GSM网络优化基础知识

1GSM网络优化基础知识2优化简介1、目前GSM网已经处于成熟期，加强网络优化，搞好运行维护是保持移动通信网络质量的重点工作。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（NCS、EOS等）各种辅助工具（话务分析工具、EOS等）*无线环境测试及分析工具无线环境测试工具（TEMS5/TEMS8/MOS）无线环境分析工具（NASTAR）信令分析工具（K15）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、华星MOS、ERICSSONTEMS测试软件，及OT290、OT490、TEMS手机、扫频仪用于室外的DT测试。2、测试手机有OT260、OT490、TEMST618、TEMSK790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TMESDESKCAT软件进行测试结果统计采用华星MOS对测试结果进行评分，0-5分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；掉话率：通话中的掉话次数/通话总数100%；拥塞率：支配信道成功次数/指配总数100%；无线覆盖率：信号电平高于-90dBm采样点数/总采样点数100%；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；14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15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：16话音质量等级l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%17第一章：移动通信和GSM的概述18主要的移动通信制式19GSM网络模型20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MobileStationBTS的一般结构和功能1BTS的功能模块编码与交织译码与反交织调制均衡解调加密解密天馈发信机收信机跳频控制时钟信令处理基站接口设备UmAbisBTS的一般结构和功能2BTS：主要负责无线传输，完成无线和有线的转换，RF的测量、无线分集、无线信道加密、跳频等功能。包括无线传输的硬件和软件、无线接口相关的信号处理电路。硬件：发射机TX，接收机RX和天线。基站分系统BSS实现无线通信所需的各种功能，BSS由下列功能实体组成：•一个基站控制器（BSC）•一个或多个基站收发信台（BTS）•语音压缩与速率适配单元（TRAU）操作维护中心OMC实现GSM系统的操作和维护，一般包括下列功能：•PLMN的管理–用户管理–终端管理–计费–统计等•安全管理•操作与性能管理•系统控制•设备维护，等等BSS分系统简介•BSS分系统的功能实体•BSS分系统的一般结构•BSS分系统的接口•BSS分系统的信令结构BSS的功能实体•基站控制器－BSC•基站收发信机－BTS•无线子系统操作维护中心－OMC_R•码变换器和速率适配单元－TRAUMSMSBSCBTSA接口Um接口BTSOMC_RTCBSS的一般结构Abis接口BSC的一般结构和功能1BSC的一般结构交换网络数字中继数字中继处理器网络A接口Abis接口BSC的一般结构和功能2BSC的功能是BSS的控制部分，对整个BSS进行控制和管理•接口互连•地面信道管理和交换•无线信道管理•无线信道的资源和分配、呼叫信道监测、APC功能、加密管理、BSC控制区内的切换、码型转换•操作和维护•扩容功能BSC的交换功能BSC的交换功能用于实现A接口与Abis接口间物理信道的交叉连接–Abis上的业务信道速率为16K，BSC与TRAU之间的业务信道速率为16K，因此BSC需实现16K的子速率交换功能–Abis接口的信道安排与BTS的无线信道具有固定的对应关系，其分配由BSC控制；A接口信道由MSC分配，因此，BSC中必须有交换网络实现它们之间的交叉连接TRAUTCMUXTRAUPCM/E1PCM/E1复用与反复用64K全速率交换矩阵Abis信道分配举例CH0CH1CH2CH3CH4CH5CH6CH7CH0CH1CH2CH3CH4CH5CH6CH7同步信息空闲时隙空闲时隙信令时隙OM信道空闲时隙时隙号TS0TS1TS2TS3TS4TS5～TS15TS16TS30TS31TS17～29载频1载频2BSC的交换功能的实现BSC的交换功能通常由下列模块实现：–数字中继：用于实现A接口和Abis接口物理层上ITU的有关E1协议（G703、G704等等）–交换电路模块–若交换电路采用64K全速率交换，则在交换网络的前后需有复用与反复用设备BSC的交换时钟GSM系统设备一般要求BSC的时钟同步于MSC的时钟，而BTS的时钟同步于BSC的时钟，因此必须注意在系统中传输网络的时钟问题BSC的信令功能1Abis接口数据链路层协议：D信道链路接入协议LAPDA接口No.7号信令低层协议：MTP、SCCPBSC的信令功能2A接口与Abis接口间的协议转换，如加密过程、信道指配过程等。BSC的信令功能3无线资源管理：–无线资源分配–无线资源释放–无线资源的性能管理，等等切换•实现BSC内的所有切换过程•对于BSC间（或MSC间）的切换，产生切换候选小区表关于切换完成40移动通信的蜂窝结构D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3同频小区41GSM结构划分GSM服务区PLMN服务区MSC/VLR服务区位置区小区42GSM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。43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