01_GSM网络优化基础知识

1GSM网络优化伍求礼2003/12/102优化简介1、目前GSM网正处于飞速发展阶段，仅仅几年时间已具备相当的规模。因此加强网络优化，搞好运行维护是提高移动通信网络质量的关键。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，到网络优化的历程，并形成良性循环。2、网络优化工作是指对正式投入运行的网络进行参数采集、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和采取某些技术手段，使网络达到最佳运行状态，使现有网络资源获得最佳效益，同时也对网络今后的维护及规划建设提出合理建议。网络优化主要包括无线网络优化和交换网络优化两个方面。3一、无线网优概述1、无线网络优化的范围*无线环境的优化DT优化（包括主覆盖区域及各交通干道的覆盖优化）CQT（包括各主要话务区域内的室内覆盖的优化）*BSC无线环境统计指标的优化各种无线统计指标优化与MSC相关的各种指标的优化42、无线网络优化的基本操作流程*网络的规划及管理话务模式的预测网络结构的规划及实际网络的优化频率的规划及管理无线网络的各种设置的规划、试验及管理*日常网络优化工作BSC的日常网优操作无线环境的优化操作5GSM无线网络建设与优化流程系统需求分析系统容量极限网络优化调整系统增长工程优化调整工程实施频率规划与干扰预测覆盖预测与规划勘察与站点初始布局容量规划63、无线网络优化的基本工具*OSS系统的各种功能话务统计功能OSS软件各种网优辅助功能：（MTR、CTR、CER、NCS、NOX、FAS、FOX等）各种辅助工具（IPOS、话务分析工具、无线专家等）*无线环境测试及分析工具无线环境测试工具无线环境分析工具信令分析工具7目前常用的无线环境测试及分析工具一、前台测试仪表及软件1、ANTpliot测试软件、PREMIER测试软件、WALKMAN测试软件、ERICSSONTEMS测试软件，及OT76、OT75、OT96、TEMS手机、扫频仪用于室外的DT测试。2、测试手机有OT76、OT75、OT96、TEMS888、TEMSR520等。3、室内CQT点的拨打测试手机可用各种具有网络测试功能的普通手机。8二、后台分析软件采用ANT软件后台分析软件进行各种后台分析可以提供各种覆盖区域的信号强度、质量及相关各种分析图。采用PREMIER软件后台分析软件进行各种后台分析采用MAPINFOW软件进行各种后台分析采用WALKMAN测试软件进行室内测试的后台分析采用PREMIER测试软件进行室内测试的后台分析9无线网络优化的实质GSM系统无线网络优化的分类：从优化调整的对象来看，可以划分为工程参数优化和无线资源参数优化。工程参数优化：通过工程设计参数的优化调整，解决网络运行中的问题，在系统建设初期实施为主；无线资源参数优化：通过调整各种相关的无线资源参数，使网络处于良好的运行状态，在系统运行初期和后期维护中实施。GSM系统无线网络优化的实质：GSM通信系统的特性，如移动性、随机性、不可知性等，决定其本身是一个复杂的大系统。从大系统的角度来看，对无线网络优化最终只能提供一组满意解，而不是最优解。所以，对GSM网络优化的意义在于维持GSM网络处于较好的运行状态，而对优化结果的评价是通过一系列网络服务指标来反映的。10无线网络优化的一般流程以下流程是对无线网络优化的分解和细化：否系统增长参数优化调整数据分类汇总系统运行状态评估系统运行数据采集性能指标统计问题定位各项指标是否合理系统运行状态评估可否满足网络要求是否可扩容规划及工程参数优化11GSM网络性能评估指标对GSM网络性能评估需要从各个方面来考虑，网络优化首先要建立在对网络性能评估的基础上。GSM网络性能的指标交换机性能指标中继群性能指标告警指示无线网络质量指标系统性能指标12主要无线网络质量指标反映GSM网络性能的指标主要包括交换机性能指标、系统性能指标、中继群性能指标、无线网络质量指标以及各种告警指示等，这里主要讨论对无线网络质量指标。主要的无线网络质量指标：话音质量指标：一般以MOS指标来衡量；忙时接通率：忙时呼叫接通次数/忙时呼叫总数100%；掉话率：通话中的掉话次数/通话总数100%；阻塞率：呼叫未接通次数/呼叫总数100%；无线覆盖率：时间可通概率和位置可通概率；无线信道的利用率：业务信道和控制信道承载的业务量/所能提供的业务量100%。13各项指标对网络的影响话音质量指标：对网络的覆盖率和信道负载提出要求；MOS5.0：广播质量，最高级话音质量；MOS4.0：长途质量，接近透明编码；MOS3.5：通信质量，能听出质量有所下降，但可以正常通信；MOS3.0及以下：合成质量；3.0仍具有一定的自然度和较好的可懂度，2.5只能保持一定的可懂度，自然度已基本失去。忙时接通率：对网络的信道容量提出要求；掉话率：对网络的覆盖率、话音质量和信道容量提出要求；阻塞率：对网络的信道容量提出要求；无线覆盖率：对网络话音质量、信道负载提出要求；无线信道的利用率：对网络中小区的信道分配和全网话务均衡提出要求；14无线网络优化调整的相关参数无线资源参数：无线资源参数一般是基于小区或局部区域设置的。当网络局部区域出现问题时，首先要排除设备故障问题，只有排除设备故障问题时，才考虑进行无线参数调整。后面的无线资源参数优化调整都是基于无设备问题的前提下作出的。工程参数：天线性能参数：天线的增益、极化方式、波束宽度；小区物理参数：天线的高度、天线下倾角度、方位角；频率规划参数：频率复用方式调整、各小区的BCCH和TCH载波频率；小区属性：小区的BSC归属；15无线资源参数的分类GSM系统中无线资源参数种类很多，下图只是按照一般的分类方法大概分类：GSM系统无线资源参数系统控制参数小区选择参数系统功能参数网络识别参数16无线资源参数分类介绍网络识别参数：主要用于移动台和网络相互识别身份。系统控制参数：主要指涉及系统配置的参数，这些参数的取值将影响到系统各部分的业务承载量和信令流量。小区选择参数：主要指与移动台进行小区选择、小区重选相关的参数；网络功能参数：主要指与实现系统各种功能（如跳频、DTX等）相关的参数；无线资源参数设置实例：17话音质量等级基于误码率的话音质量等级RXQUAL_0BER0.2%Assumedvalue=0.14%RXQUAL_10.2%BER0.4%Assumedvalue=0.28%RXQUAL_20.4%BER0.8%Assumedvalue=0.57%RXQUAL_30.8%BER1.6%Assumedvalue=1.13%RXQUAL_41.6%BER3.2%Assumedvalue=2.26%RXQUAL_53.2%BER6.4%Assumedvalue=4.53%RXQUAL_66.4%BER12.8%Assumedvalue=9.05%RXQUAL_712.8%BERAssumedvalue=18.10%18第一章：移动通信和GSM的概述19主要的移动通信制式20GSM的发展21GSM网络模型22缩略术语MSC：移动业务交换中心MobileservicesSwitchingCenterVLR:拜访位置寄存器VisitorLocationRegisterHLR:归属位置寄存器HomeLocationRegisterAUC:鉴权中心AuthenticationCenterEIR:设备识别寄存器EquipmentIdentityRegisterBSC:基站控制器BaseStationControllerBTS:基站收发信站BaseTransceiverStationOMC:操作维护中心OperationandMaintenanceCenterNMC:网络管理中心NetworkManagementCenterMS:移动台MobileStation23一个MSC控制多个基站控制器，它控制移动用户自、至PSTN、ISDN、PLMN、公用数据网的呼叫。移动汇接和网络入口功能都由MSC来实现。HLR/AUC寄存用户的鉴约信息，如补充业务、鉴权参数，此外还有MS的位置信息和IMSI，ISDN码等。VLR是一个动态数据库，它包含了当前位于相应的MSC服务区的全部MS的有关信息（IMSI码和位置信息LAI）。VLR还包括当前的MSC中该MS的更为详细的位置信息。与其它网络的接口通过GMSC，GMSC称为入口移动交换中心（GATEWAY－网关或门道交换局）。24AUC与HLR相连，是向HLR提供出于安全原因而使用的鉴权参数和密钥。即三参数组。EIR与MSC相连，对接入系统的移动台的设备进行识别。（目前国内没有引入此设备）MS包括移动终端（如手机）和SIM卡。25移动通信的蜂窝结构D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3同频小区26GSM结构划分GSM服务区PLMN服务区MSC/VLR服务区位置区小区27GSM网络是一个可以全球范围内联网漫游的“全球通”系统，所以GSM业务区的范围可以覆盖全球，它的业务区由全球的全部成员国的GSM/PLMN业务区构成。一个国家可以有一个或多个的GSM/PLMN网络，每个GSM/PLMN网络可由多个MSC/VLR业务区构成，每个MSC/VLR业务区又被分成若个位置区，每个位置区又划分为若干个小区，每个小区是一个特定的BTS覆盖的区域。GSM业务区：由全球所有的成员国的GSM/PLMN业务区所构成的覆盖区域。移动台可以在整个覆盖区域内漫游。GSM/PLMN业务区：一个网络运营商所运营的GSM/PLMN网络的覆盖区域。一个国家范围内可以一个或多个GSM/PLMN网络。MSC业务区：表示网络中由一个MSC所覆盖的服务区域，凡在该区的移动台均在该区的拜访位置寄存器（VLR）登记。所以，MSC总与VLR构成同一个节点，写作MSC/VLR。28位置区（LA）：位置区是MSC/VLR业务区的一部分。每一个MSC/VLR业务区分成几个位置区，在一个位置区内，移动台可以自由地移动，不需做位置更新。所以，一个位置区是广播寻呼消息以便找到某移动用户的寻呼区域。一个位置区只能属于一个MSC/VLR。利用位置区识别码（LAI），系统能够区别不同的位置区。LA区域的划分要充分虑MS进行位置更新的频率和小区BCCH载波上PCH的数据量这两个方面的因素，尽量使MS移动较为频繁的地区划在同一LA区域内。小区（Cell）：它表示网络中一个BTS的无线覆盖区域，一个位置区可划分为若干个小区，一个小区是具有一个全球识别码（CGI）的。同时，利用基站识别码（BSIC），移动台本身能区分使用同样的载频的各个小区。29小区MSC服务区30移动台的几种状态1、移动台关机这种状态下MS不能应答寻呼消息，网络不能达到MS。同时它也不能通知网络其所处的位置区的变化。此时MS被认为是“分离”状态。2、移动台开机，空闲状态这种状态下，系统可以成功地寻呼MS，MS被认为是“附着”。当MS移动时，能够通过测试检查，MS连接到接收性能最好的BCCH载波上，MS具有漫游功能，并能通知网络其位置区的变化，即位置更新。另外，MS还要进行周期性登记。3、移动台忙在这时，网络分配给MS一个业务信道传送话音或数据，当MS移动时它必须有能力进行定位和切换。31MS的登记和漫游移动中的移动台从一个位置区移动至另一个位置区时，需要向系统登记其位置的变化信息，这个过程称为位置更新。第一次接入系统时向系统报告位置称为位置登记。HLR32术语33GSM的频率GSM900(绕射能力比较强）上行：890~915MHz；下行：935~960MHz；共分为124对双工载频，载频间隔为200KHZ。频道号：0-124（0作保护，不用）f=890+N*0.2每载频共