《毕业设计（论文）GSM网络优化》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计（论文）GSM网络优化（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、目 录关键词.1序言.1 第一章 GSM系统概述.1 第二章 网络优化方法4 第三章 GSM网络的优化14 第四章 济南地区GSM网络优化22 结束语.28关键词：GSM 移动通信 网络优化 掉话 覆盖 通话质量序 言当今科学技术尤其是信息技术的迅猛发展，正引领世界进入信息社会。伴随着世界范围内的信息革命，通信技术正以前年未有的速度发展、更新。特别是移动通信，它作为一个科技密集型和知识密集型的高新技术产业，能够满足人们在任何时间、任何地点与任何个人进行通信的愿望。在我国，移动通信发展势头高涨，每年用户数保持着很高的增长速度。随着移动用户数量的增加和消费意识的变化，用户对移动网络性能的要求已经越
2、来越高，而且随着我国加入了世贸组织，不同移动网络经营商之间的竞争也越来越激烈。因而网络质量的好坏已经越来越被人们重视，这就要求网络维护工作者们将工作重点从以前单纯的设备维护转移到更高层次的网络优化上来。蜂窝移动通信系统的网络优化是在系统容量与实际话务量基本匹配、设备运行状态良好、网络结构相对稳定的前提下，以改进网络在规划和工程实施中存在的缺陷，使网络运行更加合理，通信质量达到最佳，充分发挥网络潜能为目的的高层次维护工作。它的实质是在现有设备投资和所提经济与济南效益之间找到一个最佳的平衡点，是对现有设备和无线频谱资源的挖潜。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，主要过程有系统调查、
3、数据分析、制定和实施优化方案等。本文将在阐述蜂窝移动通信系统网络结构和主要特点的基础上，结合济南地区的具体情况，尤其是针对山区，地形复杂，用户分布不均匀等实际特点，分析各种网络优化方法，从优化的主要内容入手，讨论参数数据的采集和分析，其中在无线网络优化部分主要讨论掉话产生的原因并提出相应的解决方案以及提高接通率的方法，争取最大限度地降低盲区范围，合理的设置和调整基站，为用户提供良好的网络服务质量，在充分利用现有资源的基础上，使济南移动公司GSM网络结构更加合理，现有的网络资源获得最佳效益。第一章 GSM系统概述20世纪80年代初，模拟蜂窝技术的引进使移动通信技术向前迈进了一大步，但随着通信事业
4、的深入发展和社会需求的不断提高，模拟蜂窝系统因其系统容量小、不能提供非话业务、保密性差、难以和综合业务数字网（ISDN）互联，而且设备不能小型化、制式不统一等弱点，已逐步被数字蜂窝系统取代。数字蜂窝系统的代表制式有：欧洲的GSM、英国的DCS1800、北美的ADC、日本的PDC和北美的CDMA等，其中GSM制式是一种全数字蜂窝移动系统，它是完全依照欧洲通信标准化委员会（ETSI）制定的GSM规范研制而成的，任何GSM数字蜂窝移动通信系统都必须符合GSM技术规范。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，它具有以下主要特点：1）GSM系统由几个分系统组合，各分系统之间都有定义
5、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系统可以与种公用通信网实现互连互通。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，频率重复利用率较高，同时它具有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系统主要同基站子系统（BSS）、移动台（MS）、网络子系统（N
6、SS）、操作维护中心（OMC）等几个主要部分。见图1所示：1移动台（MS）移动台是整个系统中直接由用户使用的设备，包括移动台物理设备和用户识别卡（SIM卡）两部分，是用户能够直接接入GSM系统中的唯一设备。它的主要功能是通过无线接口接入GSM系统，通常具有无线处理能力。SIM卡是一张符合ISO标准的智能卡，存有用于用户身份认证所需的信息及与网络和用户有关的管理数据。移动台只有插入了SIM卡才能接入进网。SIM卡可以为用户提供保密功能。2基站子系统（BSS）BSS通过无线接口直接与MS实现通信连接，同时又连到网络端的交换机，为移动台和交换子系统提供传输通路，因此，BSS可看成是移动台和交换机之间
7、的桥梁。按GSM规范提出的基本结构，BSS由两个基本部分组成：通过无线接口与移动台一侧相连的基站收、发信机（BTS）和与交换机相连的基站控制器（BSC）。1）BTS主要负责无线传输，在网络的固定部分和无线部分之间提供中继，移动用户通过空中接口与BTS相连。BTS包括收发信机和天线、与无线接口有关的信号处理电路等，它可以看作是一个复杂的无线解调器。在GSM系统中，为保持BTS尽可能的简单，BTS往往只包含那些靠近无线接口所必须的功能。2）BSC主要负责控制和管理，通过BTS和移动台的远端命令管理所有的无线接口，主要是进行无线信道的分配、释放以及越区信道切换的管理等，起着BSS系统中的交换设备的作
8、用。BSC由BTS控制部分、交换部分和公共处理部分等组成。根据BTS的业务能力，一台BSC可以控制和管理多达几十个BTS。此外，BSS还包括码型变换器TC。码型变换器在实际应用中一般是置于BSC和MSC之间，完成16Kbit/SRPE-LTP编码和64Kbit/sA律PCM之间的码型变换。3网络子系统（NSS）网络子系统包括实现GSM的主要交换功能的交换中心以及管理用户数据和移动性的所需的数据库。它由一系列功能实体构成，各功能实体间以及NSS与BSS之间通过符合CCITT信令系统NO.7协议规范的7号信令网络互相通信。它的主要作用是管理GMS用户和其它网络用户之间的通信。NSS可分为如下几个功
9、能单元：1）移动业务交换中心MSC：MSC是网络的核心，它完成最基本的交换功能，即实现移动用户与其它网络用户之间的通信连接。为此，它提供面向系统其它功能实体的接口、到其它网络的接口以及与其它MSC互连的接口。MSC从HLR、VLR、AUC这三种数据库中取得处理用户呼叫请求所需的全部数据，同时这三种数据库也会根据MSC最新信息进行自我更新。MSC为用户提供承载业务、基本业务与补充业务等一系列服务。作为网络的核心，MSC还支持位置登记、越区切换和自动漫游等移动性能及其它网络功能。对于容量较大的通信网，一个NSS可以包括若干个MSC、VLR和HLR，在建立固定网用户与GSM用户之间的呼叫时，呼叫往往
10、首先被接到GMSC，GMSC具有与固定网和其它NSS实体互通的接口。2）拜访位置寄存器VLR：VLR存储进入其覆盖区的所有用户的全部有关信息，为已经登记的移动用户提供建立呼叫接续的必要条件。VLR是一个动态数据库，需要随时与有关的HLR进行大量的数据交换以保证数据的有效性。当用户离开其覆盖区时，用户的有关信息将被删除。VLR在物理实体上总是与MSC一体，这样可以尽量避免由于MSC与VLR之间频繁联系所带来的接续时延。3）归属位置寄存器HLR：HLR是系统的中央数据库，存放与用户有关的所有信息，包括用户的漫游权限、基本业务、补充业务以及当前位置信息等，从而为MSC提供建立呼叫所需的路由信息等相关
11、数据。一个HLR可覆盖几个移动交换区域甚至整个移动网。4）鉴权中心AUC：AUC存储用户的加密信息，用以保护用户在系统中的合法地位不受侵犯。由于空中接口的开放性，经由空中接口传送的信息极易受到侵犯，因此GSM采用了严格的保密措施如用户鉴权、信息的加密等。这些鉴权信息和加密密匙等均存放在AUC中，因此，AUC是一个受到严格保护的数据库。在物理实体上，AUC与HLR共存。5）设备识别寄存器EIR：EIR存储与移动台IMEI有关的信息。它可以对移动台的IMEI进行核查，以确定移动台的合法性，防止未经许可的移动台设备使用移动网。4操作维护中心OMCOMC是操作人员与系统设备之间的中介，它实现了系统的集
12、中操作与维护，完成包括移动用户管理、移动设备管理及网络操作维护等功能。它的一侧与设备相连，另一侧是作为人机接口的计算机工作站。GSM系统的每个组成部分都可以通过特有的网络连至OMC，从而实现集中维护。OMC由两个功能单元构成，OMCS（系统部分）用于MSC、HLR、VLR等交换子系统各功能单元的维护与操作。OMCR（无线部分）用于实际整个BSS系统的操作与维护。OMC也可以作为进入更高一层管理网络的关口设备。本章简要介绍了GSM系统的组成和主要特点。在此后的章节中，我们所做的网络优化工作都是基于本章内容，一般网络优化是针对网络的A、Um和Abis接口，BSS和NSS中的各个功能块，进行网络重整
13、、参数调整及覆盖调整，对切换和漫游当中出现的问题进行定位和解决。第二章 网络优化方法网络优化是一个长期过程，它贯穿于网络发展的全过程。只有不断提高网络质量，才能获得移动用户的满意，吸引和发展更多的用户。在日常网络优化过程中，可以通过OMC统计和路测来发现问题，当然最通常的还是用户的反应。在网络性能经常性的跟踪检查中发现话务统计指标达不到要求、网络质量明显下降或用户的反映强烈、用户群改变或发生突发事件并对网络的质量造成很大影响时、以及网络扩容后应对小区频率规划及容量进行核查等情形发生时，都要及时对网络进行优化。网络优化的方法很多，主要有以下几种：2.1利用优化工具测试技术在移动通信的发展中，特别
14、是在网络优化中起着举足轻重的作用。2.1.1场强测试车在网络优化中的应用现行的蜂窝移动通信系统中频率规划和基站发射功率大都基于原CCIR推荐的Okumura-Hata（对于覆盖距离D1km的基站）模型或欧洲电信科学研究联合会推荐的Cost-231Walfish-Ikegami(对于市区内高层建筑密集的区域，当基站覆盖半径r1km时)传输损耗模型设计的，但由于实际地理位置不同，地形、地貌变化大，特别是城区各种高层建筑物对信号的反射、阻挡，街道走向效应对信号的影响，水面对信号的反射，加之基站设置不规则，都会导致网络规划精度下降。利用场强测试车对无线覆盖区进行周密测试，有助于发现服务质量水准不高的症
15、结。利用场强测试车还可以有效地测试无线小区的干扰区、测试信号接收的质量、观察信号的接续过程、分析干扰源、检查小区切换关系、测定小区基站发射功率和频率等，通过对网络各类参数的测试收集，利用评估软件对系统作出客观的评价，同时为网络参数调整提供依据。2.1.2利用测试手机优化无线接口专用于测量GSM网络无线接口的测试手机在无线网络优化工作中常用的主要功能有以下几种：（1）全网覆盖测试 用已安装专用无线测试软件的便携式电脑连接测试手机，有条件的还可以连接GPS和安装数字化地图，拨通一个电话后在道路上测试。在测试过程中，对测试结果进行LOG文件记录以便测试结果的后期处理分析和回放。在测试过程中的每个测试点都包含当时无线环路的信息（包括服务小区的强度，邻近6个小区的信号强度，物理层二、三的信息等）。测试当中，还可以对测试过程中出现的异常（如掉话，话音断续等）加入标记，便于分析测量结果时使用。通过对这些测试结果的分析，可以
