网络优化和规划,课程提纲,GSM网络简介移动通信的基本概念小区规划天馈优化农村覆盖解决方案,GSM网络简介结构图,GSM:全球移动通信系统（global system for mobile communication）。GSM优点：话音质量、保密性能得到大的提高，并可进行国内、国际自动漫游，提供丰富的增值业务及数据业务。GSM系统由MS、BSS、NSS、NMS组成。MS（移动台）BSS（基站子系统）NSS（交换子系统）NMS（网络管理子系统）,GSM网络简介MS,MS=ME+SIMME:手机设备，裸机SIM:相当于用户的身份证，储存用户基本信息的数据库,GSM网简介-BSS,BSS=BTS+BSC+TCBTS：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。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。TC：码型转换器，处于BSC和MSC之间，用于BSC、MSC之间的码形速率等的转换。,GSM网络简介NSS,NSS=MSC+VLR+HLRMSC：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。它可完成网络接口、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。,GSM网络简介NSS,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。它在物理上是与MSC同在一组机架当中的。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。,GSM网络简介NMS,故障管理 从网络组件中收集告警信息 所有故障情况管理的一个点配置管理 无线网的配置管理 保持忙于网络组件状态的数据信息性能管理 从各个网络单元收集并存储测量数据。 在这些数据的基础上，将实际的网络性能与规划的网络性能进行比较，然后在网络中检测出性能好和性能差的区域。,网络元素之间的接口,1A接口位于MSC（移动业务交换中心）和TCSM（码型变换器）之间，它主要传送用户话音数据和CCS7（七号信令）。2Ater接口位于TCSM（码型变换器）和BSC（基站控制器）之间，它主要传送经过压缩的用户话音数据和未经压缩的CCS7（七号信令）。3Abis接口位于BSC（基站控制器）和BTS（基站）之间，它主要传送用户话音数据和BSC（基站控制器）控制BTS（基站）的信令（LAPD信令）。 4 Um（空中接口）位于BTS（基站）和MS（移动台）之间，它主要通过空中的无线信道传送用户话音数据。它使用的信令为LAPDm。,GSM网络简介信道的概念,GSM网络简介信道的概念,GSM网络简介信道的概念,GSM网络简介信道的概念,GSM网络简介信道的概念,广播信道 频率校正信道 (FCCH)纯粹的正弦波 开机后，MS搜寻这个信道 下行链路 同步信道 (SCH)锁定频率之后，MS用SCH同步 SCH包含BTS的BSIC和TDMA帧号(用于加密) 广播控制信道 (BCCH)关于BTS的公共信息 :被使用频率 跳频序列 信道组合 寻呼组 小区周围环境信息,GSM网络简介信道的概念,公共控制信道 寻呼信道 (PCH) BTS使用去寻呼一个移动台 只是下行链路 随机接入信道 (RACH) MS用于请求一个专用控制信道 用于移动始发呼叫 只是上行链路信道 准许接入信道 (AGCH) BTS用于指派一个专用控制信道 只是下行链路,GSM网络简介信道的概念,专用信道 独 立 专 用 控 制 信 道 (SDCCH)双 向 信 道 用 于 呼 叫 建 立 过 程 ， 即 ： 鉴 权 使 用 SDCCH 指 派 业 务 信 道 (TCH) 慢 速 随 路 控 制 信 道 (SACCH)伴 随 SDCCH 和 TCH测 量 报 告 MS 功 率 控 制 时 间 校 准 快 速 随 路 控 制 信 道 (FACCH)伴 随 TCH对 快 速 控 制 通 信 ， 即 ： 切 换 物 理 地 代 替 一 个 20ms语 音 TCH 突 发 脉 冲 序 列 ， “ 偷 帧 模 式 ”,GSM网络简介信道的概念,话务信道 全 速 率 （TCH/F)双 向 信 道 用 于 语 音 或 数 据 传 输 用 户 数 据 比 特 速 率 13 kbit/s 半 速 率 (TCH/H)双 向 信 道 用 于 语 音 或 数 据 传 输 用 户 数 据 比 特 速 率 6-7 kbit/s 增 强 型 全 速 率 (EFR)双 向 信 道 用 于 高 质 量 语 音 传 输 用 户 数 据 比 特 速 率 13 kbit/s,GSM网络简介下行信道,BCH,CCCH,FCCH,SCH,BCCH,PCH,AGCH,DCCH,TCH,SDCCH,SACCH,FACCH,TCH,TCH,COMMON CHANNELS,DEDICATED CHANNELS,BSS - MS,GSM网络简介上行信道,MS - BSS,CCCH,RACH,DCCH,TCH,SDCCH,SACCH,FACCH,TCH,TCH,COMMON CHANNELS,DEDICATED CHANNELS,GSM网络简介逻辑信道的使用,GSM网络简介-突发脉冲序列类型,频 率 校 正 突 发 脉 冲 序 列 用 于 发 送 FCCH的 纯 载 频 信 息 同 步 突 发 脉 冲 序 列 用 于 发 送 同 步 信 息 接 入 突 发 脉 冲 序 列 用 于 发 送 RACH信 息 RACH 包 含 从 MS 至 BTS 的 第 一 个 信 息 它 有 一 个 很 长 的 保 护 周 期 允 许 BTS 计 算 从 BTS至 MS 的 距 离 并 将 时 间 提 前 量 信 息 送 至 MS普 通 突 发 脉 冲 序 列 用 于 发 送 所 有 其 它 逻 辑 信 道 信 息,复习要点：,GSM系统结构？Um、Abis、Ater、A接口位于系统的那一部分？物理信道和逻辑信道的区别？12种逻辑信道的功能突发脉冲序列的分类,移动通信的基本概念,登记和数据库被叫用户的定位和寻呼小区选择和重选位置更新 小区、覆盖、盲区、切换简单的通话流程,登记和数据库,一个新用户正好携带一个移动电话并且第一次开机。移动电话可以通过无线通信链路与网络进行登记连接，因为他的电话是无绳（线）的，因此，实际上他可能是在世界上任何地方开机。另一方面，只要在主叫和被叫之间存在点到点的连接，就可能通过移动网建立连接，但我们首先必须知道用户所在的位置。,网络在不同的数据库的帮助下跟踪用户。共有三个数据库：用户识别模块（SIM）拜访位置寄存器（VLR） 本地位置寄存器（HLR）,用户识别模块（SIM）,从用户的角度，第一个且最重要的数据库是在手机内的，即用户识别模块（SIM卡）。SIM卡可以从手机中取出，并插入另一个手机。SIM卡有一个镶嵌在卡上的很小的存储装置，它包含了用户的识别号码，申请的业务目录和适用的网络。当用户申请业务加入网络时，由本地运营者签发SIM卡。,拜访位置寄存器（VLR）,现在新用户在一个由本地运营者提供的网络服务区开机。该区域通过空中接口连到被称为拜访位置寄存器（VLR）的数据库。在VLR中，用户数据被暂时存储。当用户移动到另一VLR区域时，用户数据将从旧的VLR中删除，并存储到新的VLR中。,本地位置寄存器（HLR）,用户的本地运营者也需要知道用户的位置，所以它保存在本地位置寄存器（HLR）中。HLR以永久的方式存储用户的基本数据。在HLR中，唯一变化的数据是用户的当前位置（VLR地址）。,被叫用户的定位和寻呼,假设在被叫之前的连接已经完成，主叫已经连接到被叫所在的MSC/VLR，但是我们怎样来确立到被叫的连接呢？为了建立连接，我们首先应该了解被叫用户是如何被定位的。,位置区,由于我们并不知道用户的确切位置，在整个VLR区域内搜索似乎不可避免。这可能是一个很大的区域，因此MSC/VLR必须花费大量的工作寻找用户。为了更快捷的找到用户，因此，MSC/VLR区域被划分成较小的区域，它们被称为位置区（LA），并由MSC/VLR管理。每一个MSC/VLR包含若干个位置区。我们可以假定我们要找的被叫用户在其中一个LA区域中。,LA 1,LA 5,LA 4,LA 3,LA 2,位置更新,作为移动电话的拥有者，用户不会总待在一个地方，而是不停地从一个地方移动到另一个地方。无论用户移动的多频繁或者多快，万一有人要找他，网络必须要做到始终能够确定他的位置。使得网络保持对用户的跟踪的事件就称为位置更新。,寻呼过程,为了找到该用户，我们在位置区内启动一个寻呼过程。寻呼是由位置区向所有小区发出的一个信号。位置区内所有的手机都收到寻呼信号，但只有其中的一个判断出识别码并做出应答。应答的结果是建立了一个点到点的连接。现在两个用户连接在一起，并且可以通过网络通话。,小区选择,Stored list cell selection 1、手机在上次关机时，会在SIM卡中存储上一次使用的BA-List 2、开机时，手机只测量上一次使用的BA-List中的频点 3、手机将选择C1值最高的小区（此小区no bar） 4、如果选择不成功，将进行normal cell selection,小区选择,Normal cell selection 1、手机将搜索可允许的所有的频点 2、测量收到的每个频点的信号强度 3、选择其中信号最强的频点 4、看这个频点是否是BCCH 5、如果是BCCH，读SCH得到BSIC、BA-list 6、执行位置更新,小区重选,基于C1、C2满足以下任何一个条件都将进行小区重选 1、服务小区被bar 2、C10大于5秒 3、邻区的C2大于服务小区的C2 5秒，如果邻小区和原服务小区属于两个不同的LAC，邻区的C2必须大于服务小区HYS（cellReselectHysteresis)所设的值，才可进行小区重选,C1&C2,C1 = (A - Max(B,0)A = Received Level Average - p1B = p2 - Maximum RF Output Power of the Mobile Stationp1 = rxLevelAccessMin Min. received level at the MS required for access to the systemp2 = msTxPowerMaxCCHMax. Tx power level an MS may use when accessing the system简化为： C1 = Received Level Average - rxLevelAccessMin,