移动通信网络优化浅析 论文.doc
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1、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
2、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
3、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
4、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
5、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: 卫星移动无线电台和天线
6、; 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
7、;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
8、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
9、,每个小区设置一个基站,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
10、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
11、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),
12、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
13、 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(
14、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,
15、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软件或硬件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
16、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SEO2.2问题分析1、弱覆盖(弱覆盖是基站所需要覆盖面积大,基站间距过大,或者建筑物遮挡而导致边界区域信号较弱。弱覆盖一般的都是在Rxlev小于-90dBm。弱覆盖的直接影响通话质量,必须引起重视。)2、越区覆盖(由于基站天线挂高过高或者俯仰角过小引起的该小区覆盖距离过远,从而越区覆盖到其他站点覆盖的区域,并且在该区域手机接收到的信号电平较好。)3、 孤岛效应(服务小区由于各种原因(无线传输环境不好、基站位置过高或天线的倾角较小),导致覆盖太大以至于将邻小区覆盖在内,造成在某些小区的覆盖范围出现一片孤独区域(所谓的伞状覆盖
17、),此孤独区域在地理上没有邻区,类似于“孤岛”。如果移动台在此区域移动,由于没有邻区,移动台无法切换到其他的小区导致掉话发生。)4、 多普勒效应(物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高 (蓝移blue shift);当运动在波源后面时,会产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低 (红移red shift)。波源的速度越高,所产生的效应越大。根据波红(蓝)移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度。)5、 多径效应(电波传播信道中的多径传输现象所引起的干涉延时效应。在实际的无线电波传播信道中(包括所有波段),常有许多时延不
18、同的传输路径。各条传播路径会随时间变化,参与干涉的各分量场之间的相互关系也就随时间而变化,由此引起合成波场的随机变化,从而形成总的接收场的衰落。因此,多径效应是衰落的重要成因。多径效应对于数字通信、雷达最佳检测等都有着十分严重的影响。)6、 导频污染(当手机收到4 个或更多个Ec/Io 的强度都大于T_add 的导频,且其中没有一个导频的强度大到可作为主导频时所发生的。导频污染在导频污染区里Ec/Io很差而且手机Idle的信号不停变换造成手机起呼困难;此时手机若在通话状态,由于某个导频突然变强而它又不在移动台的有效集里,这时手机将会掉话。2.3解决方法1、弱覆盖:(1)查扩容前后的合路器是否存
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