【正文】 江西現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目： GSM 移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 姓 名 學(xué) 院 信息工程學(xué)院 專 業(yè) 通信技術(shù) 班 級 08 通信 指導(dǎo) 教師 提交 時(shí)間 2021 年 10 月 31 日 2 論文題目 : GSM 移動通信系 統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 姓 名： 班 級： 08通信 指導(dǎo)教師： 摘要 ： 1993 年， GSM 網(wǎng)絡(luò)在我國開始進(jìn)入商業(yè)用途，距今有 14 年，目前我國 GSM 網(wǎng)絡(luò)用戶已超過 億，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和容量都居世界第一，我國通信網(wǎng)絡(luò)面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。 一方面由于移動用戶數(shù)目的驚人發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大，但頻率資源匱乏，無線網(wǎng)絡(luò)的頻率復(fù)用系數(shù)越來越小，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模龐大導(dǎo)致出現(xiàn)的問題也越來越多樣化和復(fù)雜化，此時(shí)單靠日常的維護(hù)已經(jīng)無法切實(shí)地為廣大移動用于提供高質(zhì)量的移動通信服務(wù)。 另一方面隨著競爭的激烈和用戶的高要求，如何使網(wǎng)絡(luò)達(dá)到 最佳的運(yùn)行狀態(tài)，如何提高通信質(zhì)量，提高網(wǎng)絡(luò)的平均服務(wù)水平以及提高系統(tǒng)設(shè)備利用率，已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的首要任務(wù)。特別是我國 GSM 網(wǎng)絡(luò)在擴(kuò)容時(shí)普遍存在周期短，速度快的情況，導(dǎo)致工程中留下很多質(zhì)量問題，需要在后期的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中解決。 關(guān)鍵詞 ： GSM 頻率復(fù)用 通信質(zhì)量 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 3 目 錄 引 言 ...................................................................... 3 1 GSM 系統(tǒng)簡介 ............................................................. 4 GSM 網(wǎng)絡(luò)接口 ..........................................................8 頻率配置 .............................................................10 信道分類 .............................................................11 2 GSM 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化目標(biāo)和流程 .................................................. 14 GSM 無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的目標(biāo) ...............................................14 GSM 無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的流程 ...............................................15 3 室內(nèi)覆蓋的優(yōu)化 .......................................................... 21 室內(nèi)覆蓋優(yōu)化的意義 ...................................................21 改善室內(nèi)覆蓋的方法及手段 .............................................22 不同信號源比較 .......................................................23 4 天線在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的作用 .................................................. 28 天線的主要性能指標(biāo) ...................................................28 優(yōu)化中天線的選擇 .....................................................31 5 掉話的分析和解決方法 .................................................... 34 由于切換導(dǎo)致的掉話 ...................................................34 由于干擾而導(dǎo)致 的掉話 .................................................37 天饋線原因產(chǎn)生掉話的情況 .............................................40 6 大學(xué)園區(qū)高話務(wù)解決方案 .................................................. 42 高話務(wù)簡要分析 .......................................................42 方案簡要分析 .........................................................43 對于高校話務(wù)問題的幾點(diǎn)考慮 ...........................................45 結(jié)束語 .................................................................... 47 致謝 ....................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 參考文獻(xiàn) ................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 4 引 言 我國的 GSM 網(wǎng)絡(luò)正在迅速的發(fā)展，最大的問題是城市通信熱點(diǎn)的增多，以及農(nóng)村的全面覆蓋，為實(shí)現(xiàn) GSM 網(wǎng)絡(luò)無縫隙覆蓋，保持高的通話質(zhì)量， GSM 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作任重道遠(yuǎn)。 移動通信網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)與固定電話網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)之間的差別是很大的，最大的 區(qū)別是移動通信網(wǎng)絡(luò)的不可以預(yù)知性，比如周圍環(huán)境，話務(wù)量等。另外，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中有大量的小區(qū)設(shè)計(jì)參數(shù)，這在固定電話網(wǎng)中是沒有的，這些小區(qū)設(shè)計(jì)參數(shù)大多數(shù)是可以調(diào)整的，比如接入電平門限，切換電平門限，相鄰小區(qū)定義，頻率配制等，他們會直接影響網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量，所以為了保證整個(gè)移動網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量，就必須不停的觀察和檢測整個(gè)移動網(wǎng)，找出并排除故障，提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量（如提高接通率，提高話音質(zhì)量，降低掉話率等），這是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的基本任務(wù)，一個(gè)完善的網(wǎng)絡(luò)往往需要經(jīng)歷從最初的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，工程建設(shè)，投入使用，到日常維護(hù)，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的歷程，并進(jìn)入 循環(huán)，對相對穩(wěn)定的 GSM 網(wǎng)絡(luò)加強(qiáng)優(yōu)化工作，搞好運(yùn)行維護(hù)，提高通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。 本文分五個(gè)部分進(jìn)行討論，首先介紹 GSM 系統(tǒng)的構(gòu)造，網(wǎng)絡(luò)接口等基本知識。然后在第二部分中對優(yōu)化工作目標(biāo)和流程進(jìn)行介紹，第三部分介紹室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的優(yōu)化。天線的優(yōu)化在第四部分中介紹，第五章對掉話的原因進(jìn)行分析和解決。 所以本文從理論技術(shù)方面對 GSM 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 進(jìn) 行探討，在實(shí)際應(yīng)用中，要根據(jù)不同的情況選擇不同的優(yōu)化方案。 5 1 GSM 系統(tǒng)簡介 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) GSM（ Global System for Mobile Communications；全球移動通信系統(tǒng) ）主要分交換部分和無線部分。其中交換部分和 PSTN 網(wǎng)很類似，而無線部分是 GSM 網(wǎng)絡(luò)特有的由于無線特有的移動行，復(fù)雜性，以及傳播條件惡劣所帶來的衰落等原因，直接影響了無線通信的質(zhì)量，所以無線部分是優(yōu)化的重點(diǎn)對象。一套完整的 GSM 蜂窩系統(tǒng)主要由： MS（移動臺）， BSS（基站子系統(tǒng)）， NSS（交換網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)）， OSS（操作支持子系統(tǒng)），這四大部分組成， GSM 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。 圖 1： GSM 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) MS（移動臺） MS 是用戶唯一能接觸到的 GSM 系統(tǒng)中的設(shè)備。他分為移動終端（ MT） 6 和 SIM 卡兩部分。 SIM 卡也叫做用戶識別卡，主要用于識別用戶的身份，計(jì)費(fèi)等功能。 BSS（基站子系統(tǒng)） 由 BTS（基站收發(fā)信臺）和 BSC（基站控制器）兩部分實(shí)體組成。一個(gè) BSC 可以控制數(shù)十個(gè) BTS， BTS 可以和 BSC 直接連接，也可以通過基站接口設(shè)備（ BIE）采用遠(yuǎn)程控制的連接方式于 BSC 連接。 (1) BTS 屬于 BSS 的無線部分，主要負(fù)責(zé)接收和發(fā)送信息，由 BSC 控制，BTS 主要由基帶單元，載頻單元，控制單元和天饋單元組成。 (2) BSC 屬于 BSS 的控制部分，主要負(fù)責(zé)各借 口的管理，承擔(dān)無線資源和無線參數(shù)管理。 BSC 由朝向于 MSC 相連的 A 借口或者與變碼交換器的 Ater 接口的數(shù)字中繼部分，朝向 BTS 相練的 Abis 接口或者 BS接口的 BTS 部分，公共處理部分，和交換部分組成。 NSS（網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)） 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)主要包括有 GSM系統(tǒng)的交換功能和用于擁護(hù)數(shù)據(jù)與移動性管理，安全性管理所需的數(shù)據(jù)庫功能，它對 GSM 移動用戶之間通信和 GSM移動用戶與其他通信網(wǎng)用戶之間通信起著管理作用。 NSS 由一系列功能實(shí)體構(gòu)成。 (1) MSC 移動業(yè)務(wù)交換中心。 移動業(yè)務(wù)交換中心是網(wǎng)絡(luò)的核心，他提供交換功能 及面向系統(tǒng)其他功能實(shí)體： BSS， HLR， AUC， EIR， OMC 和面向固定網(wǎng)的接口功能把移動用戶與移動用戶，移動用戶與固定網(wǎng)用戶互相連接起來。 (2) 訪問用戶位置寄存器（ VLR） 7 訪問用戶位置寄存器（ VLR）是服務(wù)于其控制區(qū)域內(nèi)移動用戶的，存儲著進(jìn)入其控制區(qū)域內(nèi)已登記的移動用戶相關(guān)信息，為已登記的移動用戶提供建立呼叫接續(xù)的必要條件。 VLR 從該移動用戶的歸屬用戶位置寄存（ HLR）處獲取，并存儲必要的數(shù)據(jù)。一旦移動用戶離開該 VLR 的控制區(qū)域，則重新在另一個(gè) VLR 登記，原 VLR 將取消臨時(shí)記錄的該移動用戶數(shù)據(jù)。 因此，VLR 可看作為一個(gè)動態(tài)用戶數(shù)據(jù)庫。 VLR 功能總是在每個(gè) MSC 中綜合實(shí)現(xiàn)的。 (3) 歸屬用戶位置寄存器（ HLR） 歸屬用戶位置寄存器（ HLR）是 GSM 系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫，存儲著該 HLR 控制的所有存在的移動用戶的相關(guān)數(shù)據(jù)。一個(gè) HLR 能夠控制若干個(gè)移動交換區(qū)域以及整個(gè)移動通信網(wǎng)，所有移動用戶重要的靜態(tài)數(shù)據(jù)都存儲在 HLR 中，這包括移動用戶識別號碼、訪問能力、用戶類別和補(bǔ)充業(yè)務(wù)等數(shù)據(jù)。 HLR 還存儲且為 MSC 提供關(guān)于移動用戶實(shí)際漫游所在的 MSC 區(qū)域相關(guān)動態(tài)信息數(shù)據(jù)。這樣，任何入局呼叫可以即刻 按選擇 路徑送到被叫的用戶。 (4) 鑒權(quán)中心（ AUC） GSM 系統(tǒng)采取了特別的安全措施，例如用戶鑒權(quán)、對無線接口上的話音、數(shù)據(jù)和信號信息進(jìn)行保密等。因此，鑒權(quán)中心（ AUC）存儲著鑒權(quán)信息和加密密鑰，用來防止無權(quán)用戶接入系統(tǒng)和保證通過無線接口的移動用戶通信的安全。 AUC 屬于 HLR 的一個(gè)功能單元部分，專用于 GSM 系統(tǒng)的安全性管理。 (5) 移動設(shè)備識別寄存器（ EIR） 8 移動設(shè)備識別寄存器（ EIR）存儲著移動設(shè)備的國際移動設(shè)備識別碼（ IMEI），通過檢查白色清單、黑色清單或灰色清單這三種表格，在表格中分別列出了準(zhǔn)許 使用的、出現(xiàn)故障需監(jiān)視的、失竊不準(zhǔn)使用的移動設(shè)備的 IMEI 識別碼， 操作支持子系統(tǒng)（ OSS） 操作支持子系統(tǒng)（ OSS）需完成許多任務(wù)，包括移動用戶管理、移動設(shè)備管理以及網(wǎng)路操作和維護(hù)。移動用戶管理可包括用戶數(shù)據(jù)管理和呼叫計(jì)費(fèi)。用戶數(shù)據(jù)管理一般由歸屬用戶位置寄存器（ HLR）來完成這方面的任務(wù)，HLR 是 NSS 功能實(shí)體之一。用戶識別卡 SIM 的管理也可認(rèn)為是用戶數(shù)據(jù)管理的一部分，但是，作為相對獨(dú)立的用戶識別卡 SIM 的管理，還必須根據(jù)運(yùn)營部門對 SIM 的管理要求和模式采用專門的 SIM 個(gè)人化設(shè)備來完成。呼叫計(jì)費(fèi)可以由移動用戶所訪問的各個(gè)移動業(yè)務(wù)交換中心 MSC 和 GMSC 分別處理，也可以采用通過 HLR 或獨(dú)立的計(jì)費(fèi)設(shè)備來集中處理