GSM网络优化培训

三维工程技术培训讲义1浙江三维通信股份有限公司技术部三维员工技术培训讲义GSM网络优化培训系统可以归纳为三个子系统：（1）交换子系统（MSS）（2）基站子系统（BSS）（3）操作维护子系统（OSS）BSCBTSBTSHLR/AUCEIRSCISDNPLMNPSTNPSPDNOMCBSS(1)……BSS（n）MSA接口BS接口Abis接口Um接口MSC/VLR三维工程技术培训讲义4GSM系统组成及特点（1）频谱效率高：由于采用了高效调制器，信道编码，交织，均衡和话音编码技术，使系统有高频谱效率。（2）容量大：由于每个信道传输带宽增加（GSM信道带宽为200KHz，模拟制约为25KHz），使得同频复用载干比降低至9dB，故GSM系统同频复用模式可以缩小至4/12或3/9，甚至更小（模拟为7/21）。加上半速率话音编码技术的引入和话务分配使GSM系统的容量效率（每兆赫每小区的信道数）比TACS高3---5倍。（3）话音质量高：GSM系统中只要在门限值以上，话音质量总是达到相同的水平而与传输质量无关。（4）开放的接口：A接口和Abis接口。（5）安全性：通过鉴权，加密和TMSI号码的使用达到安全的目的。（6）与ISDN，PSTN等的互连。（7）在SIM卡基础上实现漫游。三维工程技术培训讲义5GSM工作频段的划分（1）GSM900工作的无线频率分配为：GSM900：890~915MHz上行频率935~960MHz下行频率双工间隔为45MHz，工作带宽为25MHz，载频间隔200KHz。频道序号和频点标称中心频率的关系为：fu(n)=890.200MHz+(n-1)×0.200MHz上行频率fd(n)=fu(n)+45MHz下行频率n=1~124频道GSM900频段共有124个载波频道。中国移动公司：905~909MHz（上行），950~954MHz（下行），共4M带宽，20个频道，频道号为76~95。中国联通公司：909~915MHz（上行），954~960MHz（下行），共6M带宽，29个频道，频道号为96~124。三维工程技术培训讲义6GSM工作频段的划分频道号1~3738~7576~9596~124用途中国移动（模拟A网）中国移动（模拟B网）中国移动（GSM900）中国联通（GSM900）三维工程技术培训讲义7GSM工作频段的划分（2）GSM1800工作的无线频率分配为：GSM1800：1710-1785MHz上行频率1805-1880MHz下行频率双工间隔为95MHz，工作带宽为75MHz，载频间隔为200KHz。频道序号和频点标称中心频率的关系为：fu(n)=1710.2MHz+(n-512)×0.200MHz上行频率fd(n)=fu(n)+95MHz下行频率n=512~885频道目前只有中国移动公司拥有GSM1800网络，拥有1800网络的移动分公司大多申请10M的带宽，频道号为512~562。三维工程技术培训讲义8GSM工作频段的划分（2）保护带宽：当一个地区存在两个数字移动通信系统时，两系统之间（频道中心频率之间）应有约400KHz的保护带宽，中国移动公司与中国联通公司的数字移动通信系统也应有400KHz的保护带宽，即它们之间必须有一个网络少用一个频道，或由中国移动预留，或由中国联通预留。三维工程技术培训讲义9GSM蜂窝网络结构A三维工程技术培训讲义10自由空间传播模型Okumura-Hata模型COST231模型第二部分电波传播模型三维工程技术培训讲义11自由空间传播模型在自由空间里传播的电波不产生反射、折射、散射、绕射和吸收等现象，只存在因扩散而造成的衰减。所以，其基本传输损耗Lbf可由下式计算：kmMHzbfdfLlog20log205.32三维工程技术培训讲义12Okumura-Hata传播模型f为150~1500MHz；基站天线有效高度为30~200米；移动台天线高度为1~10米；通信距离为1~35km；))(lglg55.69.44()(lg82.13lg16.2655.69dhhahfLbmbb城d的单位为km，f的单位为MHz；城bL为城市市区的基本传播损耗中值；hb、hm——基站、移动台天线有效高度，单位为米；三维工程技术培训讲义13COST231传播模型适用条件:GSM900/1800基站天线有效高度为30~200米移动台天线高度为1~10米通信距离为1~35km。))(lglg55.69.44()(lg82.13lg9.333.46dhhahfLbmbb城三维工程技术培训讲义14话务容量单位无线信道配置模型第三部分容量计算三维工程技术培训讲义15话务量单位话务量一般指用户在某段时间内所产生的通话量。其单位通常以爱尔兰(Erlang)表示(一个爱尔兰是指一条通话电路被百分之百的连续占用1小时的话务负荷，或者两条通话电路各被连续占用半小时的话务负荷)。三维工程技术培训讲义16常用配置模型小区TRX数目控制信道配置数目话音信道数目容量（Erlang）2%阻塞率容量（Erlang）5%阻塞率11（BCCH+SDCCH）72.943.7421BCCH+1SDCCH148.29.7331BCCH+1SDCCH2214.917.141BCCH+1SDCCH302224.851BCCH+2SDCCH372831.661BCCH+2SDCCH4535.539.671BCCH+2SDCCH534347.53三维工程技术培训讲义17干扰余量各类损耗基站天线EIRP天线分集技术移动台性能参数接收灵敏度上下行链路覆盖预测上下行链路平衡第四部分覆盖预测三维工程技术培训讲义18同频干扰保护比载干比跳频功率控制DTX均衡技术第五部分干扰分析三维工程技术培训讲义19小区全球识别码（MCC-MNC-LAC-CI）基站识别码（BSIC=NCC+BCC，SCH）BCCH载频发射功率小区接入禁止（CBA）小区禁止限制（CBQ）接入控制等级（AC）IMSI结合分离第六部分网络无线参数三维工程技术培训讲义20互易原则双向原则第七部分邻区配置三维工程技术培训讲义21小区选择参数小区重选参数第八部分小区选择/重选参数三维工程技术培训讲义22小区选择当移动台开机后，它会试图与一个公用的GSMPLMN取得联系，因此移动台将选择一个合适的小区，并从中提取控制信道的参数和前提系统消息。这种选择过程称为小区选择。无线信道的质量是小区选择的重要因素。在GSM规范中定义了路径损耗准则C1，所谓合适的小区必须保证C10。C1由下式计算得到：C1＝RXLEV-RXLEV_ACCESS_MIN－MAX（（MS_TXPWR_MAX_CCH-P），0）其中：RXLEV是接收的平均电平。RXLEV_ACCESS_MIN是移动台允许接入的最小电平。MS_TXPWR_MAX_CCH是控制信道最大功率电平。P是移动台最大发射功率MAX（X，Y）＝X；若XY.MAX（X，Y）＝Y；若YX.移动台在选择小区后，在各种条件不发生重大变化的情况下，移动台将停留在所选的小区中。三维工程技术培训讲义23允许最小接入电平（RXLEV_ACCESS_MIN）为了避免移动台在接收信号电平很低的情况下接入系统（接入后的通信质量往往无法保证正常的通信过程），而无法提供用户满意的通信质量且无谓地浪费网络的无线资源。在GSM系统中规定，移动台需接入网络时，其接收电平必须大于一个门限电平，即：移动台允许接入的最小接收电平（RXLEV_ACCESS_MIN）。三维工程技术培训讲义24允许最小接入电平（RXLEV_ACCESS_MIN）RXLEV_ACCESS_MIN是网络操作员可以设置的，它的设置遵从路径损耗准则C1的要求，通常建议的数值应近似于移动台的接收灵敏度。由于RXLEV_ACCESS_MIN还影响到小区选择参数C1，因此灵活地设置该参数对网络业务量的平衡和网络的优化至关重要。对于某些业务量过载的小区，可以适当提高小区的RXLEV_ACCESS_MIN，从而使该小区的C1和C2值变小，小区的有效覆盖范围随之缩小。但RXLEV_ACCESS_MIN的值不可取得过大，否则会在小区交界处人为造成“盲区”。采用这一手段平衡业务量时，建议RXLEV_ACCESS_MIN的值不超过-90dBm。三维工程技术培训讲义25控制信道最大功率电平（MS_TXPWR_MAX_CCH）移动台与BTS的通信过程中，其发射功率是受网络控制的。网络通过功率命令（PowerCommand）对移动台进行功率设置，该命令在SACCH上传送。移动台必须从下行的SACCH中提取功率控制头，并以其规定的发射功率作为输出功率，若移动台的功率等级无法输出该功率值，则以能输出的最相近的发射功率输出。由于SACCH是随路信令，它必须与其它信道如SDCCH、TCH等组合使用。因此网络对移动台的功率控制实际上是在移动台接收SACCH以后才开始。移动台在收到SACCH前使用的功率（即在发送RACH时使用的功率）则由控制信道最大功率电平（MS_TXPWR_MAX_CCH）决定。控制信道功率电平的设置原则为：在确保小区边缘处移动台有一定的接入成功率的前提下，尽可能减小移动台的接入电平。显然，小区覆盖面积越大，要求移动台输出的功率电平越大。该参数一般的设置建议为33dBm（对应GSM900移动台）和26dBm（对应GSM1800移动台）。在实际应用中，设定该参数后，可以通过实验方式，即在小区边缘做拨打试验，在不同的参数设置下测试移动台的接入成功率和接入时间以决定提高或降低该参数的数值。三维工程技术培训讲义26控制信道最大功率电平（MS_TXPWR_MAX_CCH）控制信道最大功率电平的设置主要是为了控制邻区间的干扰。控制信道最大功率电平过大会增加邻区间的干扰；而控制信道最大功率电平过小可能导致小区边缘的移动台接入成功率降低。控制信道最大功率电平的设置原则为：在确保小区边缘处的移动台有一定的接入成功率的前提下，尽可能减少移动台的接入电平。显然，小区覆盖面积越大，则要求移动台输出的功率电平也越大。三维工程技术培训讲义27小区重选参数移动台选择小区后，在各种条件不发生重大变化的情况下，移动台将停留在所选的小区中，同时移动台开始测量邻近小区的BCCH载频的信号电平，记录其中信号电平最大的6个相邻小区，并从中提取出每个相邻小区的各类系统消息和控制信息。在满足一定的条件时移动台将从当前停留的小区转移到另一个小区，这个过程称为小区重选。所谓一定的条件包含多方面的因素，如小区的优先级、小区是否被禁止接入等等。其中有一个重要的因素是无线信道的质量，当邻区的信号质量超过本区时会引起小区重选。小区重选时采用的信道质量标准为参数C2，其计算方式如下：C2＝C1＋CELL_RESELECT_OFFSET－TEMPORARY_OFFSET×H（PENALTY_TIME－T）三维工程技术培训讲义28小区重选参数当PENALTY_TIME不等于11111时；C2＝C1－CELL_RESELECT_OFFSET当PENALTY_TIME等于11111时；其中：函数H（x）＝0，当x0时；H（x）＝1，当x0时T是一定时器，它的初始值为0，当某小区被移动台记录在信号电平最大的六个小区表中时，则对应该小区的计数器T开始计数，精度为一个TDMA帧（约4.62毫秒）。当该小区从移动台信号电平最大的六个邻区表中去除时，相应的计数器T被复位。CELL_RESELECT_OFFSET用来人为地修正小区重选参数C2。TEMPORARY_OFFSET的作用是：从计数器T开始计数到计数器T的值达到PENALTY_TIME规定的时间期间，给C2一个负作用的修正。PENALTY_TIME是T