移动通信课程设计报告--GSM优化

1、第一章设计目的1.1设计目的移动通信课程设计是通信工程专业课程。本课程设计练习移动通信的一般原理与组网技术，是 一门实用性很强的课程。设置木课程的目的是使学牛通过木课程设计之后，对移动通信的基本概念、 某木原理和组网技术冇较全面的了解和领会，应能应用移动通信的原理与技术分析阐释常见移动通 信方式中信息传输的发送接收原理，应能分析设让一些简单移动通信系统，为移动通信系统的管 理维护、研究和开发打下必要的理论基础和技能。1.2教学内容对止式投入运行的gsm网络进行参数釆集、数据分析、找出影响网络运行质量的原因，并且通 过参数调整或采取某些技术手段使网络达到最佳运行状态，使现冇网络资源获取最佳效益，

2、同时也 对gsm网络今后的维护及规划建设提出合理化建议。第二章设计要求和设计指标2.1设计要求2. 1. 1总体要求(1) 学生对移动通信网络熟悉。(2) 要求学生优化方案正确合理。(3) 方案能解决一些问题。(4) 设计报告内容的正确性、全面性、逻辑性等。2.1.2设计报告要求(1) 查阅文献资料，一般在4篇以上。(2) 根据课设题目耍求，严格按照课设任务书的耍求，完成课设任务。(3) 完成课设论文，不少于5000字。2.2设计指标(1) 设计思路的正确性，包括是否采用了合适的建模分析方法等。(2) 设计实现的正确性，包括设计的结构是否合理，是否规范等。(3) 设计功能的完善程度，包括功能的

3、基本实现，基本完善，完全实现。(4) 学生的工作态度，独立工作能力。(5) 课程设计报告。第三章设计内容3.1 gsm的基本工作原理3. 1. 1 gsm的系统结构gsm （global system for mobile communications；全球移动通信系统）主要分交 换部分和无线部分。英屮交换部分和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，复朵性，以及传播条件恶劣所带來的衰落等原因，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 （

4、操作支持子系统）， 这四大部分组成，gsm系统组成如图3-1所示。图3-1 gsm的系统组成1.移动台ms移动台是用户设备，它可以为车载型、便携型和手持型。移动台是终端物理设备和用户数据的组合。终端设备即移动设备（如手机），用户的全部数据信息被存储在智能卡小（如sim卡），该卡 可在任何移动台上使用，用來区分不同移动用户身份，移动设备和移动用户是完全独立的。2. 基站控制器bsc和基站收发信台bts一个基站控制器（bsc）控制一个或多个棊站收发信机（bts）o它彳|祈：gsm网络的固定部分和无 线部分z间提供中继，这部分还提供某些交换功能和内部控制功能。通过空中接口，移动用户能够 连接到bts

5、和bsco3. 网络子系统nss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。3.1.2 gsm网络接口在实际的gsm通信网络屮，rfl于网络规模不同，运营环境不同和设备牛产厂家的不同，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. 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 不同厂家牛产的移动台、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川。2. 网络子系统内部接口网络了系统内部接

6、口包括b、c、d、e、f、g接口，nss内部接口如图3-2所示。图3-2 nss内部接口3. gsm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2.048mb/s的pcm数字传输链路实现的。3. 1.3 gsm网络模型gsm网络模型如图3-3所示。3.2网络分析switching systembssgmscsignaling trtwc and signalingmin-| bgw ibase station systemmsmawmsc随着优化活动的深入和范围的扩展，网络优化技术也日趋成熟。

7、一般的网络优化活 动分为两个阶段：先对现有的网络进行性能评估，对发现的问题进行分析；然后运用各 种手段实施优化。在优化的具体实施过程屮，需要对网络存在的问题进行具体分析，并提出切实可行 的方案，通过各种网络参数以及硕件设备的不断调整，最终达到提高网络运行性能的目 的。网络优化是一个系统的工程，它包含着一系列的优化方式，各种优化方式的综合， 形成了网络的整体优化。网络优化基本方法，即：“测试f分析f调整优化f再测试f再分析f再调整优化” 的反复循环过程，并制定“日通报、周统计、月测试”的网优工作制度。网络优化工作对彖已经不是简单的面对通信设备，也不是简单的面对客户，而是面对整 个市场，而对全公司

8、，而对企业未来的可持续发展。将网络优化贯穿于网络规划、建设和网络维护的全过程，形成对网络的闭环管理，是今 后网络优化发展的方向。3. 3优化调整方案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微蜂窝等优化方案实施 活动。天馈系统调整基站调测(3)频率规划调整参数调整话务均衡利用 微蜂窝完善网络(1) 天馈调整前准备1. 查看建议天馈调整的问题分析报告，googleearth t解无线环境，并对天馈调整 方案进行审核，其中审核内容包括天馈调整对周围覆盖是否有影响，调整的一些客观因 数，例如建筑物阻挡、湖而反射、

9、天线可调整的难易程度、所需资源、美化天线调整需 耍的一些工貝以及报告中的一些重耍的信息说明，例如：问题分析：在黎民路与前庄路交叉口附近，ue收到了温州人才大厦si (wzw01221, psc 123),该小区距离此处已经隔了一圈基站，明显属于越区信号。优化建议：建议调整该小区俯仰角控制覆盖。2. 天馈调整一般流程：查看基站数据库，了解规划方位角、卜倾角、googleearth上确认较为合理的方位 角覆盖、天线型号、所处平台、塔桅类型、天线类型；由天线型号确认所需资源及是否需要3g2g协调或直接通过物理电子倾角之间的互 补方式解决。美化天线必有下挂电调线；天线型号后带“（v）”的表示有下挂电调

10、线, 可电调；在设备紧缺情况下，单管塔的需先前去核查单管塔的内外爬情况；对于相应天 线型号调整的注意事项及天线安装或标记规则需熟记于心；提交天馈调整分析报告，经审核后，视紧急及资源紧缺程度给予资源；实施后效果图及被调整天线覆盖测试，撰写天馈调整前后对比报告及填写天馈调整 记录表。（2）基站调测基站系统调测前提:基站预热1小时其中基站的gclk warming up就需要1530分钟.综合测试仪 热30分钟.测试射频电缆和功率计均己计量校准,不能在现场校准.终端装备软件 pcplus, c1ndy 或 procomm plus.基站接收部分校正建议采用ctndy软件进行调测.综合测试仪可采 用m

11、otorola 2600或hp8920a或hp8648b等测试仪处于 generator状态，输出信号电平为-65. 2db（实际输出电平要视2米长射频测试线的衰 耗而定，如2米长射频测试线的衰耗为1db,则测试仪输出信号电平应相应为-64. 2db）. 输出信号至branch 1-rx1a （dlnbo）,输出频率应与相应测试的信道号一致。（3）频率规划调整在进行频率规划吋，一般采用地理分片的方式进行，但需要在分片交界处预留一定 频点（频率足够使用时）或进行频段划分。交界处的选择尽量避开热点地区或组网复杂 区，通常从基站最密集的地方开始规划，如首先从市区繁华地段开始规划，直到郊区载 频配置较

12、小的基站（通常选择01/或s1/1/1为分界），当市区有江河或较大湖泊时也要 特别关注，避免水面的强发射带來的干扰。由于实际基站分布的不规则性，难以保证同 层载频的频率能完全按照4*3或3*3等常用模式进行规划，需要根据实际情况灵活调整。 不管采用何种方式进行频率规划，必须遵循以下原则：1、同基站内不允许存在同频、邻频频点；2、同一小区内bcch和tch的频率间隔最好在400k以上；3、没有采用跳频时，同一小区的tch间的频率间隔最好在400k以上；4、直接邻近的基站应避免同频（即使其天线主瓣方向不同，旁瓣及背瓣的影响也 会带来较大的干扰）；5、考虑到天线挂高和传播环境的复杂性，距离较近的基站

13、应尽量避免同频、邻频 相对（含斜对）;系统调整即实施网络优化，其基木内容包括设备的硬件调整（如天线的方位、俯 仰调整，旁路合路器等）、小区参数调整、相邻小区切换参数调整、频率规划调整、话 务量调整、天馈线参数调整、覆盖调整等或采用某些技术手段（更先进的功率控制算法、 跳频技术、天线分集、更换电调或特型天线、新增微蜂窝、采用双层网结构、增加塔放 等）。测试网络调整后的结果。主要包括场强覆盖测试、干扰测试、呼叫测试和话务统 计。根据测试结果，重新制定网络优化目标。在网络运行质量已处于稳定、良好的阶段, 需进-步提高指标，改善网络质量的深层次优化屮出现的问题（用户投诉的处理，解决 局部地区话音质量差

14、的问题，具体事件的优化等等）或i大i新一轮建设所引发的问题。 局部区域话咅质量较差在日常dt测试中，经常发现有很多微小的区域内，话咅质量相当并、干扰大，信 号弱或不稳定以及频繁切换和不断接入。这些地方往往是很多小区的交叠区、高山或湖 面附近、许多高楼z间等。同样这种情况对全网的指标影响不明显，小区的话务统计报 告也反映不出。这种现象一方面是由于频带资源有限，基站分布相对集中，频点复用度 高，覆盖耍求严格，必然不可避免的会产生局部的频率干扰。另一方面是由于在高层建 筑林立的市区，手机接收的信号往往是基站发射信号经由不同的反射路径、散射路径、 绕射路径的叠加，叠加的结果必然造成无线信号传播屮的各种

15、衰落及阴影效应，称z为 多径干扰。此外，无线网络参数设置不合理也会造成上述现象。在测试中rxqual的值反映了话音质量的好坏，信号质量实际是指信号误码率， rxqual二3 （误码率：0.8%至 1.6%） , rxqual二4 （误码率：1.6%至 3.2%）,当网络 采用跳频技术时，由于跳频增益的原因，rxqual二3时，通话质量尚可，当rxqual6时, 基本无法通话。根据上述情况，通过对这些小区进行细致的场强覆盖测试和干扰测试，对场强覆盖 测试数据进行分析，统计出rxlev / rxqual之间对照表，如果某个小区域rxqual为6 和7的采样统计数高而rxlev大于一85dbm的采样

16、数较高，一般可以认为该区域存在干 扰。并在neighbor list屮可分析出同频、邻频干扰频点。第四章tems测试4.1语音测试-tems测试tems investigation是业界领先的空中接口测试工具，也是目前网络测试优化中 使用最为频繁的测试工具。它可以实现的功能主要包括以下：（1）跟踪网络故障并对z进行分析和排除；（2）利用测试数据，验证真实的终端行为；（3）验证网络的覆盖率、网容及使用状况；（4）执行室内、行人区及户外网络测试；（5）同时后处理多项数据文件。tems investigation语音业务测试流程女ii图4-1：生成统计报告图4-1 tems语咅业务测试流程图4.1.

17、1 tems语音测试前准备1. 导入地图如图4-2：bage application testinga equipment controlat comrnande) generalloop synchronize waitwait for events a- recordingsttstop-j- voice/videoan swerdialcommandany start recording b loop10m51 dial: voicems2 - answeri-all -wait 5all stop recordingil日 hardwareequipmentmsi dialphone

18、number10010duration (s)60call typevoicetimeout (s)30曰 terminate on eventeventsequipmentany redial optionsredial trigger(s)call timer reset on refalsedelay before redials (f5max. number of redial5图4-2导入地图2. 配置好地图3. 外围设备连接：(1) 插入外部设置测试手机；(2)自动启用外部设置；(3)手机启用外部连接。4.1.2进行测试1. 配置语咅业务测试脚木，主被叫接通短呼如图4-3；i es

19、i command sequence图4-3主被叫接通短呼2. 主被叫接通长呼如图4-4：+ application testing e equipment control l at command =1 generalloop synchro nize waitwait for events s-recordi ngstart stopcommandany start recording -loop 10m51 dial: voicel all wait 5all stop recording hardwareequipment answerms2wait time (s)300durati

20、on (s)60restart command on cfalsetimeout (s)5m voice/video answer dial曰 terminate on eventeve ntsequipmentany图4-4主被叫接通长呼3语音测试如图4-5：owwpftm14201sheomac.i «0(n if vtsmrc uc.o):s啦ko1wcn tcmaacoihibskm皿如1心水*"21*>ins8 hmesrjshai/ut9j二和ickbmm vqij4矶m 巧 -rxm <oa 2 iflokma”图4-5语音测试4. 1.3测试数据

21、的回放和处理（1）打开/关闭日志文件：打开日志文件，关闭目前已经打开的日志文件。（2）倒回口志文件：将口志文件倒回到最开始；（3）脳/停止f1志文件：回放口志文件/停止回放口志文件。回放的速度是可变的, 可在logfile （日志文件）菜单中设置;（4）再读取一条日志的消息。请注意，在仅前进一段或儿段时，显示窗口并不一定 会更新;如图4一6:illd1100j j»tlmriw -fkwrftecfamicuwimil mnu im ul35”rm mt mt ucoicfigmocooiirirdvtpdmimamak05111rrwwrmtounrcn心 ark*rwft?皿mo

22、de0«k4t«.myie'amstrashtchwwmtjc*tt>fhihwxhcecharro mod*spttchhrxww<mm*urffwvx) arvmiccmanc mqdh»visubchimdhim*nsheang oms*>*"：h tf ittjmoueakc4ftcnirdaoe»imac; 2計mt斗 s wt5 pz3 ih<1*仝广72(,%m r t<rr».» '(*r. i-. hfolidjrfterimw<*mwcflimwftaa

23、fmmi mosbixiam thwmcmramv* rtfuiiifwi irwmn rs kiquw rrn wume utkacw rrns so mosdtxianiqrlx、mudm图4-6测试冋放4. 1.4测试文件导出通过拷贝正在回放的h志文件的方法来将资料从一个日志文件复制到另一个日志文件如图4-7：edit chart 1information elements eventadditional infosystem |medit ieavailableselectedadjacent rxlevadj ac ent rxlev (dbm ) adjacent scan alt

24、itude (ft)altitude (m)amr c/iamr c/i hi limit amr c/i lo limitmsi-rxlev sub (dbmjamr codecamr codecamr codeccallcallcelldluldlamr codec cell ulamr codec dl (%)amr codec ul (%)vj« kj- kj- kj.(%(%(%(%amr hysteresi s amr threshold图4-7文件导出第五章总结与心得在本次课程实践学习中，我们从探索、提问开始，慢慢熟悉软件的使用和课木知识的应用，一 步步完成我们的设计，

25、加深了对理论的知识的理解，也对实践使用有了一定的认识。在规划的过程屮，由于是一个新的东西的学习，我们遇到了很多不懂的地方和困难，但通过老 师给的和自己找到的资料的学习，以及向老师提问，对gsm网络终于有了一定的了解。不过作为初 学者，最后的结果虽然慕本满足要求，但仍然存在一些问题。这次的学习，老师提供的几乎是实践中不断更新方案的方法。这让我们有了更多地自主发挥和 实现的途径，但也山于缺少更明确的要求，作为初学者，我们対自己的成果也存在很多的不确定性。参考文献1 戴美泰吴志忠等.gsm移动通信网络优化m.北京：人民邮电出版社,2003.2 赵荣黎数字蜂窝移动通信系统m北京:电子工业出版社,199

26、7.3 樊昌信.通信原理m北京：国防工业出版社,1981.4 郭峰.无线局域网m北京:电子工业出版社,19975 李世鸿，李方伟.3g移动通信中的安全改进.重庆邮电学院学报,2002.6 陈国军.gsm网络优化浅析j.邮电设计技术,2004附录1(if klw«flq4tfit lost* 5carc)q corrgjatcn cartjct aewmoon orteec mx» «©km±jx 兰；一 201 “30 s3hemag*t8»_j cvri4lju i(il w12h jrrh-» l,.ii hf-l&am

27、p;iimcc m»rf： lac o)lol kcmmoi rchrchlmrv type cmrrmc匕 nweiicadacchrrdnxhc<orffjvc*t如心c&kv mc im 01 o4gpa£s«m«bclbiuftn tchroi bu medt tmslof c>m»w4tx» lxammoet spwchcodkalamvn mvjvt*lk«ongchrv«4motarafocoonlmc(t r jzi 、八/ figi 口曰。涯 * 込 gqx old 0 3 j

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