GSM网络优化培训

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三维工程技术培训讲义
GSM系统组成及特点
（1）频谱效率高：由于采用了高效调制器，信道编码，交织，均衡 和话音编码技术，使系统有高频谱效率。 （2）容量大：由于每个信道传输带宽增加（GSM信道带宽为200KHz， 模拟制约为25KHz），使得同频复用载干比降低至9dB，故GSM系统 同频复用模式可以缩小至4/12或3/9，甚至更小（模拟为7/21）。加上 半速率话音编码技术的引入和话务分配使GSM系统的容量效率（每兆 赫每小区的信道数）比TACS高3---5倍。 （3）话音质量高：GSM系统中只要在门限值以上，话音质量总是达 到相同的水平而与传输质量无关。 （4）开放的接口：A接口和Abis接口。 （5）安全性：通过鉴权，加密和TMSI号码的使用达到安全的目的。 （6）与ISDN，PSTN等的互连。 （7）在SIM卡基础上实现漫游。
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第七部分 邻区配置
互易原则 双向原则
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第八部分 小区选择/重选参数
小区选择参数 小区重选参数
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小区选择
当移动台开机后，它会试图与一个公用的GSM PLMN取得联系，因此移动台将选 择一个合适的小区，并从中提取控制信道的参数和前提系统消息。这种选择过程称 为小区选择。无线信道的质量是小区选择的重要因素。在GSM规范中定义了路径损 耗准则C1，所谓合适的小区必须保证C1>0。C1由下式计算得到： C1＝RXLEV-RXLEV_ACCESS_MIN－MAX（（MS_TXPWR_MAX_CCH-P）， 0） 其中： RXLEV是接收的平均电平。 RXLEV_ACCESS_MIN是移动台允许接入的最小电平。 MS_TXPWR_MAX_CCH是控制信道最大功率电平。 P是移动台最大发射功率 MAX（X，Y）＝X；若X Y. MAX（X，Y）＝Y；若Y X. 移动台在选择小区后，在各种条件不发生重大变化的情况下，移动台将停留在所 选的小区中。
中国移动 中国移动 （模拟B网） （GSM900）
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GSM工作频段的划分
（2）GSM1800工作的无线频率分配为： GSM1800： 1710-1785MHz 上行频率 1805-1880MHz 下行频率 双工间隔为95MHz，工作带宽为75MHz，载频间隔为200KHz。 频道序号和频点标称中心频率的关系为： fu(n)=1710.2MHz + (n-512)×0.200MHz 上行频率 fd(n)= fu(n)+95MHz 下行频率 n=512~885频道 目前只有中国移动公司拥有GSM1800网络，拥有1800网络的移动分公 司 大多申请10M的带宽，频道号为512~562。
Lbf 32.5 20log f MHz 20logdkm
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Okumura-Hata传播模型
f为150~1500MHz； 基站天线有效高度为30~200米； 移动台天线高度为1~10米； 通信距离为1~35km；
Lb城 69.55 26.16lg f 13.82lg hb a(hm ) (44.9 6.55lg hb )(lgd )
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控制信道最大功率电平（ MS_TXPWR_MAX_CCH ）
移动台与BTS的通信过程中，其发射功率是受网络控制的。网络通过功率命令 （Power Command）对移动台进行功率设置，该命令在SACCH上传送。移动台必 须从下行的SACCH中提取功率控制头，并以其规定的发射功率作为输出功率，若移 动台的功率等级无法输出该功率值，则以能输出的最相近的发射功率输出。 由于SACCH是随路信令，它必须与其它信道如SDCCH、TCH等组合使用。因此 网络对移动台的功率控制实际上是在移动台接收SACCH以后才开始。移动台在收到 SACCH前使用的功率（即在发送RACH时使用的功率）则由控制信道最大功率电平 （MS_TXPWR_MAX_CCH）决定。 控制信道功率电平的设置原则为：在确保小区边缘处移动台有一定的接入成功率 的前提下，尽可能减小移动台的接入电平。显然，小区覆盖面积越大，要求移动台 输出的功率电平越大。该参数一般的设置建议为33dBm（对应GSM900移动台）和 26dBm（对应GSM1800移动台）。在实际应用中，设定该参数后，可以通过实验方 式，即在小区边缘做拨打试验，在不同的参数设置下测试移动台的接入成功率和接 入时间以决定提高或降低该参数的数值。
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GSM工作频段的划分
（1）GSM900工作的无线频率分配为： GSM900：890~915MHz 上行频率 935~960MHz 下行频率 双工间隔为45MHz，工作带宽为25MHz，载频间隔200KHz。 频道序号和频点标称中心频率的关系为： fu(n)=890.200MHz+(n-1)×0.200MHz 上行频率 fd(n)= fu(n)+45MHz 下行频率 n=1~124频道 GSM900频段共有124个载波频道。
d的单位为km，f的单位为MHz；
Lb城为城市市区的基本传播损耗中值； hb、hm——基站、移动台天线有效高度，单位为米；
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COST231传播模型
适用条件: GSM900/1800 基站天线有效高度为30~200米 移动台天线高度为1~10米 通信距离为1~35km。
Lb城 46.3 33.9 lg f 13.82lg hb a(hm ) (44.9 6.55lg hb )(lgd )
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小区重选参数
移动台选择小区后，在各种条件不发生重大变化的情况下，移动台将停留在所选 的小区中，同时移动台开始测量邻近小区的BCCH载频的信号电平，记录其中信号 电平最大的6个相邻小区，并从中提取出每个相邻小区的各类系统消息和控制信息。 在满足一定的条件时移动台将从当前停留的小区转移到另一个小区，这个过程称为 小区重选。所谓一定的条件包含多方面的因素，如小区的优先级、小区是否被禁止 接入等等。其中有一个重要的因素是无线信道的质量，当邻区的信号质量超过本区 时会引起小区重选。小区重选时采用的信道质量标准为参数C2，其计算方式如下： C2＝C1＋CELL_RESELECT_OFFSET－TEMPORARY_OFFSET×H （PENALTY_TIME－T）
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常用配置模型
小区TRX数 目 控制信道配置数目 话音信道数目 容量 （Erlang） 2%阻塞率 2.94 8.2 14.9 22 28 35.5 43 容量 （Erlang） 5%阻塞 率 3.74 9.73 17.1 24.8 31.6 39.6 47.53
1 2 3 4 5 6 7
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第五部分 干扰分析
同频干扰保护比 载干比 跳频 功率控制 DTX 均衡技术
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第六部分 网络无线参数
小区全球识别码（MCC-MNC-LAC-CI） 基站识别码（BSIC=NCC+BCC，SCH） BCCH载频发射功率 小区接入禁止（CBA） 小区禁止限制（CBQ） 接入控制等级（AC） IMSI结合分离
27Leabharlann 三维工程技术培训讲义控制信道最大功率电平（ MS_TXPWR_MAX_CCH ）
控制信道最大功率电平的设置主要是为了控制邻区间的干扰。控制信道最大功率 电平过大会增加邻区间的干扰；而控制信道最大功率电平过小可能导致小区边缘的 移动台接入成功率降低。 控制信道最大功率电平的设置原则为：在确保小区边缘处的移动台有一定的接入 成功率的前提下，尽可能减少移动台的接入电平。显然，小区覆盖面积越大，则要 求移动台输出的功率电平也越大。
1（BCCH+SDCCH） 1BCCH+1SDCCH 1BCCH+1SDCCH 1BCCH+1SDCCH 1BCCH+2SDCCH 1BCCH+2SDCCH 1BCCH+2SDCCH
7 14 22 30 37 45 53
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第四部分 覆盖预测
干扰余量 各类损耗 基站天线EIRP 天线分集技术 移动台性能参数 接收灵敏度 上下行链路覆盖预测 上下行链路平衡
GSM系统可以归纳为三个子系统： （1）交换子系统（MSS） （2）基站子系统（BSS） （3）操作维护子系统（OSS）
OMC
Um接口
Abis接口
BS接口
B T S
ISDN MSC/VLR PLMN PSTN B T S PSPDN
MS
BSC
BSS(1)
……
SC
HLR/AUC
EIR
A接口 BSS（n）
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讲义提纲
第一部分 GSM蜂窝网络体制与组网技术 第二部分 电波传播模型 第三部分 无源器件的基本知识 第四部分 传输线的基本知识
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第一部分GSM蜂窝网络体制与组网技术
GSM系统组成及特点 GSM工作频段的分配 GSM蜂窝网络结构
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GSM系统组成及特点
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第三部分 容量计算
话务容量单位 无线信道配置模型
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话务量单位
话务量一般指用户在某段时间内所产生的通话量。其单位通常以爱尔兰 (Erlang)表示 (一个爱尔兰是指一条通话电路被百分之百的连续占用1小时的话务负荷，或 者两条通话电路各被连续占用半小时的话务负荷)。
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GSM工作频段的划分
（2）保护带宽： 当一个地区存在两个数字移动通信系统时，两系统之间（频道中心频率 之间）应有约400KHz的保护带宽，中国移动公司与中国联通公司的数字移 动通信系统也应有400KHz的保护带宽，即它们之间必须有一个网络少用一 个频道，或由中国移动预留，或由中国联通预留。