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4.1高话务简要分析41

4.2方案简要分析42

4.3对于高校话务问题的几点考虑44

结束语46

致谢47

参考文献48

摘要

1993年，GSM网络在我国开始进入商业用途，距今有14年，目前我国GSM网络用户已超过3.7亿，网络规模和容量都居世界第一，我国通信网络面临着严峻挑战。

一方面由于移动用户数目的惊人发展，网络规模不断扩大，但频率资源匮乏，无线网络的频率复用系数越来越小，网络规模庞大导致出现的问题也越来越多样化和复杂化，此时单靠日常的维护已经无法切实地为广大移动用于提供高质量的移动通信服务。

另一方面随着竞争的激烈和用户的高要求，如何使网络达到最佳的运行状态，如何提高通信质量，提高网络的平均服务水平以及提高系统设备利用率，已经成为网络运营商的首要任务。

特别是我国GSM网络在扩容时普遍存在周期短，速度快的情况，导致工程中留下很多质量问题，需要在后期的网络优化中解决。

关键词：

GSM频率复用通信质量网络优化

引言

我国的GSM网络正在迅速的发展，最大的问题是城市通信热点的增多，以及农村的全面覆盖，为实现GSM网络无缝隙覆盖，保持高的通话质量，GSM网络优化工作任重道远。

移动通信网络的维护与固定电话网络的维护之间的差别是很大的，最大的区别是移动通信网络的不可以预知性，比如周围环境，话务量等。

另外，网络规划中有大量的小区设计参数，这在固定电话网中是没有的，这些小区设计参数大多数是可以调整的，比如接入电平门限，切换电平门限，相邻小区定义，频率配制等，他们会直接影响网络的服务质量，所以为了保证整个移动网络的服务质量，就必须不停的观察和检测整个移动网，找出并排除故障，提高网络质量（如提高接通率，提高话音质量，降低掉话率等），这是网络优化的基本任务，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，到日常维护，网络优化的历程，并进入循环，对相对稳定的GSM网络加强优化工作，搞好运行维护，提高通信网络质量。

本文分四个部分进行讨论，首先介绍GSM系统的构造，网络接口等基本知识。

然后在第二部分中对优化工作目标和流程进行介绍，第三部分介绍室内网络覆盖的优化。

第四章对掉话的原因进行分析和解决。

所以本文从理论技术方面对GSM网络优化进行探讨，在实际应用中，要根据不同的情况选择不同的优化方案。

1GSM系统简介

1.1GSM系统结构

GSM（GlobalSystemforMobileCommunications；

全球移动通信系统）主要分交换部分和无线部分。

其中交换部分和PSTN网很类似，而无线部分是GSM网络特有的由于无线特有的移动行，复杂性，以及传播条件恶劣所带来的衰落等原因，直接影响了无线通信的质量，所以无线部分是优化的重点对象。

一套完整的GSM蜂窝系统主要由：

MS（移动台），BSS（基站子系统），NSS（交换网络子系统），OSS（操作支持子系统），这四大部分组成，GSM系统结构如图1所示。

图1：

GSM系统结构

1.1.1MS（移动台）

移动台就是常说的“手机”，它是GSM系统的移动客户设备部分，它由两部分组成，移动终端（MS）和客户识别卡（SIM）。

MS可完成话音编码、信道编码、信息加密、信息的调制和解调、信息发射和接收。

SIM卡就是“身份卡”，它类似于现在所用的IC卡，因此也称作智能卡，存有认证客户身份所需的所有信息，并能执行一些与安全保密有关的重要信息，以防止非法客户进入网络。

SIM卡还存储与网络和客户有关的管理数据，只有插入SIM后移动终端才能接入网络进行正常通信。

1.1.2BSS（基站子系统）

BSS系统是在一定的无线覆盖区中由MSC控制，与MS进行通信的系统设备，它主要负责完成无线发送接收和无线资源管理等功能。

功能实体可分为基站控制器（BSC）和基站收发信台（BTS）。

BSS在GSM网络的固定部分和无线部分之间提供中继，一方面BSS通过无线接口直接与移动台实现通信连接，另一方面BSS又连接到网络端的移动交换机。

1.1.3NSS（网络子系统）

网络子系统主要完成GSM系统的交换功能和用于拥护数据与移动性管理，安全性管理所需的数据库功能。

（1）移动业务交换中心（MSC）

是GSM网络系统的核心，是对位于它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成会话路交换的功能实体，也是移动通信系统与其他公用通信网之间的接口。

（2）访问用户位置寄存器（VLR）

VLR是一种用于存储来访问用户位置信息的数据库，用于寄存所有进出本交换机服务区域用户的信息。

VLR也存储两类信息：

一是本交换区用户参数，该参数从HLR中获得的。

二是本交换区MS的LAI。

（3）归属用户位置寄存器（HLR）

归属用户位置寄存器（HLR）是GSM系统的中央数据库，存储着该HLR控制的所有存在的移动用户的相关数据。

一个HLR能够控制若干个移动交换区域以及整个移动通信网，所有移动用户重要的静态数据都存储在HLR中，这包括移动用户识别号码、访问能力、用户类别和补充业务等数据。

HLR还存储且为MSC提供关于移动用户实际漫游所在的MSC区域相关动态信息数据。

这样，任何入局呼叫可以即刻按选择路径送到被叫的用户。

（4）鉴权中心（AUC）

GSM系统采取了特别的安全措施，例如用户鉴权、对无线接口上的话音、数据和信号信息进行保密等。

因此，鉴权中心（AUC）存储着鉴权信息和加密密钥，用来防止无权用户接入系统和保证通过无线接口的移动用户通信的安全。

AUC属于HLR的一个功能单元部分，专用于GSM系统的安全性管理。

（5）移动设备识别寄存器（EIR）

移动设备识别寄存器（EIR）存储着移动设备的国际移动设备识别码（IMEI），通过检查白色清单、黑色清单或灰色清单这三种表格，在表格中分别列出了准许使用的、出现故障需监视的、失窃不准使用的移动设备的IMEI识别码，

1.1.4操作支持子系统（OSS）

操作支持子系统（OSS）需完成许多任务，包括移动用户管理、移动设备管理以及网路操作和维护。

移动用户管理可包括用户数据管理和呼叫计费。

用户数据管理一般由归属用户位置寄存器（HLR）来完成这方面的任务，HLR是NSS功能实体之一。

用户识别卡SIM的管理也可认为是用户数据管理的一部分，但是，作为相对独立的用户识别卡SIM的管理，还必须根据运营部门对SIM的管理要求和模式采用专门的SIM个人化设备来完成。

呼叫计费可以由移动用户所访问的各个移动业务交换中心MSC和GMSC分别处理，也可以采用通过HLR或独立的计费设备来集中处理计费数据的方式。

移动设备管理是由移动设备识别寄存器（EIR）来完成的，EIR与NSS的功能实体之间是通过SS7信令网路的接口互连，为此，EIR也归入NSS的组成部分之一。

网路操作与维护是完成对GSM系统的BSS和NSS进行操作与维护管理任务的，完成网路操作与维护管理的设施称为操作与维护中心（OMC）。

1.2GSM网络接口

在实际的GSM通信网络中，由于网络规模不同，运营环境不同和设备生产厂家的不同，上述的各个部分可以有不同的配置方法。

为了各个厂家所生产的设备可以通用，各部分的连接必须严格符合规定的接口标准以及相应的协议。

1.2.1主要接口

GSM系统的主要接口是指A接口、Abis接口和Um接口。

这三种主要接口的定义和标准化可保证不同厂家生产的移动台、基站子系统和网络子系统设备能够纳入同一个GSM移动通信网运行和使用，主要接口示意图如图2所示。

图2：

主要接口示意图

1.2.2网络子系统内部接口

网络子系统内部接口包括B、C、D、E、F、G接口，NSS内部接口如图3所示。

1.2.3GSM系统与其它公用电信网接口。

GSM系统通过MSC与公共电信网互连。

一般采用7号信令系统接口。

其物理链接方式是MSC与PSTN或ISDN交换机之间采用2.048Mb/s的PCM数字传输链路实现的。

图3：

NSS内部接口

1.3频率配置

1.3.1工作频段

GSM900M频段：

上行890～915MHz（移动台发，基站收）；

下行935～960MHz（基站发，移动台收）；

收、发频率间隔为45MHz。

移动台采用较低频段发射，传播损耗较低，有利于补偿上、下行功率不平衡的问题。

由于载频间隔是0.2MHz，因此GSM系统整个工作频段分为124对载频，其频道序号用n表示，则上、下两频段中序号为n的载频可用公式（1-1）和（1-2）计算：

上频段：

MHz（1-1）

下频段：

MHz（1-2）

式中：

n＝1～124。

例如n＝1，

MHz，

MHz，其它序号的载频依次类推。

每个载频有8个时隙，因此GSM系统共有124×

8＝992个物理信道。

1.3.2干扰保护比

同频干扰保护比：

C/I（载频/干扰）≥9dB；

邻频干扰保护比：

C/I（载频/干扰）≥－9dB；

载频偏离400kHz时的干扰保护比：

C/I（载频/干扰）≥－41dB；

工程设计时需对以上的C/I值另加3dB余量。

1.4信道分类

无线子系统的物理信道支撑着逻辑信道。

逻辑信道可分为业务信道（TCH）和控制信道（CCH）两大类，其中后者也称信令信道，GSM系统信道如图4所示。

1.4.1业务信道

业务信道TCH主要传输数字话音或数据，其次还有少量的随路控制信令。

（1）话音业务信道。

载有编码话音的业务信道分为全速率话音业务信道（TCH/FS）和半速率话音业务信道（TCH/HS）两者的总速率分别为22.8kb/s和11.4kb/s。

（2）数据业务信道。

在全速率或半速率信道上，通过不同的速率适配和信道编码，可使用不同的速率业务。

图4：

GSM信道系统

1.4.2控制信道

控制信道（CCH）用于传送信令和同步信号。

它主要有三种：

广播信道（BCH）、公共控制信道（CCCH）和专用控制信道（DCCH）。

（1）广播信道（BCH）：

广播信道是单方向控制信道，用于基站向移动台广播公用的信息。

传输内容主要是移动台入网和呼叫建立所需要的有关信息。

其中又可分为：

频率校正信道（FCCH）、同步信道（SCH）、广播控制信道（BCCH）。

（2）公共控制信道（CCCH）：

CCCH是一种双向控制信道，用于呼叫接续阶段传输链路连接所需要的控制信令。

寻呼信道（PCH）、随机接入信道（RACH）、准许接入信道（AGCH）。

（3）专用控制信道（DCCH）：

DCCH是双向控制信道，其用途是在呼叫接续阶段以及在通信进行当中，在移动台和基站之间传输必须的控制信息。

独立专用控制信道（SDCCH）、慢速辅助控制信道（SACCH）、快速辅助控制信道（FACCH）。

2GSM网络优化目标和流程

网络优化是高层次的维护工作，是通过采用新技术手段以及优化工具对网络参数及网络资源进行合理的调整，从而提高网络质量的维护工作。

可采用室内分布、跳频、同心圆技术、DTX、功率控制等手段减少干扰，增大网络容量，改善无线环境；

通过调整天线角度，增益，方位角，俯仰角以及功率大小，选择最佳站址，调整载频配置，均衡话务分布，改善网络质量，获得最佳覆盖效果等等。

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