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1、毕业设计（论文）_松江GSM网扩容工程基站建设的规划设计_专业名称 通信工程 目 录第一章 绪论31.1 课题意义和目的31.1.1 课题意义31.1.2 课题目的31.2 网络规划介绍41.2.1 无线网络规划流程41.2.2 无线网络规划的难点61.2.3 预规划的依据71.2.4 网络优化简介71.2.5 网络规划软件介绍9第二章 GSM理论概述112.1 GSM的系统组成112.1.1 GSM系统结构112.1.2 GSM系统接口结构122.1.3 GSM系统功能142.2 GSM的关键技术142.2.1 多址技术152.2.2 功率控制152.2.3 蜂窝技术162.2.4 频率复用
2、技术162.2.5 跳频技术16第三章 GSM系统扩容设计方案183.1概述183.1.1 松江地理环境183.1.2 松江GSM网络现状183.2 网络规划数据收集与分析203.2.1 数据收集203.2.2 数据处理203.3 站址规划213.3.1 站址选定213.3.2 站址勘测213.4 功率预算和上下行平衡223.4.1 功率预算223.4.2 上下行平衡233.5 覆盖规划253.5.1 天线选用原则253.5.2 天线安装原则263.5.3 覆盖预算263.5.4 覆盖预测273.6 频率规划293.6.1 频率计划293.6.2 干扰分析303.6.3 抗干扰措施31第四章
3、网络优化设计324.2 网络优化设计324.2.1网络优化软件324.2.2 具体问题分析324.2.3 网络优化调整33结 论35致 谢36参考文献37第一章 绪论1.1 课题意义和目的1.1.1 课题意义随着我国移动通信事业的蓬勃发展，运营商越来越重视无线网络规划工作，对于运营商来说，系统所能提供的服务质量是最关心的问题，其中覆盖范围是服务质量重要方面。同时，在无线频率资源一定的情况下，如何增加网络容量、如何满足网络未来发展的需求是设计时需考虑的。以上问题都需要通过网络规划来解决，通过网络规划可以使GSM网络在覆盖、容量、质量、成本等方面实现良好的平衡。网络规划是建设一个网络的基础，良好的
4、网络规划能满足客户的需求、节省资源，是决定网络成本和网络质量的根本因素。无线网络规划的目标在于充分利用频谱资源，周密规划，在满足业务需求的前提下，用最小的分期动态投入实现最大的技术经济效益。网络覆盖满足客户和技术规范双重要求，具有较强的前后向兼容能力；容量和质量满足市场需要，具有灵活的扩容能力和质量持续改经的能力；网络的管理、控制、升级和代换能力都方便快捷；系统内和系统间具有良好的抗干扰协调措施；技术经济上兼顾企业经济效益和社会效益，有利于多制式、多系统的共存和发展。它是一项系统工程，从无线传播理论的研究到天线设备指标分析，从网络能力预测到工程详细设计，从网络性能测试到系统参数调整优化，贯穿了
5、整个网络建设的全部过程1。1.1.2 课题目的本课题的目的在于通过网络规划设计使GSM扩容工程更合理、有效、经济的进行，使GSM网络质量能够在满足网络覆盖、容量业务需求的情况下，充分利用频谱资源，以最小的分期动态投入实现最大的技术经济效益，同时具有灵活的扩容能力和质量持续改经的能力，对网络的管理、控制、升级和代换都能方便快捷。课题提供的设计是GSM扩容工程实施的依据，对工程实施过程进行良好的监控，对工程实施过程中出现的问题及时的进行优化的处理，同时也伴随着工程实施对网络规划设计方案进行改进，以使得GSM网络有更大的网络容量和更好的网络质量，让GSM网络更加有利于多制式、多系统的共存和发展。通过
6、GSM扩容工程网络规划设计掌握网络规划的流程、GSM系统的相关知识。1.2 网络规划介绍1.2.1 无线网络规划流程 网络规划的流程如图1-1所示。图1-1 网络规划的流程图第一阶段是话务覆盖分析。话务覆盖分析的目的是为网络规划提供依据，需要收集如下信息：成本限制、各类地图、覆盖区域类型、业务类型、人口分布、系统容量增长情况、收入分布情况等。第二阶段是仿真。话务覆盖分析后，需要结合目前无线设备和已成熟的规划方法来进行网络规模估算，从而得到各类基站覆盖范围并计算出覆盖区基站数，再根据话务分析得到各基站配置，然后借助规划软件进行仿真，对估算结果进行验证和调整，确保区域的覆盖和容量目标。第三阶段是勘
7、测。按照仿真结果的站址进行实地勘测，根据各种建站条件（包括电源、传输、电磁背景、征地情况等）将可能的站址记录下来，再综合其偏离理想站址的范围、对将来小区分裂的影响、经济效益、覆盖区预测等各方面进行考虑，推荐合适的站址方案，并确定基站附近的电磁环境是否纯净。第四阶段是系统设计。根据实际基站分布和站型确定频率、邻区计划，确定各小区运行参数，完成相关的数据库制作。第五阶段是安装调测。按照设计数据进行系统的安装和调测，使系统正常运行。第六阶段是优化。随着用户的增加，网络需要不断地进行优化调整。优化是对规划方案实施后的细致调整和方案缺陷的补充，也包括突发话务量等异常情况的资源调整。一般我们采取路测、话统
8、、告警和人为主观感受为优化的手段，而信令跟踪与分析在解决疑难杂症的时候起着决定性的作用。优化结束后，输出优化报告和未来网络建设建议。当话务量增长突破建设指出的目标后，网络需要扩容，开始新一轮的容量、覆盖分析。网络规划与优化伴随着无线网络的发展循环进行，如图1-2所示。参数设计干扰分析频率设计基站勘测容量规划覆盖规划工程设计设备安装性能评估优化调整图1-2 网络规划的循环示意图1.2.2 无线网络规划的难点在上一节描述的6个阶段中，一般将前四个阶段称为预规划/规划阶段，而将后两个阶段称为优化阶段。一个网络的运行质量的高低与前期规划的好坏关系密切，后期的优化很难改变一个网络的结构、很难改变网络运行
9、质量。因此需要在网络建设中充分重视网络的规划工作。GSM网络规划优化的难点一般体现在以下几个方面：第一、传播环境复杂，信号起伏大，各种建筑物造成的多经传播差别大，理论预测覆盖区比较困难。第二、干扰现象严重。除了人为噪声外，各种同邻频干扰、互调干扰以及其他无线电干扰等，都要在工程设计中加以考虑并采取必要的措施将之抑制在允许的指标之内。第三、频率资源受限，而且随着用户的大量增加更趋紧张。第四、在实际工程中，因外界因素的影响，未频率复用而设计的蜂窝结构和基站布局无法完全按照规划方案实现第五、特殊场合的规划设计。1.2.3 预规划的依据预规划的依据主要有三点：（1）服务区要求及话务量一定区域内的话务分
10、布和覆盖要求是进行网络规划的依据之一，一般由建设单位提供。如果要求不明确，应通过现场进行调查分析，明确哪些地区需要满足覆盖和容量需求，哪些地区因用户少建站不经济，暂不考虑或降低服务质量指标；区分本期、远期网络建设的目标。将这些信息和话务量分布数据标注在1/50000或1/200000地形图或城市规划图上。如果缺乏话务量分布数据，可以在图上标明不同区域各占总用户预测数的百分比。由于网络建设的阶段性，不可能从一开始就能实现区域内的全覆盖和容量需求。一般说来，网络建设初期，用户较少，重点考虑的是网络的连续覆盖；建设后期一般以提高网络服务质量为目标。（2）邻近网络信息需要收集相关邻近区域已建网络的信息
11、（包括分界处相邻基站的覆盖区设计、频率计划等），为本区域内的规划做好准备。（3）地形地物数据地形数据：开阔地、平地、丘陵、山区、水面等；地物数据：人为环境如市区、郊区、乡村、交通干道（包括项目实施期间新增建筑、公路或景区等）等；地面建筑物数据如建筑物类型、建筑密度分布和地面植被（森林、草原、农作物等）。预规划处于无线移动网络建设的前期阶段，也是最重要的阶段，体现了网络规划的系统设计水平。预规划决定了今后网络的格局、质量和发展空间。1.2.4 网络优化简介GSM移动通信网主要分交换传输部分和无线部分，由于用户的移动性和电波传播的复杂性，无线部分常常成为GSM网络质量的决定性因素。无线网络优化是指
12、按照一定的准则，对通信网络的规划设计进行合理的调整，使网络运行更加可靠、经济，网络服务质量更高，资源利用率更高，这无疑对网络运营商和用户都有重要的意义。网络优化的流程如图1-3所示：图1-3 网络优化流程前期的准备工作包括：对网络建设进度的了解、网络运行状况的分析、网络优化测试设备和分析软件的准备、网络规划报告和工程设计文件的收集等。 到现场后网络基本情况的获取，包括：对当地无线环境和话务热点地区的进一步考察、对实际安装的工程参数和网络参数的确认、与用户方沟通及了解用户的具体需求等。数据收集包括：手机用户的主观反映、路测收集数据、OMC收集数据等。数据分析包括：优化软件的后台分析、OMC的话务
13、统计分析、网优分析工具等。网络参数调整包括：网络工程参数的调整和网络功能参数的调整。网络性能指标按照国家统一指标。网络优化报告包括本次优化的措施、网络达到的性能的指标、对网络发展提出有益的建议。1.2.5 网络规划软件介绍Nastar软件是适用于GSM BSS 900/1800系统的网络规划和优化工具。综合利用OMC-R 话统、配置、工程参数等数据，对GSM BSS 网络进行深入综合的分析，提供了网络规划、性能分析、地理化和多种界面表现形式等功能。提供了话统、配置参数的公共接口，不同厂家的话统和配置数据能够通过公共接口导入到数据库进行统一分析。Nastar支持设备BSC 话统数据的动态导入，支
14、持多个BSC同时分析。利用NESTAR网络规划软件，可以对系统参数、网络容量、频率分配方案的设置和分析完成对网络的设计，模拟网络运行效果（如覆盖预测、话务分析、邻区分配、频率计划、干扰分析等），指导工程建设。NESTAR工作在PC机平台上，采用WINDOWS 2000/NT操作系统，菜单结构组织合理，便于学习和操作，该软件可以安装在便携机上，随工程人员到现场进行设计和通过实际测试数据调整设计方案。用NESTAR规划软件可以进行Best Server 和2nd Server的覆盖分析，对于地形和地物比较复杂的地区，可以通过连续波测试校正NESTAR里面的传播模型，提高预测精度。可以根据覆盖预测的
15、结果自动生成邻区列表，这样可以减少漏作邻区和“孤岛”效应的出现。NESTAR规划可以进行自动频率分配，同时在自动频率分配过程中，设计人员可以随时根据频率分配结果进行人工干预，调整设置参数，使频率分配结果产生的干扰更小。 可以针对频率规划的结果进行同频和邻频干扰分析，找到载干比不符合要求的区域和对应的干扰频点和被干扰频点，干扰分析能够考虑到跳频和DTX等对载干比的改善效果。采用Cell Layer 的设置方式，支持对同心圆和双频网的规划。采用Carrier Layer 的设置方式，可以将载波层分成不同的复用方式进行规划。支持对BSIC和HSN的规划。可以用绘图仪或彩色打印机输出同频载干比C/I和邻频载干比C/A的干扰分布图。针对规划结果可以进行统计分析，包括整个网络的覆盖和干扰统计，并以文本格式输出报告。第二章 GSM理论概述2.1 GSM的系统组成2.1.1 GSM系统结构GSM系统结构由图2-1所示。图OSS：操作维护子系统 BSS：基站子系统 NSS：网络子
