移动通信课程设计报告--GSM优化

1、吉林工程技术师范学院课程设计论文 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。设置本课程的目的是使学生通过本课程设计之后，对移动通信的基本概念、基本原理和组网技术有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与接收原理，应能分析设计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 教学内容对正式投入运行的GSM网络进行参数采集、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

2、态，使现有网络资源获取最佳效益，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2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）根据课设题目要求，严格按照课设任务书的要求，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

3、完善程度，包括功能的基本实现，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3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。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

4、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中（如SIM卡），该卡可在任何移动台上使用，用来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）控制一个或多个基站收发信机（BTS）。它们在GSM网络的固定部分和无线部分之间提供中继，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和BSC。3.网络

5、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.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。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，

6、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。 图3-3 GSM网络模型3.2 网络分析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。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中，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，

7、通过各种网络参数以及硬件设备的不断调整，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：“测试分析调整优化再测试再分析再调整优化”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。网络优化工作对象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，面对全公司，面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

8、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。(1)天馈系统调整(2)基站调测(3)频率规划调整(4)参数调整(5)话务均衡(6)利用微蜂窝完善网络(1)天馈调整前准备z6F7;a"%v1.查看建议天馈调整的问题分析报告，googleearth了解无线环境，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、湖面反射、天线可调整的难易程度、所需资源、美化天线调整需要的一些工具以及报告中的一些重要的信息说明，例如： &x4J3Q'U*7问题分析： 在黎民路与前庄路交叉口附近

9、，UE收到了温州人才大厦S1（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。5h33z/9b)T'Smscbsc 移动通信论坛拥有30万通信专业人员，超过50万份GSM/3G等通信技术资料，是国内领先专注于通信技术和通信人生活的社区。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： |  国内领先的通信技术论坛#l.C0   查看基站数据库，了解规划方位角、下倾角、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； 66v-E N.o:G6l 

10、  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；,V!j$k/w/i21zmscbsc 移动通信论坛拥有30万通信专业人员，超过50万份GSM/3G等通信技术资料，是国内领先专注于通信技术和通信人生活的社区。   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

11、，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15-30分钟.综合测试仪热>30 分钟.测试射频电缆和功率计均已计量校准,不能在现场校准.终端装备软件PCPLUS,CINDY 或 PROCOMM PLUS.基站接收部分校正建议采用CINDY 软件进行调测.综合测试仪可采 用 Motorola 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

12、1DB,则测试仪输出信号电平应相应为-64.2DB). 输出信号至 BRANCH1-RX1A (DLNB0), 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时，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小的基站（通常选择O1/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来的干扰。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

13、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，其基本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

14、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，需进一步提高指标，改善网络质量的深层次优化中出现的问题(用户投诉的处理，解决局部地区话音质量差的问题，具体事件的优化等等)或因新一轮建设所引发的问题。局部区域话音质量较差在日常DT测试中，经常发现有很多微小的区域内，话音质量相当差、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

15、面附近、许多高楼之间等。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，覆盖要求严格，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中的各种衰落及阴影效应，称之为多径干扰。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=3（误码率：0.8至1.6），RXQUAL=4（误码率：1.6至3.2），

16、当网络采用跳频技术时，由于跳频增益的原因,RXQUAL=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RXLEVRXQUAL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85dBm的采样数较高，一般可以认为该区域存在干扰。并在NeighborList中可分析出同频、邻频干扰频点。第4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

17、括以下：（1）跟踪网络故障并对之进行分析和排除；（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语音业务测试流程如图4-1：图4-1 TEMS语音业务测试流程图4.1.1 TEMS语音测试前准备1.导入地图如图4-2：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.配置语音业务测试脚本，主被叫接通短呼如图4-3；图4-3主被叫接通短呼2.主被叫接通长呼如图4-

18、4：图4-4主被叫接通长呼3.语音测试如图4-5：图4-5语音测试4.1.3测试数据的回放和处理（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）倒回日志文件：将日志文件倒回到最开始；（3）播放/停止日志文件：回放日志文件/停止回放日志文件。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，在仅前进一段或几段时，显示窗口并不一定会更新；如图4-6:图4-6测试回放4.1.4 测试文件导出通过拷贝正在回放的日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：图4-7文件导出第5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本知识的应用，一步步完成我们的设计，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。在规划的过程中，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，最后的结果虽然基本满足要求，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