GSM原理及网络优化

《GSM原理及网络优化》由会员分享，可在线阅读，更多相关《GSM原理及网络优化（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、BSS 培训教材初稿作者：第 1 页2018/4/25 共 48 页xx 一、我国一、我国 GSM 网络的工作频段网络的工作频段我国陆地蜂窝数字移动通信 网 GSM 通信系统采用 900MHz 与 1800MHz 频段:GSM900MHz 频段为：890915(移动台发,基站收),935960(基站发,移动台收);DCS1800MHz 频段为：17101785(移动台发,基站收),18051880(基站发,移动 台收); GSM 系统上行频段下行频段带宽双工间隔双工信道数 GSM90089091593596022545124 GSM900E 88091592596023545174 GSM18

2、00171017851805188027595374 GSM1900185019101930199026080299二、频道间隔二、频道间隔相邻两频点间隔为为 200kHz，每个频点采用时分多址（TDMA）方式，分 为 8 个时隙，既 8 个信道（全速率），如 GSM 采用半速率话音编码后，每个 频点可容纳 16 个半速率信道，可使系统容量扩大一倍，但其代价必然是导致 语音质量的降低。三、频道配置三、频道配置绝对频点号和频道标称中心频率的关系为： GSM900MHz 频段为: fl(n)=890.2MHz + (n-1)0.2MHz (移动台发,基站收）；fh(n)=fl(n)+45MHz (

3、基站发,移动台收); n1，124 GSM1800MHz 频段为： fl(n)=1710.2MHz + (n-512) 0.2MHz (移动台发,基站收）；fh(n)=fl(n)+95MHz (基站发,移动台收）；n512，885其中：fl(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）。第一节第一节 时分多址技术（时分多址技术（TDMA）多址技术就是要使众多的客户公用公共信道所采用的一种技术，实现多址的方法基本有 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

4、同的代码序列实现通信的，它可重 复使用所有小区的频谱，它是目前是最有效的频率复用技术。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。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 0.577ms,每个时隙的间隔包含 156.25 比特 GSM 的调制方式为 GMSK，调制速率为 270.833kbit/s。BSS 培训教材初稿作者：第 2 页2018/4/25 共 48 页一、一、TDMA 信道的概念信道的概念在 GSM 中的信道可分为物理信道和逻辑信道。一个

5、物理信道就是一个时 隙，通常被定义为给定 TDMA 帧上的固定位置上的时隙（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 来影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. （一） 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。 1、 话音业务信道 TCH/FS：全速率语音信道 13Kbit/s TCH/HS: 半速率语音信道 5.6Kbit/s 2、 数据业务信道 TCH/F9.6: 9.6kbit/s 全速率数据信道 TCH/F4.8: 4.8kbit/s 全速率数

6、据信道 TCH/H4.8: 4.8kbit/s 半速率数据信道 TCH/H2.4: 0 时,函数 H(x)=0;当 XO,函数 H(x)=1； T 是一个定时器,它的初始值为 0,当某小区被移动台记录在信号电平最大 的六个邻小区时,则对应该小区的计数器 T 开始计时,当该小区从移动台信 号电平最大的六个邻小区表中去除时,相应的定时器 T 被复位； CELL_RESELECT_OFFSET 为小区重选偏移量,可人为的来调整 C2 值的 大小; TEMPORARY_OFFSET 为临时偏移量； PENALTY_TIME 为惩罚时间, 从移动台发现某一小区的信号出现后，定 时器 T 开始置位到定时器

7、 T 的值到达 PENALTY_TIME 规定的时间之前 将按照 TEMPORARY_OFFSET 所定义的值给该小区的 C2 算法一个负偏 置的修正，这种做法是用来防止当移动台在快速移动时来选择一个微蜂窝 或覆盖较小的小区作为服务小区的情况。如果在时间超过仍收到该小区的 信号，；反之，若时间超过了 PENALTY_TIME 所定义的时间后，将不考 虑临时偏移量。在高速公路等覆盖区可使用惩罚时间。 在这里值得注意的是,仅当小区重选指示 (CELL_RESELECTION_INDICATION)激活时 C2 算法这几个参数才起作用,否 则移动台将不考虑 CELL_RESELECT_OFFSET、

8、TEMPORARY_OFFSET 和 PENALTY_TIME 的设置情况，因而此时 C2=C1。 当发生以下情况时，将触发小区重选 1、 移动台计算某小区（与当前小区属同一个位置区）的 C2 值超过移动 台当前服务小区的 C2 值连续 5 秒。 2、 移动台计算某小区（与当前小区不属同一个位置区）的 C2 值超过移BSS 培训教材初稿作者：第 11 页2018/4/25 共 48 页动台当前服务小区的 C2 值与小区重选滞后值 （CELL_SELECTION_HYSTERESIS）之和连续 5 秒 3、 当前服务小区被禁止 4、 MS 监测出下行链路故障 5、 服务小区的 C1 值连续 5

9、秒小于 0问题研究：问题研究： 1、小区重选滞后值的设置原则：当移动台进行小区重选时，若原小区和 目标小区属不同的位置区，则移动台在小区重选之后必须启动一次位置更新过 程，由于无线信道的衰落特性，通常在相邻小区的交界测得的 C2 值会有较大 的波动，从而导致频繁的小区重选和位置更新，它不但使网络网络的信令流量 大大增加导致信令信道的拥塞，并且由于移动台在位置更新过程中无法响应网 络对它的寻呼，因而使网络接通率降低。为了减小这一问题的影响，GSM 设 立了小区重选滞后这一参数，要求其邻小区（位置区与本区不同）信号电平必 须比服务小区的信号电平大出重选滞后所规定的值后，才允许触发小区重选。 建议当

10、在话务统计报告中发现位置更新较频繁时，可将该小区的值设为 6dB 或 8 dB。但如果这两个小区的无线覆盖比较差时，应将该值适当的设小一些。2、下行信令故障：下行信令故障准则基于下行信令故障计数器 DSC，当 MS 选择了某小区时，DSC 置为90/BS_PA_MFRMS取整，BS_PA_MFRMS 为基站传输寻呼消息给同一寻呼组 MS 之间的 51TDMA 帧复帧数。因此当 MS 要在其寻呼子信道上译码时，若成功则 DSC 加 1，若失败，则 DSC 减 4，当 DSC 为 0 时，则断定出现了下行信令故障。 3、值得注意的时，每次由参数 C2 引起的小区重选至少间隔 15 秒，这是为了 避

11、免移动台频繁的小区重选过程。当某小区的话务较闲时，可适当提高其 CELL_RESELECT_OFFSET，来增强该小区吸引话务量的能力。但作为两个相邻的 小区，它们的所定义的重选偏置的差值应尽量要小于 20dB，否则将使该服务 区边界的信号很不稳定。 4、小区接入限制（CELL_BAR_ACCESS,CBA）和小区禁止限制 （CELL_BAR_QUALIFY,CBQ）对于小区重叠的地区，根据每个小区容量的大小，业务量的大小及小区 功能的差异，网络运营商们都希望移动台在小区选择中优先选择某些小区，即 设定小区的优先级。这一功能可以通过设置参数小区接入限制和小区禁止限制 来实现，见下表： 小区禁止

12、限制小区接入禁止小区选择优先级小区重选状态 00正常正常 01禁止禁止 10低正常 11低正常 通常所有小区的优先级都为正常。但在某些情况下，运营者希望移动台 优先进入某种类型的小区，如微蜂窝和双频网等，此时我们可将这些小区的优 先级设为正常，而将周围其它小区的优先级设为低。当移动台在小区选择过程 中，只有当没有优先级为正常的合适小区时，才去选择优先级为低的小区。通 过设置小区优先级我们可以对一些拥塞较严重的小区和其相邻的小区来进行话 务平衡，即将它们的优先级设为低使它的邻小区将其话务量吸收过去一部分，BSS 培训教材初稿作者：第 12 页2018/4/25 共 48 页这也相当于将其实际的覆

13、盖范围减小，但这种做法不同于将其功率降低，后者 可能会引起网络覆盖的盲点和通话质量的下降。 当小区接入禁止设为 1 且小区禁止限制设为 0 时，则该小区只允许切换 业务，而不允许移动台直接接入，这种做法常被用在微蜂窝和双频网的覆盖环 境下。如在双层覆盖的情况下，用底层网络来吸引话务量而用上层网络来保证 覆盖。当上层小区的覆盖区业务量较大时，为了防止拥塞可使用该做法来移动 台禁止接入该小区而迫使它去选择其底层的小区，仅支持移动台的切换业务以 防止掉话。 但用小区优先级为手段去做网络优化时，应注意，它只影响小区选择而 对小区重选不起作用，因而要真正达到网络优化的目的必须结合使用小区优先 级和 C2

14、 算法。三、不连续接收模式三、不连续接收模式 DRX 和寻呼信道的定义和寻呼信道的定义在空闲模式下，若移动台选择了某小区后作为服务小区后，它就可以开始 收听该小区的寻呼消息了。但为了降低功耗，在 GSM 规范中引入了不连续接 收的机制，每个移动用户（即对应每个 IMSI）都属于一个专门的寻呼组，在 小区中每个寻呼组都分别与一个寻呼子信道相对应，移动台可根据自身 IMSI 的最后 3 位及该位置区寻呼信道的配置情况来计算出它所属的寻呼组，进而计 算出该寻呼组的寻呼子信道位置。在实际情况下，移动台在空闲状态下仅守侯 在属于它的寻呼子信道上来收听系统播发的寻呼消息（在此期间它还可用来监 测非服务小区

15、的 BCCH 载波的接收电平），而忽略其它寻呼子信道的内容， 甚至在其它寻呼子信道期间关闭移动台某些硬件设备的电源以节约移动台的功 率开销，但必须保证在一定的时间内完成必要的测量网络消息的任务。 我们可以根据 CCCH 信道的配置类型、BS_AG_BLKS_RES(在 51 复帧中 有几个块用于 AGCH 块)、BS_PA_MFRMS(以多少个 51 复帧作为寻呼子信道 的一个循环)来计算出每个小区寻呼子信道的个数。 当一个 51 复帧中 CCCH 为 3 时寻呼子信道数为：（3- BS_AG_BLKS_RES）BS_PA_MFRMS 当一个 51 复帧中 CCCH 为 9 时寻呼子信道数为：

16、（9- BS_AG_BLKS_RES）BS_PA_MFRMS问题研究：问题研究：1、当参数 BS_PA_MFRMS 越大，小区的寻呼子信道也就越多，相应的属于 每个寻呼子信道的用户数也就越小，但系统总体容量并未增加，因为它是以牺 牲寻呼消息在无线信道上的平均时延为代价的。当通过话务统计报告发现重发 等待的比率较大时，应适当提高 BS_PA_MFRMS 来划分更多的寻呼子信道。 如重发的比率较 低，则可将将该参数降低，以减少寻呼时延。2、应注意同一位置区的所有小区的寻呼子信道容量应尽量一样，因为同一 位置区的任何一个寻呼消息必须同时在该位置区的所有小区发送。3、当寻呼信道周期越长，在该服务区的手机就越省电，如市区可定义为 2 即手机在 102 内帧收听一次寻呼消息，郊区可定义为 4 或 6，当该参数为 6 时 将比 2 时省电 18%。在手机完成对系统消息的测量后，就进入休息状态，仅在BSS 培训教材初稿作者：第 13 页2018/4/25 共 48 页指定的寻呼块内受听寻呼消息并同时测量邻小区的