光传输网性能优化与仿真研究毕业设计 精品.docx

光传输网性能优化与仿真研究毕业设计 精品.docx

《光传输网性能优化与仿真研究毕业设计 精品.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光传输网性能优化与仿真研究毕业设计 精品.docx（63页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

光传输网性能优化与仿真研究毕业设计精品

武汉工程大学邮电与信息工程学院

毕业设计（论文）

光传输网性能优化与仿真研究

ResearchonOptimizationandSimulationofOpticalTransmissionNetworkPerformance

作者声明

本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，除了文中特别加以标注的地方外，没有任何剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范的行为，也没有侵犯任何其他人或组织的科研成果及专利。

与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

如本毕业设计（论文）引起的法律结果完全由本人承担。

毕业设计（论文）成果归武汉工程大学邮电与信息工程学院所有。

特此声明。

作者专业：

作者学号：

作者签名：

____年___月___日

摘要

近年来，我国的移动通信事业发展迅猛，网络质量的好坏己成为网络运营商

占领移动通信市场、把握成败的关键，网络优化的目的就是要使网络处于最佳的

运行状态以获得最好的经济效益。

网络质量的恶化导致用户掉话己成为各运营商

主要投诉来源，如何综合采用各种优化技术和手段来提高网络的性能同时有效降

低掉话率，已成为各运营商面临的最大问题。

本论文通过对GSM网络掉话问题的分析，并且结合实际情况，找出各种解决

掉话的方法。

首先从移动通信的基本概念、发展历史入手，分析了GSM移动通信

系统的现状、网络优化的重要性，然后从网络角度和企业角度解释了网络优化的

基本目的，并详细介绍了网络优化的概念、网络优化的流程、网络优化的常用工

具及常见网络优化问题的定位和解决等内容。

接着对掉话原理进行分析，针对SDCCH信道上和TCH信道上的掉话进行详细

分析；同时详细的研究了高掉话的三种原因（无线链路故障、T3103逾时及系统故

障），然后简要介绍了掉话处理流程，针对不同的掉话问题找出相应的解决途径，

详细分析了由于覆盖、切换、参数设置、设备硬件、干扰、天馈线、传输故障、

直放站以及网络升级等原因导致的掉话及其解决方法，最后通过实际案例说明定

位问题的方法，解决掉话问题的方案。

本论文中的方法可指导运营商、设备提供商的网络优化工程师迅速定位和解

决网络中的掉话问题，提高工作效率，提升客户对网络质量的满意度。

关键词：

移动通信；网络优化；掉话问题；无线链路故障

Abstract

Alongwiththerapiddevelopmentandinnovationofmobilecommunication，the

RadioNetworksareupagainsttheseverechallengeandcompetition．Nowthereare

moremodesofradionetworksuchasGSM，CDMA1X，WCDMAandTD·SCDMAarecommerciallaunched，allofthesequickenthecompetition．Sothemajoroperatorstryhisbesttooptimizethenetworkandimprovetheperformancetoguaranteethe

customer’Ssatisfactionandgetthemaximumcost-effective．Inthisperiod，thesimplexptimizationstrategiescan’tmatchtherequirementsoftheoperatorandgetthesalienceeffect．HowtoimproveandestimatetheRadioNetworkperformanceandqualitywiththeadvanceandsystemictechnologyandmethod，isthemajorsubjectthattheoperatorsfoCUSon．

Thisthesisisrootedintheauthor’Sexperience．ViatheanalysisofGSMRadio

Network’SCallDropandPerformance，themethodofitissummarized．Thissubject

reviewedtheRadioNetwork’sbasictheoryanddevelopmentmilestone，analyzedthe

RadioNetwork’SstatusandthesignificanceoftheNetworkOptimization．ThehighlightispresentedtheRadioNetworkOptimization’Sgoal，workflowandmajorinstrumentswhicharebasedontheoperator’Svisionandpractice．ThecasesofsomeRadioNetworkOptimizationareincludedalso．

Inthisthesis，theanalysisfortheCallDropprincipleisincludedalso．Themajor

isfortheCallDropinSDCCHchannelandTCHchannel．Atthesametime，theauthorsummarizedandanalysesthehighestcausesofCallDropforUmlinkfault，T3103timeoutandSystemfaultindetail．Theworkflowandpolicyandmeasureforthe

troubleshootingforCallDropispresentedalsosuchasCoverage，handover,parameter

configuration，Equipmenthardware，interference，antenna，transmission，adicalization

siteandnetworkupgrade．

ThisthesiscanguidetheEngineersoftheoperatorandsuppliertodothe

troubleshootingfortheCallDropproblemanddevelophisskillandimprovehis

workingefficiency．

KeyWords：

Mobilecommunieation；Networkoptimization；CallDropofthe

Communication；Wireless1inkfault

第1章绪论

1.1研究背景

随着经济建设的发展和社会信息化水平的提高，现代通信技术日新月异。

理

想的目标是能在任何时候、在任何地方、与任何人都能及时沟通联系、交流信息。

显然，只有移动通信才能满足这种需求。

顾名思义，移动通信是指通信双方至少

有一方在移动中（或者临时停留在某一非预定的位置上）进行信息传输和交换，这包括移动体（车辆、船舶、飞机或行人）和移动体之间的通信，移动体和固定点（固定无线电台或有线用户之间）之间的通信间。

早在1897年，马可尼在陆地和一只拖船之间，用无线电进行了消息传输，这是移动通信的开端[1l。

20世纪90年代开始出现了数字移动通信系统，GSM系统及其衍生的DCSl800是欧洲在20世纪80年代设计、1992年开通的数字移动通信系统。

GSM是GlobalSystemforMobileCommunications（全球移动通信系统）的简称。

GSM数字蜂窝移动通信系统（简称GSM系统）是完全依照欧洲通信标准化委员会（ETSl）制定的GSM规范研制而成的，任何GSM系统都必须符合GSM技术规范。

目前世界上已有几百个运营商在GSM分配的频带内运行，GSM系统在商业市场上所具有的巨大潜力已经越来越多的被人们所认识，发展极为迅速，已广泛应用于国民经济的各个部门和人民生活的各个领域中。

近年来，中国移动通信事业获得了飞速的发展，移动通信网络始终处于大规模建设状态，用户数量的增加往往超出了人们的预计。

在各运营商相互竞争的驱动下，移动网络不断扩容，网络规划不断调整，一期工程还未完成，新的一期建设又已启动，导致工程存在重叠现象。

由于网络始终处于建设阶段，而没有一个相对稳定的时间进行优化，改进网络的规划和管理工作，从而影响到网络的运营质量、工作效率和服务水平。

因此，改善网络通信质量，保证网络的正常运行和安全，成为摆在各运营商面前的一项重要课题。

通常，一个移动通信网络的发展历程一般可分为3个阶段。

1．初期的论证和初期的工程建设：

在此阶段运营商要根据本地区的人口、地理环境、将来移动用户发展渗透率以及可能的话务模型来设计网络建设的交换和无线容量，重点考虑的是网络覆盖，网络的容量和质量并不是重点。

1996--1998

中国GSM网络就处于这个阶段；

2．中期的网络高速发展期：

在经过一段时间的运营商市场宣传和促销之后，网络会经历一个高速发展期，在这一阶段网络面临的最大问题是容量问题，而且这时网络的覆盖问题也比较重要，但是本阶段的网络质量己凸现。

由于这阶段各GSM网络优化的研究及掉话问题的分析。

运营商的放号、发展用户的情况都好，所以竞争不太激烈，所以网络运营质量问

题显得不是很突出。

1999～2001年的中国GSM网络就处于这个阶段；

3．后期的网络发展平稳期：

网络发展到本阶段最重要的问题是网络运行质量问题。

因为网络经过多次扩容和新增基站之后，整体网络的交换和无线容量相对较超前，而每天新增用户数目平稳，且这时的新增用户有很多是转网或比较挑剔的用户。

所以本阶段运营商的主要任务是留住老用户，发展新用户，这就是竞争最激烈的阶段。

从2002年到目前的中国GSM网络都处于此阶段。

中国的第二代数字移动通信网络GSM系统从1996、1997年的起步到今年，在中国移动和中国联通等运营商的推动下已经历了一个初期建设、高速发展和成熟稳定的过程。

目前GSM网络的基本无线覆盖，交换和无线容量的发展都已达到比较完善的阶段，运营商的主要工作已转变为如何将网络运营达到最佳状态：

但频率资源逐渐医乏，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，仅靠单纯的日常维护已无法切实地为广大移动用户提供高质量的通话服务，使得各运营商不得不投入大量的资金和人员进行网络优；另一方面随着竞争的激烈和用户越来越高的要求，如何使运行网络达到最佳的运行状态，如何从提高网络的深层和广度覆盖方面，提高清晰和可靠的通话质量方面来提高终端用户满意度；如何对现有网络挖掘潜力，提高设备利用率。

网络优化J下成为移动通信运营商目前及未来的工作重中之重。

网络优化工作是指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。

网络优化包括对网络的分析和对网络配置与性能的改普。

网络性能数据包括接通率、可靠性、掉话率、业务性能和业务分布统计等信息，可以从网管系统、路测数据、协议分析以及客户投诉中得到。

优化工作可以根据这些数据进行分析，对现有的网络进行调整和优化。

网络优化是一个改善全网质量、确保网络资源有效利用的过程，网络优化工作的目的就是保证和提高网络质量，提高企业的竞争能力和用户满意度。

它是业务发展的有力后盾，其重要性不言而喻。

1.2研究的主要内容和方法

对于广大的电信消费者而言，使用电信产品最根本、最重要的用途还是语音

通话。

语音通话质量的高低直接影响消费者对于一个品牌的信一C。

而用户对于

掉话感知得又非常强烈，所以无线系统掉话率是考察和评价一个网络好坏的重要

指标，掉话率的高低在一定程度上体现了移动网通信质量的优劣。

因此，改善话

音通话质量，降低掉话率，成为一项重要的课题。

本文正是在此背景下提出并实

施的，结合作者在西安地区参加的网络优化实践，对优化中存在的若干问题进行

阐述，其中针对网络中对系统性能造成很大影响、用户投诉热点的掉话问题，以

研究专题的方式，进行详细的分析，用于指导网优工程实践。

产生掉话的原因很

多，一般情况下有以下三类，分别是：

无线链路故障（即射频掉话），切换掉话（在

切换过程中，移动台无法占用目标小区信道，也无法返回原小区信道）与系统故障掉话。

由于移动通信网络必须使用无线信道做传输，而无线信道传输的复杂性与不稳定性，使得无线信道（无线链路）掉话成为移动通信网络掉话的主要方面。

在实际的无线网络中，一半以上的语音掉话是无线链路掉话。

与有线通信相比，无线链路的不稳定性成为移动通信发展的瓶颈，为了解决这个瓶颈，一系列的先进技术普遍应用到移动通信中，如交织编码、分集接收等．导致无线链路故障的原因到底有哪些?

如何解决?

这正是本文所要研究的问题。

本文首先研究了解决网络优化问题的一般方法和流程，由于网络优化是在系统保持正常运行状态下对系统的调整，因此对采集到的系统运行数据进行全面的分析必不可少。

GSM网络的数据主要是通过OMC数据、路测和信令仪表进行采集。

接着对于涉及到掉话问题的呼叫建立和切换过程的信令流程进行了详细的分析，便于利用信令仪表跟踪信令进行查找、定位掉话原因。

在GSM网中，无线链路掉话产生的原因主要有以下几种：

同邻频干扰、覆盖不好、参数设置不合理、设备问题等等。

本文将对上述问题和GSM网络优化的研究及掉话问题的分析

技术进行深入探讨，并与西安地区的优化实践相结合，综合分析使用这些方法和手段来解决网络中存在的掉话率高的问题。

1.3本论文的主要研究成果和内容安排

本文主要研究了如何解决由于干扰造成的掉话。

干扰可能是网外或网内的，存在于上行或下行信号中，分为同邻频干扰和交调干扰。

当手机在服务小区中收到很强的干扰信号时，会引起误码率恶化，使手机无法准确解调邻近小区的BSIC码或不能正确接收移动台的测量报告。

当干扰指标恶化超过同频载干比和邻频载干比之后，就会对网络中的通话造成干扰，使通话质量差，引起掉话。

网外的非法干扰可通过无委来解决，网内干扰可通过调整网络来解决。

可以通过分析话统、结合用户投诉、检查频率规划、排查设备故障等方法来判断干扰源。

而直放站干扰是GSM系统上行干扰的主要来源．基站覆盖范围过大容易导致对其他基站造成同邻频干扰，可以通过调整站高、天线下倾角、基站发射功率、邻区关系等办法解决。

使用不连续发射（DTX）、跳频技术、功率控制及分集技术可以降低系统噪声，

提高系统抗干扰的水平。

覆盖不好也是造成掉话的重要原因，通过调整覆盖来降低掉话率也是本文重点研究的问题。

不连续覆盖、孤岛效应、上下行不平衡、邻小区定义不全等都会导致掉话。

可借助OMC话统来查找覆盖不足的区域，用增加基站、微蜂窝和室内分布系统的方法来形成连续覆盖。

通过驱车路测来找出覆盖不规范的区域，控制基站覆盖范围，消除漂移信号对其它基站的影响。

可以通过调整基站倾角、天线高度的方法，也可以降低最大发射功率（Bspwrmax）或提高最小接收电平Rxlevaccessmin）、RACH忙门限等参数来控制覆盖范围。

并需要检查邻小区关系，对于漏作邻区关系的小区补充邻区，减少因无合适的小区切换而造成的掉话。

本文的内容安排如下：

第一章，绪论。

简要介绍了移动通信的发展，国内移动通信的现状和网络优化的重要性，进而提出本文重点研究的问题为掉话问题。

第二章，GSM网络优化方法的研究。

详细介绍了GSM网络优化的流程，常见网络优化问题的定位和解决。

第三章，掉话问题的分析。

本章重点介绍掉话问题的原理，掉话率的计算公式及结合呼叫建立和通话过程中各个阶段的信令流程图研究涉及掉话率计算公式的触发点。

第四章，有效降低掉话率的方法研究和实例。

这是本文的主要章节，本章论述了解决掉话问题的流程以及各种原因产生的掉话如何从理论上加以分析、判断和解决，而后结合一些实际工作中遇到的掉话问题的案例，详细地阐述了掉话问题的故障现象、分析方法和解决措施，并得出结论，如何在以后的工作中避免此类问题的发生，有效地降低掉话率。

第五章，结论。

总结全文的主要工作和一些重要结论。

第2章GSM网络优化方法的研究

2.1网络优化的基本概念

移动通信网络的维护与固定电话网络之间的最大区别是移动通信网的条件会不断发生变化，如周围环境、话务量分布等。

另外移动网规划中有大量的小区设计参数，这在固定网中是没有的，这些小区设计参数大多数是可调整的，如接入电平门限、切换电平门限、相邻小区定义、频率配置等，它们会直接影响服务质量和用户的满意度，同时对网络指标也会产生很大影响。

所以为保证整个移动网的服务质量，就必须不停顿地观察和监测整个移动网，找出并排除故障，提高移动网络质量（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，并形成良性循环。

对相对稳定的GSM网络加强优化

工作，搞好运行维护是提高移动通信网络质量的关键。

移动通信网络优化是指对正式投入运行的网络进行数据采集、数据分析，找

出影响网络运行质量的原因，并且通过对系统参数的调整和对系统设备配置的调

整等技术手段，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。

网络优化工作就是通过对设备、参数的调整等手段对己有网络进行优化，尽可能利用系统资源，使系统性能达到最佳。

优化过程的结果是寻找一系列系统变量的最佳值，优化有关性能指标参数，最大限度地发挥网络的能力，提高网络的平均服务质量。

GSM网络优化主要包括无线网络优化和交换网络优化两个方面。

由于网络初

期规划是基于简化模型和不尽正确充分的地貌数据来源，网络系统不能在安装开

通时完全按照规划实施，不能充分发挥现有设备的利用率，系统控制无线链路工

作的软件参数一般按缺省值设置，不能真实地反映实际的网络运行环境，同时网

络的扩容计划也是基于并不确定的用户分布及业务状态，话务量的实际分布与网

络设备的配鼍不适应。

因此网络优化的一个重要作用就是对下列各种网络资源进

行重新调配，以达到合理利用资源的目的。

1．频率资源

无线通信的频率资源是宝贵的，移动通信的频率资源尤其珍贵，频率资源包

括可用的频段（目前包括900MHz、1800MHz）、可用的方式（固定、跳频）、覆盖的

区域、基站的频率覆盖方式、相邻小区的频率再用方式等。

2.地域资源

GSM网络优化的研究及掉话问题的分析，移动通信网要完成网络覆盖，即使是经济不发达地区，有时也要有相应的投入，因此覆盖的地域非常重要，合理的站址分布无疑能够以较小投资取得更好的覆盖效果，这在目前GSM网络进入少建设、多优化的阶段显得尤为重要，对当前不合理站址的搬迁能够在不增加基站数量的情况下改善网络覆盖和质量。

3．业务资源

移动通信网是随业务的发展而不断发展的，只有满足不断变化的业务需求，

才能充分利用好网络资源，网络中的移动业务，在不同的区域分布不均匀，需求

也不一样。

网络的设置要充分考虑各种业务量的需要，尤其是对于新增业务如短

信息、信息广播、数据业务等都需要合理地安排。

4．经济资源

移动通信网络发展的一个特点就是需要大量的资金投入，而经济发展水平不

同的地区，对通信的要求也有所差异，网络优化不可能在各个地区均衡开展，而

是考虑一个侧重和先后问题。

资金的优化使用，就是要根据移动通信网的发展特

点，把资金用在关键的地方。

对于网络发展而言，扩大每个基站的覆盖区域是很

重要的，因此，可以拿出一部分资金引入直放站来延伸覆盖；发现有容量不够的

区域，可以引入微蜂窝基站进行补充；优先发展业务量大的区域，可以尽早地收

回投资，再应用到其他区域。

因此网络优化的工作就是要利用有限的经济资源，

加强经济发达地区的网络优化，提高网络质量，充分吸收话务量，使网络创造最

大效益。

由上可见，网络优化的工作量是很大的。

而且不能像固定通信网络那样，将

问题在规划设计阶段就解决，这是由于移动网中出现的大多数问题在网络规划阶

段是很难考虑到的。

例如：

由于地形地物数据库的精度原因，不可能精确预测实

际的无线电传播和信号的变化；真实的话务负荷和根据规划中所采用的统计值预测的话务负荷是不相同的；用户行为与所作的假设不相符合；基础设施（新的商业区、

主要道路、城区的重新安排）的变化；话务要求、用户对服务质量的要求不断地增加，取决于地点和时间的话务负荷（例如运动场和节假同）的变化等。

有些问题即使网络设计很好，也是不可避免要出现的，例如移动用户会遇到由于基站故障或突发事件导致覆盖较差或拥塞而不能接入网络，或通话时发生掉话。

这一系列的问题都需要对网络进行不问断的动态优化，方能很好地解决。

目前我国各GSM运营商都把GSM网络的优化工作摆在相当重要的位置，在网优方面作出了卓有成效的努力。

但GSM网络的优化工作是一个长期的过程，其手段也多种多样，又涉及到方方面面，复杂程度相当高。

现阶段在实际的网络运营过程中，运营商很大一部分工作都在围绕着优化现有网络性能及管理网络扩容来开展工作。

只有不断提高网络的质量，才能获得移动用户的满意，吸引和发展更多的用户。

在R常网络优化过程中，可以通过OMC统计、路测和用户的反映来发现问题，而信令跟踪与分析在解决疑难杂症时起着几乎决定性的作用。

在网络性能经常性的跟踪检查中发现话务统计指标达不到要求、网络质量明显下降或用户的反映强烈、用户群改变或发生突发事件并对网络质量造成很大影响时、以及网络扩容后应对小区频率规划及容量进行核查等情形发生时，都要及时对网络进行优化。

在发生以下情况时应有针对性地重点进行网络优化。

（1）网络正式投入运行后或网络扩容后，即转入网络优化作业；

（2）网络质量明显下降或用户投诉过多时，应立即安排优化作业，解决网络质

量问题；

（3）发生突发事件并对网络质量造成很大影响时，应立即安排优化作业；

（4）当用户群改变并对网络质量造成很大影响时，应立即安排优化作业；

由于在实际的网络运营过程中，网络的很多问题并没有通过系统告警体现出

来，却会严重影响网络的服务质量，如使干扰、掉话、拥塞、接通率等关键性能

指标劣化。

要解决这些问题，就必须理解GSM网络原理、网络运营参数、GSM各种

呼叫流程和信令流程，以及针对不同问题进行优化的方法。

在此过程中，一套有

效的优化分析方法将会对全网的各项指标（如话务，交换，信令等）进行综合分析

有很大帮助，并能够结合繁杂的无线参数给出合理的调整建议。

2.2网络优化的基本目的

无线网络优化的目的从广义上讲，是在了解系统运行状况的前提下，通过各种技术手段，对系统不合理的部分进行必要的调整，使系统达到最佳的运行效果，提高网络经济效益。

具体地讲就是要达到服务区内最大程度的时间、地点的无缝覆盖，满足所要求的通信概率；在有限的带宽内通过频率复用提供尽可能大的系统

容量，同时尽可能减少干扰，达到所