* 实践教学实践教学*兰州理工大学兰州理工大学计算机与通信学院2012 年秋季学期移动通信移动通信 课程设计课程设计题 目： 基于校园环境的 GSM 网络规划设计 专业班级： 通信工程一班 姓 名： 李 杰 学 号： 09250106 指导教师： 蔺 莹 成 绩： 1目目 录录摘要.2第一章 GSM 网络规划概述 .31.1 移动通信技术 .31.2 网络规划 .31.2.1 无线网规划基本原则 .41.2.2 网络规划的具体过程与内容 .41.2.3 平均站距的选择 .5第二章 GSM 概述 .62.1 GSM 移动通信系统及其关键技术.62.1.1 GSM 网络部分组成 .62.1.2 GSM 网络接口 .72.2 GSM 关键技术.82.2.1 GSM 系统多址技术 .82.2.2 分集技术.9第三章 西校区业务需求分析.103.1 话务量 .103.2 传输损耗 .113.3 基站功率 .113.4 天线 .123.5 建筑分布特点 .12第四章 设计方案.144.1 覆盖方案 .144.2 容量方案 .14总结及致谢.18参考文献.192摘要摘要GSM 无线网络规划设计目标是指导工程以最低的成本建造成符合近期和远期话务需求，具有一定服务等级的移动通信网络。具体地讲就是要达到服务区内最大程度的时间、地点的无线覆盖，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；尽可能减少干扰，达到所要求的服务质量；在满足容量要求的前提下，尽量减少系统设备单元，降低成本等几个方面目标。本文对兰州理工大学西校区用户具体需求和建筑分布特点进行分析，设计了一种针对兰州理工大学西校区的网络规划方案。对学生及教职工的生活水平进行了改善，大大方便了西校区人们的通信需求。关键词关键词：GSM；话务量；传输损耗。3第一章第一章 GSM 网络规划概述网络规划概述1.11.1 移动通信技术移动通信技术GSM 属于第 2 代（2G）蜂窝移动通信 技术。2 代的说法是相对于应用于 80 年代的模拟蜂窝移动通信技术以及目前正逐渐进入商用的宽带 CDMA 技术。模拟蜂窝技术被称为一代移动通信技术，宽带 CDMA 技术被称为三代移动通信技术，即 3G。GSM 是当前应用最为广泛的移动电话标准。全球超过 200 个国家和地区超过 10 亿人正在使用 GSM 电话。所有用户可以在签署了“漫游协定“移动电话运营商之间自由漫游。GSM 较之它以前的标准最大的不同是它的信令和语音信道都是数字式的，因此 GSM 被看作是第二代(2G)移动电话系统。 这说明数字通讯从很早就已经构建到系统中。GSM 是一个当前由 3GPP开发的开放标准。1.21.2 网络规划网络规划影响无线网络仿真结果准确性有两个关键的因素，一个是无线覆盖的准确性，第二是系统容量的准确性。GSM 无线网络规划与优化是一个阶梯式循环往复的过程。对于一个 GSM 网络来说，移动用户在不断地增长，无线环境在不断的变化，话务分布情况也在变化之中，因此，GSM 网络是在循环反复的网络规划与优化的过程中不断发展壮大起来的。无线网络规划与优化工作的总体流程可用下面的流程图表示出来。图 1.1 无线网络规划和优化的流程系统需求调查分析系统容量极限网络优化调整用户增长、话务分布改变、 无线环境变化网络校验与工程型优化调整工程实施频率规划及干扰预测覆盖预测与规划勘察与站点初始布局容量规划规划41.2.11.2.1 无线网规划基本原则无线网规划基本原则 使可盈利的业务覆盖率最佳 网络容量最大化，资源利用率最高 资源分布应合理 提供最优的业务质量 网络规划应充分满足运营商的业务发展要求和顺应其发展策略 规划方案应确保网络安全、便于网络维护和管理 规划方案应有利于业务拓展和网络的升级演进 运营商有多张网情况下，网络规划应满足用户完成网间自动切换，合理分配两网间业务，以便使两网资源都得到充分利用 网络规划方案应使综合建网成本尽可能低，因此在不影响和尽量少改动现网的前提下，应充分利用现有的资源 注重室内覆盖建设话务密度分布，数据业务及其流量分布是我们业务模型建模的重要参考数据，也是我们进行业务预测和资源配置规划的重要依据。1.2.21.2.2 网络规划的具体过程与内容网络规划的具体过程与内容1. 网络规划资料收集与调查分析为了使所设计的网络尽可能达到运营商要求，适应当地通信环境及用户发展需求，必须进行网络设计前的调查分析工作。调查分析工作要求做到尽可能的详细，充分了解运营商需求，了解当地通信业务发展情况以及地形、地物、地貌和经济发展等信息。调研工作包括以下几个部分：了解运营商对将要建设的网络的无线覆盖、服务质量和系统容量等要求 ；了解服务区内地形、地物和地貌特征，调查经济发展水平、人均收入和消费习惯；调查服务区内话务需求分布情况 ；了解服务区内运营商现有网络设备性能及运营情况；了解运营商通信业务发展计划，可用频率资源，并对规划期内的用户发展做出合理预测；收集服务区的街道图、地形高度图，如有必要，需购买电子地图。2. 勘察选址与传播模型校正5基站的勘察、选址工作由运营商与网络规划工程师共同完成，网络规划工程师提出选址建议，由运营商与业主协商房屋或地皮租用事宜，委托设计院进行工程可行性勘察，并完成机房、铁塔设计。网络规划工程师通过勘察、选址工作，了解每个站点周围电波传播环境和用户密度分布情况，并得到站点的具体经纬度。为了更准确地了解无线规划区内电波传播特性，规划工程师可将几类具有代表性的地形、地物、地貌特征区域内指定频段的测试数据或现有网络测试数据（已建网络）整理以后，输入网络规划软件进行传播模型的校正，供下一步规划计算中使用。3.网络容量规划根据对规划区内的调研工作，综合所收集到的信息，结合运营商的具体要求，在对规划区内用户发展的正确预测基础上，根据营运商确定的服务等级，从而确定整个区域内重要部分的话务分布和布站策略、站点数目和投资规模等，充分考虑当地高层建筑、楼房和高塔的分布，基本确定站点分布及数目。对于站点的位置及覆盖半径，必须考虑到话务需求量、传播环境、上下行信号平衡等对基站覆盖半径的限制，建站的综合成本等诸方面的因素。 对网络进行初步容量规划。容量规划得出：满足规划区内话务需求所需的基站数； 每个基站的站型及配置；每个扇区提供的业务信道数、话务量及用户数； 每个基站提供的业务信道数、话务量及用户数； 整个网络提供的业务信道数，话务量及用户数； 此步骤的规划是初步规划，通过无线覆盖规划和分析，可能要增加或减少一些基站，经过反复的过程，最终确定下基站数目和站点位置。1.2.31.2.3 平均站距的选择平均站距的选择对于 GSM 系统。由于受频率资源的制约，其站距的确定往往不是取决于覆盖，而是取决于密度容量的需求，也就是说为了满足密度容量要求，需要靠缩小站距来提高密度容量，尤其是在城市核心区，目前平均站距约在 400 米500 米左右，也就是说蜂窝覆盖半径已缩小至 200 米300 米，甚至更小。6第二章第二章 GSMGSM 概述概述2.1 GSM 移动通信系统及其关键技术GSM 数字蜂窝移动通信系统由移动台（MS） 、交换子系统（MSS） 、基站子系统（BSS） 、操作维护子系统（OMC）组成.移动台（MS）是 GSM 移动通信网中用户使用的设备。移动台类型可分为车载台、便携台和手机。其中，手机小巧、轻便，而且功能也较强，因此使用手机的用户占移动用户的绝大多数。基站子系统（BSS）是 GSM 系统的基本组成部分。它通过无线接口与移动台相接，进行无线发送、接收及无线资源管理。另一方面，基站子系统与网络子系统（NSS）中的移动交换中心（MSC）相连，实现移动用户与固定网络用户之间或移动用户之间的通信连接。2.1.1 GSM 网络部分组成BSC：Base Station Controller，基站控制器。主要无线基站的监视，与移动台连接处理，处理和管理小区资源及数据，小区的定位及切换。BSS 的操作与维护。 BTS：Base