GSM網(wǎng)絡(luò)測試及數(shù)據(jù)分析報告

1、1/1移動通信工程課程設(shè)計報告GSM網(wǎng)絡(luò)測試及數(shù)據(jù)分析系 別：通信工程專業(yè)班級：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：提交時間：2013年11月20日1/11/1GSM是一個開放的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，隨著移動通信的普及，GSM系統(tǒng)已經(jīng)成為最 成熟的笫二代移動通信系統(tǒng)，全球絕大多數(shù)移動運營商都釆用了這種系統(tǒng)。到LI前為止，GSM網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋近300個國家，有500多家運營商經(jīng)營GSM網(wǎng)絡(luò), 總用戶數(shù)超過12億。同時隨著GPRS的開通和大力發(fā)展，GSM網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)平劃渡 到2.5G移動通信系統(tǒng)。而且有85%的GSM移動通信運營商選擇GSMGPRS3G的發(fā)展之路。根據(jù)歐洲計劃，GSM將進一步過渡到WCDMA,這是口前較成熟, 也是

2、今后主流的第三代移動通信系統(tǒng)。我國從1992年在嘉興建立和開通第一個GSM演示系統(tǒng)，并于1993年9月正式開放業(yè)務(wù)以來，取得了驚人的發(fā)展，目前我國的GSM用戶突破5億，中 國移動通信也成為世界上用戶最多、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模最大的移動通信運營商。自投入商用以來，GSM標(biāo)準(zhǔn)得到不斷驗證，而且穩(wěn)步發(fā)展。現(xiàn)在的核心問 題就是數(shù)據(jù)通信，包括承載業(yè)務(wù)和115kbit/s的分組交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，另外，GSM將成為最復(fù)雜的移動電話系統(tǒng)一一覆蓋整個地球的衛(wèi)星系統(tǒng)的基礎(chǔ)。GSM正在 不斷進入新的應(yīng)用領(lǐng)域，如開發(fā)微蜂窩、微微蜂窩基站，為室內(nèi)商業(yè)環(huán)境提供無 縫無線接入。對于GSM通信系統(tǒng)和移動網(wǎng)絡(luò)，在論文中都將得到詳細(xì)和完整的 介

3、紹。由此可見，GSM網(wǎng)絡(luò)正在處于飛速發(fā)展階段。因此加強網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，搞好 運行維護是提高移動通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的關(guān)鍵。一個完善的網(wǎng)絡(luò)往往需要經(jīng)歷從最初 的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、工程建設(shè)投入使用，到網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的歷程，并形成良性循環(huán)。關(guān)鍵字：GSM網(wǎng)絡(luò)及移動通信。1/1第一章設(shè)計目的.1第一章設(shè)計目的.1第二章設(shè)計要求及設(shè)計指標(biāo).2第三章設(shè)計內(nèi)容.33. 1GSM網(wǎng)絡(luò)分析.33. 1. 1GSM網(wǎng)絡(luò)的基本原理.53. 1. 2GSM網(wǎng)絡(luò)分析.53. 2網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的設(shè)計方案.5第四章本設(shè)計及改進方案.7第五章總結(jié).8第六章參考文獻.9附錄：.I1/1第一章設(shè)計目的隨著社會經(jīng)濟得法展，人類交往活動范圍的不斷擴大，人們迫切需要交

4、往中 的各種信息，而移動通信則是達(dá)到通信最終LI的的有效手段，隨著社會科學(xué)技術(shù) 的不斷發(fā)展，特別是無線電通信技術(shù)的發(fā)展和成熟，從18世紀(jì)末以來，移動通 信技術(shù)取得了極大的進展。設(shè)計目的如下：1.學(xué)習(xí)GSM網(wǎng)絡(luò)的基本原理。2.學(xué)習(xí)GSM網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化及改進措施。1/1第二章設(shè)計要求及設(shè)計指標(biāo)GSM移動通信系統(tǒng)是完全依照ETSI制定的GSM規(guī)范研制而成， 任何GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)都必須符合GSM技術(shù)規(guī)范。GSM系統(tǒng)是一種典型的開 放式結(jié)構(gòu)，它具有以下主要特點：1. GSM系統(tǒng)曲兒個分系統(tǒng)組成，各分系統(tǒng)之間都有定義明確且詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn) 話接口方案，保證任何廠商提供的GSM系統(tǒng)設(shè)備可以互連。同時，GSM系

5、統(tǒng)與 各種公用通信網(wǎng)之間也都詳細(xì)定義了標(biāo)準(zhǔn)接口規(guī)范，使GSM系統(tǒng)可以與各種公 用通信網(wǎng)實現(xiàn)互連互通；2. GSM系統(tǒng)除了可以開放基本的話音業(yè)務(wù)外，還可以開放各種承載業(yè)務(wù)， 補充業(yè)務(wù)以及與ISDN相關(guān)的各種業(yè)務(wù)。GSM系統(tǒng)的主要組成如下：圖 2-1 GSM 系統(tǒng)組成GSM數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)的主要組成部分可分為移動臺、基站子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)子系 統(tǒng)。基站子系統(tǒng)（簡稱基站BS）由基站收發(fā)臺（BTS）和基站控制器（BSC）組 成；網(wǎng)絡(luò)子系 統(tǒng)由移動交換中心（MSC）和操作維護中心（OMC）以及原地位置 寄存器（HLR）、訪問位置寄存器（VLR）、鑒權(quán)中心（AUC）和設(shè)備標(biāo)志寄存器（EIR）等組成。第三章設(shè)計內(nèi)

6、容3.1GSM網(wǎng)絡(luò)分析GSM無線網(wǎng)絡(luò)的虛擬分層是近來在各種專業(yè)性文章中討論得比較多的話題，還并 未在我們口前的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作中應(yīng)用，但它給我們今后的優(yōu)化工作帶來了新的思 路。1/13. 1. 1GSM網(wǎng)絡(luò)的基本原理無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分層是指在現(xiàn)有單層無線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上建立第二層無線網(wǎng)絡(luò)， 對服務(wù)區(qū)提供二次覆蓋。原網(wǎng)絡(luò)采用低天線位置，吸收地面及低層空間活務(wù)；上 層網(wǎng)絡(luò)選擇高天線位置，吸收高層空間話務(wù)和快速傳輸話務(wù)，同時充當(dāng)?shù)讓泳W(wǎng)絡(luò) 的安全備份。當(dāng)?shù)讓泳W(wǎng)絡(luò)某基站話務(wù)飽和時可向上層網(wǎng)絡(luò)相關(guān)基站分流活務(wù)，從 而減少基站阻塞的可能性。當(dāng)?shù)讓泳W(wǎng)絡(luò)的基站障礙時，上層網(wǎng)絡(luò)的基站將自動接 替相關(guān)底層障礙基站提供服務(wù)，不會

7、造成話務(wù)丟失。通過提供立體空間面覆蓋解 決了高層建筑手機用戶通信問題。分層網(wǎng)的上層由于天線位置較高，電波可以以 較大的角度向下傳播，受障礙物阻擋的機會減小，從而改善了市區(qū)陰影地區(qū)的覆 蓋狀況。通過調(diào)整上下兩層網(wǎng)絡(luò)之間的接入關(guān)系，分層網(wǎng)絡(luò)可以達(dá)到均衡網(wǎng)絡(luò)話 務(wù)的LI的。同時，分層網(wǎng)建設(shè)還為基站密度飽和無法建設(shè)新基站的市區(qū)提供了一 種擴容手段。常規(guī)的無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分層是物理上的分層，不占用原網(wǎng)絡(luò)的基站，而是選擇 適當(dāng)?shù)攸c，重新投資基站設(shè)備另建新站，形成物理上獨立的分層。這種分層方法 建設(shè)時間長，投資大，短時間內(nèi)難以實現(xiàn)，而且對網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不是特別大，話務(wù)不 是特別繁忙的城市不能普遍適用。因此，大多數(shù)城市

8、至今仍未對其GSM網(wǎng)絡(luò)無線 結(jié)構(gòu)進行分層。以下介紹的是一種有別于常規(guī)物理分層的虛擬分層方法。3.1.2GSM網(wǎng)絡(luò)分析虛擬分層的具體做法是引入虛擬網(wǎng)絡(luò)概念，在原網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上不增加任何設(shè) 備，而是從現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)中選擇若干天線位置較高的基站，賦予這些站新的頻率, 加大其發(fā)射功率，適當(dāng)調(diào)整天線俯仰角，增大覆蓋范圉，同時修改相關(guān)小區(qū)的切 換參數(shù)和接人參數(shù)，使物理上歸屬底層網(wǎng)絡(luò)的某些基站，不僅要覆蓋原服務(wù)區(qū)，1/1還要擴大服務(wù)范圍，為相鄰的其它基站提供二次覆蓋，從而虛擬為上層網(wǎng)絡(luò)的一 個基站，承擔(dān)起上層網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)。這些虛擬為上層網(wǎng)絡(luò)的基站在物理上利用的是 原底層網(wǎng)絡(luò)的基站，但在網(wǎng)絡(luò)層次上和承擔(dān)的任務(wù)上，歸屬

9、上層網(wǎng)絡(luò)。虛擬為上 層網(wǎng)絡(luò)的基站之間建立切換關(guān)系后構(gòu)成一個相對獨立的完整網(wǎng)絡(luò)石加在原網(wǎng)絡(luò) 上提供原網(wǎng)絡(luò)二次覆蓋成為原網(wǎng)絡(luò)熱備份，從而實現(xiàn)分層網(wǎng)的功能。虛擬分層的方案在小區(qū)參數(shù)的設(shè)置上，參考了同心圓技術(shù)的小區(qū)參數(shù)設(shè)置，在網(wǎng) 絡(luò)層次上引進了虛擬網(wǎng)的概念，具有不增加任何設(shè)備、零投資的特點。通過重新 設(shè)置原網(wǎng)絡(luò)相關(guān)無線小區(qū)的參數(shù)（主要是接入控制參數(shù)、小區(qū)切換參數(shù)、功率控 制參數(shù)）即可虛擬出第二層網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)分層網(wǎng)功能，從而有效克服單層無線網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)的弊端。這種虛擬分層的方法靈活性高、易修正，是適應(yīng)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)發(fā)展水平 的普遍適用方法。半網(wǎng)絡(luò)規(guī)模發(fā)展到相、|程度后，運營商也可根據(jù)需要選擇物理 分層。基站分布圖

10、如下：3. 2網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的設(shè)計方案網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化作業(yè)的主要過程有：網(wǎng)絡(luò)普查、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、制定和實施優(yōu)化 方、PF人1-入一口* L _-丄J k BSC72人*BSC14AA/人入I a.RBKC17_ALAC：8421p人 人/ ；B遞Er務(wù)圖 3-1 現(xiàn)網(wǎng) GSM 基站分布A1/1案，檢查優(yōu)化效果并總結(jié)留檔。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是一項長期的、循序漸進的工作。 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是一個系統(tǒng)工程。它要求優(yōu)化人員對全網(wǎng)了解，優(yōu)化的對象是網(wǎng)絡(luò)，不 是單點，切切不可在不了解全網(wǎng)的悄況下，就開始優(yōu)化。網(wǎng)絡(luò)普查是進行網(wǎng)絡(luò)優(yōu) 化的準(zhǔn)備階段，它主要包括：1.資料調(diào)查調(diào)查本次優(yōu)化前的最新技術(shù)文件（如已有設(shè)訃、測試結(jié)果，上一次優(yōu)化的

11、技術(shù)總 結(jié)報告，用戶申告等），包括全網(wǎng)MSC、HLR、BSC, BTS的容量和所在的物理位置, 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，中繼電路數(shù)量及質(zhì)量，同步方式和信令方式，當(dāng)前網(wǎng)上本地用戶、漫 游用戶數(shù)及密度分布，用戶投訴的熱點地區(qū)等內(nèi)容。2.系統(tǒng)檢查利用操作維護中心（OMC）檢查網(wǎng)管上顯示的告警點；檢查BTS和BSC數(shù)據(jù)庫， 核實頻點分配、LAC劃分、載頻數(shù)量、鄰近小區(qū)關(guān)系，切換條件等；檢查交換機 數(shù)據(jù)庫，核實有關(guān)HLR、VLR無線網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。有時在網(wǎng)絡(luò)普查之后，就可發(fā)現(xiàn)明 顯不合理、需要優(yōu)化的方面，就可以制定和實施優(yōu)化。3.數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是在充分了解網(wǎng)絡(luò)運行狀態(tài)的前提下進行的。因此，數(shù)據(jù)采集是一個非 常重要的環(huán)節(jié)。

12、數(shù)據(jù)采集包括：4.通過交換操作維護中心進行數(shù)據(jù)釆集通過交換操作維護中心（OMC-S）可以獲得MSC話務(wù)統(tǒng)計， 包括網(wǎng)內(nèi)MSC、VLR、HLR、CCS6、小區(qū)，中繼群、錄音通知等，及網(wǎng)外側(cè)呼叫其他業(yè)務(wù)網(wǎng)（含固定網(wǎng)，130網(wǎng)，90網(wǎng)，長城網(wǎng)等）各方向的來去話務(wù)量。對于交換機可統(tǒng)計到各信令點 的信令負(fù)荷、忙時鑒權(quán)次數(shù)、忙時TMSI分配次數(shù)、VLR用戶數(shù)、關(guān)機或脫網(wǎng)用 戶數(shù)、業(yè)務(wù)類型使用頻率、忙時位置更新次數(shù)等。利用這些數(shù)據(jù)，結(jié)合GSM的當(dāng) 時運行情況，可修改MSC和BSC參數(shù)，減輕其工作負(fù)荷。5.通過基站操作維護中心進行數(shù)據(jù)采集1/1通過基站操作維護中心（0MC-R）可以獲得BSC話務(wù)統(tǒng)訃（MOC話

13、務(wù)量、MTC話務(wù) 量、位置更新、切換、小區(qū)話務(wù)量、話務(wù)信道和信令信道等）?？山y(tǒng)計小區(qū)內(nèi)主 被叫應(yīng)答率、TCH分配成功率、ICH分配失敗原因占有率、掉話率、忙時話務(wù)量、TCH平均占用時長、忙時占用冗H信道數(shù)、切換（來/去）鄰近小區(qū)及成功率， 切換失敗原因占有率等。利用這些指標(biāo)可分析該小區(qū)基站工作狀況及優(yōu)化方向。6.使用儀表在有線部分進行測量采集使用儀表在有線部分進行測量采集。將MPA7300信令測試儀跨接在A接口和A接口。MPA7300信令測試儀可啟動計數(shù)器記錄特定時段內(nèi)事件的發(fā)生次數(shù)， 并 實時跟蹤記錄CCS7信令。結(jié)合GSM規(guī)范，就可知道話音信道分配失敗過程中，各種原因所占比例；切換失敗過程

14、中，各種原因所占比例；掉話率等指標(biāo)。7.通過某些工具對無線接口進行測試采集8.借助測試儀表。測試手機及測試車等工具結(jié)合地理信息圖和網(wǎng)絡(luò)資源配置對無 線接口（Um）部分進行測試采集。1/1第四章本設(shè)計及改進方案在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期，往往把基站各相關(guān)的參數(shù)設(shè)置在有利于擴大基站覆蓋面的位置 上。隨著GSM用戶增多，網(wǎng)絡(luò)下斷擴建，基站越建越多，GSM無線網(wǎng)絡(luò)不斷向小 蜂窩一一微蜂窩結(jié)構(gòu)發(fā)展，原先的基站參數(shù)（如基站的輸出功率、無線高度、無 線增益、無線傾角等）設(shè)置已不適應(yīng)現(xiàn)在無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需要，必須進行調(diào)整。 山這個因素引起的基站優(yōu)化匸作量最大，涉及面也最廣，而且也是最迫切需要解 決的問題，因為這直接關(guān)系到整

15、個無線網(wǎng)絡(luò)能否順利擴容、增加無線網(wǎng)絡(luò)容量、 滿足用戶對GSM移動通信的需求等問題。對設(shè)在市內(nèi)高層建筑上基站的優(yōu)化，對設(shè)在低層建筑物上基站的優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)優(yōu) 化的關(guān)鍵是進行網(wǎng)絡(luò)分析與問題定位，現(xiàn)行GSM網(wǎng)絡(luò)存在問題主要從干擾、掉話、 話務(wù)分布的均衡與流向和切換等方面進行分析，分析依據(jù)是得到可靠的網(wǎng)絡(luò)數(shù) 據(jù)。1. OMC-C&S數(shù)據(jù)采集OMC數(shù)據(jù)釆集主要從OMC上UPLOAD現(xiàn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫進行分析， 容易發(fā)生問 題的數(shù)據(jù)有：基站小區(qū)結(jié)構(gòu)和語音信道數(shù)、BSIC、小區(qū)系統(tǒng)類型、信道類型、時 隙（包括子時隙）分配、小區(qū)跳頻方式、PWR功率等級，鄰區(qū)關(guān)系定義，以及小 區(qū)內(nèi)相關(guān)參數(shù)設(shè)置（系統(tǒng)消息數(shù)據(jù)、功率

16、控制數(shù)據(jù)）等。2.話務(wù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)OMC話務(wù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)是了解網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的一個重要途徑，它反映無線網(wǎng)絡(luò)的 實際運行狀態(tài)，包含了BSC整體性能指標(biāo)、小區(qū)TCH/SDCCH性能的測量、小區(qū)間 /內(nèi)切換性能測量、無線衰落率、接通與分配率等。3.測試數(shù)據(jù)的提取根據(jù)話務(wù)統(tǒng)訃和用戶的投訴情況進行路測，獲取最直接的網(wǎng)絡(luò)分布數(shù)據(jù)，測 試結(jié)果通過測試軟件VMS2WLE與BTS-CHI進行分析。路測數(shù)據(jù)有：測試區(qū)域內(nèi)基 站的相互地理位置、6個相鄰小區(qū)的方位、覆蓋以及相互切換情況等，規(guī)劃中要 確?；?/1經(jīng)緯度數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性以免造成鄰近小區(qū)的漏創(chuàng)與誤創(chuàng)。第五章總結(jié)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的工作是指對正式投入運行的網(wǎng)絡(luò)進行參數(shù)采集、數(shù)據(jù)分

17、析、找 岀影響網(wǎng)絡(luò)運行質(zhì)量的原因，并且通過參數(shù)調(diào)整和采取某些技術(shù)手段，使網(wǎng)絡(luò)達(dá) 到最佳運行狀態(tài)，使現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源獲得最佳效益，同時也對網(wǎng)絡(luò)今后的維護及規(guī) 劃建設(shè)提出合理建議。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化主要包括無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和交換網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化兩個方 面。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是一項長期的不間斷而且非常復(fù)雜的工作，有待于我們在實際工 作中進一步摸索總結(jié)。以上我們從理論和實踐上對我們在日常優(yōu)化中所遇到的如 室內(nèi)覆蓋、天線在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的作用、掉話現(xiàn)象等熱點問題以及網(wǎng)絡(luò)虛擬分層技 術(shù)進行了較為深入的探討。本文中所提出的一些分析問題、解決問題的思路和方 法都是本人的一些見解。1/1第六章參考文獻1郭梯云.移動通信西安電子科技大學(xué)岀版社2.張威.

18、GSM網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化-原理與工程人民郵電出版社3.戴美泰.GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化人民郵電出版社4韓斌杰.GSM原理及其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化機械工業(yè)出版社I/ l附錄:*Sd es AEJ)*，“ 4心OGas c-H*8”tnU4H1M鄧 3JI 2哄*V44fc?r，4M G0。鄧00$, v 7亦RGM“刊1| JIfi HX JCX2疋JS182J3XMMH EK -JT SQ Mro*5oe4v Q *2JG5SX*QymwSUkgf guavscwgj35包 3*AK* RjinN J*3HNJ wux9DwdT*(Wrr* g：CHMMRKT wAOTM4IM十MOM*:CO*)OVMkvCUar 址CCJgd-LJ4*.3”1, NMM鄧 3Ac“MIHJ：UVI.MKI 場住K*Co Jlrd圖 1 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化操作(U euMa cwrtCroWl*ar.T4JU，-JWJWI WBF25C1: K入：JEUto( mt Xmr Uf aYPE9ICE*IEEEORT|1IS.atwF.32S23IK:rw TWRMT二C Pa* tawilr沖rA O *圖 2 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化操作1/1HJ