GSM网络优化基础知识培训

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1、GSM/DCS基础知识培训技术支持技术支持： 刘振彬刘振彬产品保修：产品保修： 刘萍刘萍公司地址：公司地址： 珠海市海滨南路光大国际贸易中心珠海市海滨南路光大国际贸易中心22082208邮政编码：邮政编码：519015519015HOTLINEHOTLINE：0756 33234600756 3323460基本参数介绍4Um 无线接口的特点Um 无线接口上传送大多是的无线资源配置参数Um 无线接口是开放的、厂商兼容的接口其无线资 源配置参数是可以通过操作维护中心调整无线接口规范 GSM05.08&GSM 04.08 主要接口规范4GSM900主频段（P-GSM）上行：上行： 890 890 M

2、HzMHz 915 MHz 915 MHz（移动台发，基站收）移动台发，基站收）下行：下行： 935 935 MHzMHz 960 MHz 960 MHz（基站发，移动台收）基站发，移动台收）4GSM扩展频段（E-GSM）上行：上行： 880 880 MHzMHz 890 MHz 890 MHz （移动台发，基站收）移动台发，基站收）下行：下行： 925 925 MHzMHz 935 MHz 935 MHz （基站发，移动台收）基站发，移动台收）4DCS1800频段上行：上行： 1805 1805 MHzMHz 1880 MHz 1880 MHz （移动台发，基站收）移动台发，基站收）下行：下

3、行： 1710 1710 MHzMHz 1785 MHz 1785 MHz （基站发，移动台收）基站发，移动台收）GSM系统频段ANT pilotANT pilot 系统组成系统组成ANT pilot = 专业测试手机专业测试手机 + 卫星定位器卫星定位器 + 笔记本电脑笔记本电脑4GSM900主频段（P-GSM）上行：上行：Fl = 890 + 0.2 Fl = 890 + 0.2 N (MHz) (1 N (MHz) (1 N N 124) 124)下行：下行：Fu = Fl + 45 Fu = Fl + 45 (MHz)(MHz)4GSM扩展频段（E-GSM）上行：上行：Fl = 890

4、 + 0.2 Fl = 890 + 0.2 (N - 1024) (MHz) (N - 1024) (MHz)下行：下行：Fu = Fl + 45 Fu = Fl + 45 (MHz) (975 (MHz) (975 N N 1023) 1023)4DCS1800频段上行：上行：Fl = 1710.2 + 0.2 Fl = 1710.2 + 0.2 (N-512) (MHz) (N-512) (MHz)下行：下行：Fu = Fl + 95 Fu = Fl + 95 (MHz) (512 (MHz) (512 N N 885) 885)GSM绝对频道号无线参数-软参数4涉及的网络参数解释ARFC

5、N 绝对射频信道编号BCCH 广播控制信道SDCCH 独立专用控制信道TCH 话音信道参数缩参数缩写写含义解释含义解释参数缩参数缩写写含义解释含义解释1TCH业务信道业务信道23BSIC基站色码基站色码2BCCH广播控制信道广播控制信道24CA小区置配小区置配3CCCH公共控制信道公共控制信道25HSN跳频序列跳频序列4RACH随机接入信道随机接入信道26MA移动配置移动配置5AGCH接入允许信道接入允许信道27MAIO移动配置指数移动配置指数偏移偏移6PCH寻呼控制信道寻呼控制信道28FN帧号码帧号码7DCCH专用控制信道专用控制信道29TSC训练序列码训练序列码8CBCH小区广播信道小区广

6、播信道30TN时隙号时隙号9SDCCH独立专用控制信独立专用控制信道道31PD协议识别语协议识别语10SACCH慢速随路控制信慢速随路控制信道道32TI处理识别码处理识别码11SCH同步信道同步信道33IMSI国际移动用户国际移动用户识别识别12CM连接管理连接管理34TMSI临时移动用户临时移动用户识别识别13MM移动管理移动管理35IMEI国际移动设备国际移动设备识别识别14RR无线资源管理无线资源管理36MCC国家移动码国家移动码15DTX非连续发送（由非连续发送（由话音激活）话音激活）37MNC移动网号移动网号16OMC操作维护中心操作维护中心38LAC位置区号码位置区号码17MS手机

7、手机39PLMN公共陆地移动公共陆地移动网网18BS基站基站40TA时间提前时间提前19SIM用户识别模块用户识别模块41RXLEV平均的接收电平均的接收电平平20ARFCN频道（载频）序频道（载频）序号号42RXQUAL信道接收质量信道接收质量21Um基站子系统与基站子系统与MS间接口间接口43TXPWR发信功率电平发信功率电平22C2小区重选信道质小区重选信道质量标准参数量标准参数44C1路径损耗原则路径损耗原则参数参数C1：路径损耗原则参数路径损耗原则参数，根据无线信道的质量来选择小区或重选，其定义为：C1= (A Max ( B，0 ) )其中：A = RXLEV RXLEV_ACCE

8、SS_MIN (dBm) B = MS_TXPWR_MAX_CCH - P (dBm)RXLEV:平均接收电平P:移动台（MS）最大输出电平RXLEV_ACCESS_MIN：MS接入系统所需要的最小接收电平MS_TXPWR_MAX_CCH：MS接入系统时可使用的最大发信功率电平 C2：小区重选信道质量标准参数小区重选信道质量标准参数，其定义为：C2=C1+CELL_RESELECT_OFFSET TEMPORARY_OFFSET x H ( PENALTY_ TIME T )当PENALTY_ TIME11111时C2=C1-CELL_RESELECT_OFFSET当PENALTY_ TIME

9、=11111时其中： CELL_RESELECT_OFFSET（小区重选偏移）：MS对C2值的正、负偏移TEMPORARY_OFFSET（临时偏移）：给C2一个负作用偏移PENALTY_ TIME（补偿时间）：定义临时偏移活动的时间长度T定时器：初值为0，当某小区被移动台记录在信号电平最大的六个小区表中时，则对应该小区的计数器T开始计数，精度为一个TDMA帧（约4.62ms），当该小区从移动台信号电平最大的六个邻小区表中去除时，相应计数器T复位函数:H (x) = 0, 当x0时ACS=1时，“System Information Type 7,8”被选；PI=1 时，选C2 ；PI=0 时，

10、C2=C1小区选择参数小区选择参数无线参数-4全球通的特征CGIMCC MNC LAC CI-LAC-CGI-BSIC (NCC+BCC） 基站色码LAC 位置区码CI 小区识别码 MCC 移动国家号MNC 移动网号 软参数无线参数4网络品质参数RXLEV 4MS接收到的信号场强（-110dBm至-48 dBm之间）RXQUAL 4该参数作为RF功率控制和切换过程依据MS和BSS是测量信道译码前的等效平均误码率（BER） (测试时间480ms，一个SACCH块) 无线参数4RXLEV_FULL和 RXQUAL_FULL:指TCH和SACCH TDMA帧全集的RXLEV和RXQUAL.TDMA帧

11、全集数目对全速率TCH为100帧(104_4个空闲帧)或对半速率TCH为52帧.4RXLEV_SUB和 RXQUAL_SUB:指在开通间歇发射条件下(DTX)下的RXLEV和RXQUAL值-既4个SACCH帧子集和8个SID TDMA帧的RXLEV和RXQUAL值 无线参数4传输方式-普通-不连续传输(DTX)两种摸式4不连续传输(DTX) -在通话期间进行13k bit/s的话音编码 -在通话间隙传输500bit/s低速编码(舒适噪声）4目的-降低空中的总干扰电平-节省无线发射机电源的耗电量 无线参数4Timing Advance ： 时隙定时提前量-定义服务基站BS收到MS信号传输时间比上

12、一次时间提前量-含义描述了BS至MS间的量化距离无线参数4相邻小区根据网络拓扑关系定义的相邻小区*根据实测修改相邻小区*基站安装物理数据-硬参数4LON、LAT 基站安装地理位置4BEARING 小区天线最大辐射方向4DOWNTILT 小区天线下倾角移动通信网优化程序4规划的结果是一个理想 4优化的结果是一个现实准备工作4基站现状的调查和排障4搜集全网的忙时小区话务统计报告4搜集用户投诉资料4路测采集无线网络参数如何对网络优化工作的成果进行考核4通话质量的考核4接通率，拥塞率，掉话率的改善4网络覆盖情况考核4全网总话务量与设备每线话务量的考核4单位频点与设备所服务的用户数的提高进行无线实测的重

13、要性4调整无线参数4-是改善网络的主要方法之一-网络话务统计数据反映了全网或基站或小区的统计运行质量-针对频率安排、覆盖忙区、切换掉话等问题还需要有针对性的测试手段-无线实测4无线测试可分为-通话测试与信道扫频测试-无线实测手段的普及到地市一级，会大大提高地方分局维护工作的积极性网络调整重点4覆盖调整4切换带调整4话务均衡4重做邻小区定义4功率调整与干扰抑制4频率调整与干扰抑制4具体事件改善优秀网络的标志4满足所需的容量4覆盖所需覆盖的地区4良好的覆盖质量4覆盖率95%4话音质量 4分4无线信道拥塞率 3%4掉话率 2%4经济深圳网络优化前后比较表局向局向项目项目全网接通率全网接通率TCHTC

14、HCCHCCH可用率可用率拥塞率拥塞率掉话率掉话率可用率可用率拥塞率拥塞率掉话率掉话率寻呼成功率寻呼成功率登记成功率登记成功率切换成功率切换成功率全网平均全网平均网优前网优前网优后网优后考核指标考核指标50.9350.9383.7283.729.449.443.233.2398.4398.431.161.162.342.3471.1871.1896.996.991.791.757.8957.8991.5491.545.15.12.92.999.999.90.90.91.81.878.878.897.997.994.994.95050959510104.54.597973 32 2控制信道话务统

15、计报告4统计各小区控制信道4SDCCH中取线率信令接通率 拥塞率 掉话率 信道损坏率 质差断线 弱信号断线交换机采集数据分析控制信道话务报告 控制信道 小区 SDCCH 信令 拥塞率 掉话率 信道 质差 弱信号 短线 接通率 损坏率 断线 中取线率 CCH Cell ID CSR% SU% SC% SDR% SF% DQA% DSSC% 中山系统 System 86.52 85.94 7.71 2.23 98.94 0.00 21.70 博爱医院 ZSABAY1 81.85 94.86 0.00 0.60 0.00 0.00 100.00 ZSABAY2 60.34 94.05 0.00 0.

16、79 53.33 0.00 50.00 ZSABAY3 110.50 87.43 0.00 1.27 0.00 0.00 33.33 板 芙 ZSABFU1 44.27 93.77 0.19 0.57 0.00 0.00 66.67 话音信道话务统计报告4统计各小区话音信道4-话音接通率-每线话务-拥塞率 -平均通话时间-掉话率-信道接通率-存在信道-可用信道-信道损坏率-质差断线-切换失败话音 小区 话音 每线 拥塞率 平均通 掉话率 存在 可用 信道损 质差 切换信道 接通率 话务 话时间 信道 信道 坏率 断线 失败TCH Cell ID U% ERPAC CG% MH DR% CH A

17、C F% TQR% THF%中山 System 63.28 0.31 32.1 39.02 3.01 3576 3176 11.19 0 0系统 5 SUB - 63.28 0.31 32.1 39.02 3.01 1788 1588 11.19 0 0 TOTAL 5博爱 ZSABAY 96.11 0.1 0 30.69 4.45 21 21 0 0 0医院 1 ZSABAY 86.01 0.26 13.9 46.1 2.44 21 6 71.43 0 0 2 9 ZSABAY 85.53 0.23 0 29.83 5.13 29 21 27.59 0 0 3 板芙 ZSABFU 97.27

18、 0.12 0 29.02 2.34 14 14 0 0 0 1 ZSABFU 99.14 0.29 0 42.56 1.73 14 14 0 0 0 2交换机采集数据分析 话音信道话务报告 建设无线网络的内容4正确的设置基站站址4正确配置每个基站信道的数量4正确的指配基站使用的频率4正确的设置基站的参数4天线方向、高度、倾角发射功率切换电平等小区参数干扰控制4蜂窝原理-频率复用4传统移动系统：噪声限制型蜂窝移动系统：干扰限制型4（允许有干扰，但控制在质量允许的范围之内）数字同频道干扰保护比 C/I 12 dBm数字邻频道干扰保护比 C/A -9 dBm4模拟同频道干扰保护比 C/I 18 d

19、Bm模拟邻频道干扰保护比 C/A-13 dBm信号场强边界中值指标4模拟系统 93-98dBm数字系统 80-88dBm 信号电平 -75 dBm时- 5分 -75-85 dBm时- 4分 -85-95dBm时- 3分 3）的地段圈出做为网络问题 -找出信号场强较弱的地段圈出做为网络质量问题 -区分出覆盖问题和干扰问题路测结果分析 覆盖问题4根据路测所得的网络现状-分析基站小区的覆盖范围是否合理-相邻基站覆盖区交叠范围是否合理路测结果分析干扰问题4结合电子地图/小区资源地图从测试数据中分析-小区间BCCH对BCCH的同频干扰和邻频干扰-小区间BCCH对TCH信道的同频干扰和邻频干扰路测结果分析

20、天馈线问题4通过测试得到的控制信道覆盖范围来判断-基站发射天线是否正常-小区天线方向、下倾角是否合理-小区覆盖情况是否符合设计要求-有无盲区.路测结果分析切换问题4从通话测试的信令层结果分析出-切换失败地点和切换频度-发生切换的原因(RXLEV,RXQUAL,干扰,距离,话务,O&M设置等)-分析切换失败的原因.4结合BSC话务统计结果（话务覆盖）和Ncell表分析出-改善邻小区切换关系的方案.路测结果分析邻小区问题4从有效的邻小区跟踪地理分布结果分析出-Ncell关系的现状4结合扫频功能/地理化的小区分布/BSC话务统计小区的拥塞程度分析出-改善邻小区切换关系的方案 基站测试结果分析发射功率

21、4发信功率越大 信号越强 越有利于-提高接通率-切换成功率-降低掉话率但形成的同频干扰也越大4发信杂散越大 对本信道和其它信道的干扰越大4天馈线、TRX及功率组件的电压驻波比越小 发射功率越小 信号输出功率就越大此指标将影响-接通率-掉话率-切换成功率等指标系统调整和切换调整4检查应该有越局切换的基站小区测试是否定义根据情况调整切换拓扑图举例：1.互为定义邻小区2.单向定义邻小区（跨区覆盖，单方向话务量大等）3.参数调整：检查应该有越局切换的基站小区测试是否定义话务量调整4 增设信道4 信道搬迁4 天线调节4 修复信道4 改变天线连接法4 参数调整网络问题综合4寻呼成功率较低（SDCCH的负载

22、较高等）4随机接入失败率较高（邻小区频率复用不合理等）4SDCCH掉话（TCH拥塞，T3212定义小,覆盖差，载干比低等）4TCH掉话（信号弱，干扰，硬件故障，传输问题）4TCH指派率低（ TCH拥塞，干扰，硬件故障，覆盖差）4切换成功率低（网络拥塞,ACCMIN,NCCPERM定义不合理等）4无线设备完好率低，网络拥塞较严重4小区参数缺乏合理性（邻小区定义相互性，无邻小区，NCCPERM参数,复原切换，相关相邻小区避免邻频信道等）系统优化方法4关闭BTS动态功率控制（启用跳频）4实现纯粹基于K逻辑的切换(避免切换到较弱邻小区）4增加BTS的输出功率（例：由35dbm-43dbm)4调整强行切

23、换参数（TALIM,QLIMUL,QLIMDL,ACCMIN）4调整登记周期参数（T3212,BDTM）4调整手机功率控制参数（QDESUL）4启用分配较差小区的功能（高质量TCH无空闲）4启用分配其它小区的功能（SDCCH同，TCH不同）.频率规划调整4覆 盖 调 整4增加或降低发信功率4改变天线类型、增益、架高下倾角4频率复用目前移动通信网上的几个问题4高速发展与能力不足的矛盾用户要求与服务质量差的问题运营者缺乏全面了解无线网质量缺少工具和手段其它方面的问题，如漫游，计费等网络优化报告内容4测试内容： BSCMSCANT的测试统计结果报告 问题路段的地理化误码率和场强地图 检查小区规划参数

24、的正确性阻挡强 问题小区的故障来源和分析过程 优化建议和调整方案 再次提供BSCMSCANT的测试统计结果报告无线网优参数介绍参数-移动台最大发射功率(MSTXPWR)参数-控制信道最大发射功率(CCHPWR) 参数-最小接入电平(ACCMIN)PQAB参数-无线链路超时(Radio-Link-TimeOut)4图示A,B互为邻小区(MS由P-Q)如果RLT值太小，交界处信号差，易在启动越局切换前断话如果RLT值太大，话音质量无法接受，浪费资源参数-无线链路超时(Radio-Link-TimeOut)4-建议值： 业务量稀少（ 5264） 业务量少（郊区或农村）（ 3648） 业务量较大（城市

25、）（ 2032） 业务量很大（ 416） 对于存在明显盲点的小区，或发现在移动过程中断话现象严重的地区，建议将此参数适当增大参数-小区选择参数(C1值)4小区选择 C1（空闲状态）C1(x)0C1(y)0C1(x)C1(y)C1(x)0C10 C1=（实际接收电平 - 系统允许最小接收电平）- MAX（系统要求最大发射功率 - 实际发射功率）,0）参数-小区选择参数(C1值)空闲模式(IDLE)小区选择Cell A(900)Cell B(1800)Cell Selection Priority = NormalC1=10Cell Selection Priority = LowC1=10ON引

26、导双频手机开机时首先选择1800小区参数-小区重选参数(C2值)4小区重选 C2重选服务小区发生小区重选条件：（至少每隔5秒计算一次）-C1或C20-MS解不出PCH:下行链路信号失败-服务小区拥塞-RACH失败(超过最大重选次数）-新的最好的小区小区重选 Cell ACell ACell BCell BCBQ=0 , CBA=0CBQ=0 , CBA=0C1=8, CRO=10, TO=0C1=8, CRO=10, TO=0CBQ=0 , CBA=0CBQ=0 , CBA=0C1=10, CRO=0, TO=0C1=10, CRO=0, TO=0C2C2Cell A Cell A (10)

27、C2(10) 3(基带跳频:参加跳频的收发信机3)-同一小区中TCH信道载有同样的HSN和不同的MAIO-使用同样频率组的远端小区应使用不同的HSN-跳频算法的好坏直接影响跳频效果-将跳频与其它无线链路控制技术结合使用4-启用跳频之前必须关闭BTS的功率控制GSM900/DCS1800双频网技术介绍GSM900/DCS1800双频网GSM900:Uplink:890-915MHzDownlink:935-960MHzGSM1800:Uplink:1710-1785MHz Downlink:1805-1880MHz增强型全速率编码( EFR )全速率语音编码(EFR)增强型全速率语音编码(EFR

28、:Enhanced Full Rate Speech Coding)GSM1800要求提供EFR功能EFR能够提供与固定电话相比拟的话音质量双频组网方式M1800 BSCGSM900 BTSA接口接口MSC/VLRM1800 BTSHLRGSM900 BSCA接口接口M1800 BTSM1800 BSCM1800 MSC/VLR GSM900 BTSHLRGSM900 BSCGSM900 MSC/VLR 独立的MSC双频组网方式 共BSCM1800 BTSM900 BTSA接口接口 MSC/VLRM900/M1800 BSCHLR双频组网方式双频网话务控制-双频网切换GSM 900GSM900

29、 GSM900 GSM900GSM900GSM900GSM1800GSM1800 GSM1800GSM1800GSM1800Macro CellPico CellLayer 4Layer 3Layer 2Umbrella CellGSM 900GSM 900GSM 900GSM 1800GSM 1800GSM 1800GSM900GSM900GSM1800GSM1800GSM900GSM900GSM1800 GSM1800Micro CellLayer 1小区分层( HCS )与分级别 小区分层与分级别 充分考虑利用原有网络结构,与原有网络紧密配合 把网络规划与小区分层分级别相结合 支持同一层

30、的小区分为不同的优先级别 同一层的1800小区比900小区有更高的级别 小区分层与分级尽量减少MSC之间、BSC之间的切换 小区选择、重选以及切换与小区分层的结构和优先级别充分配合 双频网话务控制-双频网切换双频网话务控制-双频网切换GSM900 Cell AGSM1800 Cell BCall set upSDCCH cell ATCH cell BIdle Mode:Cell A is better than Cell BActive Mode:Cell A is congested or not 呼叫建立过程q MS在RACH (随机接入信道)上发送一条“信道请求”（ channel r

31、equest）信令q BTS收到此信令后通知BSC，并附上BTS对该MS到BTS传输时延的估算及本次接入原因，BSC根据接入原因及当前资料情况，选择一条空闲的专用信道SDCCH通知BTS激活它。q BTS完成指定信道的激活后，BSC在AGCH(允许接入)上发送“立即分配”（immediate assignment）信令或称为初始化分配信令，其中包含BSC分配给MS的SDCCH信道描述，初始化时间提前量、初始化最大传输功率以及有关参考值。每个在AGCH信道上等待分配的MS可以通过比较参考值来判断这个分配信息的归属，以避免争抢引起混乱。 q当MS正确地收到自己的初始分配后，根据信道的描述，把自己调

32、整到该信道上，在SDCCH信道上建立（setup）一条传输信令的链路，并在专用信道SDCCH上发送第一条初始信令，其中含有客户的识别码(来自SIM卡上的信息)、本次接入的原因、登记和鉴权等内容。q MSC完成了对MS请求及鉴权后，连接被叫，若成功便在FACCH（快速随路信道）上向被叫MS发送振铃声（alerting),向主叫MS送回铃声。否则送忙音或者提示音。q当BSC没有空闲信道可供分配时，BSC要向MS发出立即分配拒绝消息，其中可以含有一个限制MS继续呼出的时间指示。这是-种减少RACH信道过载的方法。 抗干扰技术跳频技术（1）q跳频是指载波在一定频带范围内按某种频率序列进行跳变。q跳频技

33、术在GSM系统中的重要作用，一是提供了频率分集，另一个是提供了干扰分集。 q频率分集的效果能明显改善静止或移动台的传输质量。着意味着通话质量基本不变的情况下，频率复用距离缩短。q干扰分集使干扰的影响分散在不同的时隙、不同的用户中，改善了最坏情况，均衡了通信质量，使通信不致受严重干扰而中断，从而降低了掉话率。参与跳频的频率越多，干扰分集效果越明显。 q由于频率分集、干扰分集所带来的系统增益，可以使频率以3X3甚至2X3，1X3的方式进行复用，即减少频率分组数，增加每小区的无线信道数，提高了系统容量，从而提高频率利用率。 抗干扰技术跳频技术（2）跳频技术虽然能够带来很大益处，但在应用时需注意以下几

34、点：q对于公共信道必须使用固定频率。因此在做频率规划时必须把BCCH信道频率以4X3方式进行复用，不参加跳频。q要获得比较明显的跳频增益，一般要求参加跳频的频率数在3个以上，对于基带跳频应有3个以上的收发信机参加跳频。另外不同的厂家可能有不同的跳频算法，跳频算法的好坏直接影响跳频效果。 q在采用3X3频率复用方式或2X3甚至1X3等复用方式时，同频干扰会显著增加，因此必须在提高频率利用率与网络服务质量两方面进行的权衡考虑。此时无线网络规划工作将比传统4X3方式更加复杂，许多因素包括站点的选取、频率的规划、参加跳频的频率数、跳频算法的选取等都会影响跳频的效果。做得不好很可能会导致服务质量的下降。

35、 q将跳频与其它无线链路控制技术如功率控制、不连续发射等结合使用将会进一步提高系统的抗干扰能力。 抗干扰技术功率控制（1）q功率控制就是指在一定范围内，用无线电方式改变移动台或基站（或两者）的传输功率。功率控制的目的与不连续发射一样，都是改善频率利用率，延长手机电池寿命。在保证良好接收的条件下，尽量减少发射功率，可改善对其他呼叫的干扰。在GSM系统中，减少干扰意味着可以采用更高的频率利用率方法，提高系统容量。qGSM系统中上下行的功率控制是彼此独立的，由基站子系统（BSS）管理功率控制。上行功率控制的范围是20 30dB，步长是2 dB下行功率控制范围一般卡达30 dB，步长也是2 dB。 qBSS通过评估BTS对MS的测量结果，通过无线信道上的指令调整MS的发射功率。同样。BSS也通过评估MS报告的下行传输功率，调整BTS的发射功率。