无线网络优化技术基础

无线网络优化技术基础珠海创我科技发展有限公司（培训资料、内部使用）无线网络优化技术基础珠海创我科技发展有限公司第2页共74页目录第一章概论………………………………………………………………………..3第二章GSM系统……………………………………………………………………4第三章数字无线接口……………………………………………………………..7第四章移动通信网参数……………………………………………………….…18第五章无线网络优化概述………………………………………………….……30第六章基本概念…………………………………………………………….……35第七章实测数据采集分析………………………………………………….……53第八章OMC、BSC的数据采集分析……………………………………………….59第九章干扰分析与掉话分析…………………………………………….………64附录A跳频序列产生………………………………………………………………72附录B:常用参数缩写解释…………………………………………………………73无线网络优化技术基础珠海创我科技发展有限公司第3页共74页第一章概论蜂窝通信是发展最快、需求最广的电信应用产品之一。目前，在世界上全部新的电话订单中，蜂窝通信用户所占比例大，且在继续增长。展望未来，利用数字技术的蜂窝系统将成为通信的通用方式。欧洲有几大的模拟蜂窝系统在运营，例如：北欧多国的NMT（北欧移动电话）和英国的TACS（全接入通信系统）。西欧其他各国也提供移动业务。尽管质量、容量和覆盖区域差异很大，但是需求普遍地超过了估计。另外，大多数系统是国内系统，不可能在国外使用移动电话。这种形式清楚地表明，为将来在全欧洲普遍使用移动电话，需要一种公共的系统。GSM（特别移动通信组、或移动通信全球系统）——新的泛欧数字蜂窝通信标准，将能解决目前的容量有限问题。事实上，由于频道利用率的改善和小区技术的应用，容量将增加2-3倍，因此也大大地增加所能服务的用户数量。GSM是由ETSI（欧洲电信标准化协会）制定的泛欧数字移动电话标准，它提供了公共标准。在现阶段，GSM包括两个并行的系统：GSM900和DCS1800。这两个系统具有同样的基本功能特性。在欧洲的漫游是全自动的。在您的旅途中，您可随身携带的移动电话，并在其他国家开机使用。GSM系统自动更新您归属系统中有关你的位置的信息。因此，您能够发起呼叫，也能接收对您的呼叫，而主叫方无须了解您的位置。除了国际漫游之外，GSM提供许多其他功能性，如高速数据通信、传真和短消息业务等。数字移动电话将比要被它们取代模拟产品的体积更小、也更省电。GSM的历史，可以上溯到1982年。当时，北欧国家向CEPT（欧洲邮电行政大会）提交了一份建议书，要求制定900MHz频段的公共欧洲电信业务规范。在1982-1985年间，讨论了制定模拟系统规范还是数字系统规范。在并在1985年决定为一种数字系统制定规范。接下来的问题是选择窄带还是宽带方案。1986年，在巴黎对不同公司、不同方案的系统进行了现场试验比较。1987年5月选定窄带TDMA（时分多址）方案。与此同时，１３个国家（英国有两个运营公司）签署了MOU（谅解备忘录），相互达成履行规范的协议，因而开放了一很大的潜在市场。签署MOU的各个运营公司均以允诺，在１９９１年７月１日以前都要拥有一个运营的GSM系统。某些国家通报了一开始覆盖就很大的规划，而其他国家只把在首都及其周围地区提供服务作为起步规划。在此后的几年内，全部国家将在大部分人口聚居区和沿主要高速公路逐步提供服务。以下对数字蜂窝移动通信系统做些介绍（以GSM为主）。无线网络优化技术基础珠海创我科技发展有限公司第4页共74页第二章GSM系统GSM网络GSM基本上可分为两部分：交换系统（SS）和基站系统（BSS）。PLMNISDN:综合业务数字网PSPDN:分组交换公用数据网PLMN:公用陆地移动网PSTN:公用交换电话网CSPND:电路交换公用数据网OMC:操作与维护中心GSM系统模型每一部分包含很多功能单元，用来实现全部系统功能。各功能单元配在不同设备（硬件）中。交换系统包括的功能单元：移动业务交换中心（MSC）拜访位置寄存器（VLR）归属位置寄存器（HLR）鉴权中心（AUC）设备识别寄存器（EIR）基站系统（BBS）包括：基站控制器（BSC）基站收发信台（BTS）该系统的实现形式是各无线电小区相互邻接而成的网络，这些小区共同提供整个服务区的全部覆盖。每个小区有一基站收发信台（BTS），它工作在一组无线电频道上。为避免干扰，这一组频道与用于相邻各小区的频道不同。一组BTS由一个基站控制器（BSC）控制。BSC控制诸如切换和功率控制等功能。一个移动业务交换中心（MSC）为多个基站控制器服务，它控制自/至公用交换电话网（PSTN）、综合业务数字网（ISDN）、公用陆地移动网（PLMN）、公用数据网和呼叫，或许还控制自/至专用网和呼叫。上述各单元全都涉及在移动台（MS）和固定网的（例如PSTN网的用户）之间传送话音和连续。假如不存在建立至MS的呼叫的可能性，那么就无须更多的设备。但是，一旦想要建产MS终端的呼叫，SSCSPNDPSPDNISDNPSTNAUCHLRMSCVLREIRBSSBSCBTSMSOMC基站系统交换系统基站系统信息传输基站系统呼叫连接和信息传输无线网络优化技术基础珠海创我科技发展有限公司第5页共74页则会出现问题，主叫者甚至不知道被叫MS现在何处。为此，需要在网络中设立一些数据库，用来保存MS的踪迹。这些数据库中最为重要的是归属位置寄存器（HLR）。当一个人购买了一个GSM运营者的订单时，他将被登记在该运营者的HLR之中。HLR中包含用户信息，例如，补充业务和鉴权参数。此外，那里还要有关于MS位置的信息，即MS当前驻留在哪个MSC区。这一信息将随MS的四处移动而相应改变。MS要把它的位置信息（经由MSC/VLR）发往它的HLR，这样，便提供了能接收呼叫的先决条件。鉴权中心（AUC）与HLR相连。AUC的功能是向HLR提供出于安全原因而使用的鉴权参数和密锁。拜访位置寄存器（VLR）也是一个数据库，它包含了当前位于对应MSC区内的全部MS的有关信息。当某一个MS漫游到新的MSC区，与该MSC连接的VLR就向其HLR请求该MSRr的有关数据。与此同时，其HLR将得知该MS当前正处在哪一MSC区。此后，如果该MS想建立呼叫，则该VLR可以看作是分布的HLR。该VLR还包括当前MSC中该的更为准确的位置信息。如果固定网（PSTN）的用户入口局功能的一个MSC。这个MSC称之为入口MSC（GMSC），它可为GSM网中的任何MSC（或许大多数MSC都具有入口MSC的功能）。这个GMSC将要找至被叫MS的位置。做到这点，可以通过询问该MS所登记的HLR。该HLR将以当前MSC的路由。当呼叫抵达MSC时，VLR会知道该MS更详细的位置。因此，该呼叫的交换能够完成。在GSM中，物理设备和用户想给GSM用户签约之间是有差别的。移动台是硬件设备，可以安装在车辆内或者手提—便携。GSM里有一小单元称为用户识别模块（SIM），它是一个单独的物理实体，例如一个IC—卡，也称智能卡。SIM卡和物理设备一起组成移动台。没有SIM卡，MS是不能接入GSM网络的，但用于紧急业务时除外，由于SIM卡是与用户签约而不是与MS相联系的，因而用户可以使用另一个MS，也可以使用他自己的MS。由此会引出盗用MS的问题，即万一设备唯一硬件识别的数据库—设备的合法性。用这种方式，也可以禁用未经型号批准的MS，请记住，用户签约的鉴权由AUC利用参数来完成的。网络区：入口MSCGSM/PLM网络和其它PETN、ISDN或PLMN网间的链路，将位于国防或国内汇接交换机的级别上。GSM/PLMN网的全部入局呼叫将选路入口至一个或多个入口MSC。MSC作为GSM/PLMN的入局汇接交换机。它具有为移动终端的呼叫询问呼叫路由的功能。它能使系统呼叫选路运至它们的最终的目的地—被叫移动台。在GSM/PLMN网络中，全部至移动终端的呼叫，都要选路至某一入口MSC。GMSCGSM/PLMNotherPLMNISDNPSTN无线网络优化技术基础珠海创我科技发展有限公司第6页共74页GSM/PLMN网络区：不同网络与GSM/PLMN网络间的链络。MSC/VLR业务区：MSC区表示网络中由一个MSC所覆盖的一部分。为了给至某移动用户的呼叫选择路由，网络的通路是和该用户当前所在的MSC区内的那个MSC相连接的。业务区是其内的移动台因在某拜访位置寄存器内作了登记而能找到它的网络区的一部分。在CME20系统中，MSC区和业务区覆盖的一部分网络区是完全一致的，因而MSC和VLR总是在同一个节点上实现。在下面的章节中，将涉及下述定义：一个GSM/PLMN网络区分成一个或几个MSC/VLR业务区。43MSCVLRMSCVLR12MSCVLRMSCVLRGMSCGSM--PLMNMSC/VLR业务区位置区（LA）每一MSC/VLR业务区分成几个位置区。位置区是MSC/VLR业务区的一部分，在一个位置区内，移动台可以“自由地”移动，不用更新控制该位置区的MSC/VLR交换机中的位置信息。一个位置区是广播寻呼消息以便找到被叫移动用户的区域。该位置区可能含有几个小区，且可能和一个或多个BSC有关。但它只属于一个MSC/VLR。利用位置识别（LAI），系统能够识别位置区。位置区被系统用于搜索激活状态下的某个用户。小区一个位置区划分为若干个小区。一个小区是具有小区全球识别码（CGI）的，并能由网络识别的一个无线电覆盖区。利用基站识别码（BSIC），移动台本身能区分使用同样载频的各个小区。无线网络优化技术基础珠海创我科技发展有限公司第7页共74页第三章数字无线接口无线接口是移动台(MS)与基站收发台(BTS)之间接口的通称。它使用了每一个TDMA帧的时分多址的概念,每帧包栝八个时隙(TS),从BTS到MS的方向定为下行,相反的方向称为上行。信道的概念信道分为：物理信道与逻辑信道物理信道:一个载频上的TDMA帧的一个时隙称为一个物理信道。它相当于FDMA系统中的一个频道，每个用户通过一系列频率中的一个接入系统。因此，GSM中每个栽波有八个物理信道，信道0-7（时隙0-7）。在一个TS中发出的信息称为一个突发脉冲序列（burst)。TDMA信道概念逻辑信道：大量的信息传递于BTS与MS之间，如：用户数据和控制信另令。根据传递信息的种类，我们定义不同的逻辑信道。这些逻辑信道映射到物理信道上。如在逻辑信道“业务信道”中发送话音时，业务信道在传输过程中要被放到某个物理信道上，如信道6（TS6）。GSM900在下列频段内设置了124对双工的载频：上行：890-915MHz（MS发射BTS接收）下行：935-960MHz（BTS发射MS接收）载频间隙200kHz，因此，GSM900的信道数为124X8=992DCS1800在下列频段内设置了374对双工的载频：上行：1710-1785MHz下行：1805-1880MHz载频间隔200kHz，因此，DCS1800的信道数为374X8=2992。逻辑信道逻辑信道可分为两类，业务信道和控制信道。业务信道（TCH）：TCH用于传送编码后的话音或用户数据。上行和下行，点对点。定义了两种TCH：Bm或全速率TCH，以22.8kbit/s的总速率携带信息（编码话音或用户数据）。0123456701234567无线网络优化技术基础珠海创我科技发展有限公司第8页共74页Lm或全速率TCH，以11.4kbit/s的总速率携带信息（编码话音或用户数据）。控制信道：用于传送信令或同步数据。定义了三种控制信道：广播、公共及专用控制信道。它们又被细分为：广播信道：频率校正信道(FCCH)：此信道携带用于校正MS频率的信息。下行，点对点。同步信道(SCH)：此信道携带MS的帧同步(TDMA帧号)和BTS的识别码(BSIC)的信息。下行，点对多点。SCH包括两类编码参数：—BS