电子信息工程-GSM通信优化设计初探.docx

毕业论文学号:101055303014题目类型：论文武汉理工大学通信工程专科毕业论文题目:GSM通信优化设计初探专业（方向）：电子信息工程技术班级:2010年秋学生：李闪闪指导教师：王宇浩2022年11月16日摘要3绪论51 GSM系统简介51.1 GSM系统结构51.1.1 MS（移动台）61.1.2 BSS（基站子系统）61.1.3 NSS（网络子系统）61.1.4 操作支持子系统（OSS）6GSM网络接口71.2.1主要接口71.1.5 网络子系统内部接口71.1.6 GSM系统与其它公用电信网接口71.2 频率酉己置713.1工作频段71.3 信道分类71.3.1 业务信道71.3.2 控制信道82 GSM网络优化目标和流程82.1 GSM无线网络优化的目标82.1.1 满足所需的容量82.1.2 覆盖所需覆盖的地区82.1.3 质量优化82.2 GSM无线网络优化的流程92.2.1 网络普查92.2.2 数据采集92.2.3 数据分析102.2.4 制定和实施优化方案103室内覆盖的优化103.1 室内覆盖优化的意义103.2 改善室内覆盖的方法及手段113.2.1 加大室外信号解决室内覆盖方式113.2.2 室内信号分布系统方式113.3 室内分布系统组成123.4 不同信号源比较123.4.1 宏蜂窝+直放站123.4.2 微蜂窝+室内覆盖123.5 室内覆盖系统的优化123.5.1 相邻小区的确定123.5.2重选和切换的优化133.5.3载频调整优化13结束语14致谢15参考文献16摘要1993年，GSM网络在我国开始进入商业用途，距今有14年，目前我国GSM网络用户已超过3.7亿，网络规模和容量都居世界第一，我国通信网络面临着严峻挑战。一方面由于移动用户数目的惊人发展，网络规模不断扩大，但频率资源匮乏，无线网络的频率复用系数越来越小，网络规模庞大导致出现的问题也越来越多样化和复杂化,此时单靠日常的维护已经无法切实地为广大移动用于提供高质量的移动通信服务C另一方面随着竞争的激烈和用户的高要求，如何使网络达到最佳的运行状态，如何提高通信质量，提高网络的平均服务水平以及提高系统设备利用率，己经成为网络运营商的首要任务。特别是我国GSM网络在扩容时普遍存在周期短，速度快的情况，导致工程中留下很多质量问题，需要在后期的网络优化中解决。关键词：GSM通信质量网络优化AbstractInChinazGSMnetworkhasahistoryofabout14yearszeversinceitbeganitscommercialusefrom1993.ItspresentamountofChineseuserismorethan350million,eitherofthescaleandcapacityranksfirstintheworld.Ourdomesticmobile-communicationsareconfrontedwithsevereandrigorouschallenges.Ontheonehand,inpacewiththeastonishinggrowthoftelecommunicationusers,thenetworkkeepsexpandinginscale.However,problemslikewantoffrequencyresources,thesmallercoefficientoffrequencyreuseandmoreunwieldynetwork,bringaboutmoreandmoretroublesofincreasinglydiversifiedandcomplicated.Thusmereroutinemaintenanceisnotenoughtoprovidehigh-qualifiedserviceforthebroadmobile-communicationusers.Ontheotherhand,asthecompetitionsarekeener,andtomeetthehigherdemandofcustomers,thenetworkoperatorsarefacedwithsomeurgentandcriticaltasksanddifficulties:howtorunthenetworktoitsoptimum,howtoheightenthequalityoftelecommunications,howtoimprovetheaverageserviceandutilizationrateofsysteminstallations,etc.EspeciallyinChina,“shortcycle,and“speediness”aretwopeculiaritiescommonlyexistingintheGSMexpandingcapacityduration.Itleftoversomequalityproblems,whichshouldberesolvedduringthelatenetwork-optimizations.Keywords:GSM;QualityofMobiIcConimunications;Network-Optimizations绪论我国的GSM网络正在迅速的发展，最大的问题是城市通信热点的增多，以及农村的全面覆盖，为实现GSM网络无缝隙覆盖，保持高的通话质量，GSM网络优化工作任重道远。移动通信网络的维护与固定电话网络的维护之间的差别是很大的，最大的区别是移动通信网络的不可以预知性，比如周围环境，话务量等。另外，网络规划中有大量的小区设计参数，这在固定电话网中是没有的，这些小区设计参数大多数是可以调整的，比如接入电平门限，切换电平门限，相邻小区定义，频率配制等，他们会直接影响网络的服务质量，所以为了保证整个移动网络的服务质量，就必须不停的观察和检测整个移动网，找出并排除故障，提高网络质量（如提高接通率，提高话音质量等），这是网络优化的基本任务，一个完善的网络往往需要经历从最初的网络规划，工程建设，投入使用，到日常维护，网络优化的历程，并进入循环，对相对稳定的GSM网络加强优化工作，搞好运行维护，提高通信网络质量。本文分三个部分进行讨论，首先介绍GSM系统的构造，网络接口等基本知识。然后在第二部分中对优化工作目标和流程进行介绍，第三部分介绍室内网络覆盖的优化。所以本文从理论技术方面对GSM网络优化进行探讨，在实际应用中，要根据不同的情况选择不同的优化方案。第1章GSM系统简介1.1 GSM系统结构GSM（GlobalSystemforMobileCommunications；全球移动通信系统）主要分交换部分和无线部分。其中交换部分和PSTN网很类似，而无线部分是GSM网络特有的由于无线特有的移动行，复杂性，以及传播条件恶劣所带来的衰落等原因，直接影响了无线通信的质量，所以无线部分是优化的重点对象。一套完整的GSM蜂窝系统主要由：MS（移动台），BSS（基站子系统），NSS（交换网络子系统），OSS（操作支持子系统），这四大部分组成。1.1.1 MS（移动台）移动台就是常说的“手机”，它是GSM系统的移动客户设备部分，它由两部分组成，移动终端（MS）和客户识别卡（SlM）。MS可完成话音编码、信道编码、信息加密、信息的调制和解调、信息发射和接收。SlM卡就是“身份卡”，它类似于现在所用的IC卡，因此也称作智能卡，存有认证客户身份所需的所有信息，并能执行一些与安全保密有关的重要信息，以防止非法客户进入网络。SIM卡还存储与网络和客户有关的管理数据，只有插入SlM后移动终端才能接入网络进行正常通信。1.1.2BSS（基站子系统）BSS系统是在一定的无线覆盖区中由MSC控制，与MS进行通信的系统设备，它主要负责完成无线发送接收和无线资源管理等功能。功能实体可分为基站控制器（BSC）和基站收发信台（BTS）oBSS在GSM网络的固定部分和无线部分之间提供中继，一方面BSS通过无线接口直接与移动台实现通信连接，另一方面BSS又连接到网络端的移动交换机。基站控制器（BSC）是基站收发台和移动交换中心之间的连接点，也为基站收发台和操作维护中心之间交换信息提供接口。一个基站控制器通常控制多个基站收发台，其主要功能是进行无线信道管理、实施呼叫和通信链路的建立和拆除，并为本控制区内移动台的过区切换进行控制，控制完成移动台的定位、切换及寻呼等，是个很强的业务控制点。基站收发台（BTS）包括无线传输所需要的各种硬件和软件，如发射机、接收机、支持各种上小区结构（如全向、扇形、星状和链状）所需要的天线，连接基站控制器的接口电路以及收发台本身所需要的检测和控制装置等。BTS完全由BSC控制，主要负责无线传输，完成无线与有线的转换、无线分集、无线信道加密、跳频等功能。BTS包括无线收发信机和天线，此外还有与无线接口相关的信号处理电路。信号处理电路将实现多址复用所需的帧和时隙的形成和管理，以及为改善无线传输所需的信道编、解码和加密、解密，速率适配等功能。1.1.4NSS（网络子系统）网络子系统主要完成GSM系统的交换功能和用于拥护数据与移动性管理，安全性管理所需的数据库功能，包括移动业务交换中心（MSC）、访问用户位置寄存器（VLR）、归属用户位置寄存器（HLR）、鉴权中心（AUC）、移动设备识别寄存器（EIR）o1.l4操作支持子系统（OSS）操作支持子系统（OSS）需完成许多任务，包括移动用户管理、移动设备管理以及网路操作和维护。移动用户管理可包括用户数据管理和呼叫计费。用户数据管理一般由归属用户位置寄存器（HLR）来完成这方面的任务，HLR是NSS功能实体之一。用户识别卡SlM的管理也可认为是用户数据管理的一部分，但是，作为相对独立的用户识别卡SIM的管理，还必须根据运营部门对SIM的管理要求和模式采用专门的SIM个人化设备来完成。呼叫计费可以由移动用户所访问的各个移动业务交换中心MSC和GMSC分别处理，也可以采用通过HLR或独立的计费设备来集中处理计费数据的方式。移动设备管理是由移动设备识别寄存器（EIR）来完成的，EIR与NSS的功能实体之间是通过SS7信令网路的接口互连，为此，EIR也归入NSS的组成部分之一。网路操作与维护是完成对GSM系统的BSS和NSS进行操作与维护管理任务的，完成网路操作与维护管理的设施称为操作与维护中心（OMC）o1.2 GSM网络接口在实际的GSM通信网络中，由于网络规模不同，运营环境不同和设备生产厂家的不同，上述的各个部分可以有不同的配置方法。为了各个厂家所生产的设备可以通用，各部分的连接必须严格符合规定的接口标准以及相应的协议。1.2.1 主要接口GSM系统的主要接口是指A接口、AbiS接口和Um接口。这三种主要接口的定义和标准化可保证不同厂家生产的移动台、基站子系统和网络子系统设备能够纳入同一个GSM移动通信网运行和使用。1.2.2 网络子系统内部接口网络子系统内部接口包括B、C、D、E、F、G接口，内部接口按照规定集成到NSS模块中。1. 2.3GSM系统与其它公用电信网接口。GSM系统通过MSC与公共电信网互连。一般采用7号信令系统接口。其物理链接方式是MSC与PSTN或ISDN交换机之间采用2.048Mbs的PCM数字传输链路实现的。1.3频率配置13.1工作频段GSM900M频段:上行89091