1、目 录摘要 .I第一章 设计目的 .1第二章 设计要求和设计指标 .22.1 设计要求 .22.1.1 总体要求 .22.1.2 设计报告要求 .22.2 设计指标 .2第三章 设计内容 .33.1 GSM 网络分析 .33.1.1 GSM 网络基本原理 .33.1.2 网络分析 .43.2 网络路测 .73.2.1 OMC 数据采集 .73.2.2 测试数据采集 .83.3 优化调整方案 .9第四章 实际操作 .134.1 测试系统连接 .134.1.1 测试数据收集 .134.1.2 测试数据回放 .134.1.3 主叫 Dial 模板和被叫 Answer 模板的设置 .154.2 数据业
2、务测试 .164.2.1 地图数据导入 .164.2.2 信令流程管理 .184.2.3 生成报告 .19第五章 本设计改进建议 .20第六章 总结 .22第七章 主要参考文献 .23附录 .II摘要移动用户数量的剧增业务种类复杂多样和灵活多变以及各运营商网络之间互连互通，使得移动通信网络在规模上、结构上不断地向多协议功能、多层面平台演进，随着通信市场竞争加剧，广大用户对网络质量的要求和业务需求越来越高，如何改善网络运行性能，提高网络服务质量，已成为移动通信市场企业掌握主动权和增强核心竞争力的基本前提。若能充分利用好现有网络的设备资源和频率资源，获取企业最佳效益，可降低网络运营成本，提高设备利
3、用率。同时，多变的外界因素（如业务发展、网络扩容增建、城市基础设施的建设等）也时刻影响着移动网络的无线环境，而使得GSM 这个动态的网络处在不平衡状态。因此，深化网络优化工作不容忽视，势在必行，它的地位和作用对网络的运行维护、网络规划及工程建设日趋重要，并具有积极的指导意义。 【关键字】GSM 无线网络，优化，服务质量，网络参数，路测，数据分析。吉林工程技术师范学院课程设计论文1第一章 设计目的教学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
4、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。吉林工程技术师范学院课程设计论文2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。(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2.1.2 设计报告要求(1)学生对移动通
5、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。2.2 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。吉林工程技术师范学院课程设计论文3第三章 设计内容3.1GSM 网络分析3.1.1GSM 网络基本原理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，无线部分常常随着用户数量和周围环境的
6、变化而出现各种各样的问题，影响着整个通信网的服务质量，成为 GSM 网络质量的决定性因素，因此整个网络优化的重心是无线网络优化。优化工作主要集中在 BSS 侧进行。无线网络优化是指按照一定的准则，对正式投入运行的 GSM 网络进行参数采集，分析、评估网络性能，找出影响网络运行质量的原因，并且通过参数调整和采取某些技术手段，对无线网络的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，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 GSM 网络今后的维护及规划建设提出合理建议。随着移动通信网络的迅猛发展，网络规模不断扩大、用户数量急速上升，国内移动电信业务的两大运营商
7、-中国移动和中国联通的网络已经具有了相当的规模。人们对网络的平均服务质量要求越来越高，运营商对网络的管理也从对信号覆盖的定性要求转变为对网络性能指标的定量管理。在这种情况下，实现网络资源的合理配置，提高网络的服务质量，提高企业的核心竞争力，越来越受到运营商的关注。网络优化是一项系统工程，也是通信行业中一项非常重要的工作，它维护着通信系统的稳定，保障其正常运行，并为日后的升级扩容提供技术支持。同时，通信工程专业的普通本科毕业生中的很大一部分第一次就业时都是从事通信网络优化的工作。相应的工程实际与大学期间所学的理论知识联系紧密，又锻炼了实践能力，所以对网络优化相关技术进行学习研究，掌握一些业内最新
8、的优化技术和方法，对理论联系实际，巩固学校里所学知识有很重要的意义，并且接触到了一些书本上没有提及的专业知识细节及相关应用，同时也为毕业后从事通信相关专业工作打下基础。 网络优化的目的就是对投入运行的无线网络进行参数采集、数据分析，找出影响网络质量的原因，通过技术手段或参数调整使网络达到最佳运行状态的方法，使网络资源获得最佳效益，同时了解网络的增长趋势，为扩容提供依据。 作为一门正在发展中的技术，网络优化技术难度相当大，涉及到的技术领域极其吉林工程技术师范学院课程设计论文4广泛，如交换网络技术、无线参数、频率配置、切换、信令和设备技术等方面；技术复杂度也在不断提高，对网络优化人员的技术要求也越
9、来越高；同时，移动网络本身的演进和发展也为网络优化的技术人员们不断带来新的课题，如 GPRS、第三代移动通信系统等。所有这些都要求网络优化的技术不断发展，不断提供更新的技术手段和产品，以降低技术的复杂度，提高工作效率。 网络优化工作是一项技术含量较高的日常维护工作，要求优化人员不仅有精深的理论知识，还需要丰富的网络维护实践经验。就是在不断监视网络的各项技术数据、路测，根据发现的问题，通过对设备、参数的调整，使网络的性能指标达到最佳状态，最大限度地发挥网络能力，提高网络的平均服务质量。网络优化是一个长期的过程，它贯穿于网络发展的全过程。只有不断提高网络的质量，才能获得移动用户的满意，吸引和发展更
10、多的用户。 网络优化，不仅对于 GSM900MHz 网络而言，对于还在发展的GSM1800MHz、GPRS 网和 CDMA800MHz 都是同样重要的。在进行 GSM 网络基础建设的过程中，一直存在着建设周期较短、网络变动频繁的特点。建设间除了大规模的扩容外，还有许多小规模的扩容、调整和升级等工程。常常是工程结束后会遗留较多的问题，需要网络优化来解决。GSM 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。网络优化的发展方向及核心内容：数据采集主要包括：基站参数表、OMC 统计数据、路测数据、CQT 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。 基站站点参数表基站参
11、数表主要包括：站名、站号、LAC 号、配置、频点、经纬度、天线高度、天线增益、天线半功率角（垂直和水平） 、方位角、俯仰角、基站类型等。同时准备标明站号、频点、BSIC、方位角（天线方向）的地图。3.1.2 网络分析 随着网络的发展,室内覆盖的问题越来越突出。以中国联通的 GSM 网为例,在中等以上城市的室外覆盖早已不存在问题。而且随着各地规划优化力度的增强,室外易于测试发现的问题也都已基本解决,工作的重点也逐渐向室内方向转移。实现室内覆盖的方法主要有三种：（1）由室外宏蜂窝同时提供覆盖区域内的室内覆盖。这种方法仍然是当前国内最主要的方式。(2)在室外站存在富余容量的情况下,通过直放站(Rep
12、eater)将室外信号引入室内的覆盖盲区;吉林工程技术师范学院课程设计论文5(3)在话务量集中的地方,设置室内微蜂窝,同时解决覆盖和容量问题。由于中国的城市存在很多的高层建筑,由室外站提供室内覆盖存在很大的局限性。如果要保证室内覆盖的质量,室外的干扰将变得难以控制,影响网络的整体规划与容量。另外,对于纵深较大的商场与娱乐中心,靠室外站进行覆盖是不可能的。因此解决室内覆盖的主要方法就是设置微蜂窝和建立直放站,下面就这两种主要的技术做具体的分析和比较。一、微蜂窝技术微蜂窝技术是在宏蜂窝的基础上发展起来的一门技术,是目前解决高话务量地区容量问题的行之有效的方法之一。微蜂窝的覆盖半径大约为 30m-3
13、00m；发射功率较小,一般在 1W 以下；基站天线置于相对低的地方（一般高于地面 5m-10m）,传播主要沿着的视线进行,信号在楼顶的泄露小。因此,蜂窝可以被用来加大无线电覆盖,消除宏蜂窝中的“盲点” 。同时由于低发射功率的微蜂窝基站允许较小的频率复用距离,每个单元区域的信道数量较多,因此业务密度得到了巨大的增长,且 RF 干扰很低,将它安置在宏蜂窝的“热点”上,可满足该微小区域质量与容量两方面的要求。微蜂窝在初期一般是提高网络覆盖,应用在零散的“热点”地区,即话务量比较集中,且面积较小的地区,此时对容量的提高很有限。随着容量需求增大,高话务量地区已由点逐渐变成片时,宏蜂窝已无法满足时,微蜂窝
14、可以在一定范围内进行连续覆盖,此时效果就很明显了。在实际设计中,微蜂窝作为无线覆盖的补充,一般用于宏蜂窝覆盖不到又有较大话务量的地点如地下会议室、娱乐室、地铁、遂道等。作为热点应用的场合一般是话务量比较集中的地区,如购物中心、娱乐中收、会议中心、商务楼、停车场等地。随着微蜂窝和微微蜂窝的发展,分层小区技术迅速提出来。它提供更多的“内含”蜂窝,形成分层小区结构,主要解决网络内的“盲点”和“热点”问题,提高网络容量。在一个分层小区结构中,不同大小的小区相互重叠,不同发射功率的基站紧密相邻并同时存在,整个通信网络呈现出多层次的结构。每一层分配不同的频率段,以保证各层之间独立运作,不会相互干扰。相邻微
15、蜂窝的切换都回到所在的宏蜂窝上,宏蜂窝的广域大功率覆盖可看成宏蜂窝上层网络,并作为移动用户在两个微蜂窝区间移动时的“安全网”,而大量的微蜂窝则构成微蜂窝下层网络。当有用户接入时,系统根据所测得的信号强度和各蜂窝的容量为某一呼叫选择恰当的蜂窝（宏蜂窝、微蜂窝或微微蜂窝）,层间切换与普通的蜂窝切换一样,切换点由系统决定,由 GSM 移动台自动辅助切换测量来吉林工程技术师范学院课程设计论文6完成,切换过程还取决于当时各级的容量,如果微蜂窝和微微蜂窝已饱和,业务将切换至更高一级的蜂窝。一个分层小区网络,往往是由一个上层宏蜂窝网络和数个下层微蜂窝网络组成的多元蜂窝系统。它包括宏蜂窝、微蜂窝和微微蜂窝。每
16、种蜂窝执行早已定义好的不同功能。一般来说,宏蜂窝用于处理快速移动车辆的业务,微蜂窝处理慢速移动,集中于步行或交通阻塞车辆的业务,微微蜂窝用于覆盖商场和办公区等室内区域。将负载按这种方式分层的原因与切换功能有关,因为车载电话在微蜂窝间快速移动会产生频繁切换,加重网络的负担,从网络管理出发,将产生频繁切换的业务转移到较小切换的宏蜂窝,将提高网络效率；慢速移动的车辆,由于它穿过蜂窝边界需花较长的时间,产生切换的可能性较小,因此由微蜂窝来处理这类业务。微蜂窝组网简单,可直接加入到现有系统中,而不需改变现有网络结构。其设备体积小,容易安装,因此应用灵活,可直接在需要的地方进行建设,从而快速解决覆盖盲点、
17、热点地区通信问题。它对容量的提高是明显的,但需要较大的投资。二、设立直放站直放站系统应用于蜂窝网络中的时间并不长,因为 GSM 是将直放站规范纳入其设备规范(ETSI GSM 05.05)的第一个标准,并于 1994 年为 SMG 所接受。在蜂窝移动通信系统中使用直放站虽比此时稍超前一点,但是大规模的采用直放站技术还是在新一代产品出现后。直放站的类型有：模拟直放站,信道选择直放站,集群直放站。现在使用最为广泛是信道选择直放站。GSM 信道选择式直放站的主要部件：低噪声放大器(LNA),合路器(CMB),信道板(上下变频器,声表面波滤波器(SWA),功放),双工器,施主天线和业务天线。施主天线接
18、受的基站下行载波信号首先经过低噪声放大器处理,再进行下变频从 900M 射频信号变为71M 中频,经过 200KHz 带宽的中频滤波放大处理后再上变频到 900M 射频信号并进行功率放大,最后通过业务天线发射出去,对需要覆盖的区域进行覆盖。上行信号处理过程与下行信号完全一样。安装直放站时,天馈线系统的选择非常重要。应该注意的问题有以下几点：（1）天线的增益。根据具体的信号情况,以及覆盖的需要,选择合适的增益；（2）天线的方向性。由于直放站属于同频中继系统,所以不能采用全向天线,否则可能引起系统自激。施主天线的主瓣宽度应该尽可能窄,以减少躁声的引入；重发天线的吉林工程技术师范学院课程设计论文7发
19、射方向应该严格控制,以保证重发信号不会馈入施主天线；（3）信号源基站的选择：应该选择信号质量好的基站作为馈入源,并且保证基站容量有足够的富余,否则将引入拥塞；由以上的分析可以看出,直放站的建设必须有运营部门参与,否则质量将很难保证。在实际应用中,由于直放站具有安装调试简单,开通快捷,安装环境要求低和基建投资少等特点,只要做好直放站的设计与安装工作,将会越来越受到运营商的欢迎。3.2 网络路测我国移动通信网络在扩容过程中，各省普遍存在建设周期短、速度快的特点，在工程与网络规划中不可避免地遗留下一些质量问题，需要利用网络优化解决。事实上，网络优化就是对运行中的网络进行参数采集、数据分析，找出影响网
20、络质量的原因，采取改进措施使网络达到最佳运行状态，保证网络资源获得最佳效益。以内蒙古伊盟GSM900 网络优化工作为例，通过分析 BSC 内的参数配置、OMC 话务统计报告和路测结果，掌握网络的实际运行情况，再通过对频率计划、小区参数的调整达到均衡话务和抑制干扰的目的，从而实现网络的优化。网络优化是在系统正常运行状态下对系统的全方位调整，因此在实施优化前对采集到的系统运行数据进行全面的掌握、分析必不可少。内蒙古伊盟 GSM900 网的数据主要是通过 OMC 和路测进行采集。其中，OMC 包含各种小区参数设置和话务统计数据；路测则通过模仿用户的实际使用情况，得到各小区场强分布、话音质量等现场数据
21、。3.2.1 OMC 数据采集（1）BSC 参数设置BSC 数据管理系统包含各种软、硬件参数设置：单板、中继、信令；基站数、每个基站的小区结构和话音信道数；基站的 BSIC、小区号、小区系统类型、信道类型；小区的 GCI、BCCH 载频号、小区载频数及跳频方式；邻区关系定义；小区内相关参数设置（系统消息数据、功率控制数据、切换数据）等。（2）话务统计数据OMC 话务统计数据是了解网络性能指标的一个重要途径，反映了无线网络的实际吉林工程技术师范学院课程设计论文8运行状态。它包含了 BSC 整体性能测量、CPU 运转情况、小区 TCH 性能测量、小区SDCCH 性能测量、小区 PCH/AGCH 性
22、能测量、功率控制性能测量、小区间和小区内的切换性能测量等。其中最常用的有：小区 TCH（SDCCH）性能测量TCH 性能测量包括小区内 TCH 信道的配置数目、可用数目、TCH 处于忙状态的平均数目和峰值数目、在各个干扰带中的空闲 TCH 平均数目、因各种原因引发的占用请求、失败、掉话次数等。经过该项统计，可以分析出小区的载频数配置是否合理、是否拥塞、实际干扰环境，从而找出发生掉话的原因和场所。小区 SDCCH 性能统计与 TCH 性能统计类似。小区间（小区内）切换性能测量小区间（小区内）切换性能测量提供了小区间（小区内）切换的各种信息，包括各类切换的请求和失败次数，小区间切入、切出的请求次数
23、等。切换性能的统计结果反映了小区内、小区间以及 BSC、MSC 控制的越区切换详细信息。由此可以找出切换过程中的异常情况并结合切换原因分析报告查明切换不正常和切换掉话等原因。从而对 BSC 内设置的切换参数进行调整。3.2.2 测试数据采集在内蒙，网络优化工程师根据话务统计分析的结果和用户投诉情况进行路测，并将测试手机的测试记录通过测试设备存入电脑。路测采集的数据包括：测试路线区域内各个基站的位置、基站间的距离、各频点的场强分布、接收信号电平和质量、Layer3 消息的解码数据、6 个邻小区状况、覆盖和切换情况、测试路线的地理位置信息等。通过路测数据可以判断无线小区的实际覆盖范围及干扰区，分析干扰源；观察信令接续过程，检查邻区关系和切换参数；验证天馈系统实际安装情况；利用MA10、K1205 等信令分析仪可以采集和分析 ABIS 口数据、A 接口数据、网络的上行信号数据，并与路测得到的下行信号对比，从而全面了解网络状态。这样，各小区掉话、切换等事件发生的主要原因和场所都能正确定位。由此可见，通过分析 OMC 采集的数据，不仅能获得各基站小区的参数配置和网络各项质量指标，还可以找出网络大致存在的问题，在进行有计划的路测后，就可以得出各种问题的相应解决方法。此外，对比网络优化前后的话务统计数据可以验证网络优化调整的正确性。可以参看课程设计过程中对数据的采集，如图 3-1 所示。
