网络优化毕业论文..doc 20页

毕业设计（论文）题 目移动通信网络优化浅析学 生xxxx联系电话xxxxxxxxx指导教师评 阅 人教学站点xxxxxxxxx专 业计算机网络工程完成日期2012年5月03日移动通信优化浅析摘要：近年来，移动通信网络发展迅猛，竞争日趋激烈，三大运营商都在努力打造自己的移动通信产品，也就提高网络质量和扩大服务品牌的影响号召力。移动通信系统的网络优化是一项复杂的系统工程，它涉及到频率资源、无线网络、交换网络、用户分布、神识手机用户的使用习惯等问题，涉及到网络数据的复杂测试及评估。对于移动运营商企业来说，网络质量就是企业的生命，只有加强网络优化和维护工作，才能不断地提高网络运行质量。对于优化人员来说，通过技术交流和探索，应该逐渐掌握GSM网络的各种参数及数据采集方法，通过有关测量统计数据的分析，提出全面的、深层次的网络优化方案，调整相应的局数据或小区参数，从而使无线，交换网络及网络中各接口的性能效率得到提高和改善。关键字：网络优化；频率；参数；数据；协议目 录绪论1第一章 移动通信的发展史21.1 移动通信简介21.2 移动通信特点21.3 移动通信分类31.4 移动通信技术的发展4（1）1G4（2）2.5G4（3）3G4（4）4G41.5 移动通信技术相关技术介绍4第二章 网络优化62.1优化简介62.2问题分析62.3解决方法7第三章 网络优化发展12总结15参考文献15致谢17绪论对于移动通信运营商来说，随着中国加入 WTO 后运营商之间竞争的加剧，网络的质量已经成了决定其命运的根本要素。

网络优化正成为移动通信运营商目前及未来的工作重中之重。运营商投入巨资进行大规模网络建设和扩容的时期已经过去，扩展规模较以往放缓。现在，运营商们关心的是，如何在现有网络基础上，通过优化与完善，从而最大限度地提高网络质量，挖掘潜力。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善。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。从网络优化的发展趋势来看，网络优化工作经历了以下的转变，对运营商的网络优化工作提出了更高的要求。优化从工程建设型优化向网络优化的转变。工程建设型优化一般是在一期工程或一次大型割接后进行的优化。

它主要处理基站、交换遗留问题，保持系统稳定；而真正意义上的网络优化则要解决超常规的网络建设速度和网络整体提供能力之间的矛盾，希望达到网络设备所能提供能力的最大化。优化从无线网络优化向全网网络优化的转变。无线网络设备是移动网投资最大、变化最复杂的部分，是体现网络质量的主要环节。它始终是网络优化的重点。第一章 移动通信的发展史1.1 移动通信简介移动通信(Mobile communication)是移动体之间的通信，或移动体与固定体之间的通信。移动体可以是人，也可以是汽车、火车、轮船、收音机等在移动状态中的物体。移动通信系统由两部分组成： (1) 空间系统； (2) 地面系统：① 卫星移动无线电台和天线；② 关口站、基站、移动通信系统从20世纪80年代诞生以来，到2020年将大体经过5代的发展历程，而且到2010年，将从第3代过渡到第4代(4G)。到4G，除蜂窝电话系统外，宽带无线接入系统、毫米波LAN、智能传输系统(ITS)和同温层平台(HAPS)系统将投入使用。未来几代移动通信系统最明显的趋势是要求高数据速率、高机动性和无缝隙漫游。实现这些要求在技术上将面临更大的挑战。此外，系统性能(如蜂窝规模和传输速率)在很大程度上将取决于频率的高低。

考虑到这些技术问题，有的系统将侧重提供高数据速率，有的系统将侧重增强机动性或扩大覆盖范围。 从用户角度看，可以使用的接入技术包括：蜂窝移动无线系统，如3G；无绳系统，如DECT；近距离通信系统，如蓝牙和DECT数据系统；无线局域网(WLAN)系统；固定无线接入或无线本地环系统；卫星系统；广播系统，如DAB和DVB-T；ADSL和Cable Modem。1.2 移动通信特点 (1)移动性。 就是要保持物体在移动状态中的通信，因而它必须是无线通信，或无线通信与有线通信的结合。 (2)电波传播条件复杂 。因移动体可能在各种环境中运动，电磁波在传播时会产生反射、折射、绕射、多普勒效应等现象，产生多径干扰、信号传播延迟和展宽等效应。 (3)噪声和干扰严重。 在城市环境中的汽车火花噪声、各种工业噪声，移动用户之间的互调干扰、邻道干扰、同频干扰等。 (4)系统和网络结构复杂。 它是一个多用户通信系统和网络，必须使用户之间互不干扰，能协调一致地工作。此外，移动通信系统还应与市话网、卫星通信网、数据网等互连，整个网络结构是很复杂的。 (5)要求频带利用率高、设备性能好。1.3 移动通信分类 集群移动通信集群移动通信，也称大区制移动通信。

它的特点是只有一个基站，天线高度为几十米至百余米，覆盖半径为30公里，发射机功率可高达200瓦。用户数约为几十至几百，可以是车载台，也可是以手持台。它们可以与基站通信，也可通过基站与其它移动台及市话用户通信，基站与市站有线网连接。蜂窝移动通信蜂窝移动通信，也称小区制移动通信。它的特点是把整个大范围的服务区划分成许多小区，每个小区设置一个基站日常无线网络优化工作的方法，负责本小区各个移动台的联络与控制，各个基站通过移动交换中心相互联系，并与市话局连接。利用超短波电波传播距离有限的特点，离开一定距离的小区可以重复使用频率，使频率资源可以充分利用。每个小区的用户在1000以上，全部覆盖区最终的容量可达100万用户。卫星移动通信卫星移动通信。利用卫星转发信号也可实现移动通信，对于车载移动通信可采用赤道固定卫星，而对手持终端，采用中低轨道的多颗星座卫星较为有利。无绳电话无绳电话。对于室内外慢速移动的手持终端的通信，则采用小功率、通信距离近的、轻便的无绳电话机。它们可以经过通信点与市话用户进行单向或双方向的通信。 使用模拟识别信号的移动通信，称为模拟移动通信。为了解决容量增加，提高通信质量和增加服务功能，目前大都使用数字识别信号，即数字移动通信。

在制式上则有时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)两种。前者在全世界有欧洲的GSM系统(全球移动通信系统)、北美的双模制式标准IS一54和日本的JDC标准。对于码分多址，则有美国Qualcomnn公司研制的IS-95标准的系统。总的趋势是数字移动通信将取代模拟移动通信。而移动通信将向个人通信发展。进入21世纪则成为全球信息高速公路的重要组成部分。移动通信将有更为辉煌的未来1.4 移动通信技术的发展 （1）1G 模拟制式的移动通信系统，得益于70年代的两项关键突破：微处理器的发明和交换及控制链路的数字化。AMPS是美国推出的世界上第一个1G移动通信系统，充分利用了FDMA技术实现国内范围的语音通信。 2G：风靡全球十几年的数字蜂窝通信系统，80年代末开发。2G是包括语音在内的全数字化系统，新技术体现在通话质量和系统容量的提升。GSM(Global System for Mobile Communication)是第一个商业运营的2G系统，GSM采用TDMA技术。（2）2.5G 2.5G在2G基础上提供增强业务，如WAP。（3）3G 3G是移动多媒体通信系统，提供的业务包括语音，传真，数据，多媒体娱乐和全球无缝漫游等。

NTT和爱立信1996年开始开发3G（ETSI于1998年），1998年国际电联推出WCDMA和CDMA2000两商用标准（中国2000年推出TD-SCDMA标准，2001年3月被3GPP接纳，起源于李世鹤带头搞的SCDMA）第一个3G网络运营于2001年的日本。3G技术提供2MBPS标准用户速率（高速移动下提供144KBPS速率）。（4）4G 4G是真正意义的高速移动通信系统，用户速率20Mbps。4G支持交互多媒体业务，高质量影像，3D动画和宽带互联网接入，是宽带大容量的高速蜂窝系统。2005年初，NTTDoCoMo演示的4G移动通信系统在20KM/小时下实现1Gbps的实时传输速率，该系统采用4X4天线MIMO技术和VSF-OFDM接入技术。1.5 移动通信技术相关技术介绍 CDMA蜂窝移动通信技术介绍 自20世纪70年代末第一代模拟移动通信系统面世以来，移动通信产业一直以惊人的速度迅猛发展，已经成为带动全球经济发展的主要高科技产业之一，并对人类生活及社会发展产生了重大影响。其中，CDMA码分多址移动通信技术以其容量大、频谱利用率高、保密性强、绿色环保等诸多优点，显示出强大的生命力，引起人们的广泛关注，成为第三代移动通信的核心技术。

CDMA通信技术CDMA（CodeDivisionMultipleAccess，码分多址）作为一种多址技术早已出现，起初仅在抗干扰和保密性能等方面受到人们的注意，被用在军用抗干扰系统中。1989年，美国高通（Qualcomm）公司最先推出CDMA蜂窝移动通信系统的设想。 码分多址蜂窝移动通信技术实际上包含两个基本技术，即码分多址技术和扩频通信技术。所谓扩频，简单地讲就是用某种技术将信号的频谱进行扩展，工程中常用直接序列对信号进行扩频，即用一个高速码序列码去调制低速原始数据信息。码分多址(CDMA)与频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)一样，是多址技术的一种。 CDMA系统中的每一个信号被分配一个正交序列或PN（PseudoNoise，伪随机噪声）序列用作扩频序列对其进行扩频，不同信号的能量被分配到不同的正交序列或PN序列里。在接收机，通过使用相关器只接受选定的正交序列或PN序列并压缩其频谱，凡不符合该用户正交序列的信号就不被压缩带宽，结果只有指定的信号才能被提取出来。 我们将CDMA与FDMA、TDMA三种多址方式进行比较。FDMA采用调频的多址技术，在不同频段的业务信道被分配给不同的用户；TDMA是采用时分的多址技术，业务信道在不同的时间被分配给不同的用户；CDMA采用扩频的码分多址技术，所有用户在同一时间、同一频段上，但根据不同的编码获得业务信道。

在技术实现上，就是利用码型的不同来调制解调不同的用户。第二章 网络优化2.1优化简介网络优化是指通过各种或技术使网络性能达到我们需要的最佳平衡点! 硬件方面指在合理分析系统需要后在性能和价格方面作出最优解! 软件方面指通过对软件参数的设置以期取得在软件承受范围内达到最高性能负载! 网络优化也是SEO））网络优化的方法很多，在网络优化的初期，常通过对OMC-R数据的分析和路测的结果，制定网络调整的方案。在采用图1的流程经过几个循环后，网络质量有了大幅度的提高。但仅采用上述方法较难发现和解决问题，这时通常会结合用户投诉和CQT测试办法来发现问题，结合信令跟踪分析法、话务统计分析法及路测分析法，分析查找问题的根源。在实际优化中，尤其以分析OMC-R话务统计报告，并辅以七号信令仪表进行A接口或Abs借口跟踪分析，作为网络优化最常用的手段。网络优化最重要的一步是如何发现问题，下面就是几种常用的方法：1．话务统计分析法：OMC话务统计是了解网络性能指标的一个重要途径，它反映了无线网络的实际运行状态。它是我们大多数网络优化基础数据的主要根据。通过对采集到的参数分类处理，形成便于分析网络质量的报告。

通过话务统计报告中的各项指标(呼叫成功率、掉话率、切换成功率、每时隙话务量、无线信道可用率、话音信道阻塞率和信令信道的可用率、掉话率及阻塞率等)，可以了解到无线基站的话务分布及变化情况，从而发现异常，并结合其它手段，可分析出网络逻辑或物理参数设置的不合理、网络结构的不合理、话务量不均、频率干扰及硬件故障等问题。同时还可以针对不同地区，制定统一的参数模板，以便更快地发现问题，并且通过调整特定小区或整个网络的参数等措施，使系统各小区的各项指标得到提高，从而提高全网的系统指标。 2．DT （驱车测试）：在汽车以一定速度行驶的过程中,借助测试仪表、测试手机，对车内信号强度是否满足正常通话要求，是否存在拥塞、干扰、掉话等现象进行测试。通常在DT中根据需要设定每次呼叫的时长，分为长呼（时长不限,直到掉话为止）和短呼（一般取60秒左右,根据平均用户呼叫时长定）两种（可视情况调节时长），为保证测试的真实性，一般车速不应超过40公里/小时。路测分析法主要是分析空中接口的数据及测量覆盖，通过DT测试，可以了解：基站分布、覆盖情况，是否存在盲区；切换关系、切换次数、切换电平是否正常；下行链路是否有同频、邻频干扰；是否有小岛效应；扇区是否错位；天线下倾角、方位角及天线高度是否合理；分析呼叫接通情况，找出呼叫不通及掉话的原因，为制定网络优化方案和实施网络优化提供依据。

3．CQT （呼叫质量测试或定点网络质量测试）：在服务区中选取多个测试点，进行一定数量的拨打呼叫，以用户的角度反映网络质量。测试点一般选择在通信比较集中的场合，如酒店、机场、车站、重要部门、写字楼、集会场所等。它是DT测试的重要补充手段。通常还可完成DT所无法测试的深度室内覆盖及高楼等无线信号较复杂地区的测试，是场强测试方法的一种简单形式。 4．用户投诉：通过用户投诉了解网络质量。尤其在网络优化进行到一定阶段时，通过路测或数据分析已较难发现网络中的个别问题，此时通过可能无处不在的用户通话所发现的问题，使我们进一步了解网络服务状况。结合场强测试或简单的CQT测试，我们就可以发现问题的根源。该方法具有发现问题及时，针对性强等特点。 5．信令分析法：信令分析主要是对有疑问的站点的A接口、Abis接口的数据进行跟踪分析。通过对A接口采集数据分析，可以发现切换局数据不全(遗漏切换关系)、信令负荷、硬件故障(找出有问题的中继或时隙)及话务量不均(部分数据定义错误、链路不畅等原因)等问题。通过对Abis接口数据进行收集分析，主要是对测量仪表记录的LAY3信令进行分析，同时根据信号质量分布图、频率干扰检测图、接收电平分布图，结合对信令信道或话音信道占用时长等的分析，可以找出上、下行链路路径损耗过大的问题，还可以发现小区覆盖情况、一些无线干扰及隐性硬件故障等问题。

6．自动路测系统分析：采用安装于移动车辆上的自动路测终端，可以全程监测道路覆盖及通信质量。由于该终端能够将大量的信令消息和测量报告自动传回监控中心，可以及时发现问题，并对出现问题的地点进行分析，具有很强的时效性。所采用的方法同5。 在实际工作中，这几种方法都是相辅相成、互为印证的关系。GSM无线网络优化就是利用上述几种方法，围绕接通率、掉话率、拥塞率、话音质量和切换成功率及超闲小区、最坏小区等指标，通过性能统计测试→数据分析→制定实施优化方案→系统调整→重新制定优化目标→性能统计测试的螺旋式循环上升，达到网络质量明显改善的目的。随着GSM网络的飞速发展，用户数的不断增多，国内移动电信业务的两大运营商-中国移动和中国联通的网络已经具有了相当的规模。在这种情况下，网络优化工作的重要性日益突出，如何在最短的时间里，提高网络的服务质量，提高企业的核心竞争力，越来越受到运营商的关注。 在蜂窝移动通信系统中，网络优化工作的技术难度相当大。首先是其涉及到的技术领域极其广泛，如交换网络技术、无线参数、频率配置、切换、信令和设备技术等方面；其次，随着网络的不断发展和用户数的不断增多，网络优化工作的技术复杂度在不断提高，对网络优化人员的技术要求也相应的越来越高；同时，移动网络本身的演进和发展也为网络优化的技术人员们不断带来新的课题，如GPRS、第三代移动通信系统等。

所有这些都要求网络优化的技术不断发展，不断提供更新的技术手段和产品日常无线网络优化工作的方法，以降低技术的复杂度，提高工作效率。下面笔者就个人所能谈一些网络优化技术的发展趋势。1. GPRSGPRS技术作为GSM系统向第三代演进的过渡手段，正在被世界各国所关注，国内的运营商目前也正在进行各种试验工程，计划在今年内大规模使用。GPRS是对现有的GSM网络的改进，以便支持高速率的数据传输，满足终端用户对高速数据业务（如Internet）的需求。GPRS可向用户提供从9kb/s到大于171.2kb/s的接入速率，更为有效地利用无线资源，动态地向单个用户分配位于同一载频上的1-8个时隙，根据业务流量和运营者的选择，无线接口资源可在话音和数据业务之间共享，可支持非常灵活的上下行不对称的传输。这些特点的实现涉及到无线资源的分配算法，根据用户的要求和网络资源情况，合理分配无线资源，满足用户对QOS和传输速率的需求，是GPRS网络优化的工作难点之一。另外，对应于GPRS业务，规范定义了一整套无线参数，这些参数与原有的GSM无线参数在作用上是相类似的。对于这些参数的理解和灵活使用因为将是优化的重点之一。2. 自动测试和综合分析技术网络优化工作的一个主要任务就是测试数据的采集和分析工作。

这些测试数据包括利用路测设备采集到的大量的路测数据（如信号电平、质量、邻小区、信令、通话情况等）、利用信令采集设备收集到的大量信令数据（包括Abis接口、A接口、E接口等）、从OMC采集到的大量网络的性能数据和配置参数等。这些海量数据要花费网络优化人员大量的时间和精力进行收集和分析。通过一种自动的测试系统的使用可以极大地减轻网络优化人员的数据工作量。 在路测方面，自动测试系统能够自动采集路测数据，并通过无线的方式（如利用GPRS、GSM的数据业务或短消息业务）将测试数据及时传送到地区的大型数据库中进行存储，供网络优化人员进行分析。同时在地区的网络优化中心的网络优化人员也可以通过无线的方式对测试系统进行必要的控制。这种自动的路测系统目前国外一些厂家已经有一些成熟的硬件产品，但整个系统的构建还需要进行后台软件的开发工作。网络优化是综合而复杂的工作，一个网络优化问题的定位往往不是单靠对一种数据的分析就可以完成的，需要网络优化人员对这些数据进行综合分析，寻找网络问题的解决方案。比如以前我们在采用路测设备对网络进行测试时，会得到大量的信令数据，同时可以通过信令仪表在Abis接口和A接口上对有线链路的信令进行采集，但是没有统一的平台能够把双方的数据统一在一起进行综合的分析，并给出相应的优化建议,这样给网络优化人员的工作带来了难度。

目前这种将两端的信令数据进行综合分析的系统已经有了成熟的产品，带来了极大的便利。但是目前还没有一种平台能够将路测数据、信令数据和OMC的数据进行综合的分析，这种综合分析系统能够为网络优化人员解决网络问题带来方便，减轻工作量和工作难度，将成为一种技术发展的方向。 3. 综合管理系统在上述的自动测试系统中我们可以知道网络优化工作涉及到的数据量极大，这些数据的存储和管理也是非常繁琐的工作。同时，网络优化工作是一种积累性的工作，需要建立完整的网络优化档案，提高工作的效率。一种综合的网络优化管理系统将成为一种发展方向。这种综合的管理系统是一个更广阔的概念，他除了包含上述的自动测试和综合分析系统之外，还包括网络优化档案管理、工程管理、网络优化的效益分析、网络优化日常管理等内容。其结构将类似于网管系统，采用分级的方式，每个地区设有网络优化中心，通过网络，下面连接着市或县级的网络优化中心，上面与省级网络优化中心相连。每个网络优化中心设有大型的数据仓库，采用统一的设备和数据分析平台，可以数据共享。随着网络优化工作重要性的日益体现，网络优化的技术也将不断的发展和变化。同时，国内专业的第三方网络优化力量的崛起也为网络优化技术的快速发展提供了条件，他们长期与国内的运营商进行合作，非常了解国内的网络优化工作的需求，能够为客户提供各种符合要求的产品和服务。

上海大唐移动通信设备有限公司作为国内主要的移动设备提供商之一，长期以来一直关注着移动通信领域中客户的各种需求，竭尽所能为客户提供满意的服务和合格的产品。为了满足用户在网络优化方面的需求，利用我们研发能力、在移动通信领域领先的设备制造技术、理论深度和长期积累的丰富工程经验，作为专业的第三方，为用户提供网络优化的服务。目前我们在网络优化领域能够为客户提供全面的解决方案，主要包括网络优化和网络测试与评估的工程服务、网络优化的咨询、网络优化平台开发、全面的软硬件设备系统集成和培训等我们将竭尽所能以专业的精神、优质的服务推动网络优化领域的发展。参考文献[1]GSM 原理及其网络优化 第2版 作者：韩斌杰，杜新颜，张建斌 编著 出版社：机械工业出版、[2]致谢本文是在老师精心指导和大力支持下完成的。老师以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生重要影响。她渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。另外，我还要特别感谢师姐对我实验以及论文写作的指导，她为我完成这篇论文提供了巨大的帮助。还要感谢，同学对我的无私帮助，使我得以顺利完成论文。同时实验室的老师也时常帮助我，在此我也衷心的感谢他。最后，再次对关心、帮助我的老师和同学表示衷心地感谢西安石油大学成人高等教育毕业设计（论文） 7