08通信欧阳锦波Word文件下载.docx
《08通信欧阳锦波Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《08通信欧阳锦波Word文件下载.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
2.2天线分裂技术28
2.2.1天线分裂技术的概念28
2.2.2天线分裂技术的原理29
2.2.3天线分裂技术在GSM网络优化中的应用30
第3章结束语34
致谢35
GSMMobileCommunicationSystemNetworkOptimizationResearch
――TheTechnologyofAntenna-dividedUseintheNetOptimizeofGSM
Abstract
WiththeGSMhigh-speedmobilecommunicationtechnology
development,networkoptimizationhasbecomeanimportantpartofthe
mobilecommunicationnetworkoperationandmaintenancework,theaim
istoimprovethequalityofnetworkcommunication,toimprovethe
serviceimage,andtofullytapthenetworkresources.Allcommission
merchantshavepaymoreattentioninhowtoimprovethequalityof
mobilecommunicationnetworksystem.Thisarticleexpoundsonthe
technologyofantenna-dividedwhichisanon-normalmethodinnetwork
optimizingworking.Thetechnologycanoptimizenetandimprovethenet
qualitybydividingandadjustingtheantennaofuniformzone.Itis
usedforresolvingofmanynetworkproblems,whichalwaysbeconnected
withclosingbuildingsornarrowplacescoveredcomplexthingsinmany
areas.
Keywords:
mobilecommunicationGroupedSpecialMobilenetwork
optimizationexchange-dataantenna-divide
21世纪移动通信技术得到高速发展，从90年代的模拟移动通信
网络技术发展到21世纪的数字移动通信网络技术，即移动通信从1GTACS
系统向3GGSM系统发展，解决了模拟移动通信网络中的用户容量、话音质量、
数据传输等技术瓶颈问题，同时大大减少了运营商经营成本。
近几年来，数
字移动通信技术得到飞速发展，我国数字移动电话用户目前已增长至将近3
亿用户，数字移动电话改变了人们的生活方式。
随着移动电话的普及，人们对数字移动通信网络所能提供的众多功能服
务及网络的服务质量要求越来越高，为满足人们的使用要求，运营商们对GSM
网络不断升级优化，我国目前数字移动通信技术已发展到2.5GGPRS系统，
进一步发展到2.75GEDGE系统，并发展到了3GCDMA系统，大大提高了移动
通信网络的数据通信速度，同时衍生出更多的数字通信功能。
如何提高数字
移动通信网络质量，称为网络运营商最为关心的问题。
网络优化，是对整个
移动网络资源进行合理的调配和调整，最大限度的提高网络质量及服务水平。
网络优化是一个长期的复杂的艰巨的系统工程，是移动通信服务运营商提高
服务水平，保障通信质量的重要工作内容。
当前运营商都有专门的系统网络优化部门，通过一些常规的网络优化手
段，如路测（DT）、拨测（CQT）收集网络数据，进行用户接通率、掉话率、
切换成功率等数据的分析，对网络的覆盖天线及交换数据等等进行调整，达
到网络优化的目的。
本文所阐述的天线分裂技术，是网络优化中的非常规方
法，它针对一些建筑物密集，周边覆盖复杂的狭长地段存在的网络问题，通
过对统一小区的覆盖天线进行分裂调整，达到网络优化目的，改善网络质量。
第1章GSM移动通信网络及网络优化概述
1.1ＧＳＭ移动通信网络系统简介
１.1.1ＧSＭ网络系统
GSＭ数字蜂窝通信系统的主要组成部分可分为：
网网络系统，基站子系统及移动台。
基站
子系统BS由基站收发台BST和基站控制器BSC组成。
网络系统由移动交换中心操MSC，操
作中心OMC和本地位置寄存器HLR，访问位置寄存器VLR，鉴正中心AUC和设备标志寄存
器ERI等组成。
移动台ＭＳ即是手机或车载台、可以配有终端设备和终端适配器，也可以是独立的带
收发终端设备ＰCS手机。
例如诺基亚８８１０。
摩托罗拉９２８等手机，都是Pｃｓ手机，
只要GSM网络提供此类业务，便可以通过无线接口，收发电子件等。
具有综合功能的智能
轻便移动台是今后移动台的发展方向之一。
基站收发台ＢＴｓ包括无线传输所需要的各种软件硬件，例如：
发射仇。
接收机，支
持各小区结构所需要的天线（例如：
全向。
扇形。
墨状和链状等，在网络信号覆盖的区域
内，尽量做到不存在信号空隙。
）连接基站控制器的接口电路，收发本身所需要的检测和
控制装置等。
基站控制器Ｂｓｃ是基站收发台和移动交换中心，操作维护中心之间的连接口，为它
们之间的信息交换提供服务。
一个基站控制器通常控制几个基站收发台，其主要功能是进
行无线信道管理，实施呼叫和通信链路的建立和拆除，并为本区内移动台的跨区切换进行
控制等。
移动交换中心ＭＳＣ是络的核心，其主要功能是对位于本ＭＳＣ控
制区域内的移动用户进行通信控制和管理。
例如：
（１）信道的管理和分配；
（2）呼叫的处理和控制；
（３）跨区切换和漫游控制；
（4）用户位置信息的登记和管理；
（5）用户号码和移动台号码的登记和管理
（6）服务类型的控制
（7））对用户实施鉴权；
（８）为系统中连接别的、Ｍｓｃ以及为其它公用通信网络，如共用交换电信网PSTN，综
合业务数据网ISDN和共用数据网ＰＤＮ提供链路接口，保证用户在转移和漫游过程中实
现元间隙的服务。
可见，ＭＳＣ的功能与固定网络的交换设备有相似之处（如呼叫的连
接和信息的交换），也有特殊的要求（如无线资源的管理和适应用户移动性的控制等）。
本
地用户位置寄存器ＨＬＲ是用来存储本地用户位置信息的数据库，在蜂窝通信网中，通常
设若干个ＨＬＲ，每个用户都必须在某个ＨＬＲ中登记。
登记的数据内容分为两类：
一种
是永久性的参数，例如：
用户号码，移动台号码，接人的优先等级，预定的业务类型以及
保密参数等等。
另一种是临时的，会随时更新的参数，例如：
当前用户所处的位置的有关
参数，即使用户漫游到ＨＬＲ所服务的区域之外，ＨＬＲ也要登记由该区传来的位置信息，
这样便可保证当呼叫任一个不知处于哪一个地区的移动用户时，均可由该移动用户的本地
位置寄存器获知它当时处于哪一个地区，进而建立起通信链路。
访问用户位置寄存器VLR是用于存储来访用户位置信息的数据库。
一个ＶＬＲ通常
为一个ＭＳＣ控制区服务，也可为几个相邻MＳＣ控制区服务。
当移动用户漫游到新的Ｍ
ＳＣ控制区时，它必须向该地区ＶＬＲ申请登记。
ＶＬＲ要从该用户的ＨＬＲ查询其有关
的参数，要给该用户分配一个新的漫游号码ＭSＲＮ，并通知其ＨＬＲ修改该用户的位置
信息，准备为其它用户呼叫此移动用户时提供路由信息。
如果移动用户由一个ＶLR服务区
移动到另一个VＬＲ，删除此移动用户的位置信息。
鉴权中心AUC的作用是可靠地识用户
的身份，只允许有权用户接人网络并获得服务。
设备标志寄存器ＥIＲ是存储移动数的数据库，就显得很重要了，设备标志寄存器Ｅ
IＲ储存的移动台设备参数必须与用户实际使用的移动台参数相一致，否则，便不提供某
些类型的服务，若不同的移动台设备参数完相同。
便有可能引起鉴别和监视时出现混乱。
操作和维护中心ＯＭＣ的任务是进行滥控操作，例如系统的报答，备用设备
的激活，系统的故障诊断与处理，话务量的统计和数据的记录与传递，以及各种资料的分
析和显示等等。
以上概括地介绍数字蜂窝系统中各个主要部分的功能。
但是络中，
由于网络规模的不同，营运环境的不同和设备生产厂家的不同，以上各个部分可以有不同
的配置方法，如ＭＳＣ和ＶＬＲ合并在一起，或者遵守ＣＣＩＴT建议的公用陆地移动通
信网ＰＬＭＮ接口标准，采用７号信令支持进行所需的数据传输等。
至于ＧＳＭ的区域划
分，号码和地址的识别。
信息传输等具体过程，鉴于本资料的目的，在这里便不深入介绍
了。
1.1.2．ＧSＭ移动台
（１）ＧＳＭ移动台必须配合用户识别模块（SIM卡）使用才能合法地接人ＧＳＭ通信网
络，进行信息交换）否则便不能使用，不用ＳＩＭ卡的移动台只限紧急呼叫。
用户在购机
入户时便会领到一张ＳＩＭ卡，里面包含了所有属于本用户的信息，包括鉴权和加密信息，
呼叫限制，缩位拨号等。
它与网络数据库中储存的信息相
一致。
ＳＩＭ卡是国际统一标准的智能ＩＣ卡，里面带存储器可以存储数据，例如：
ＧＳＭ
网络上使用的ＳＩＭ卡里面带有个人识别码ＰIＮ码，ＰＵＫ码等，XX进入将会导
致“锁卡”。
（2）移动台按功能分为三类
A、基本型
与常规电话业务一样，此类移动台通过无线信道与基站构成传输链路，再由基站经移动
交换中心将移动台接人公用交换网，这样，它可以象公用交换网中的有线用户一样获得应
有的各种电信业务。
基本型移动台主要用于电话业务。
同样具有送。
受话音功能，能产生
振铃音。
示忙音、回铃音等信音。
Ｂ、ＭＳ一１型
此类移动台还可用于１ＳＤＮ业务，直接提供S接口，与ISDN标准终端相连，窄带ISDN
标准中２B+D的B信道速率为６４ｋｂｉｔ／S，无法在GSM系统的无线信道中输。
该信道
传输速率最大９.６ｋｂｉｔ／ｓ。
因此，在ＭＳ一１型移动台中具有码率调整功能，将
２B+D变换为９．６ｋｂｉ/ｓ＋ＤＭ。
Ｃ、ＭＳ一2型
此类移动台还可用于非１ＳＤＮ标准终端，信道最高速率９．６ｋbit/s，非１ＳＤＮ标
准的终端设备也可以通过适配器接到ＭＳ一１型移动台上。
移动台还可以通过一些接口与
其它一些终端设备连接，例如个人计算机。
传真机：
同时，移动台本身也可以增加部分PC
机功能，通过无线接口接人公用网，再与其他络网络连接，交换信息，例如接人互联网等
等。
移动台发射机输出功率又分为５个等级，如下表所示，移动台本身可以根据基站的指
令调整发射输出功率。
每一步为：
２ｄＢ：
（３）ＧＳＭ移动台的基本性能要求（见表１），表中项目Ｍ表示强制项，任何厂家生产
的ＧＳＭ移动台都必须实现这些特征，０表示可选项。
（4）（ＧＳＭ移动台的枝术指标（详见表２）。
应该注意，GSM网络采取时分多址ＴＤＭＡ
体制的数字蜂窝系统。
发射机射频功率输出，采用脉冲（ｂｕｒｓｔ）形式，一个脉冲对
应于无线信道的一个时隙。
移动台只有在所分配的时隙中才输出射频功率。
因此，其输出
射频频谱形式受调制和开关瞬态两种因素作用的影响。
所谓开关瞬态是指在一个时隙内，
输出功率从零件上升到预定值，以及从预定值下降到零件的动态过程。
因此，用频率计是
难以测出ＧＳＭ移动台的输出信号的，必须用频谱分析仪才能测到。
（５）ＧＳＭ移动台的电路组成方框图
A.移动台的电路原理方框图
已接收流程方框图
C.发射流程方框图
对于不同厂家生产的ＧＳＭ移动台，因所选择的ＩＣ元件功能不同，有的ＩＣ集成度较高，
把部分功能电路都被集中到一片ＩＣ模块中，这样，移动台的实物框图看起来比较简洁。
不论如何，它们的工作原理仍是遵守GSM移动台的电路原理。
1.1.3系统的组成
蜂窝移动通信系统主要是路子系统（NSS）、无线基站子系统
（BSS）和移动台（MS）三大部分组成，如图2－1所示。
其中NSS与BSS之间的
接口为“A”接口，BSS与MS之间的接口为“Um”接口。
在模拟移动通信系统中，TACS规
范只对Um接口进行了规定，而未对A接口做任何的限制。
因此，各设备生产厂家对A接
口都采用各自的接口协议，对Um接口遵循TACS家的设备
由于GSM规范是由北欧一些运营公司“炒”出的规范，运营公司当然喜欢花最少的投资，
用最好的设备来建最优良的通信网，因此GSM规范对系统的各个接口都有明确的规定。
也
就是说，各接口都是开放式接口。
GSM系统框图如图2-2，A接口往右是NSS系统，它包括有移动业务交换中心（MSC）、
拜访位置寄存器（VLR）、归属位置寄存器（HLR）、鉴权中心（AUC）和移动设备识别寄存
器（EIR），A接口往左Um接口是BSS系统，它包括有基站控制器（BSC）和基站收发信台
（BTS）。
Um接口往左是移动台部分（MS），其中包括移动终端（MS）和客户识别卡（SIM）。
图2－2GSM系统框图
在GSM网上还配有短信息业务中心（SC），即可开放点对点的短信息业务，类似数字寻
呼业务，实现全国联网，又可开放广播式公共信息业务。
另外配有语音信箱，可开放语音
留言业务，当移动被叫客户暂不能接通时，可接到语音信箱留言，提高网路接通率，给运
营部门增加收入。
1.1.4交换网路子系统
交换网路子系统（NSS）主要完成交换功能和客户数据与移动性管理、安全性管理所需
的数据库功能。
NSS由一系列功能实体所构成，各功能实体介绍如下：
MSC：
是GSM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话路交换
的功能实体，也是移动通信系统与其它公用通信网之间的接口。
它可完成网路接口、公共
信道信令系统和计费等功能，还可完成BSS、MSC之间的切换和辅助性的无线资源管理、
移动性管理等。
另外，为了建立至移动台的呼叫路由，每个MS、还应能完成入口MSC（GMSC）
的功能，即查询位置信息的功能。
VLR：
是一个数据库，是存储MSC为了处理所管辖区域中MS（统称拜访客户）的来话、
去话呼叫所需检索的信息，例如客户的号码，所处位置区域的识别，向客户提供的服务等
参数。
HLR：
也是一个数据库，是存储管理部门用于移动客户管理的数据。
每个移动客户都应
在其归属位置寄存器（HLR）注册登记，它主要存储两类信息：
一是有关客户的参数；
二
是有关客户目前所处位置的信息，以便建立至移动台的呼叫路由，例如MSC、VLR地址等。
AUC：
用于产生为确定移动客户的身份和对呼叫保密所需鉴权、加密的三参数（随机号
码RAND，符合响应SRES，密钥Kc）的功能实体。
EIR：
也是一个数据库，存储有关移动台设备参数。
主要完成对移动设备的识别、监视、
闭锁等功能，以防止非法移动台的使用。
2.3无线基站子系统
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）。
BSC：
具有对一个或多个BTS进行控制的功能，它主要负责无线网路资源的管理、小区
配置数据管理、功率控制、定位和切换等，是个很强的业务控制点。
BTS：
无线接口设备，它完全由BSC控制，主要负责无线传输，完成无线与有线的转换、
无线分集、无线信道加密、跳频等功能。
1.1.5移动台
移动台就是移动客户设备部分，它由两部分组成，移动终端（MS）和客户识别卡（SIM）。
移动终端就是“机”，它可完成话音编码、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”，它类似于我们现在所用的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
进入网路。
SIM卡还存储与网路和客户有关的管理数据，只有插入SIM后移动终端才能接
入进网，但SIM卡本身不是代金卡。
1.1.6操作维护子系统
GSM系统还有个操作维护子系统（OMC），它主要是路进行管理和监控。
通过它实现对GSM网内各种部件功能的监视、状态报告、故障诊断等功能。
OMC与MSC之
间的接口目前还未开放，因为CCITT对电信网路管理的Q3接口标准化工作尚未完成。
1.1.7信令网路结构
在建网初期，由于国内的No.7信令网不适宜传输MAP消息，作为过渡，可先建立
移动专用No.7信令网。
网路结构仍采用三级结构（见图4-8）：
第一级为最高级，称高级信令转接点（HSTP）；
第二级为低级信令转接点（LSTP）；
第三级为信令点（SP）。
移动通信网的专用高级信令转接点（HSTP）设置在大区一级移动业务汇接中心，专用的
低级信令转接点（LSTP）设置在各省二级移动业务汇接中心，移动业务本地网中的每个MSC
／VLR、EIR、HLR／AUC、SCH和BSC设置信令点。
图4-8GSM信令网结构图
各大区只设置一个专用HSTP，呈单星型结构，HSTP之间以网状网互连。
各省专用LSTP
连接到本大区中心的专用HSTP上，LSTP间一般不直接相连。
各移动业务本地网的SP点至
少应连接到本省的2个LSTP点上，LSTP根据业务量可单独设置或合设在省内二级汇接中心
内。
图4-9表示了我国邮电部门近期数字移动通信网的信令网结构示意图。
图4-9中国电信近期GSM信令网结构
将来，我国数字移动通信网的信令网结构将取消移动通信网专用的HSTP，割接到公用信
令网的HSTP上。
如图4-10所示。
届时我国公用数字移动通信网的信令网路组织将按我
国No。
7信令网技术体制规定组织，即第一级HSTP间采用A、B平面方式连接，A和B
平面内部各个HSTP网状相连，A、B平面间成对的HSTP相连；
每个LSTP与一对HSTP间设
置直达信令链路，每个SP连至个LSTP（LSTP或HSTP）；
若连至HSTP时，应分别固定连至
A、B面内成对的HSTP上。
远期移动通信网的信令网结构示意图如图4-11所示。
图4-10我国NO.7信令网组网方式
我国GSM数字移动通信网是的。
它与PSTN、ISDN、
PSPDN以及现有模拟PLMN之间的关系见图4-1所示。
“中国电信”GSM网路接
入号为“139”，“中国联通”GSM网路接入号为“130”。
图4-1GSM网路与其它网路间的关系
1.1.8全国GSM移动通信系统的网络结构
全国GSM移动电话网按大区设立一级汇接中心、省内设立二级汇接中心、移动业务本地网
设立端局构成三级网路结构。
它与PSTN网（公用电话网）的连接关系参见图4-2。
从图中可
见，三级网路结构组成了一个完全独立的数字移动通信网路。
而模拟移动通信网路结构是
与PSTN网混合方式来组建的（它与PSTN网的连接关系可见图4-3），它在省内建立二级汇
接中心，在移动业务本地网内建端局，无一级汇接中心，省际间的通信是
的长途电话网来实现，当然为实现省际间的自动漫游，模拟移动电话网必须建立自己的全
国信令网。
另外，模拟移动通信网是采用PSTN网的端局号方式接入，以“9”字头为标志，
因此可以说模拟移动通信网是的一部分，而GSM数字移动通信网与PSTN网相重叠。
当然，公用电话网还有它的国际出口局，而GSM数字移动通信网却无国际出口局，国际间
的通信仍然还需借助于公用电话网的国际局。
“中国联通”的GSM移动通信网与邮电部门的GSM移动通信网和PSTN网（称公用通信
主网，简称主网）之间的网路结构见图4-4。
在“中国联通”GSM移动交换局所在地，联通
网和主网之间各设一个网间接口局，双方接口局按一对一的方式成对互连。
联通GSM客户
与主网GSM、PSTN客户间的各种业务互通（含本地、自动长途、移动及国际业务等）所需的
话路接续和信号，均经过网间接口局连通。
1.1.9省内GSM移动通信网的网路结构
省内GSM移动通信网由省内的各移动业务本地网构成，省内设若干个移动业务汇接中
心（即二级汇接中心），汇接中心之间为网球网结构，汇接中心与移动端局之间成星状网。
根据业务量的大小，二级汇接中心可以是单独设置的汇接中心（即不带客户，全有至基站
接口，只作汇接），也可兼作移动端局（与基站相连，可带客户）。
省内GSM移动通信网中
一般设置二三个移动汇接局较为适宜，最多不超过四个，每个移动端局至少应与省内两个
二级汇接中心相连，见图4-5所示。
任意两个移动交换局之间若有较大业务量时，可建立
话音专线。
图4-5省内GSM移动通信网络结构示意图
1.1.10移动业务本地网的网路结构
全国可划分为若干个移动业务本地网，划分的原则是长途区号为2位或3位的地区为一
个移动业务本地网。
每个移动业务本地网中应设立一个HLR（必要时可增设HLR，HLR可以
是有物理实体的，也可是虚拟的，即几个移动业务本地网公用同一个物理实体HLR，HLR
内部划分成若干个区域，每个移动业务本地网用一个区域，由一个业务终端来管理，见图
4-6）和一个或若干个移动业务交换中心（MSC），还可以几个移动业务本地网共用一个MSC，
见图4-7。
图4-6虚拟HLR的实现框图
图4-7GSM移动业务本地网结构示意图
在移动业务本地网中，每个MSC与局所在地的长途局相连，并与局所在地的市话汇接局相
连。
在长途多局制地区，MSC应与该地区的高级长途局相连。
升级会员 