（通信与信息系统专业论文）移动通信网络优化基于gsm数字移动通信系统的无线网络优化.pdf

重庆邮电大学硕士论文 摘要 摘要 随着移动通信的普及，g s m 系统已经成为最成熟的移动通信系统，全 球绝大多数移动运营商都采用了这种系统。随着g p r s 的开通和大力发展， g s m 网络已经平滑过渡到2 5 g 移动通信系统，而且估计绝大多数的移动 运营商选择g s m g p r s 一3 g 的发展思路。根据欧洲的计划，g s m 将进 一步过渡到w c d m a ，这是目前比较成熟，也是今后主流的第三代移动通信 系统。 目前g s m 移动通信网已经比较成熟和稳定，如何充分利用现有的网络 资源，提升网络质量，是一个有着巨大经济效益和关系到企业发展的重要 课题。这些要求使得移动通信网络的网络优化工作成为移动通信运营商提 高服务水平、保障通信质量的重要工作内容。同时通过对g s m 网络的全 面优化将积累许多宝贵的经验，为我国以后的3 g 网络建设和网络优化打 下基础。 本文绪论主要介绍了g s m 网络的理论基础：g s m 的系统结构，无线 理论基础。随后介绍g s m 无线网络优化的流程。在前两章介绍的基础上 引到了论文的核心内容，介绍了万禾的路测软件，结合作者的实际工作经 验，通过具体的案例详细分析了无线网络优化对网络质量的提高所能解决 的实际问题。在整个g s m 网络优化阐述的基础上，根据作者已有的优化 经验最后探讨了双频网、g p r s 和3 g 的无线网络优化，从而突出g s m 无 线网络优化在移动通信无线网络优化中的重要性。 本论文最大的创新点就是根据现在移动通信的发展现状和g s m 在移 动通信中的主导作用，总结了万禾路测软件的使用方法和利用路测软件采 集的数据，进行数据分析，总结了g s m 无线网络优化解决的实际问题， 为将来3 g 的运营提供可参考性建议。 关键词：g s m 理论基础，g s m 无线网络优化，a n t p i i o t ，d t 测试 重庆邮电大学硕士论文 a b s t r a c t w i t ht h ep o p u l a r i t yo fm o b i l ec o m m u n i c a t i o n ，t h eg s ms y s t e mh a sb e e na m o s tm a n t u a lm o b i l ec o m m u n i c a t i o ns y s t e m m o s to fo p e r a t i o n i n gc o m p a n y i nt h ew o r l dh a su s e dt h i ss y s t e m w i t ht h er u n n i n ga n dd e v e l o p m e n to fg p r s ， g s mm o b i l es y s t e mu p d a t e sg p r ss m o o t h l y i th a sb e e ne s t i m a t e dt h a tm o s t o fm o b i l eo p e r a t i o n i n gc o m p a n yc h o o s et h ed e v e l o p m e n tt h i n k i n gi n d e xo f g s mt og p r st o3 g i n d e p e n do np l a no fe u r o p e ，i ti st h em o s tp o s s i b l ef o r g s mt ow c d m a ，w h i c ho p e r a t i n gi st h em a i n3 r dm o b i l ec o m m u n i c a t i o n s y s t e m a tp r e s e n t ，g s mm o b i l ec o m m u n i c a t i o nn e t w o r kh a sb e e ns t a b l ea n d m u c hm a n t u a l b u th o wt oi m p r o v et h eq u a l i t yo fn e t w o r kw i t ht h ep r e s e n t r e s o u r c e ，w h i c hi sa ni m p o r t a n tp r o b l e m ，r e l a t e dt h ed e v e l o p m e n to fc o m p a n y a n di th a se n o r m o u se c o n o m i cp r o f i t t h e s er e q u i r e m e n t sm a k ei ta ni m p o r t a n t w o r k i n gc o n t e n tf o rt h em o b i l eo p e r a t i o n i n gc o m p a n y t oi m p r o v es e r v i c el e v e l a n de n s u r et h ec o m m u n i c a t i o nq u a l i t y s ot h em o b i l en e t w o r ko p t i m i z a t i o ni s t h em o s ti m p o r t a n tt h i n gf o rt h eo p e r a t i o n i n gc o m p a n y m e a n w h i l en e t w o r k o p t i m i z a t i o nf o rg s m c a nc u m u l a t i v em a n yv a l u ee x p e r i e n c e ，w h i c hc a nb ea b e n e f i tt o3 gn e t w o r kb u i l d i n ga n dn e t w o r ko p t i m i z a t i o n t h i s p a p e r s u m m a r i z e sg s ms y s t e mh i e r a r c h y ；r a d i op r o p a g a t i o n e n v i r o n m e n ta n dr a d i ok e yt e c h n o l o g y i tm a i n l yi n t r o d u c et h ep r o c e s sa n d m e t h o do fg s mr a d i on e t w o r ko p t i m i z a t i o ni nr e a l i t y w ec a ns o l u t em u c h p r a c t i c a lp r o b l e mi n r e a ll i f ew i t hr a d i on e t w o r ko p t i m i z a t i o n l a s ti i n t r o d u c et h er a d i oo p t i m i z a t i o no ft h ed u a lf r e q u e n c yn e t w o r k ，g p r sa n d2 g t o3 g i naw o r d ，g s mr a d i on e t w o r ko p t i m i z a t i o ni st h em o s ti m p o r t a n ti na l l m o b i l et e l e c o m m u n i c a t i o ns y s t e m i nt h i s p a p e r ，t h eg r e a t e s t i n n o v a t i o n si sn o wu n d e rt h em o b i l e c o m m u n i c a t i o nd e v e l o p m e n ta n dg s mm o b i l ec o m m u n i c a t i o n si nt h el e a d i n g r o l e ，i ts u m m e du pt h ew a n h er o a dt e s ts o f t w a r eu s ea n dt h eu s eo ft h er o a d t e s td a t aa c q u i s i t i o ns o f t w a r ef o rd a t aa n a l y s i s ，s u m m e du pt h eg s mr a d i o n e t w o r ko p t i m i z a t i o ns o l u t i o n st ot h ep r a c t i c a lp r o b l e m sa n df u t u r e3 g o p e r a t o r st op r o v i d er e f e r e n c er e c o m m e n d a t i o n s 1 1 重庆邮电大学硕士论文 摘要 k e y w o r d s ：g s mn e t w o r k s y s t e mh i e r a r c h y ，g s m r a d i on e t w o r k o p t i m i z a t i o n ， a n t p i l o r ，d tt e s t h i 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论 文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得邑箧 邮电太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作 的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢 意。 学位论文作者签名；知翻查琶签字日期：纠7 年莎月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解重麽邮电太堂有关保留、使用学位论 文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘， 允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆邮电太堂可以将学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等 复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：衫象c 赶 导师签名： 签字日期。 唧年，月，日签字日期。1 年占肜日 重庆邮电大学硕士论文 第一章绪论 1 1g s m 的发展历史 第一章绪论 移动通信的主要目的是实现任何时间、任何地点和任何通信对象之间 的通信。从通信网的角度看，移动网可以看成是有线通信网的延伸，它由 无线和有线两部分组成。无线部分提供用户终端的接入，利用有限的频率 资源在空中可靠地传送话音和数据；有线部分完成网络功能，包括交换、 用户管理、漫游、鉴权等，构成公众陆地移动通信网p l m n 。 g s m 开始是欧洲为9 0 0m h z 波段工作的通信系统所制定的标准。由于 模拟通信系统的扩充能力有限，因此基于增加业务容量的需求而发展了该 项技术，取得了全球性的成功。g s m 成为当今广泛认可的无线电通信标准。 g s m 数字移动通信的发展主要过程可归纳如下1 1 “。 1 9 8 2 年：欧洲邮电行政会议( c e p t ) 设立了“移动通信特别小组”， 即g s m ( g r o u ps p e c i a lm o b i l e ) 。它以开发第2 代移动通信系统为目标； 1 9 8 7 年：g s m 成员国经现场测试和论证比较，就数字系统采用“窄 带时分多址t d m a ，规则脉冲激励长期预测( r p e - - l t p ) 话音编码和高 斯滤波最小移频键控( g m s k ) 调制方式”【儿j 达成一致意见； 1 9 9 1 年：g s m 系统正式在欧洲问世，网络开通运行： 1 9 9 3 年：g s m 第二阶段标准基本完成了主要部分； 1 9 9 4 年：为了进一步完善g s m 作为移动数据业务的平台又增加了一 个研究阶段即( p h a s e2 + ) 。 在g s mp h a s ei i + 阶段，引入了g p r s 业务，为用户提供端到端的基 于分组交换的移动数据业务。 e d g e 是从g p r s 到u m t s 的演进方案，逐渐被引入到g s m 网络中， 这是一种可以提供更高数据传输速率的g p r s 演进方案。 1 2g s m 无线网络优化的重要性 近年来随着移动网络的迅猛发展，网络的服务质量问题已经越来越受 到人们的关注。提高网络质量，改善网络覆盖，不但可以树立运营商在用 重庆邮电大学硕士论文第一章绪论 户心且中的良好形象，更能增强企业竞争力，为企业的持续发展提供强有 力的支持。多家移动通信运营商的局面已经在我国形成，竞争空前激烈， 如何使网络达到最佳的运行状态，为用户提供高质量的网络服务，如何合 理利用和配置现有的网络设备、资源和容量，最大限度地提高网络的平均 服务质量，这些都关系到各家运营商在竞争中的地位，而这些都是网络优 化的主要内容。系统的无线部分具有诸多不确定因素，它对无线网络的影 响很大，其性能优劣常常成为移动通信网服务质量好坏的决定因素。 1 3 论文结构 本文共分六章，各章的内容安排如下： 第一章介绍了介绍了g s m 数字移动通信系统的发展历史，提出目前 g s m 无线网络优化的现实意义。 第二章介绍了g s m 数字移动通信系统的理论基础：介绍了g s m 系统 的组成结构，各个子系统的功能；g s m 的无线通信基础，在此基础上提出 了g s m 系统自身克服复杂的无线环境所采用的关键技术，从而突出研究 g s m 无线网络优化对整个移动通信质量运行的重要性。 第三章详细阐述了无线网络优化的整个流程，为下一章介绍g s m 无线 网络优化的具体实旌做铺垫。 第四章介绍了作者在g s m 网络优化中用的主要测试软件和工具。 第五章结合第三章和第四章介绍的内容，通过具体的案例来详细说明 g s m 无线网络优化中遇到的问题，从而根据具体情况来进行相应方案的制 定和实施。 第六章总结了作者所做工作，并探讨了进一步的工作内容。 1 4 本章小结 本章首先介绍了g s m 数字移动通信系统的发展历史，提出目前g s m 无线移动通信系统研究的现实意义。最后简单归纳了本论文各章研究的主 要内容。 2 重庆邮电大学硕士论文 第二章g s m 的理论基础 第二章g s m 的理论基础 2 1g s m 系统的网络结构 图2 1g s m 系统的网络结构 由系统结构图可以看出，g s m 网络由m s ( 移动台) 、m s s ( 移动交换 网络子系统) 、b s s ( 基站子系统) 和o s s ( 操作维护子系统) 这四部分组 成。 基站子系统b s s 9 j 为p l m n 网络的固定部分和无线部分提供中继，一 方面b s s 通过无线接口直接与移动台实现通信连接另一方面b s s 又连 接到移动交换子系统m s s 的移动交换中心m s c 。 基站子系统b s s 可分为两部分。通过无线接口与移动台相连的基站收 发信台( b t s ) 以及与移动交换中心相连的基站控制器( b s c ) ，b t s 负责 无线传输、b s c 负责控制与管理口”。 一个b s s 系统由一个b s c 与一个或多个b t s 组成，b s s 子系统可由 多个b s c 和b t s 组成。一个基站控制器b s c 根据话务量需要可以控制数 十个b t s1 2 ”。b t s 可以直接与b s c 相连，也可以通过基站接口设备b i e 与远端的b s c 相连。基站子系统还应包括码变换器( t c ) 和子复用设备 ( s m ) 【12 1 。 3 重庆邮电大学硕士论文 第二章g s m 的理论基础 2 。1 1b s s 系统 b s s 系统由以下几个部分组成： 基站收发信台( b t s ) 1 1 1 基站收发信台( b t s ) 属于基站系统的无线部分，是由基站控制器控制， 服务于某个小区的无线收发信设备，完成b s c 与无线信道之间的转换，实 现b t s 与m s 之间通过空中接口的无线传输及相关的控制功能。 当b t s 与b s c 为远端配置方式时，则需采用a b i s 接口，这时，b t s 与b s c 两侧都需配置b i e 设备；而当b s c 与b t s 之问的间隔不超过1 0 米时，可将b s c 与b t s 直接相连，采用内部b s 接口，不需要接口设备 b i e 。 基站控制器( b s c ) b t l b s c 是基站系统( b s s ) 的控制部分，在b s s 中起交换作用。 b s c 一端可与多个b t s 相连，另一端与m s c 和操作维护中心o m c 相 连，b s c 面向无线网络，主要负责完成无线网络管理、无线资源管理及无 线基站的监视管理，控制移动台和b t s 无线连接的建立、接续和拆除等管 理，控制完成移动台的定位和切换，提供语音编码、码型变换和速率适配 等功能，并能完成对基站子系统的操作维护功能。 b s s 中的b s c 所控制的b t s 的数量随业务量的大小而改变。 2 1 2m s s 子系统 移动交换子系统m s s 完成g s m 的主要交换功能，同时管理用户数据 和移动性所需的数据库。m s s 子系统的主要作用是管理g s m 移动用户之 间的通信和g s m 移动用户与其它通信网用户之间的通信。 移动交换子系统m s s 包括六个功能单元：移动交换中心( m s c ) 、拜 访位置寄存器( v l r ) 、归属位置寄存器( h l r ) 、鉴权中心( a u c ) 、设 备识别寄存器( e i r ) 和短消息中心( s c ) 组成j i l l 。 2 1 3 操作维护中心( o m c ) o m c 即操作维护中心，用于对g s m 系统的各个实体进行管理i9 1 。 4 重庆邮电大学硕士论文第二章g s m 的理论基础 2 2g s m 的无线通信基础 2 2 1 电波传播理论 移动通信采用无线电波传播信息，即无线信道。而移动台又经常处于 不断运动状态之中，因而导致接收到的信号幅度和相位将随时间、地点而 不断地变化【3 1 。特别是g s m 等陆地移动通信方式，遭受到地形、地物的 影响极大【12 1 。因此需要对网络所在无线环境进行研究。 图2 2g s m 的无线通信基础 由于g s m 移动通信系统，移动台天线离地面较低，受地形和人为环境 的影响，直射波( 4 】经常受到阻挡，研究表明，电波传播特性与电波频率、 传播距离、天线的极化方式、天线高度有关t ”l ，更重要的是电波传播路径 的地形、地物、地面电特气性能参数、随着时间、季节等地理性因素变化 而变化，调查和确定规划区域的综合环境状况就是网络规划中一项重要的 工作 2 s i 。 2 2 2g s m 的电波传播特性 研究电波传播的目的就是要能够预测移动通信的场强，估算出无线电 路径的损耗，并根据电波传播的各种特性制定无线网络设备组网与优化方 案。 从电磁场的经典理论可知，在一个自由空间较为精确计算的方法是近 似于光滑地面或球面上的电波传播特征和损耗1 引。但由上述讨论可以看出 非光滑地面且移动环境、条件的电波传播，现象复杂，理论推导难度大； 并且在陆地移动通信中，由于移动体( 行人、汽车) 要在行进中进行通话， 5 重庆邮电大学硕士论文 第二章g s m 的理论基础 而移动台的天线高度又很低，通常就在地面上1 4 米，因此就有区别于 其他无线通信的重要特点： 随着移动的行进，由于建筑物、树木、地形起伏以及其他人为的、自 然的障碍的连续变化，接收信号场强会产生两种衰落，即多径衰落和地形 衰落。前者是快速的微观性变化，也就称为快衰落1 4 l ；而后者是缓慢的宏 观变化，又称为慢衰落或阴影效应【4 1 。在实际信号表现为两者是叠加在一 起的，其接收场强就会出现随机起伏变化，即具有移动通信特点的衰落。 在城市环境中，衰落信号的平均场强与光滑平地面或球面地面传播相比要 小得多( 约低2 0 d b 以上，如下图) ，并且收信的质量要受到环境噪声和多 径衰落的严重影响。 图2 3g s m 的电波传播特性 移动环境对移动通信链路( 也就是移动信道) 特性起着关键性作用。 多径衰落是移动通信中最具有特色的部分。由于多径传播，到达移动台包 括的直射波、反射波和绕射波等都在变，且电波到达接收点的振幅和相位 不可能一样，根据研究，在移动通信中由于多径效应、无线传输损耗和阴 影衰落等综合因素的影响，因此典型的实测接收信号场强如下图所示： 图2 4 接收信号场强图 从系统工程角度来看，传播损耗和阴影衰落主要影响到无线区域的覆 6 l-萼零l羞 重庆邮电大学硕士论文第二章g s m 的理论基础 盖情况。必须采用合理的规划设计来消除这种不利的影响。而多径衰落会 严重影响信号传输质量，并且由于环境复杂的特点是不可以避免的，在 g s m 系统中采用了信道编码和交织技术、跳频和自适应均衡技术多种方式 来对抗衰落，在规划中要求考虑到多径衰落【1 8 】，并对衰落率要留有设计裕 量【19 1 。 2 3g s m 无线关键技术 2 3 1 功率控制技术 功率控制是指在一定的范围内，用无线方式来改变移动台或基站的传 输功率。其目的是为了减少整个系统的干扰，提高频谱利用率，并可延长 m s 的电池寿命【9 1 。 2 3 2 不连续发射d t x 时间没有信息传送，如果在没有信息传送期间其发射功率和有信息一 样的话，这将在一个通信过程中对其它系统的资源造成浪费而且也将使系 统内的干扰加重。为此g s m 系统引入了d t x ( 1 0 l 的机制，即在通话期间传 送1 3 k b i t s 的话音编码，在话音间隙传送5 0 0 b i t s 的低速编码。 2 3 3 非连续接收d r x m s 绝大多数时间处于空闲状态，此时需要随时准备接收b t s 发来的 寻呼信号；系统按照i m s i 1 1 l 将m s 用户分成不同的寻呼组，不同寻呼组1 1 1 1 的m s 在不同的时刻接收寻呼信息，无须连续接收，因此g s m 系统中的 m s 常采用d r x l l l 】方式来进行信号的接收。 2 3 4 跳频技术( h p ) 跳频的目的是为了确保通信的秘密性和抗干扰性1 1 1 1 。 7 重庆邮电大学硕士论文第二章g s m 的理论基础 2 3 5 交织技术 交织：实际上是把一个消息块原来连续的比特按一定规则分开发送传 输，即在传送过程中原来的连续块变成不连续，然后形成一组交织后的发 送消息块，在接收端对这种交织信息块复原( 解交织) 1 1 2 】成原来的信息块。 2 3 6 时间色散和均衡专题 时间色散 时间色散起源于反射 由基站发送的1 、0 序列，通过直射和反射两种途径到达m s ，如果反 射信号的到达时间刚好滞后直射信号一个比特的时间，那么m s 将在从直 射信号中检出1 的同时，还从反射信号中检出0 ，于是导致了0 对1 的干 扰【们。 均衡技术 在g s m 中使用两种均衡技术来减小时间色散对信号的干扰。分为频域 均衡和时域均衡【1 0 】。 2 4 本章小结 本章主要介绍了g s m 数字移动通信系统的理论基础：g s m 系统的组成 结构，各个子系统的功能；g s m 的无线通信基础，在此基础上提出了g s m 系统自身克服复杂的无线环境所采用的关键技术，从而突出研究g s m 无线 网络优化对整个移动通信质量运行的重要性。 8 重庆邮电大学硕士论文 第三章g s m 无线网络优化 第三章g s m 无线网络优化 3 1g s m 移动通信网络优化 3 1 1 蜂窝网络规划和优化的概念 蜂窝移动通信网的优化与规划是密不可分的两部分i 儿】。蜂窝网络规划 是根据无线覆盖、小区大小、频率规划和固定网络拓扑【1 1 l ，在满足4 项基 本指标的同时使网络基础设施费用最少。网络优化是指对正式运行的网络 进行数据采集、数据分析，找出影响网络运行质量的原因，并且通过对系 统参数的调整和对系统设备设置的调整等技术手段，使网络达到最佳运行 状态，使现有网络资源获得最佳效益，同时也对网络今后的维护工作及规 划建设提出合理建议。g s m 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。 3 1 2 网络优化的目标 网络优化的基本目标是提高或者保持网络质量，而网络质量是各种因素 相互作用的结果，随着优化工作的深入，开展和优化技术的提高，优化的范 围也在不断扩大。 3 1 3 网络优化的分类 根据现在网络的划分，移动通信网络的优化主要分为：无线网络优化、 交换网络优化和传输网络优化【1 1 1 。 3 2g s m 无线网络优化 无线网络优化部分具有许多不确定因素，它对无线网络的影响很大，其 性能优劣常常成为决定移动通信网络好坏的决定性因素。当然，无线网络规 划阶段考虑不到的问题，如无线电波传播【3 】的不确定性、基础设施变化、 9 重庆邮电大学硕士论文第三章g s m 无线网络优化 取决于地点和时间的话务负荷、话务要求、用户对服务质量要求的增加， 都涉及到网络优化工作。 3 3 无线网络优化流程 图3 1 无线网络优化流程 网络优化流程包括下面几个步骤：准备工作( 可选) 、频谱扫描( 可选) 、 校准测试、网络数据采集、数据分析、参数核查( 可选) 、问题定位、优 化方案制定、优化方案实旌、优化验证、优化项目验收和资料归档【1 。 l o 重庆邮电大学硕士论文 第三章g s m 无线网络优化 3 3 1 准备工作 正式优化前的准备工作包括下面的内容： 需求分析 需求分析建立在充分有效沟通的基础上，通过需求分析要确认下面几点 事情： 1 ) 运营商对网络优化工作的目标要求，包括对网络的覆盖、容量、业 务质量的具体要求等。 2 ) 确认网络优化组各方的分工界面。 3 ) 确认项目验收时间和验收标准。 制定工作计划 工作计划需要根据具体的网络规模、人力和设备资源、运营商对网络优 化的目标要求等条件制定，输出x x 业务区g s m 无线网络优化项目计划。 计划中要体现网络优化项目的人员组成、预计要采用的优化手段以及优化 进度计划表。 制定完善的工作计划是顺利开展网络优化工作的保障，同时也可以对优 化的进度进行监控。 资料调查和收集 优化前需要获取的资料有： 1 ) 网络规划阶段的x x 业务区g s m 无线网络仿真报告及x x 业 务区g s m 无线网络规划报告； 2 ) 规划的网络站点信息、天馈信息、系统参数设置信息等； 3 ) 了解现有网络中存在的问题。 优化工具准备 1 ) 路测工具是网络优化测试的基本工具。主要包括：路测软件、测试 手机、接收机、g p s 等，有些路测设备还需要双串口卡。 2 ) 可能还需要用信令分析仪针对问题进行信令跟踪和定位【1 1 】。如果需 要作干扰测试等，可能还需要频谱仪等设备。如果需要对工程参数进行调 整，还要用到指南针等设备。 3 3 2 频谱扫描( 可选) 在运营商授权许可的情况下对优化区域进行当前网络使用频率的扫描 1 1 重庆邮电大学硕士论文第三章g s m 无线网络优化 确认，确保频率干净可用。 3 3 3 校准测试( 可选) 校准测试的内容包括：车载天线校准测试、测试手机外接天线校准测试、 车体平均穿透损耗测试和建筑物穿透损耗测试。 3 3 4 网络数据采集 数据采集是对系统进行优化的关键步骤。通过对系统各个相关部分的静 态和动态数据的了解，是优化通过所必须的数据依据。优化所需的网络数 据来源通常有：路测数据、拨打测试数据、o m c 性能统计数据、用户申 诉、告警数据和其他数据等。下面主要介绍路测数据和拨打测试数据。 路测( d t ) 数据 路测评估项目包括覆盖率【1 1 1 、呼叫成功率1 1 1 1 、掉话率【1 “、通话质量【1 1 l 和切换成功率【1 1 l 。 1 ) 路测是指通过在覆盖区域内选定路径上移动，利用路测设备记录各 种测试数据和位置信息的过程。 2 ) 路测数据主要包含以下信息：p i l o tp o w e r ，e c i o ，m st xp o w e r ， n e i g h b o u r s ，c a l ls u c c e s s d r o p s ，a n dh a n d o v e rs t a t i s t i c s ：s e r v i c ea l l o c a t i o n 等。 3 ) 路测设备包括：s c a n n e r 、测试手机、测试软件a n t p i l o n t 、测试 用便携式电脑、g p s 等。有时还需要一些辅助设备如u s b 扩展器、车载 电源逆变器、接线板等。路测设备中的信号接收机和测试手机都可以采集 网络数据。 4 ) 路测需要遵循的原则： 测试时间：根据不同网络的负载选择情况，考虑合适的测试时间。 a 、忙时测试一般适用于已经正式运营一段时间的网络。忙时d t 测试 的时间选择网络最繁忙时段进行，主要时段选择在非节假日的周一至周 五，每日9 ：0 0 1 0 ：0 0 之间的忙时 b 、对于没有大规模放号的网络，d t 测试可以在正常时段进行，如每 日9 ：0 0 2 1 ：0 0 之间。 c 、对于已经大规模放号的网络，d t 测试只能在话务量很低的午夜时段 进行，如每日0 ：0 0 5 ：0 0 。一方面比较准确模拟负载，另一方面减少对实 重庆邮电大学硕士论文第三章g s m 无线网络优化 际网络中用户的影响。 不考虑交通情况，特大型城市一般测试8 个小时，大型城市一般测试6 个小时，中型城市一般测试4 个小时。 测试路线 d t 测试首先规划测试路线，测试范围为本期网络要求覆盖的区域。测 试路线必须包括：市中心密集区、市区主要干道、居民区、沿江两岸、桥 面等城区比较重要的位置；重要道路、人流量比较大的区域、旅游景点等 比较重要的区域；高速公路、国道、省道和其它重要的公路( 包括比较重 要乡村的公路) ，如果条件许可，应包括铁路和航道。尽量覆盖整个业务 区。 拨打测试( c q t ) 数据 1 ) 通过在固定位置进行拨打测试，记录测试位置的各种数据，每个测 试点作多次拨打。具体的测试内容与运营商的要求有关，视实际情况确定。 2 ) 拨打测试需要遵循的原则： a 、测试时间：c o t 测试主要时段原则上选择非节假日的周一至周五， 每日9 ：0 0 1 0 ：0 0 。 b 、测试点选取 选取测试点应当综合考虑以下因素： 测试点所处区域的话务量。对于已经正式运营的网络，通常选取话务 量大的地点。 测试点所处区域的地理因素。8 0 应选择在室内，2 0 选择在室外。 同时应该考虑地理上均匀分布的原则。 t l l 3 3 5 数据分析 数据分析指通过分析路测数据、拨打测试数据、o m c 性能统计数据、 用户申诉信息、告警数据等，了解网络运行的质量，以便于对网络的性能 进行评估。 针对不同的网络数据获取方式有下面的数据分析方法。 路测数据分析 对通过信号接收机和测试手机采集到的网络数据进行地理化分析、电子 表格分析、图形化分析、自定义事件分析和统计分析。 路测数据分析主要得到的网络指标为：覆盖率、呼叫成功率、掉话率、 通话质量和切换成功率； 重庆邮电大学硕士论文 第三章g s m 无线网络优化 拨打测试数据分析 拨打测试数据分析主要得到呼叫成功率、掉话率、呼叫时延、通话质量 等。由此重点掌握网络在所选区域的室内覆盖和干扰情况。 呼叫成功率 呼叫成功率= 呼叫成功次数总的呼叫次数 1 0 0 掉话率 掉话率= 掉话次数总的呼叫成功次数 1 0 0 平均呼叫时延 使用g s m 网络优化分析软件统计分析平均呼叫时延，就是统计主叫终 端收到m s s 建立链路与主叫终端发出第一条无线链路建立之间平均的时 间间隔。 o m c 性能统计数据分析 o m c 性能统计数据分析可得到无线网络一般性能指标g p i 和关键性能 指标k p i ，这些指标都是评估网络性能的重要参考。对o m c 性能统计数 据进行分析，可以在后台直接定位问题发生的区域范围，有助于问题的精 确定位。 用户申诉信息分析 对于用户申诉信息，由于用户描述问题的多样性和表达方式的差异，问 题可能不仅仅出在基站侧，往往还涉及到传输系统、计费系统等。因此需 要详细加以辨别，找出能够真正反映网络情况的信息。 3 3 6 参数核查( 可选) 数据分析过程可以发现网络中的不良指标，若是判断存在参数配置不合 理影响网络性能的情况，必须对问题基站的参数配置进行核查。核查的内 容包括： 单站检查 小区无线配置参数是否与规划值一致 3 3 7 问题定位 网络问题类型 无线网络问题主要集中在以下几个方面：设备软、硬件问题，工程参数 问题，无线参数问题，网络容量等。 1 4 重庆邮电大学硕士论文 第三章g s m 无线网络优化 3 3 8 优化方案制定 网络问题定位后，通常有一套( 或几套) 解决方案供选择，需要根据现 场的具体情况制定最优的优化调整方案，输出( x x 业务区g s m 无线网络 优化调整方案。 3 3 9 优化方案实施 依据( x x 业务区g s m 无线网络优化调整方案进行优化调整，同时 输出x x 业务区g s m 无线网络优化调整记录。 3 3 1 0 优化验证 在网络优化方完成后，需要验证网络问题是否解决，或者网络性能是否 有改善。比较优化前后网络性能指标，验证优化后的网络问题是否解决， 或者网络性能指标是否达到要求。 3 3 i i 项目验收 按照合同要求对优化后的网络性能指标进行验收测试。验收测试的测试 路线和测试点、呼叫方式等内容，需要根据合同或需求分析阶段确定的原 则设置，原则上要求验收测试必须有运营商参加。 3 4 无线网络优化的主要内容 无线网络优化工作主要表现为对基站子系统无线资源参数及基站小区 射频参数进行微调。g s m 无线网络优化有两个核心的内容：数据的采集分 析和优化调整方案的实施。 数据采集i i i 】是网络优化的前提和基础，主要包括：基站参数表、o m c 统计数据、路测数据、c o t 数据、系统告警事件记录和客户投诉中心反馈 的投诉信息等。 在对数据进行详细采集、分析和研究后，常常会涉及到天馈系统的调整、 基站的调测、频率规划的调整、系统参数的调整、话务均衡以及增加一些 重庆邮电大学硕士论文第三章g s m 无线网络优化 微蜂窝等优化方案实施活动。 3 5 本耄小结 本章详细阐述了g s m 无线网络优化的整个流程，为下面章节介绍 g s m 无线网络优化的具体实施做铺垫，提供理论依据。 重庆邮电大学硕士论文第四章万禾路测软件的介绍 第四章万禾路测软件的介绍 4 1 万禾系统概述 a n t p i l o tf o rg s m 是专门用于移动通信网( g s m 9 0 0 d c s l 8 0 0 ) 无线参 数采集器和系统软件的总称。能完成通话测试而且利用扫频接收机的高速 扫频性能( 在可解b s i c 的情况下，1 6 0 信道秒) ，实时地查找及定位干 扰。通过装入该地区的基站和小区地形图，可以观察到路测的轨迹、每个 地理点的无线参数、服务小区和相邻小区以及u m 口的各层主要信息等等。 也可以通过a n t p i l o tf o rg s m 数据回放功能再现测试过程。将a n t p i l o t f o rg s m 采集的数据文件调入a n tf o rg s m 地理化分析软件中，可以方便 地完成对整个移动网络无线品质的普查和地理化分析处理工作。 4 2 系统功能 测试功能：能完成通话测试、扫频测试、通话干扰测试、双网同步测试、 拨打统计测试、双频对比测试、不同类型手机选择测试。 专题测试：能完成强制切换并锁频( 通话) 测试、b c c h 锁频( 待机) 测试、强制位置更新测试、频段锁定测试。 干扰测试：实时现场定位本网b c c h 同邻频干扰和t c h 邻频干扰测试。 参数采集：能采集主邻小区场强、误码率、失帧率、及小区的各种无 线参数。 信令操作：具有信令解码、关联、筛选、和统计分析功能。 地理导航：与数字化地图和基站资源关联实现实时回放测试数据的导航 定位。 话务统计：自动完成c o t 话务统计功能，对通话建立、通话过程、通 话释放能统计，完成掉话率、拥塞率的综合事件统计。 记录数据：同步记录和存储测试手机的测试数据，同步记录并分别存储 9 0 0 兆和1 8 0 0 兆扫频数据。 扫频测试：测试并记录g s m 9 0 0 全段1 2 4 信道和g s m l 8 0 0 全段3 3 3 信 道载频与实时统计信道场强；结合数字扫频接收机可以快速扫频和b s i c 1 7 重庆邮电大学硕士论文第四章万禾路测软件的介绍 实时解码。 竞争测试：实时场强、语音质量对比：双网场强差值对比：小区参数实 时观测。 4 3 系统组成 a n t p i l o tf o rg s m 无线参数采集器主要的组成部分是：便携式微型 计算机、g s m 专用测试手机、g p s 全球卫星定位系统( 带外接天线) 、高 速数字扫频接收机、串口扩展卡及接口电缆和新型一体化车载供电系统及 其他附件。 上述各部分都安装在一个测试仪表箱内，方便测试工程师进行数据采集 和测试。各部件功能和配置如下： 4 3 1 便携式微型计算机 便携式微型计算机是为了安装a n t p i l o tf o rg s m 测试软件进行测试和 安装a n tf o rg s m 后台分析软件做数据处理之用，作为专业的测试计算 机，其配置如下： 表4 1 测试计算机配置表 型号c p u h d dr a m 显示电池 软驱接口 p i i l 2 0 01 0 g6 4 m b1 2 1光驱、软 基本i b m 系列 标准电池必备 以上以上以上以上驱互换 p i i l 8 6 62 0 g2 5 6 m b1 4 1光驱、软 推荐i b m 系列 标准电池 必备 以上以上以上以上驱互换 4 3 2 高速数字扫频接收机 数字扫频接收机能快速扫频和对b s i c 实时解码，对g s m 9 0 0 m 和 g s m l 8 0 0 m 网络扫频接收机都能全网扫频( 标准型a n t p i l o tf o rg s m 不 带有扫频接收机) 。扫频接收机的配置可以是单网扫频即只对g s m 9 0 0 m 或d c s l 8 0 0 m 进行扫频，也可以是它的最大配置既对g s m 9 0 0 m 和 d c s l 8 0 0 m 的双网同时扫频，这通常用于双网竞争测试中。扫频接收机与 重庆邮电大学硕士论文 第四章万禾路测软件的介绍 计算机的连接是通过一个串口扩展卡连接的。 4 3 3 全球卫星定位系统 g p s 全球卫星定位系统主要是用来进行定位的。在天线露天的情况下， g p s 将处于卫星搜索和定位状态，本地首次开机需4 ，1 0 分钟。锁定卫星 状态正确时，在g p s 采集屏幕上会显示出几条黑色的柱状图，如果显示出 几条空框的柱状图，说明已跟踪到卫星但没有完成定位。g p s 与计算机的 连接也是通过串1 2 1 扩展卡完成，即将g p s 的接口电缆插入串口扩展卡即 可。 4 3 4g s m 专业测试手机 g s m 测试手机除具有普通手机的基本功能外，还具有特殊的网络参数 记录和测试功能。 a n t p i l o tf o rg s m 系统目前支持的g s m 测试手机有：瑞典爱立信 公司的t e m s ( 或b e o ) 测试手机、法国s a g e m 公司的o t 7 5 m 测试手 机和法国s a g e m 公司的o t 7 6 m 测试手机。 测试手机是通过一条特殊的测试电缆和接头与计算机串口联接的，一般 是联接在串口扩展卡上，如果是双手机测试的话，m s l 和m s 2 分别占用 两个扩展卡。 4 3 5 车载供电器 a n t p i l o tf o rg s m 便携式测试仪表箱提供两种可选电源：p c 车载直 接供电电源和车载直流逆变交流1 2 v 供电电源。新一代增强型可利用一体 化车载供电系统对电脑、扫频接收机和g p s 进行统一供电。 4 3 6 串口扩展卡 为了在专用测试计算机上扩展串口，采用了一个串口扩展卡，它的一端 与计算机的u s b 口( 或f l a s h 卡插槽) 连接，另一端与扫频接收机、g p s 卫星定位器、测试手机相连。在插入串口扩展卡后，必须安装由万禾公司 提供的d u a ls o c k e t 驱动程序。 1 9 重庆邮电大学硕士论文第四章万禾路测软件的介绍 4 4 万禾操作系统介绍 4 4 1 系统设置 在安装完系统的硬件和软件后，就可以启动计算机开始测试了，【操作 步骤】如下： 开计算机，在w i n 9 8 w i n 2 0 0 0 桌面上双击图标，也可在 c ：协n t p l l o tf o rg s m 下运行! 黉j 巫：亘l ，进入系统主画面： 选择【系统】主菜单下的【系统设置】对话框，如下图所示： 4 4 2 接口设置 图4 1 主菜单对话框 接口设置是将a n t p i l o tf o rg s m 系统中的g s m 测试手机、数字扫频接 收机和卫星定位器与便携式计算机建立串口通信的操作。一旦建立了连 接，系统将保存本设置，对不同的接口设置，测试选择设置也不相同。接 口设置的说明如下： m s l 一一第一测试手机； g p s 一一全球卫星定位器； m s 2 一一第二测试手机口； s g s m - - - - 代表9 0 0 兆的扫频接收机的端口设置； s d c