GSM网络优化 毕业论文

GSM网络优化 毕业 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 河南机电高等专科学校 毕业 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 论文 论文题目: GSM网络优化 系 部: 专 业: 班 级: 学生姓名: 学 号: 指导教师: 2012年 5月 1 日 河南机电高等专科学校毕业设计论文 摘 要 1993年，GSM网络在我国开始进入商业用途，距今有14年，目前我国GSM网络用户已超过3.7亿，网络规模和容量都居世界第一，我国通信网络面临着严峻挑战。 一方面由于移动用户数目的惊人发展，网络规模不断扩大，但频率资源匮乏，无线网络的频率复用系数越来越小，网络规模庞大导致出现的问题也越来越多样化和复杂化，此时单靠日常的维护已经无法切实地为广大移动用于提供高质量的移动通信服务。 另一方面随着竞争的激烈和用户的高要求，如何使网络达到最佳的运行状态，如何提高通信质量，提高网络的平均服务水平以及提高系统设备利用率，已经成为网络运营商的首要任务。特别是我国GSM网络在扩容时普遍存在周期短，速度快的情况，导致工程中留下很多质量问题，需要在后期的网络优化中解决。 关键词:GSM 频率复用 通信质量 网络优化 Abstract In China, GSM network has a history of about 14 years, ever since it began its commercial use from 1993. Its present amount of Chinese user is more than 350 million, either of the scale and capacity ranks first in the world. Our domestic mobile-communications are confronted with severe and rigorous challenges. On the one hand, in pace with the astonishing growth of telecommunication users, the network keeps expanding in scale. However, problems like want of frequency resources, the smaller coefficient of frequency reuse and more unwieldy network, bring about more and more troubles of increasingly diversified and complicated. Thus mere routine maintenance is not enough to provide high-qualified service for the broad mobile-communication users. On the other hand, as the competitions are keener, and to meet the higher demand of customers, the network operators are faced with some urgent and critical tasks and difficulties: how to run the network to its optimum, how to heighten the quality of telecommunications, how to improve the average service and utilization rate of system installations, etc.. Especially in China, “short cycle” and “speediness” are two peculiarities commonly existing in the GSM expanding capacity duration. It left over some quality problems, which should be resolved during the late network-optimizations. Keywords: GSM; Frequency Reuse; Quality of Mobile Communications; Network-Optimizations 目 录 绪 论 ............................................................................................................................ 1 第1章 GSM系统简介 ................................................. 2 1.1 GSM系统结构 ...................................................................................................................... 2 1.2 GSM网络接口 ...................................................................................................................... 4 1.3 频率配置 ................................................................................................................................ 5 1.4 信道分类 ................................................................................................................................ 6 第2章 GSM网络优化目标和流程 ........................................ 8 2.1 GSM无线网络优化的目标 ............................................................................................... 8 2.2 GSM无线网络优化的流程 ............................................................................................... 9 第3章 室内覆盖的优化 .............................................. 12 3.1 室内覆盖优化的意义 ....................................................................................................... 12 3.2 改善室内覆盖的方法及手段 ......................................................................................... 12 3.4 不同信号源比较 ................................................................................................................ 13 3.5 室内覆盖系统的优化 ....................................................................................................... 15 第4章 天线在网络优化中的作用 ...................................... 17 4.1 天线的主要性能指标 ....................................................................................................... 17 4.2 优化中天线的选择............................................................................................................ 19 第5章 掉话的分析和解决方法 ........................................ 22 5.1 由于切换导致的掉话 ....................................................................................................... 22 5.2 由于干扰而导致的掉话 .................................................................................................. 24 5.3天馈线原因产生掉话的情况 .......................................................................................... 25 第6章 大学园区高话务解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ............................................................................ 27 6.1 高话务简要分析 ................................................................................................................ 27 6.2 方案简要分析 ..................................................................................................................... 28 6.3 对于高校话务问题的几点考虑 ..................................................................................... 30 结束语 ........................................................................................................................ 32 致谢 ............................................................................................................................ 33 参考文献 .................................................................................................................... 34 河南机电高等专科学校毕业设计论文 绪 论 我国的GSM网络正在迅速的发展，最大的问题是城市通信热点的增多，以及农村的全面覆盖，为实现GSM网络无缝隙覆盖，保持高的通话质量，GSM网络优化工作任重道远。 移动通信网络的维护与固定电话网络的维护之间的差别是很大的，最大的区别是移动通信网络的不可以预知性，比如周围环境，话务量等。另外，网络规划中有大量的小区设计参数，这在固定电话网中是没有的，这些小区设计参数大多数是可以调整的，比如接入电平门限，切换电平门限，相邻小区移动通信网络的维护与固定电话网络的维护之间的差别是很大的，最大定义，频率配制等，他们会直接影响网络的服务质量，所以为了保证整个移动网络的服务质量，就必须不停的观察和 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 整个移动网，找出并排除故障，提高网络质量(如提高接通率，提高话音质量，降低掉话率等)，这是网络优化的基本任务，一个完善的网络往往需要经历从最初的网络规划，工程建设，投入使用，到日常维护，网络优化的历程，并进入循环，对相对稳定的GSM网络加强优化工作，搞好运行维护，提高通信网络质量。 本文分五个部分进行讨论，首先介绍GSM系统的构造，网络接口等基本知识。然后在第二部分中对优化工作目标和流程进行介绍，第三部分介绍室内网络覆盖的优化。天线的优化在第四部分中介绍，第五章对掉话的原因进行分析和解决。 所以本文从理论技术方面对GSM网络优化进行探讨，在实际应用中，要根据 不同的情况选择不同的优化方案。 1 河南机电高等专科学校毕业设计论文 第1章 GSM系统简介 1.1GSM系统结构 Global System for Mobile Communications;全球移动通信系统GSM()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(操作支持子系统)，这四大部分组成，GSM系统结构如图1.1所示。 图1.1 GSM 系统结构 1.1.1 MS(移动台) MS是用户唯一能接触到的GSM系统中的设备。他分为移动终端(MT)和SIM卡两部分。SIM卡也叫做用户识别卡，主要用于识别用户的身份，计费等功能。 1.1.2 BSS(基站子系统) 由BTS(基站收发信台)和BSC(基站控制器)两部分实体组成。一个BSC可以控制数十个BTS，BTS可以和BSC直接连接，也可以通过基站接口设备(BIE)采用远程控制的连接方式于BSC连接。 BTS属于BSS的无线部分，主要负责接收和发送信息，由BSC控制，BTS主要由基 2 河南机电高等专科学校毕业设计论文 带单元，载频单元，控制单元和天馈单元组成。 BSC属于BSS的控制部分，主要负责各借口的管理，承担无线资源和无线参数管理。BSC由朝向于MSC相连的A借口或者与变码交换器的Ater接口的数字中继部分，朝向BTS相练的Abis接口或者BS接口的BTS部分，公共处理部分，和交换部分组成。 1.1.3 NSS(网络子系统) 网络子系统主要包括有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，它对GSM移动用户之间通信和GSM移动用户与其他通信网用户之间通信起着管理作用。NSS由一系列功能实体构成。 (1) MSC移动业务交换中心。 移动业务交换中心是网络的核心，他提供交换功能及面向系统其他功能实体:BSS，HLR，AUC，EIR，OMC和面向固定网的接口功能把移动用户与移动用户，移动用户与固定网用户互相连接起来。 (2) 访问用户位置寄存器(VLR) 访问用户位置寄存器(VLR)是服务于其控制区域内移动用户的，存储着进入其控制区域内已登记的移动用户相关信息，为已登记的移动用户提供建立呼叫接续的必要条件。VLR 从该移动用户的归属用户位置寄存(HLR)处获取，并存储必要的数据。一旦移动用户离开该 VLR 的控制区域，则重新在另一个VLR 登记，原 VLR 将取消临时记录的该移动用户数据。因此，VLR 可看作为一个动态用户数据库。VLR 功能总是在每个 MSC 中综合实现的。 (3) 归属用户位置寄存器(HLR) 归属用户位置寄存器(HLR)是 GSM 系统的中央数据库，存储着该 HLR 控制的所有存在的移动用户的相关数据。一个 HLR 能够控制若干个移动交换区域以及整个移动通信网，所有移动用户重要的静态数据都存储在 HLR 中，这包括移动用户识别号码、访问能力、用户类别和补充业务等数据。HLR 还存储且为MSC 提供关于移动用户实际漫游所在的MSC 区域相关动态信息数据。这样，任何入局呼叫可以即刻按选择 路径送到被叫的用户。 鉴权中心(AUC) (4) GSM 系统采取了特别的安全措施，例如用户鉴权、对无线接口上的话音、数据和信号信息进行保密等。因此，鉴权中心(AUC)存储着鉴权信息和加密密钥，用来防止无权用户接入系统和保证通过无线接口的移动用户通信的安全。AUC 属于 HLR 的一个功能单元部分，专用于 GSM 系统的安全性管理。 (5) 移动设备识别寄存器(EIR) 移动设备识别寄存器(EIR)存储着移动设备的国际移动设备识别码(IMEI)，通过检查白色清单、黑色清单或灰色清单这三种表格，在表格中分别列出了准许使用的、出现故障需监视的、失窃不准使用的移动设备的 IMEI 识别码， 3 河南机电高等专科学校毕业设计论文 1.1.4操作支持子系统(OSS) 操作支持子系统(OSS)需完成许多任务，包括移动用户管理、移动设备管理以及网路操作和维护。移动用户管理可包括用户数据管理和呼叫计费。用户数据管理一般由归属用户位置寄存器(HLR)来完成这方面的任务，HLR 是 NSS 功能实体之一。用户识别卡 SIM 的管理也可认为是用户数据管理的一部分，但是，作为相对独立的用户识别卡 SIM 的管理，还必须根据运营部门对 SIM 的管理要求和模式采用专门的 SIM 个人化设备来完成。呼叫计费可以由移动用户所访问的各个移动业务交换中心 MSC 和 GMSC 分别处理，也可以采用通过 HLR 或独立的计费设备来集中处理计费数据的方式。移动设备管理是由移动设备识别寄存器(EIR)来完成的，EIR 与 NSS 的功能实体之间是通过 SS7 信令网路的接口互连，为此，EIR 也归入 NSS 的组成部分之一。网路操作与维护是完成对 GSM 系统的 BSS 和 NSS 进行操作与维护管理任务的，完成网路操作与维护管理的设施称为操作与维护中心(OMC)。 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 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 。 1.2.1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，主要接口示意图如图1.2所示。 图1.2主要接口示意图 4 河南机电高等专科学校毕业设计论文 1.2.2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，NSS内部接口如图1.3所示。 1.2.3 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。 图1.3 NSS内部接口 1.3 频率配置 1.3.1工作频段 GSM900M频段: 上行890,915MHz(移动台发，基站收); 下行935,960MHz(基站发，移动台收); 收、发频率间隔为45MHz。 5 河南机电高等专科学校毕业设计论文 移动台采用较低频段发射，传播损耗较低，有利于补偿上、下行功率不平衡的问题。由于载频间隔是0.2MHz，因此GSM系统整个工作频段分为124对载频，其频道序号用n表示，则上、下两频段中序号为n的载频可用公式(1-1)和(1-2)计算: f(n),(890，0.2n)l上频段:MHz (1-1) 下频段:f(n),(935，0.2n)MHz (1-2) h 式中:n,1,124。 f(1),890.2f(1),935.2lh例如n,1，MHz，MHz，其它序号的载频依次类推。 每个载频有8个时隙，因此GSM系统共有124×8,992个物理信道。 1.3.2 干扰保护比 同频干扰保护比:C/I(载频/干扰)?9dB; 邻频干扰保护比:C/I(载频/干扰)?,9dB; 载频偏离400kHz时的干扰保护比:C/I(载频/干扰)?,41dB; 工程设计时需对以上的C/I值另加3dB余量。 1.4 信道分类 无线子系统的物理信道支撑着逻辑信道。逻辑信道可分为业务信道(TCH)和控制信道(CCH)两大类，其中后者也称信令信道，GSM系统信道如图1.4所示。 1.4.1业务信道 业务信道TCH主要传输数字话音或数据，其次还有少量的随路控制信令。 (1)话音业务信道。载有编码话音的业务信道分为全速率话音业 务信道(TCH/FS)和半速率话音业务信道(TCH/HS)两者的总速率分别为22.8kb/s和11.4kb/s。 (2) 数据业务信道。在全速率或半速率信道上，通过不同的速率适配和信道编码，可使用不同的速率业务。 6 河南机电高等专科学校毕业设计论文 图1.4 GSM信道系统 1.4.2 控制信道 控制信道(CCH)用于传送信令和同步信号。它主要有三种:广播信道(BCH)、公共控制信道(CCCH)和专用控制信道(DCCH)。 (1) 广播信道(BCH):广播信道是单方向控制信道，用于基站向移动台广播公用的信息。传输内容主要是移动台入网和呼叫建立所需要的有关信息。其中又可分为:频率校正信道(FCCH)、同步信道(SCH)、广播控制信道(BCCH)。 公共控制信道(CCCH):CCCH是一种双向控制信道，用于呼叫接续阶(2) 段传输链路连接所需要的控制信令。其中又可分为:寻呼信道(PCH)、随机接入信道(RACH)、准许接入信道(AGCH)。 (3) 专用控制信道(DCCH):DCCH是双向控制信道，其用途是在呼叫接续阶段以及在通信进行当中，在移动台和基站之间传输必须的控制信息。其中又可分为:独立专用控制信道(SDCCH)、慢速辅助控制信道(SACCH)、快速辅助控制信道(FACCH)。 7 河南机电高等专科学校毕业设计论文 第2章 GSM网络优化目标和流程 网络优化是高层次的维护工作，是通过采用新技术手段以及优化工具对网络参数及网络资源进行合理的调整，从而提高网络质量的维护工作。可采用室内分布、跳频、同心圆技术、DTX、功率控制等手段减少干扰，增大网络容量，改善无线环境;通过调整天线角度，增益，方位角，俯仰角以及功率大小，选择最佳站址，调整载频配置，均衡话务分布，改善网络质量，获得最佳覆盖效果等等。 2.1 GSM无线网络优化的目标 2.1.1 满足所需的容量 站在用户的角度上，用户希望在任何地方一打电话就通，话音质量很好，并且不掉话。要做到这些，直接面以用户的无线网络必须能提供足够的业务容量，有线通信中每个用户有自己的用户线，但移动则是用户共用无线电信道，业务容量与每个用户的业务量有关，也与无线信道的呼损有关，国外运营者呼损一般取2%，我国由于经济原因在大区时呼损可用5%市区则要取2%。 2.1.2 覆盖所需覆盖的地区 移动网应提供尽可能大的覆盖范围。许多国家电信主管部门在开始蜂窝业务时，对运营者在地理的覆盖与人中的覆盖均限定在某个时间内要达到一定目标。首先应覆盖用户最多的地方，同时要考虑有一定的面，面越大越吸引用户。今年我们提出了要覆盖的重点地区，同时还要求在全国铺开，扩大覆盖面。覆盖与无线电传播有密切关系，所用频段、地面移动状态决定了其传播的特点。 2.1.3 好的质量 覆盖率 90%; 话音质量 4分 无线信道阻塞率2-5% 掉话率 2% 移动通信的传播决定了在覆盖区内不可能是100%覆盖，期望在覆盖区内死角越少越好，关键是衰落储备是否足够。 话音质量取决于信号电平和干扰的电平。有时信号很强，但质量不好，就是由于干扰问题。 掉话的原因很多，与信号的电平、干扰的电平、切换电平等都有关。 要达到这些目标，花很多钱能办到，但一个优秀的网络应是在能满足上述要求的同时，花钱最少，这就需要精心地规划和设计。经济性依赖可用频率的多少和设备的价格，使用频率要经济，建网要经济。 8 河南机电高等专科学校毕业设计论文 2.2 GSM无线网络优化的流程 网络优化的过程实际上是一个循环过程，首先要对网络进行普查，数据采集，然后对数据进行分析，最后制定和实施方案。如果该套方案的实施不能满足优化的要求，则从新从网络普查开始循环优化的流程，GSM网络优化工作流程图如图2.1所示。 网络普查 数据采集 数据分析 制定和实施优化方案 图2.1 GSM优化工作流程图 2.2.1网络普查 网络优化是一个系统工程。网络普查是进行网络优化的准备阶段，它主要包括: 资料调查 调查本次优化前的最新技术文件(如已有设计、测试结果，上一次优化的技术总结报告，用户申告等)，包括全网MSC、HLR、BSC，BTS的容量和所在的物理位置，网络结构，中继电路数量及质量，同步方式和信令方式，当前网上本地用户、漫游用户数及密度分布，用户投诉的热点地区等内容。 系统检查 利用操作维护中心(OMC)检查网管上显示的告警点;检查BTS和BSC数据库，核实频点分配、LAC划分、载频数量、邻近小区关系，切换条件等;检查交换机数据库，核实有关HLR、VLR无线网络参数。有时在网络普查之后，就可发现明显不合理、需要优化的方面，就可以制定和实施优化。 2.2.2 数据采集 网络优化是在充分了解网络运行状态的前提下进行的。因此，数据采集是一个非常重要的环节。数据采集包括: 通过交换操作维护中心进行数据采集 通过交换操作维护中心(OMC-S)可以获得MSC话务统计，包括网内MSC、VLR、HLR、 CCS6、小区，中继群、录音通知等，及网外侧呼叫其他业务网(含固定网，130网，90网，长城网等)各方向的来去话务量。对于交换机可统计到各信令点的信令负荷、忙时鉴权次数、忙时TMSI 分配次数、VLR用户数、关机或脱网用户数、业务类型使用频率、忙时位置更新次数等。利用这些数据，结合 9 河南机电高等专科学校毕业设计论文 GSM的当时运行情况，可修改MSC和BSC参数，减轻其工作负荷。 通过基站操作维护中心进行数据采集 通过基站操作维护中心(OMC-R)可以获得BSC话务统计(MOC话务量、MTC话务量、位置更新、切换、小区话务量、话务信道和信令信道等)。可统计小区内主被叫应答率、TCH分配成功率、ICH分配失败原因占有率、掉话率、忙时话务量、TCH平均占用时长、忙时占用冗H信道数、切换(来,去)邻近小区及成功率，切换失败原因占有率等。利用这些指标可分析该小区基站工作状况及优化方向。 使用仪表在有线部分进行测量采集 使用仪表在有线部分进行测量采集。将MPA7300信令测试仪跨接在A接口和A接口。 MPA7300信令测试仪可启动计数器记录特定时段内事件的发生次数，并实时跟踪记录CCS7信令。结合GSM规范，就可知道话音信道分配失败过程中，各种原因所占比例;切换失败过程中，各种原因所占比例;掉话率等指标。 通过某些工具对无线接口进行测试采集 借助测试仪表。测试手机及测试车等工具结合地理信息图和网络资源配置对无线接口(Um)部分进行测试采集。需要测试的主要内容有:呼叫通话测试、扫频测试、场强测试、干扰测试、切换测试、锁频测试、位置更新测试、双频网评估测试等。需要采集的主要参数有:主邻小区场强、载干比、越区切换位置、越区切换电平、掉话数、误码率、失帧率、小区归属参数、全部第三层上下行信令采集和解码等。 2.2.3 数据分析 综合所获得的数据，进行数据分析。从交换机的操作维护中心(OMC-S)和基站系统的操作维 护中心(OMC-R)获得话务统计报表，然后用后台软件加以处理。包括针对无线网络而言的全网接通率。话音信道掉话率，信令信道掉话率。切换成功率和切换失败原因占有率等。 对无线部分测试采集到的数据进行分析得到场强覆盖分布图、比特误码率分布图、帧丢失率分布图、有效相邻小区分布图。同邻频干扰分布图等，以及双频网评估，呼叫过程事件和发生的频度统计报告，从而得到网络覆盖盲区定位。网络干扰(上,下行)区定位、切换分析报告等。 2.2.4 制定和实施优化方案 根据网络普查发现的明显不合理之处制定和实施优化方案。一般这时是进行初级层次的优化，进一步提高网络运行质量就要进行较高层次的优化，它需要周期性地、渐进地进行，根据数据分析结果制定和实施优化方案。 初级层次的优化 “清网排障”很见效，特别是在工程割接后直到系统终验前这段时间进行，如数据库中数据垃圾的清理。根据话务量报表及销售计划，调整每个小区所需载频数目和各局向中继电路数，及时修改配置。应用频率规划软件和手工补偿，获得新增载频频点。针对从OMC获得的告警点和Um 测量时发现的问题，利用SITEMASTER测试仪表检查天馈线系统，如:无线输出功率、馈线回损及大线角 10 河南机电高等专科学校毕业设计论文 度、类型、高度与设计是否一致。利用HP8594E测试仪表检查基站硬件，如:设备模块输出功率、放大增益、测试点工作电平、滤波器输出波形等。这样可对不良基站进行处理，故障盘替换，调整天线，甚至基站搬迁等。 常规的调整方法 根据数据分析得到的用户分布及话务分布提高交换机处理效率，增加容量，调整信道数，变更基站位置、切换参数、频率、小区参数等。对盲区、高速公路、室内区域、偏远地区，高话务量地区可考虑增加信道或增建基站、设置微蜂窝、宏蜂窝、直放站及(智能)同心圆、频率复用等技术。直放站选型时，应重视天线前后向比和非线性失真。 根据测试到的盲点和话音质量较差地区数据，调整天线的角度、高度、倾角、类型、连接及BTS发射功率。必要时，可更换基站位置。首先，利用规划与优化软件模拟计算调整后的效果，若满意，调整天线参数，然后进行无线测试工作，反复进行模拟、调整、测试、比较工作，直到实现良好的服务状态。 根据有线部分的测试得到的统计数据，分析网络服务质量(QoS)差的原因。修改MSC或 BSC数据库(诸如位置区域LAC、切换条件、鉴权条件、邻近小区、TMSI再分配条件，BSC和RTS归属关系等)后，再进行统计。每次尽量只修改一个参数，通过反复修改、统计、比较以得到较佳的指标。 另外，通过MSC和BSC软件版本升级、打补丁等可获得新的统计功能、网络业务和更加良好的工作状态。采用完善的录音通知系统、短信息、语音信箱等新业务，有利于减少无效呼叫，提高接通率。 11 河南机电高等专科学校毕业设计论文 第3章 室内覆盖的优化 3.1 室内覆盖优化的意义 随着市区基站密度加大，优化工作的深入，城市的室外覆盖已基本做到了无缝连接，话音质量也进一步得到改善。由于用户在大型建筑物(尤其是酒店、商务和商业中心、大型购物商场、停车场等)内使用移动电话所产生的话务量日益增加，用户已不满足于只有室外覆盖良好的移动通信服务，同时也要求网络运营商能提供室内覆盖良好的服务，但此类场所由于其建筑体自身的原因(如墙体较厚、面积较大、楼层较高等等)，往往是网络覆盖的盲区或信号特别差。尤其是目前大部分用户所使用的GSM系统，其信号的穿透能力比模拟系统更弱，现象也就更明显。因此，解决好室内覆盖，满足用户的需求，提高网络的通信质量，也就成为工程建设和网络优化工作的一项重要内容。 从狭义上来讲，室内覆盖问题仅仅是对室内覆盖盲区的改善，解决电话打不出去的问题。从广义上来讲，室内覆盖问题包括对室内移动通信话音质量、网络质量、系统容量的改善问题。除了对诸如地下室，一、二层等通信盲区提供覆盖外，同时也应对建筑物的高层部分因接收到来自多方向的杂乱不稳定信号而导致掉话、断续、切换不成功等方面进行改善。同时，室内覆盖作为一种扩容手段，对在高话务量地区分担室外基站话务，增加网络容量，使室内话务在室内吸收，减少同频干扰也起很大作用。另外，良好的室内覆盖，对于提高网络运营商的形象，为用户提供更好更完善的随时随地通信服务，提高企业竞争力具有很大的意义。 3.2 改善室内覆盖的方法及手段 改善室内覆盖，有两种基本方法:一种是加大室外信号解决室内覆盖;另一种是采用室内信号分布系统方式。 3.2.1加大室外信号解决室内覆盖方式 在存在室内盲区的地方附近安置直放站，或提高覆盖该地方基站发射功率，提高室外信号强度，利用电磁波的穿透能力而达到解决室内覆盖问题。这种方式的优点是:简单、快捷，不需要花很大的投资，工程工作量较小，不需要在建筑物中作布线，建设速度较快。这种方式对于在一些网络还不是很完善的地方，一方面不但解决了室内覆盖的问题，另一方面也解决了周围地区覆盖和话务吸收，是一种一举两得的事情。但在网络已经比较完善、基站密集的地方，用这种方式就不是一种明智之举，特别是采用直放站，对系统造成的影响比起解决这些方的 12 河南机电高等专科学校毕业设计论文 室内覆盖可能是得不偿失。这种方式缺点是:需要进行频率规划，有时甚至是必须对网络进行较大的频率调整。同时，用这种方式并不是一种全面解决问题的方式，对于地下室、大型建筑物和采用金属玻璃幕墙的建筑物，其室内可能有相当的地方仍然是盲区，因此，该种方法已不能满足大型室内建筑的覆盖需求。 3.2.2室内信号分布系统方式 建设室内分布系统是目前解决室内覆盖问题最有效的方法，它与前一种方案最根本的区别就是将无线信号通过有线方式直接引到室内的每一个区域，消除室内覆盖盲区，抑制干扰，为室内用户提供稳定、可靠的信号，使用户在室内也能享受高质量的通信服务。这种方案在设计时，要考虑信号不外泄到建筑物外面，而对网络造成干扰。 3.3 室内分布系统组成 室内分布系统主要由三部分组成:信号源设备(微蜂窝、宏蜂窝基站或室内直放站);室内布线及其相关设备(同轴电缆、光缆、泄漏电缆、电端机、光端机等);干线放大器、功分器、耦合器、室内天线等设备。 建筑物室内覆盖要考虑的基本因素主要有:隔墙的阻挡为5,20dB、楼层的阻挡为20dB、家具及其它障碍物的阻挡为2,15dB、多径衰落及高层建筑物上的“孤岛效应”和“乒乓效应”。各种不同室内环境对无线环境的影响是非常显著的，这在工程设计及优化中都要综合考虑。 3.4 不同信号源比较 最常用的信号源主要有以下两种:宏蜂窝，直放站和微蜂窝，室内覆盖。 3.4.1宏蜂窝，直放站 这是采用室外天线将附近宏蜂窝基站的信号接收后经放大处理，再由室内天线分布到所需覆盖的位置。这种采用无线耦合的方式，对于存在频率复用较高的市区，需严格调试，以免对网络造成干扰。由于直放站本身没有增加信道资源，只是信号的延伸，故直放站一般用于低话务量的地方，覆盖范围也小，一般只能作为补盲点来使用。如小型酒楼、地下停车场等，直放站示意图如图3.1所示。 3.4.2 微蜂窝，室内覆盖 微蜂窝就是一个基站，只不过基站的发射天线是分放在室内。微蜂窝增加了网络的信道资源，可提高网络容量和通话质量，适合于大范围的室内覆盖。它一般用于话务量密集的地方(如:星级酒店、大型娱乐场所、商业和商业中心等)， 13 河南机电高等专科学校毕业设计论文 既保证优良的覆盖，又分担了周围基站的话务量，微蜂窝室内覆盖解决方案示意图如图3.2所示。 图3.1直放站 图3.2微蜂窝室内覆盖解决方案示意图 14 河南机电高等专科学校毕业设计论文 3.5 室内覆盖系统的优化 对于建成的室内覆盖系统，最重要的就是日常维护和优化。以下结合实际工作中的例子进行说明。 3.5.1相邻小区的确定 在城市的中心区，基站密度都比较大，平均站距小于1km，所以通常进入室内的信号比较杂乱、不稳定。特别是在一些没有完全封闭的高层建筑的中、高层，进入室内的信号非常多，邻近基站的信号直射，远处基站的信号通过直射、折射、反射、绕射等方式进入室内，信号忽强忽弱不稳定，同频、邻频干扰严重。手机在这种环境下使用，未通话时，小区重选频繁;通话过程中频繁切换，易导致话音质量差、掉话现象严重。 解决这类问题的最主要方式是根据实际情况为微蜂窝选择适当的相邻小区。相邻小区测量频点的限制，可以有效地控制微蜂窝与其他小区发生联系。 例如，某酒店安装了微蜂窝室内覆盖系统。由于该地区基站分布密度大，室内中庭信号复杂。由于对微蜂窝作的相邻小区较多，导致切换频繁，指标反映为切换成功率较低、掉话较多。通过实地测量，确定了三个最主要的900M宏蜂窝服务小区:9141、9142、9143，并作双向切换关系。又由于在三楼电梯口测得较强的1800M宏蜂窝63141的信号，考虑到用户占用该小区进入微蜂窝的可能性极大，故作62141向微蜂窝的单向切换关系。相邻小区精简后指标显示切换成功率显著提高、掉话率降低。 由这个典型案例可知微蜂窝的相邻小区一定要因地制宜，数目不在多少，而在准确。一般确定两三个主服务小区即可，但同时要考虑若相邻小区过少，宏蜂窝退服导致由外部到室内无法切换的问题。所以相邻小区至少要两个以上。 3.5.2 重选和切换的优化 现代建筑多以钢筋混凝土为骨架，再加上全封闭式的外装修，对无线信号的屏蔽和衰减特别厉害;高层建筑物内电梯多，又多为金属全封闭结构，这就导致在进出建筑物、电梯时信号变化非常强烈。这就要对微蜂窝的相关重选、切换参数进行细致的设置、调整。 例如，某酒店大厅及低层为微蜂窝A覆盖，电梯及高层为微蜂窝B覆盖。从大厅进电梯手机由 A重选到B时正常，而由电梯进入大厅时，手机由B重选到A上则明显迟缓，甚至出现短暂无信号情况。通过小区参数查询发现，对小区重选偏置参数的设置A、B小区明显不一致，B远大于A。设计者本意是为让B更易吸收话务，而使手机在空闲状态容易重选进入该小区，但差别太大，致使在B小区信号很弱、A小区信号已很强的情况下手机仍然无法重选。通过调整上述情况消失，手机重选正常。 15 河南机电高等专科学校毕业设计论文 3.5.3 载频调整优化 对于许多大型酒店和购物中心采用多个微蜂窝小区分片覆盖，分担话务的情况，我们都建议尽量通过调整载频分布，将多个小区合并为一个小区，因为那样往往会出现话务量不均衡甚至相差悬殊以及各小区间的切换成功率较低的问题。将多个小区覆盖优化调整为一个小区覆盖，用户可以无切换通话，消灭了潜在的不稳定因素。 另外分布系统的工艺质量也会影响微蜂窝信号，例如上下行功率不匹配导致上行干扰或信号弱，引起话音断续或掉话。这些则要在分布系统厂家的配合下进行优化工作。 16 河南机电高等专科学校毕业设计论文 第4章 天线在网络优化中的作用 天线技术是移动通信技术基础，基站天线是移动通信网络与用户手机终端空中无线联结的设备，其主要作用是辐射或接收无线电波，辐射时将高频电流转换为电磁波，将电能转换电磁能;接收时将电磁波转换为高频电流，将磁能转换为电能。天线的性能质量直接影响移动通信网络的覆盖和服务质量;不同的地理环境，不同服务要求需要选用不同类型，不同规格的天线。天线调整在移动通信网络优化工作中有很大的作用。 4.1 天线的主要性能指标 表征天线性能的主要参数有方向图，增益，输入阻抗，驻波比，极化方式，双极化天线的隔离度，及三阶交调等。 4.1.1方向图 天线方向图是表征天线辐射特性空间角度关系的图形。以发射天线为例，从不同角度方向辐射出去的功率或场强形成的图形。一般地，用包括最大辐射方向的两个相互垂直的平面方向图来表示天线的立体方向图，分为水平面方向图和垂直面方向图。平行于地面在波束最大场强最大位置剖开的图形叫水平面方向图;垂直于地面在波束场强最大位置剖开的图形叫垂直面方向图，垂直，水平方向图如图4.1所示。 描述天线辐射特性的另一重要参数半功率宽度，在天线辐射功率分布在主瓣最大值的两侧，功率强度下降到最大值的一半(场强下降到最大值的0.707倍，3dB衰耗)的两个方向的夹角，表征了天线在指定方向上辐射功率的集中程度。一般地，GSM定向基站水平面半功率波瓣宽度为65º，在120º的小区边沿，天线辐射功率要比最大辐射方向上低9-10dB。 17 河南机电高等专科学校毕业设计论文 图4.1垂直，水平面方向图 4.1.2 方向性参数 不同的天线有不同的方向图，为表示它们集中辐射的程度，方向图的尖锐程度，我们引入方向性参数。理想的点源天线辐射没有方向性，在各方向上辐射强度相等，方向是个球体。我们以理想的点源天线作为标准与实际天线进行比较，在相同的辐射功率某天线产生于某点的电场强度平方E2与理想的点源天线在同一点产生的电场强度的平方E02的比值称为该点的方向性参数D=E2/E02。 4.1.3 天线增益 增益和方向性系数同是表征辐射功率集中程度的参数，但两者又不尽相同。增益是在同一输出功率条件下加以讨论的，方向性系数是在同一辐射功率条件下加以讨论的。由于天线各方向的辐射强度并不相等，天线的方向性系数和增益随着观察点的不同而变化，但其变化趋势是一致的。一般地，在实际应用中，取最大辐射方向的方向性系数和增益作为天线的方向性系数和增益。 另外，表征天线增益的参数有dBd和dBi。DBi是相对于点源天线的增益，在各方向的辐射是均匀的;dBd相对于对称阵子天线的增益dBi=dBd+2.15。相同的条件下，增益越高，电波传播的距离越远。习惯上我们采用dBi来表征天线的增益。 4.1.4 输入阻抗 输抗是指天线在工作频段的高频阻抗，即馈电点的高频电压与高频电流 18 河南机电高等专科学校毕业设计论文 的比值，可用矢量网络测试分析仪测量，其直流阻抗为0Ω。一般移动通信天线的输入阻抗有50Ω和75Ω两种，在湘潭的移动网中我们采用的都是输入电阻为50Ω的天线。 4.1.5 驻波比 由于天线的输入阻抗与馈线的特性阻抗不可能完全一致，会产生部分的信号反射，反射波和入射波在馈线上叠加形成驻波，其相邻的电压最大值与最小值的比即为电压驻波比VSWR。一般地说，移动通信天线的电压驻波比应小于1.4，但实际应用中我们都要求VSWR应小于1.2。 极化方式 4.1.6 根据天线在最大辐射(或接收)方向上电场矢量的取向，天线极化方式可分为线极化，圆极化和椭圆极化。线极化又分为水平极化，垂直极化和?o45极化。发射天线和接收天线应具有相同的极化方式，一般地，移动通信中o多采用垂直极化或?45极化方式。实际上采用垂直极化方式是历史造成的错误，因为垂直极化波受天气，特别是受下雨的影响很大，所以在今后的工作中如果可能的话要尽量少用此类型的天线。 4.1.7 双极化天线隔离度 双极化天线有两个信号输入端口，从一个端口输入功率信号P1dBm，从另一端口接收到同一信号的功率P2dBm之差称为隔离度，即隔离度=P1-P2。 o移动通信基站要求在工作频段内极化隔离度大于28dB。?45双极化天线利用极化正交原理，将两副天线集成在一起，再通过其他的一些特殊措施，使天线的隔离度大于30dB。 4.2 优化中天线的选择 4.2.1城区内话务密集地区 在话务量高度密集的市区，基站间的距离一般在500-1000米，为合理覆盖基站周围500米左右的范围，天线高度根据周围环境不宜太高，选择一般增益的天线，同时可采用天线下倾的方式。天线下倾的倾角计算公式为:α=arctg(h/(r/2)) (4-1) 式中:α----波束倾角; h----天线高度; r----站间距离。 天线倾角示意图如图4.2所示。 19 河南机电高等专科学校毕业设计论文 图4.2天线倾角示意图 选择内置电下倾的双极化定向天线，配合机械下倾，可以保证方向图水平半功率宽度在主瓣下倾的角度内变化小。 (1) 对话务量高密集市区，基站间距离300-500米，可计算出天线倾角oooα大约在10-19之间，原天线单纯使用机械下倾的方式，下倾角一般在10以上，水平方向图半功率波瓣宽度将变宽，造成站间干扰;如果采用内置电ooo下倾9的?45双极化天线，这样电下倾加上机械下倾可变倾角将达15，可oo保证水平方向图半功率波瓣宽度在主瓣下倾的10-19内无变化，同时结合适当调整基站发射功率，完全可以满足对话务量高密集市区覆盖且不干扰的要求。 (2) 对话务量较密集市区，基站间距离大于500米，可计算出天线倾角ooooα大约在6-15之间，如果采用内置电下倾6的?45双极化天线，这样电下o倾加上机械下倾可变倾角将达10，可保证水平方向图半功率波瓣宽度在主oo瓣下倾的6-16内无变化，可以满足对话务量较密集市区覆盖且不干扰的要求。 oo (3) 话务量底密集市区，基站间距离可能更大，天线倾角α大约在3-12oo之间，可采用内置电下倾3的?45双极化天线，这样电下倾加上机械下倾ooo可变倾角将达8，可保证水平方向图半功率波瓣宽度在主瓣下倾的3-12内无变化，可以满足对这一区域覆盖且不干扰的要求。 4.2.2 在郊区或乡镇地区 在话务量不太密集的郊区或乡镇地区，信号覆盖范围要适当大，基站间o距离较大，可以选用单极化，空间分集，增益较高的65定向天线。 4.2.3 在农村地区 在话务量很低的农村地区，主要考虑信号覆盖，基站大多是全向站。天线可考虑采用高增益的全向天线，天线架高可设在40-50米，同时适当调大基站发射功率，以增强信号的覆盖范围，一般平原地区-90dBm覆盖距离可达5公里。 20 河南机电高等专科学校毕业设计论文 4.2.4 在铁路或公路沿线 在铁路或公路沿线主要考虑沿线的带状覆盖分布，可以采用双扇区型基oo站，每个区180;天线宜采用单极化3dB波瓣宽度为90的高增益定向天线，两天线相背放置，最大辐射方向与高速路的方向一致。另外，如果沿路方向话务量很底，既考虑覆盖又考虑设备成本，可采用全向天线变形的双向天线，o双向3dB波瓣宽度为70，最大增益为14dBi。 4.2.5 在城区内的一些室内或地下 在城区内的一些室内或地下，如:高大写字楼内，地下超市，大酒店的大堂等，信号覆盖较差，但话务量较高。为满足这一区域用户的通信需求，可采用室内微蜂窝或室内分布系统，天线采用分布式的低增益天线，以避免信号干扰影响通信质量。总之，天线在移动通信网络优化中起到非常大的作用，同时馈线，馈线转换头及室内外跳线的质量也非常大地影响着移动通信基站的覆盖质量。大部分覆盖效果差的基站是由于馈线及连接部分的质量差引起的，可通过VSWR仪表逐级逐段测量来判定质量差的部分，及时更换以保证整个基站天馈线部分的质量，保证基站的运行质量和覆盖质量。 21 河南机电高等专科学校毕业设计论文 第5章 掉话的分析和解决方法 掉话现象是用户在使用手机过程中经常遇到的问题，也是用户申告的热点，它是系统各种不良因素的综合体现，对系统的运行质量影响很大，所以如何降低系统的掉话率，提高网络运行质量是网络优化工作的一个重要内容。 5.1由于切换导致的掉话 所谓切换，就是指当移动台在通话过程中从一个基站覆盖区移动到另一个基站覆盖区，或者由于外界干扰而造成通话质量下降时，必须改变原有的话音信道而转接到一条新的空闲话音信道上去，以继续保持通话的过程。切换是移动通信系统中一项非常重要的技术，切换失败会导致掉话，影响网络的运行质量。GSM系统采用的是移动台辅助切换方式，即由移动台监测判决，由交换中心控制完成，在切换过程中基站和移动台均参与切换过程。 5.1.1产生切换掉话的原因 (1) 越区切换参数定义不合理 如:上行电平切换门限、下行电平切换门限、切换余量以及切换功率控制参数等定义不合理，致使越区切换失败，产生掉话。 (2) 信号强度滞后值设置不当 有些小区，由于信号强度滞后值设置太小，小区基站没有足够的时间处理切换呼叫，造成许多呼叫在切换时丢失。(但若设置太大，又会引起许多不必要的切换)。 (3) 忙时目标基站无切换信道 有一些小区,由于相邻小区都很繁忙，造成忙时目标基站无切换信道或在拓扑关系中漏定义切换条件(含BSC间切换和越局切换)，致使手机用户在进行切换时无法占用相邻小区的空闲话音信道，此时BSC将对此进行呼叫重建，若主叫基站的信号此时不能满足最低工作门限或亦无空闲话音信道，则呼叫重建失败导致掉话。 (4) 网络色码参数设置不当 允许的网络色码参数定义了移动台需测量的小区的NCC码的集合，为手机切换提供可行的目标小区。如果该数据定义错误将引起越区切换不成功和小区重选失败，产生掉话。 (5) 信号强度太弱 当基站做分担话务量的切换时，有些切换请求会因切入小区的信号强度太弱而失败，有时即使切换成功，也会因信号强度太弱而掉话。因为我们在BSC中对手机用户的接收信号强度设有最低门限，当低于此门限值时，手机无法建立呼叫。 (6) 网络存在漏覆盖区或盲区 当移动台进入网络的漏覆盖区或信号强度盲区时，信号变得太弱而发出切换请求，切换不成功引起掉话。 22 河南机电高等专科学校毕业设计论文 (7) 孤岛效应 孤岛效应是基站覆盖性问题，当基站覆盖在大型水面或多山地区等特殊地形时，由于水面或山峰的反射，使基站在原覆盖范围不变的基础上，在很远处出现“飞地”，而与之有切换关系的相邻基站却因地形的阻挡覆盖不到，这样就造成“飞地”与相邻基站之间没有切换关系，“飞地”因此成为一个孤岛，当手机占用上“飞地”覆盖区的信号时，很容易因没有切换关系而引起掉话。 5.1.2切换的分析和解决 切换掉话虽然比较复杂，但我们只要能对整个切换过程有一个完整的、正确的认识，并能找出切换失败的原因，问题就不难解决了。一般说来，引起切换的原因主要有:因接收电平(RX_LEVEL)或接收质量(RX_QUAL)引起的切换;因干扰引起的切换;因呼叫重建引起的切换;因话务原因引起的切换等。对于切换掉话，我们可以通过三步骤进行分析。 (1) 从MSC、BSC告警中获得网络不正常信息 如因相邻小区数据配置有误，或邻区的BCCH、BCC(基站收发台色码)、LAC(位置区码)等设置不对，从而造成切换失败掉话时，都会在MSC及BSC中产生相应的告警。因此，我们应该经常查看MSC、BSC中的告警记录，找出问题存在的原因。 (2) 对OMC的统计信息进行分析来发现不正常的原因 基站切换掉话偏高，有时在MSC及BSC中并无告警信息，这时我们可以通过对OMC中的数据进行分析来发现问题。通过对OMC中的数据进行分析，我们可以发现某些基站存在的隐性问题(如TRX、RTX等的隐性障碍，天线等硬件问题等)，从而找出问题之所在，达到网络优化的目的。 (3) 借助无线场强测试仪及DT等测试来判断切换失败的原因 在一般情况下，我们应该对目标小区周边进行较大范围的测试，通过实地路测，可获得基站的覆盖情况及切换情况，从而得到某些在OMC上所不能提供的信息。在实测时，特别要把那些与目标小区有切换拓扑关系而拥塞率又较高的小区作为测试的重点，然后通过对测试结果的分析，判断切换失败的原因，从而找出解决问题的办法。 当掉话率高涉及到切换问题时，我们应抓住切换的原因及切换失败的原因作为突破点，然后对症下药，找出解决问题的办法。一般而言，由于切换是在小区及基站之间发生的，本小区的掉话有可能是因为其与相邻小区之间的切换设置不合理造成的，如果是这种原因应及时修改切换参数;同时我们需要检查小区周围是否有盲区存在，如果是因网络存在漏覆盖区或盲区而导致的切换掉话，可以通过增加新基站或扩大原有基站的覆盖范围来予以解决;对于因频率设置不合理而造成的掉话可根据实测情况适当修改小区的频率参数;对那些由于话务量不均衡，造成忙时因目标基站无切换信道而产生的掉话，我们可以根据实际话务量的情况，通过修改或增加基站配置或者扩大原有基站的覆盖范围等办法来予以解决。 23 河南机电高等专科学校毕业设计论文 5.2 由于干扰而导致的掉话 无线电波传播的特性决定其在传播过程中易受外界多种因素的影响;由于网络内部原因，它还受到网络内部各种因素的影响，如同频、邻频干扰以及网络中设备本身的非线性、设备故障所引起的交调干扰。 5.2.1实际运行中常遇到的干扰 (1) 设备本身的非线性以及设备故障引起的交调干扰。设备运行中缺乏定期的指标测试和调整，使交调干扰在一定范围存在。如发射部分尤其是直放站上行发射杂散辐射较大、接收部分杂散响应较大，造成对本信道和其它信道的干扰，严重的将无法正常拨叫和通话。在网络运行中曾出现过因为直放站而干扰城区多个跳频基站的情况，并引起大量掉话 (2) 频率规划或频点选择不正确，在较近距离内存在同频、邻频现象。目前市区的站点分布越来越密，而分配给网络的频率资源是有限的，因此在频率规划时存在同频、邻频的可能性，使用户在同一地点收到相同频点且载干比小于9dB或相邻频点且载干比小于,9dB的信号，在通话中产生严重的背景噪音甚至掉话。 (3) 大城市中由玻璃幕墙装饰的高层建筑物会引起电波的强烈反射，这种反射波很有可能引起严重的同频干扰或邻频干扰，此时需调整天线方位角以避开玻璃幕墙的反射。 (4) 小区参数定义不当造成干扰。如出现同BCCH、同BSIC的情况时会对无线接口造成干扰。在GSM系统的无线接口中，随机接入和切换接入信令使用相同的编码和脉冲方式，均使用8位信息码加上6位奇偶校验位。小区收到接入信息时，与本小区的BSIC比较，若相同则进行下一步解码，距离较近的同BCCH、同BSIC小区间可能会产生随机接入和切换接入的干扰。由于切换多发生在小区边界，切换接入信令会在更近的距离产生干扰。基站分布较密时切换频繁，出现干扰的可能性也就较大。 (5) 基站天线高度及俯仰角、方位角设计不合理，导致覆盖范围的不合理，使小区的覆盖范围超出设计覆盖范围，从而与邻小区产生同频干扰或邻频干扰。 (6) TA和实际不符，由于某种原因，当BSC计算出的时间提前量(TA)与实际所需要的TA不相符时，会造成时隙上干扰，干扰严重时会引起掉话。 5.2.2干扰的分析和解决 通过OMC,R上的统计报告、DT测试及CQT拨打测试、用户申告等方式可以发现网络中存在的干扰情况。通过对干扰产生原因的具体分析，并根据实际情况可以采取不同的措施来减少干扰，从而及时发现问题、解决问题，提高网络的运行质量。 24 河南机电高等专科学校毕业设计论文 (1) 对基站硬件进行检查，确保硬件部分工作正常。定期对BTS的收发信系统进行检查，减少收发信系统杂散发射与响应，提高收发信系统的性能，减少干扰;定期对BTS的主时钟进行调整(频偏越小越好)，减少所用信道受其它信道的干扰，提高通信质量及系统指标。 (2) 通过OMC,R及一些工具软件检查小区BCCH、BSIC、CI、LAC等参数的设置是否恰当，并根据实际情况进行调整。如借助东信的“无线导航”可以方便、直观地浏览全网频率使用情况，及时发现同频和邻频现象，及时作出调整。适当调整BTS和MS发射功率参数，改变基站覆盖范围，减少对相邻基站的干扰。在保证小区边缘处移动台接入成功率的前提下，尽量减小移动台的接入电平，以减少对相邻小区的干扰。通过对调整小区进行多次的CQT测试，并根据测试结果不断进行修正，以得到小区最佳的设置参数。 (3) 选择语音间歇期间系统不传送信号的不连续发射(DTX)方式，限制无用信息的发送，减少发射的有效时间，从而降低对无线信道的干扰，使网络的平均通话质量得以改善，并能减少手机的功率损耗，延长电池使用时间。 (4) 使用跳频技术。跳频可有效地改善无线信号的传输质量，特别是慢速移动体的传输质量。跳频使得发射载频以突发脉冲序列为基础进行跳变，从而可明显减低同频干扰和频率选择性衰落效应，达到干扰源分集和频率分集的效果。 (5) 调整天线的方位角与俯仰角，使得无线网络覆盖合理，尽量减少覆盖交叠和覆盖盲区的现象，改善无线环境，减少无线干扰。理论分析和实践经验表明，在加大定向天线俯角的过程中，水平面主方向的增益降幅比其它方向大，因此改变天线俯仰角来消除同频干扰比单纯降低发射功率更有效。 5.3天馈线原因产生掉话的情况 5.3.1天馈线产生掉话的原因 (1) 由于两副天线俯仰角或方位角不同而产生的掉话 在基站安装过程中每个定向小区均有两副收发天线，小区的BCCH、SDCCH、TCH有可能分别从两副不同的天线发出，当两副天线的俯仰角或方向角不同时，那么就可能出现当用户能收到BCCH信号，但产生呼叫时却因无法占用SDCCH而掉话或当占用的SDCCH为用户指派另一副天线发射出的TCH时，用户因收不到另一副天线的信号而掉话。 (2) 由于天馈线自身原因而产生的掉话。 天馈线损伤、进水、打折和接头处接触不良，均会降低发射功率和收信灵敏度，从而产生严重的掉话。 (3) 由于两副天线之间的距离原因而产生的掉话。 两副天线之间应保持一定的水平距离以实现分集接收，否则将会降低收信灵敏度产生掉话。两副天线之间的水平距离一般应大于3m。 25 河南机电高等专科学校毕业设计论文 5.3.2 天馈线的分析和解决 (1) 对因天线方位角或信俯仰角不正确而形成的掉话，首先应到基站现场进行观测。如不能发现问题则可以通过对特定故障小区的CQT拨打测试或通过分析从OMC中得到的相关统计参数 (RF_LOSS_RATE、SDCCH_CONGESTION_KEY、TCH_CONGESTION_KEY等)来发现故障原因，并及时调整天线方位角和俯仰角以降低掉话率。 (2) 对由于天馈线损坏或接头接触不良致使发射功率和收信灵敏度降低而产生的掉话，可采用天馈线测试仪对天馈线进行测量来判断故障原因及故障点，并及时更换故障天馈线和接头。 总之，不管是因何种原因产生的掉话都应及时通过各种测试手段以及分析从OMC中取得的各种测试报告来发现故障现象的原因，并建议做定时定量的CQT和DRIVER_TEST测试，特别是对热点地区，以便能够尽早地发现问题，解决问题。 26 河南机电高等专科学校毕业设计论文 第6章 大学园区高话务解决方案 6.1 高话务简要分析 为刺激高校消费，移动公司对高校推出各种优惠政策(尤其是2月14日-3月31日的动感地带长话业务)。此业务一经推出后就对郑州市的网络带来巨大的冲击，全网话务量呈上升趋势，约平均每天话务量增长5万Erl(EchoReturnLoss，回音往返耗损)，(春节前话务高峰期1月1日-1月27日平均每天话务量45万Erl，春节后优惠活动开始2月14日-3月19日平均每天话务量51万Erl)，具体变化趋势如图6.1所示。 话务量增长趋势图1元封顶长Erl话业务开始全天话务量570000 540000 510000 480000 450000 420000 390000 360000春节话务低谷330000 300000 270000 240000 210000 2006-1-12006-1-42006-1-7 2006-1-10图6.1话务量增长趋势图 2006-1-132006-1-162006-1-19 2006-1-222006-1-25因活动主要针对大学生用户(动感地带用户)，所以覆盖“大学及重要中学2006-1-282006-1-31校园”类型的基站话务量增长较大，就此，根据不同情况做了相应的解决方案，2006-2-3方案实施后覆盖“大学及重要中学校园”类型的基站全天话务量增长比例为2006-2-62006-2-91.19,，忙时话务量增长比例3.25,。其它分类地区话务量除“郊区”“农村”2006-2-122006-2-15外均无明显增长。 2006-2-182006-2-21 2006-2-242006-2-27 2006-3-22006-3-52006-3-82006-3-112006-3-1427 2006-3-17 河南机电高等专科学校毕业设计论文 6.2 方案简要分析 为配合业务顺利开展，尽最大努力减少活动对网络的影响，特对不同的无线环境做了相应的解决方案。 6.2.1 方案总体思路 方案制定首先要确定需要解决区域的地理位置及无线覆盖环境，可以由方案设计人员用路测设备到现场进行测试，根据测试取得的数据列出覆盖各高校的小区信息，再根据这些小区信息进行指标关注(主要是拥塞率)，将拥塞率较高的小区按以下思路来解决: 第一步:先将覆盖小区及所在基站全部开通半速率，以缓解部分基站的拥塞情况(此步骤适合所有高校)。 第二步:再将拥塞严重的小区实施推话务量(修改邻区的PMRG值)，使周边较空闲的基站能够充分吸收话务量(此步骤适合拥塞严重的小区)。 第三步:在实施了以上两步骤后，再观察小区的拥塞率，根据拥塞率提出相应的扩容方案(此步骤适合拥塞严重的小区)。 第四步:以上三步骤实施后，仍然拥塞严重的小区，进行无线资源引入的方式解决，可以在主覆盖基站上增加第四扇区(适合主覆盖小区所在基站所有扇区均拥塞严重的)，也可以在主覆盖基站上利用资源动态分配系统来解决主覆盖小区的拥塞问题(适合主覆盖小区拥塞严重，其所在基站其它扇区无拥塞的)，还可以用载波池、直放站等将信源引入吸收话务量(此步骤适合所有高校)。 第五步:以上方案全实施后，仍无法解决拥塞问题的地区进行增加新站(此步骤适合需要增加容量的高校)。 6.2.2方案实施举例说明 因优惠业务推出，覆盖大学的小区均有不同程度的拥塞，为了解决拥塞问题，我们按照以上思路对各高校进行了不同的无线资源扩充，使之达到预期目的。高校无线资源扩充前后对照表如表1所示。 28 河南机电高等专科学校毕业设计论文 表1:高校无线资源扩充前后对照表 方 案 实 施调平均 后扩整拥塞 原覆容后调整平均率 原TCH原盖后TCH后拥塞(方 原覆载信SDCCH小载信SDCCH率(活案实覆盖盖小频道信道区频道信道动推施学校 区数 数 数 数 数 数 数 数 出后) 后) 郑州110.097大学 4 20 1 17 5 26 171 19 52.88 5 从上表可看出，在实施了不同方案后，高校的拥塞率都有了明显的下降。 6.2.3总体方案 整体方案是根据各高校详细覆盖小区历史最高忙时话务量，预算出增长比例为 50,、80,的话务量及所需通信资源情况;再根据通信资源所需，对高校覆盖小区制 定不同的方案，详细实施如表2所示。 表2:各高校覆盖小区实施方案前后对照表 名称 实施方案前(个) 实施方案后(个) 覆盖高校小区总数 254 267 载频数 1145 1393 开通半速率小区数 102 205 开通半速率载频数 523 910 扩容小区数 62 扩容载频数 216 利用其它扇区分担 2 载频池 1 新增基站 2 增加第四扇区 1 TCH信道数 7727 9167 29 河南机电高等专科学校毕业设计论文 6.3 对于高校话务问题的几点考虑 6.3.1目前校园网络存在的问题 通过对高校的话务分析发现，高校话务高峰期出现在晚上21点至23点，该时段覆盖高校的小区话务大幅度增长，而其余时段话务相比较低。高校话务分布的不平衡性严重影响了覆盖高校小区配置的特殊性，如果根据最大时段话务来配置基站，则在低话务时段，会造成资源的浪费，甚至会造成超闲小区。如:新郑龙湖区562基站配置(8，11，12，4)，忙时将半速率全部使用后，依然会造成拥塞，但是其它时段甚至会出现超闲。因此根据高校话务的特点，为了更合理的优化校园网络，我们研究出以下两种方式来吸收高校话务:即利用微蜂窝和宏蜂窝相结合的方式吸收话务量和利用资源动态分配系统吸收话务量。 6.3.2利用资源动态分配系统吸收话务量 此系统是在同一个站址的天线安装平台上，在一套天馈线上加装两套天线，分别安装在两个小区方向，在该小区突发高话务时，利用微波开关，自动将此基站的其他扇区倒换过来为该小区分担话务量，同时不影响原有的覆盖，资源冬天分配系统原理图如图6.2所示。 当不分担邻区话务时，微波开关将通路1掷通，原基站设备信号直接经通路1由天线1发射出去，覆盖原区域。 当为邻区分担话务时，微波开关掷到红色位置将通路2掷通，基站设备信号经通路2由天线1、2同时发射出去，既覆盖原区域又覆盖邻区。起到为邻区分担话务量的作用。 此微波电路中的损耗问题，一个工分器会产生3dB的损耗，一个微波开关会产生0.2dB损耗。这样，当使用通路1时会有0.4dB损耗，当使用通路2时，天线1会有3.4dB损耗，天线2会有3.2dB损耗。所以，建议天线2使用18dBi的高增益天线，基本能达到天线2与邻区天线之间信号强度的均衡。 30 河南机电高等专科学校毕业设计论文 原天线1 安装在相 邻小区天线2 通路 2 通路 工分器 1 微波开关1 BTS 图6.2资源动态分配系统原理图 6.3.3资源动态分配系统优点: (1)易于实施，不用考虑与校方的协调以及传输问题; (2)利用微波开关，可以实时控制，设备利用率高; (3)工程和设备费用低; 6.3.4资源动态分配系统缺点: (4)功分器会对原扇区信号产生3dB的衰减; (5)一个扇区覆盖两个方向不利于频率规划; 大学校园属于话务高密度区域，单纯利用一种方案是不能完全解决拥塞问题 的，应根据实际情况，在保证网络质量的前提下，采用多种方式相结合综合解决 校园高话务问题。 31 河南机电高等专科学校毕业设计论文 结束语 以上讨论的只不过是GSM网络优化中的冰山一角。在网络优化过程中，出现的问题更多，更复杂，一定要树立全局观念，从整体上理解GSM网络，同时又要注重局部细节的分析，不要放过任何一个可疑点，因为一些故障往往是由于很多不起眼，看似不相干的设备、参数引起的。特别是在故障分析时，一定要理清思路，根据流程一步步查找问题故障点，切不可在没有找到故障点时，盲目制定方案。在优化过程中，要结合各种优化方法，从多个角度出发，尽量多收集原始数据，这为判断故障点，分析故障原因非常有帮助。 另外，移动通信网络是在不断飞速发展的，因此新技术、新问题将会不断出现，只有通过不断的学习和经验积累，特别是针对新技术的了解和知识储备，才能跟上技术的发展步伐，通过网络优化，使移动通信网络质量也随之提升。 32 河南机电高等专科学校毕业设计论文 致谢 此次毕业设计为期近两个月，每个阶段的工作都得到了指导老师的悉心指导，他的尽业精神，谆谆教导都给我留下了深刻的印象，老师治学严谨，学识渊博，为我营造了一种良好的精神氛围。授人以鱼不如授人以渔，置身其间，耳濡目染，使我不仅接受了全新的思想观念，领会了基本的思考方式，掌握了通用的研究方法，而且还明白了许多待人接物与为人处世的道理。我无法用准确的语言来表达感谢之情，在此，我忠心地对郭静老师表示真诚地感谢与祝福。 当然毕业设计和学位论文撰写过程中，也得到了多位老师、同学、朋友的关心、指导和帮助。入学以来，各位老师一直以来的辛勤工作和教诲使我能顺利地度过这难忘的三年，使我在综合素质提高、专业理论知识学习和实践工作能力等各方面受益匪浅。 感谢三年以来众多同学和朋友的帮助，大家一起在紧张的学习之余度过了许多愉快的时光。我的周围是一群风华正茂的有志青年，偶尔沉溺于学术，终日游历于山水。与之朝夕相处，不由然不为之动容，意气风发而高扬起青春的旗帜，生活的风帆。乘风破浪会有时，直挂云帆济沧海，他们永远是我高歌猛进的力量之源。谢谢你们，我亲爱的兄弟姐妹，希望你们的人生在这三年之后更加精彩纷呈。 33 河南机电高等专科学校毕业设计论文 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. 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