪 70 年代，大规模集成电路和微处理器件的发展使实现复杂系统成为可能。由 于覆盖区域受到发射功率的限制，系统开始改由一个发射台和多个中继接收站所组成， 这种复杂配置扩展了系统的覆盖范围。真正的突破是蜂窝系统的建立，在蜂窝系统中有 若干个收发信机，而且每个收发信机所覆盖的范围有一部分是重叠的。蜂窝系统的概念 （如下图 1-1）所示： 图 1-1 蜂窝系统概念示意图 蜂窝系统采用频率复用的方式增加其容量。在蜂窝系统中，同一频率可以被相距足 够远的几个小区同时使用，在增大系统容量的同时，系统网络和设备的复
12、杂性也大大增 加。20 世纪 80 年代中期，北美、欧洲国家和日本也分别建立了自己的蜂窝移动通信网， 主要制式有：英国的 ETACS 系统、法国的 450MHZ 系统和美国的800MHZ 的 AMPS 系 统。上述蜂窝系统均是以模拟语音信道传输，采用频率调制，频率在 450MHZ 或900MHZ,一 般覆盖整个国家，容量在几十万用户左右。 由于不同系统不具有兼容性，用户得到的移动通信只限于某个系统内而不是更广的 范围。面对这一现状，欧洲电信管理部门（CEPT）成立了一个被称为 GSM 的移动特别 - 2 - 小组，开始制定使用于泛欧各国的一种数字移动通信系统的技术规范。 1990 年，由英国提
13、出将 1800MHZ 频段归入 GSM标准之中，带宽为 275MHZ，此建 议的目的是针对 PCN（Personal Communications Network 个人通信网）的应用，以进一步 适应城区更高容量的需求。 GSM 标准的制定花了约十年时间，在标准联合会及后来的欧洲电信标准协会 ETSI 的统一领导下，GSM 系统由主要的欧洲通信设备制造商和操作维护部门共同进行设计。 由于考虑到了未来用户的需要，GSM 系统具有很大的灵活性。从 1990年起，GSM 开始 向欧洲外扩展，目前，世界上已经有上百个运营商在 GSM 分配的频带内运行，可以想象， GSM 能向用户提供相当范围的覆盖，使用
14、户在众多国家内实现漫游，即“全球移动通信” 。 GSM 系统是一种典型的开放式结构，作为一种面向未来的通信系统，它具有下列主 要特点： （1）GSM 系统由几个分系统组成，各分系统之间都有定义明确且详细的标准化接口 方案，保证任何厂商提供的 GSM 系统设备可以互连。同时，GSM 系统与各种公用通信 网之间也都详细定义了标准接口规范，使 GSM 系统可以与各种公用通信网实现互联互通。 （2）GSM 系统除了可以开放基本的话音业务外，还可以开放各种承载业务、补充业 务以及与 ISDN 相关的各种业务。 （3）GSM 系统采用 FDMA/TDMA 及跳频的复用方式，频率复用利用率较高，同时 它具有
15、灵活方便的组网结构，可满足用户的不同容量需求。 （4）GSM 系统具有较强的鉴权和加密功能，能确保用户和网络的安全需求。 （5）GSM 系统抗干扰能力较强，系统的通信质量较高。 GSM 系统具有以上诸多优点，真正实现了个人移动性和终端移动性，因此在全球得 到广泛应用。在全球移动通信市场中占据绝大多数的份额。至 2002年第一季度，全球 10.27 亿移动用户中，GSM 用户数已达到 7.04 亿户。而我国的移动用户至 2002 年 9月达 到了 1.9 亿户，与 110 个国家和 198 个运营商有自动漫游业务。 1.2 GSM 移动移动通信系统基通信系统基本组成原理本组成原理简述简述 1.2
16、.1 GSM 系统系统组成结构组成结构 GSM 系统由许多功能单元组成，由系统结构图（如下图 1-2 所示）中可以看出，整 个系统可以分为 4 个相互独立的子系统：移动台（MS） 、基站子系统（BSS） 、网络交换 子系统（NSS）和操作支持子系统（OSS） 。 - 3 - MS BTS BTS BSC MSC/VLR OMC HLR/AUC ETR PSTN ISDN PDN NMC DPPS PCS SEMC BSS OSS NSS 图 1-2 GSM 系统结构图 其中，基站子系统（BSS）是 GSM 系统中与无线蜂窝方面关系最直接的基本组成部 分，它通过无线接口直接与移动台相连，负责无线发送接收和无线资源的管理。网络子 系统（NSS）是整个系统的核心，它对 GSM移动用户之间及移动用户与其他通信网用户 之间通信起着交换、连接与管理的功能，主要负责完成呼叫处理、通信管理、移动管理、 部分无线资
