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移动通信网优基础知识培训


网络优化基础知识培训
中国移动通信江苏公司无锡分公司网络部

1

目录

目 录

Contents

GSM移动通信网 GSM无线技术 网络优化

2

一、通信网基础

电信网
构成多个用户相互通信的多个电信系统互连的通信体系,是 人类实现远距离通信的重要基础设施,利用电缆、无线、光纤或 者其它电磁系统,传送、发射和接收标识、文字、图像、声音或 其它信号。

组成要素
终端设备(固话、手机、数据卡……) 传输链路(电缆、无线、光纤……) 交换设备(交换机、路由器、基站……)

3

一、通信网基础(续)

按服务区域分
? 移动通信网 ? 本地电信网 ? 农村电信网 ? 长途电信网 ? 国际电信网

按交换方式分
? 电路交换

? 报文交换
? 分组交换 ? 宽带交换

按传输媒介分
? 电缆 ? 光缆 ? 无线 ? 微波、卫星

按电信业务种类分
? 电话

? 电报
? 数据通信 ? 有线电视网

4

一、通信网基础(续)

5

一、通信网基础(续)

6

二、GSM系统基本结构

BTS BTS BSC

EIR

AUC

MSC

PDN PSTN ISDN
HLR

MS

BTS

BTS

VLR

MS

BTS BTS

BSC
MSC

OMC

公共网 网络子系统
7

移动台

基站子系统

二、GSM系统网络组成

终端设备
车载台 手持终端 专用设备:定位、监控用 终端

网络设备
基站(BTS) 基站控制器(BSC) 交换机(MSC/VLR, GMSC, TMSC, STP) 归属位臵寄存器(HLR) 短信中心(SMSC) 操作维护系统

网络接口设备
有线或无线传输设备

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三、GSM系统名词解释

MS(Mobile Station)
Mobile Equipment 移动终端,如手机,车载台 Subscriber Identity Module(SIM) SIM卡,含各种用户信息

9

三、GSM系统名词解释(续)

BSC(Base Station Controller)
基站控制设备( 处理所有与无线信号有关的工作:小区切换、小区 配臵、控制和管理所连接的BTS 、无线信道分配和管理)

MSC(Mobile Service Switching Center)
移动业务交换中心(负责移动用户的呼叫建立) MSC服务区可由一至多个LA组成

用户所在的MSC/VLR地址存于HLR中

GMSC(Gateway MSC)
MSC关口局(连接MSC和其它网络如PSTN)

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三、GSM系统名词解释(续)

HLR(Home Location Register)
归属位臵寄存器(与GMSC、MSC、AUC相连。数据库存放属于该寄 存器的所有用户数据,如MSISDN、IMSI、目前用户所在MSC/VLR 号、用户申请的各种业务。负责向VLR发送用户数据)

VLR(Visitor

Location Register)
拜访位臵寄存器(临时存放 在该地的手机用户的用户数 据,是临时的HLR。如 MSISDN、IMSI、目前用 户所在LAI、用户申请的各 种业务)

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三、GSM系统名词解释(续) BTS(Base Transaction Station)
基站(负责无线信号收发)

全向基站
信号发射、接收均为360度范围 容量小,一般不多于4个载频 设备简单,主要用于话务量较低的地区

定向基站
一般分3个扇区,发射、接收均有方向性 可做大容量基站

特殊情况下,可配臵4扇区基站

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四、GSM使用频段

GSM900
上行(移动台发,基站收):890-915MHz 下行(基站发,移动台收):935-960MHz

GSM1800
上行:1710-1785MHz 下行:1805-1880MHz 我国规定1710-1755,1805-1850MHz为GSM1800频段

双工时隙(MHz)
GSM900:45MHz GSM1800:95MHz

射频带宽:200Hz
调制方式 高斯最小频移键控(GSM),BT=0.3
13

四、GSM使用频点

为方便使用,将GSM的可用频点进行了编号
GSM900 F(n) = 890 + 0.2n 其中 1 <= n <= 124 我公司目前使用890~909MHz,对应频点为0~95 GSM1800: F (n) = 1710.2 + 0.2(n - 512) 其中 512 <= n <= 885 我公司目前使用1710~1720MHz,对应频点为512~561,共50个

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五、GSM的无线覆盖

GSM无线覆盖由许多六边形小区组成 根据需要,有定向和全向两种小区

15

五、GSM的无线覆盖(续)

基站(室外)

基站(室内)

16

五、GSM的无线覆盖(续)

GSM小区
移动小区的理想形状 是正六边形,许多小区 成蜂窝状排列,所以也 叫蜂窝小区或宏小区。 其有效覆盖范围决定于 基站和移动台的发射功 率、天线高度、传播损 耗、接收灵敏度、受干 扰情况等因素,一般为 几百米~几公 里。

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五、GSM的无线覆盖(续) GSM的无线覆盖
基站可位于小区中心,采用全 向天线,称为中心激励。 基站也可位于正六边形顶 点 (相隔设臵),采用120度或60 度定向天线,称为顶点激励。

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六、GPRS

GPRS(通用分组无线业务)是 GSM标准化组织制定的一套标 准,以实现移动分组数据业务

GPRS的实现是在GSM网络上 增加分组数据服务设备,并对 GSM无线网络设备进行升级, 从而利用现有的GSM无线覆盖 提供分组数据业务

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七、GPRS网络和GSM网络

PSDN IP / X.25

GSM 900/1800
PSTN

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八、新增GPRS网络节点

在GSM网络中,GPRS引入了SGSN、GGSN两个 新的网络节点,从而使得用户能够在端到端分组模 式下发送和接收数据
SGSN (服务GPRS支持节点) 负责GPRS移动性管理,数据压缩,加密和计费,类似于GSM中 的MSC GGSN(网关GPRS支持节点)

提供分组数据网的路由,协议转换,类似于GSM中的GMSC

21

九、GPRS网络结构图
Voice Data MSC/VLR

ISDN

GSM+GPRS

SGSN

HLR

GGSN GPRS Backbone Internet

GPRS Mobile

22

十、网络发展趋势

23

目录

目 录

Contents

GSM移动通信网 GSM无线技术 网络优化

24

一、无线接口概述

Um BSC
BTS MS

其他MSC

PSTN ISDN

A-bis接口

A接口

Um
BTS

MAP接口

HLR/AUC/LR MS BTS

OMC

SMC

Um
25

二、无线接口(Um口)分层结构

网络应用层(L3)

通信管理(CM) 移动和安全管理(MM) 无线资源管理(RR)

数据链路层(L2)

综合处理

RACH

BCCH

AGCH/PCH

SDCCH

SACCH

TCH

FACCH

TCH0 TCH1 TCH2 。。SACCH 。。TCH25 IDL

物理链路层(L1)

复帧
26

三、无线接入技术

时间 FDMA

时间

TDMA

频率

频率

时间 CDMA 码

频 率
27

三、语音信号处理过程

20ms

语音

A/D

8KHz,13bit

分段 语音编码

13kbit/s

信道编码

22.8kbit/s

33.8kbit/s

交织

加密

突发脉冲

调制

发送

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四、TA时间提前量

这样下去不行,得让手机提前
一个TA值时间发给我!!

TA
传播时延t

传播时延t

29

五、跳频技术

频率

f0 f1

f2
f3 f4 帧

时间

30

五、跳频技术(续)

不同时隙发射频点在不断地改变;

GSM采用的是SFH,慢速跳频;
跳频的优点
衰落分集

干扰源分集

跳频种类
基带跳频

综合跳频

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六、DTX不连续发射
DTX: 不连续发射(Discontinuous Transmission ) 在语音间歇期关闭发射

?

VAD: 语 音 激 活 检 测 (Voice Activity Detection)
?

码变换器实现

仅发射静音指示帧
接收端码变换器产生舒适噪声

延长电池寿命 降低干扰

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七、功率控制
延长电池寿命 ? 降低网络干扰 ? 包括上行功控和下行功控 ? 功率控制基于电平和质量 ? BSC、BTS是判决者
?

功 率 控 制

信号 电平

目标电平值: e.g. -85 dBm

BCCH载频不参加 功率控制
时间

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八、时隙和帧结构
频率

200kHz

BP 15/26ms 隙缝

时间

34

八、时隙和帧结构(续)
1 帧 超1 8 A 3 257 秒 超 0 帧6 D ( 836 ) 高4 =5 T 帧 =8 2 4 M 小 2 7 时 秒 分 0 毫

0 T C H SH A/ C C T F H A C C

1

2

3

4 2 5 0 4 2 6 0 4 7 2 0 4 2 4 0 B C C H C C C H SH D C C 4 7 4 8 2 4 4 9 5 0

1 =6 A 6 ) 超2 M . 秒 帧T 帧 1 D ( 3 1 2 0 0 1 2 1 3

2 5

1 =D ( ) 复T 帧m 帧M 1 s 2 A 2 6 0 0 1 2 4 2 5 0

1 = D ( 3) 复T 帧0 s 帧 M 3/ m 5 A 0 1 6 1 1 4 9 5 0

1 A 时 0 4 m T 帧 ( = 5) D =隙/ M8 1 6 1 2 2. 6 s 0 1 2 3 4 5 6 7

1 =. 比 期 6 7 ) 时6 特 ( 0 m 隙5 持1 =7 1 5 2 续 / 5 . 2 5 s ( 续 /=u 1 持4 3 s 比 期3 8 特: . 8 1 6) T B 常 序B 3 规列 突( 发N ) T B 频突( 率发F 校 序B 正列 ) 3 T B 信3 息 比 特 9 同 序B 3 步列 突( 发S ) T B 接 序B 入列 突( 发A ) 3 同4 步 序 列 1 5息 8 比 信 特 2练 6 序 训 列 固1 定 2 比 特 4 扩练 展序 的列 训6 4 T B 信3 息 比 特 6 3 信3 息 比 特 9 5息 8 比 信 特 G TP B 8 . 2 3 5 T尾 B比 : 特 G TP B 3 5 8 . 2 G 护 P : 保 期 TP B G 8 . 2 3 5

G2 P5 6 8 .

35

九、逻辑信道分类

逻辑信道
通用信道 (CCH) 专用信道 (DCH)

广播控制信道 (BCCH)

通用控制信道 (CCCH)

控制信道

话音信道 (TCH)
TCH/H

FCCH SCH

BCCH (系统消息)

PCH

AGCH

RACH

SDCCH

FACCH

TCH/F

SACCH

TCH/9.6F TCH/ 4.8F, H TCH/ 2.4F, H

36

九、逻辑信道分类(续)

关机状态

搜寻频率校正脉冲 搜寻同步脉冲 解读系统消息

FCCH SCH BCCH PCH RACH AGCH SDCCH SDCCH TCH FACCH

空闲状态

侦听寻呼消息
发送接入脉冲 信令信道分配
专用模式

呼叫建立

话音信道分配
通话 呼叫释放
空闲状态

37

十、移动台开机登记过程

移动台关机 移 动 台 状 态
MS不能应答寻呼消息,网络不能达到MS

移动台开机,但空闲
系统可以成功地寻呼MS,MS被 认为是“附 着”。

移动台忙
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。

38

十、移动台开机登记过程(续)
扫描124个RF信号和测量信号平均强度 锁定至强度最大的RF信号

锁定至次强的RF信号

搜索FCCH判定其是否为BCCH载波
NO 是否是一个BCCH载波 YES

MS读取同步并读取BCCH信息
NO 是否是要接入的PLMN YES YES 小区是否BAR掉 NO C1》=0? YES

NO

锁定至这个小区
39

目录

目 录

Contents

GSM移动通信网 GSM无线技术

网络优化

40

网络优化

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。

网络优化是一个长期的过程,它贯穿于网络发展的全 过程。

-韩斌杰 《GSM原理及其网络优化》

41

一、工作内容 网络规划
基站选址 天线高度 方位角 下倾角 载频数量 网络调整、割接 ……

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一、工作内容(续) 工程配合
新站入网 网元入网割接 网优工程配合 ……

43

一、工作内容(续)
指标优化
指标名称 基站退服率 覆盖延伸系统中断率 掉话率 网络接通率 短信全程接通率 PDP激活成功率 无线接入成功率 超忙小区比例 半速率话务占比 合计 基准值 -1.2% 1.1%(A) 1.3%(E) 91% 95.5% 97% 98% 1% 挑战值 -0.8% 0.9%(A) 1.1%(E) 95% 98% 99% 99% 0.6%(A) 0.3%(E) 考核分值 4 3 9 1 1 1 4 4

非农村12%
农村15%

非农村8%
农村10%

1.5
1.5 30

44

一、工作内容(续)
投诉处理
网优需求
工单号 网络 调整 原因 网络 调整 要求 20050429 紧急级别 紧急 流水号

高田有用户投诉话音断续,基本确诊为高田4136b第三块载频故 障。 更换高田4136b -2载频

拟发时间
审核时间

04.29

拟发人
审核人

林煦晖

联系电话
审核意见

45

一、工作内容(续)
DT/CQT测试

本次测试的总体结 果看,覆盖率良好 为99.97%。话音 质量良好为 97.10%。共发起 呼叫10次,全部成 功,接通率100%。 共有2次掉话。本次 测试共提了6个调整 建议,其中更改频 点4个,增加邻区关 系2个。

46

一、工作内容(续)
创新课题

NPAS 网络神探 网络健康指数 ……

47

二、问题发现

性能统计
从统计数据出筛 选出超出门限值 的小区,针对性 地进行详细分析 和优化。

48

二、问题发现(续)

用户投诉
2.(未走工单)用户反映宜兴丁山罗父涧晤信号不好,打电话 时断时续。处理过程:我处到现场测试查询,发现是基站断电 所致,已联系基站代维人员解决,具体情况已与用户解释,用 户表示谅解。

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二、问题发现(续) DT/CQT测试
本次测试的总体结 果看,覆盖率良好 为99.97%。话音 质量良好为 97.10%。共发起 呼叫10次,全部成 功,接通率100%。 共有2次掉话。本次 测试共提了6个调整 建议,其中更改频 点4个,增加邻区关 系2个。

50

二、问题发现(续) 主动发现
?内部用户投诉 ?网络神探 ?……

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三、网优工具

OSS(Configuration)
查看现网参数
查看现网性能 修改现网参数 …… Command Handling WinFIOL CNA(Cellular Network Administration)

52

三、网优工具(续)

OSS(Performance)/NPAS

53

三、网优工具(续)

TEMS

TEMS手机

笔记本电脑

TEMS分析软件

54

三、网优工具(续) Piano/MCOM

55

三、网优工具(续)

Excel

56

感 谢 参 与
Thanks for Your Time

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