《无线网络建设与维护》第一章.ppt

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1、无线网络建设与维护,主 讲：黄立平职 称：教授邮 箱：llpp_ 电 话：,成都工业学院 通信工程系通信技术教研室,无线网络建设与维护,成都工业学院通信工程系,教材：,张威.GSM网络优化原理与工程（第2版）.北京：人民邮电出版社，2010,参考教材：,韩斌杰.GSM原理及其网络优化（第2版）.北京：机械工业出版社，2009,第一章GSM网络优化概述,第二章GSM系统结构,第三章GSM无线通信基础,第四章GSM网络规划,第五章GSM网络信令与协议,第六章GSM通信事件,第七章GSM参数调整,第八章双频网络优化,第九章网络优化中的统计,第十章网络优化测试,第十一章GSM基站延伸系统优化,第十二章

2、GSM网络日常优化,第十三章GSM网络专项优化,第十四章2G与3G网络融合及通信技术展望,本课程主要参考书籍：,1 GSM原理及其网络优化（第2版），韩斌杰编著，机械工业出版社，2009年2 移动通信基本原理，华为教材 3 GSM数字通信原理，华为内部培训资料4 移动通讯1+3网优培训教程基础原理部分，智翔集团，2011年8月5 移动通讯1+3网优培训教程实际操作部分，智翔集团，2011年8月6 无线室内分布系统实战必读，吴为编著，机械工业出版社，2012年1月,7 TD-SCDMA无线网络优化原理及方法，许宏敏，李青，祝绘青等编著，人民邮电出版社，2009年9月8CDMA网络规划与优化,华为

3、有限公司，人民邮电出版社，2000年9TD-SCDMA无线网络规划设计与优化(第3版),罗建迪等，人民邮电出版社，2010年12月。10 TD-SCDMA无线网络规划设计与优化(第2版),朱东照、罗建迪等，人民邮电出版社,2008年。,本课程主要参考书籍：,12 大话通信：通信基础知识读本，杨波、周亚宁，人民邮电出版社，2009年5月13大话无线通信：通信基础知识读本，丁奇，人民邮电出版社，2010年1月14大话移动通信，张海君、郑伟等，清华大学出版社，2011年2月,本课程主要参考书籍：,第一章GSM网络优化概述,第一章GSM网络优化概述,1.1 GSM数字移动通信的发展,一、移动通信的发展

4、历程,四、中国的4G,五、4G系统网络结构及其关键技术,六、GSM数字移动通信的发展,二、移动通信标准的演进,三、移动通信系统及其性能,一、移动通信的发展历程,1、第一代移动通信技术（1G）2、第二代移动通信技术（2G）3、第三代移动通信技术（3G）,1.1 GSM数字移动通信的发展,“无线网络建设与维护”为什么主要讲GSM系统？,一、移动通信的发展历程,随着计算机、程控交换和数字通信技术的发展，移动通信汇集了有线通信和无线通信的最新技术成果，已成为现代通信的重要组成部分和未来个人通信的重要基础。目前，无线通信已成为电信领域中最灵活方便、最受人们欢迎、发展速度最快的先进通信技术。移动通信的发展

5、，可以追溯到20世纪20年代，主要完成通信实验和电波传输的实验工作，在短波波段上实现了小容量专用移动通信系统；20世纪40年代70年代，建立了各种移动通信系统，在技术上实现了移动电话系统和公众电话网的连接；,一、移动通信的发展历程,1、第一代移动通信技术（1G）,采用的是频分多址（FDMA）技术，语音信号为模拟调制。,由于受到传输带宽的限制，不能进行移动通信的长途漫游，只能是一种区域性的移动通信系统。,主要特点：,每隔30KHz/25KHz 一个模拟用户信道。,一、移动通信的发展历程,表 1-1 几种模拟蜂窝移动通信系统,缺点：,(2)制式太多、互不兼容；,(3)不能提供数据业务，业务种类受限

6、；,(4)保密性差，易被窃听和盗号；,(5)各个系统之间没有公共接口，难于实现漫游；,(6)无法与固定网向数字化推进相适应；,(7)移动设备成本高、体积大；,(8)网络的管理控制存在问题。,一、移动通信的发展历程,1、第一代移动通信技术（1G）,(1)通话质量不高，频谱利用率比较低，容量有限；,一、移动通信的发展历程,2、第二代移动通信技术（2G）,目前，比较成熟的数字通信制式主要是泛欧的GSM，美国的ADC和日本的JDC（现改称PDC），其中GSM的发展最引入注目。,采用数字的时分多址（TDMA）技术和码分多址（CDMA）技术。,主要业务是提供数字化的话音业务及低速数据业务。,表1-2 GS

7、M等三种数字蜂窝网主要参数,一、移动通信的发展历程,2、第二代移动通信技术（2G）,优点,(1)抗干扰能力强，改善了话音质量；,(2)频谱利用率高；,(3)可方便实现数据业务；,(4)易于加密；,(5)可进行省内、省际自动漫游；,(6)便于网络的管理和控制；,一、移动通信的发展历程,2、第二代移动通信技术（2G）,(7)便于设备的集成。,一、移动通信的发展历程,2、第二代移动通信技术（2G）,缺点,由于采用不同的制式，移动通信标准不统一，用户只能在同一制式覆盖的范围内进行漫游，故无法进行全球漫游；,由于系统带宽有限，限制了数据业务的应用；,同时也无法实现高速率的业务如移动的多媒体业务等。,第二

8、代移动通信系统以传输话音和低速数据业务为目的，因此又称为窄带数字通信系统。,为什么要发展第三代？,现有第二代数字移动通信系统的不足,频谱利用率不够高 容量问题,传输速率较低 业务单一,存在多个标准 无法实现全球漫游,个人通信的目标“任何人，在任何地点、任何时间与其他任何人进行任何方式的通信。”,一、移动通信的发展历程,3、第三代移动通信技术（3G）,3G具有更宽的带宽，传输速率最低为384k，最高为2M，带宽可达5MHz以上。,3G能将高速移动接入和基于互联网协议的服务结合起来，提高无限频率利用效率。,3G提供包括卫星在内的全球覆盖，并实现有线和无线以及不同无线网络之间业务的无缝连接。,3G不

9、仅能传输话音，还能实现高速数据传输和宽带多媒体服务。,对3G 无线传输技术（RTT：Radio TransmissionTechnology）提出的要求：,(4)高速传输以支持多媒体业务，速率最高到2Mb/s,室内环境至少2Mb/s；,室内外步行环境至少384kb/s；,室外车辆运动中至少144kb/s；,卫星移动环境至少9.6kb/s。,(5)易于第二代系统的过渡和演进；,(6)多频多模手机，单一通信号码。,(1)全球统一频段，统一标准，全球无缝覆盖；,(2)高频谱效率；,(3)高服务质量，高保密性能；,IMT2000目标,表1-3 三种主流3G系统标准主要技术性能比,2001-2010年中

10、国移动通信用户数量及增长率,中国移动用户数量的发展,1997年底 1323万,1998年底 2357万,1999年底 5000万,2000年底 6500万,2002年底 2亿,2005年底 4亿,2010年底 8亿,2011年底 9亿,截止2012年1月份中国手机用户数逼近10亿大关,截止2012年1月份，中国的手机用户数已达9.8758亿，其中包括1.36亿3G用户。,中国移动的移动用户数增至6.5544亿，其中包括5394万3G用户。,中国联通的移动用户数升至2.0289亿，其中3G用户数为4307万。,中国电信的移动用户数为1.2925亿，其中3G用户为3870万。,非话业务的发展,In

11、ternet,到2000年，将有10亿Email用户，5亿Web用户,图象传输,人们通过眼睛获得80%的信息,到2010年，欧洲将有9千万移动多媒体用户，占业务总量的60%。,易观国际发布分析报告指出，截止到2011年第4季度，中国移动互联网用户规模已达4.31亿，市场规模达251.8亿元。全年市场规模达到862.2亿元。,中国移动近日也宣布解决了iPhone 4S的SIM卡兼容性问题。,一、移动通信的发展历程,3、第三代移动通信技术（3G）,缺点：,3G仍是基于地面、标准不同的区域性通信系统。,虽然3G比现有传输率快上千倍，但是未来仍无法满足多媒体的通信要求。移动通信系统的发展需要提供更大的

12、频宽需求的系统，满足3G尚不能达到的在覆盖、质量、造价上支持的高速数据和高分辨率多媒体服务的要求。,优点：防止了一定程度上的行业垄断，刺激市场竞争，市场的竞争可以加速技术的飞速发展与市场的优化.,三方面的三种标准的移动服务，使许多资源都造成了浪费。,一、移动通信的发展历程,3、第三代移动通信技术（3G）,(1)视频话费高昂；,(2)终端少且质差价高；,百姓眼中3G的缺点：,(4)最重要的一点，现在的手机上网太贵，目前手机上网还没无限包月。炒股、GPS等主流功能耗费流量巨大，经常是一下子10元甚至几十元没了，不如买笔记本+无线上网包月实惠；,(3)原有的2G除联通外必须购新机换新卡；,(5)发展

13、兼容2G和3G的终端致使用户不用换号也能随意使用2G和3G，这是大部分人不愿换3G的主要原因。,二、移动通信标准的演进,移动通信已成为当代通信领域内发展潜力最大、市场前景最广的热点技术。目前全球已具有相当规模的移动通信标准有GSM、CDMA和TDMA三大分支，每个分支都在抢占市场。,全球无线技术各自为营，各厂商都在不断推出新技术，以迅速抢占行业标准的主导地位。,尽管3G标准比现有无线技术更强大，但也将面临竞争和标准不兼容等问题。,通过移动通信标准的制定来解决不兼容等问题。,达成共识，并制定：,把移动通信系统同其他系统（例如无线局域网等）结合起来，产生4G技术，2010年之前将数据传输速率达到1

14、00Mbps，以提供更有效的多种业务。,与3G相比，4G将在技术和应用上有质的飞跃。4G将适合所有的移动通信用户，最终实现商业无线网络、局域网、蓝牙、广播、电视卫星通信的无缝衔接并相互兼容。,二、移动通信标准的演进,移动通信我的电话我做主,GSM属于第2代（2G）蜂窝移动通信技术,GPRS是通用分组无线服务技术的简称，它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。GPRS可说是GSM的延续。GPRS经常被描述成“2.5G”，它通过利用GSM网络中未使用的TDMA信道，提供中速的数据传递。,EDGE为GPRS到第三代移动通信的过渡性技术方案，俗称2.75G。EDGE技术能够充分利用现有的GSM资

15、源。因为它除了采用现有的GSM频率外，同时还利用了大部分现有的GSM设备，而只需对网络软件及硬件做一些较小的改动，就能 够使运营商向移动用户提供诸如互联网浏览、视频电话会议和高速电子邮件传输等无线多媒体服务，即在第三代移动网络商业化之前提前为用户提供个人多媒体通信业务。,HSPA是联通WCDMA 3G使用的网络标准，分为HSUPA上行，HSDPA下行。HSUPA:高速上行行链路分组接入技术。国内目前最快的移动网络。,LTE是3G与4G技术之间的一个过渡，是3.9G的全球标准。它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准。,4G是第四代移动通信及其技术的简

16、称，是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。,三、移动通信系统及其性能,4G系统能够以100Mbps的速度下载，比拨号上网快2000倍，上传的速度也能达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。,而在用户最为关注的价格方面，4G与固定宽带网络在价格方面不相上下，而且计费方式更加灵活机动，用户完全可以根据自身的需求确定所需的服务。,此外，4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。很明显，4G有着不可比拟的优越性。,4G可称为广带接入和分布网络，是多功能集成的宽带移动通信系统。,上网速度提

17、高到3G的50倍，可实现三维图像高质量传输。4G终端可用于诸如定位定时、告警、数据采集、远程控制等综合功能。,它包括广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的广播网络。,4G系统可自动管理、动态改变自己的结构以满足系统变化和发展的要求。,国际电信联盟（ITU）正式审议通过将LTE-Advanced和WirelessMAN-Advanced(802.16m)技术规范确立为IMT-Advanced(俗称“4G”)国际标准，我国主导制定的TD-LTE-Advanced同时成为IMT-Advanced国际标准。这标志着我国在移动通信标准制定领域再次走在了世界前列，为TD-LTE产业的发展

18、及国际化提供了重要基础。,目前世界范围内有两个4G国际标准，其中之一即为“中国创造”的TD-LTE-A。,四、中国的4G：,现在国内已有6个城市和欧洲同步推进试验网。“在南京就可以体验到100兆的网络覆盖，下载个高清电影仅需几十秒。”,TD-LTE-A是由大唐电信集团提出、中国政府主导的第四代移动通信技术，是大唐自主创新的TD-SCDMA 3G国际标准的后续演进。,2月27日，2012世界移动通信大会在西班牙巴塞罗召开。中国移动通信集团公司总裁李跃在大会上表示，2012年，中国移动将在中国的北京、天津、上海、杭州、深圳等城市建设超过2万个TD-LTE基站。,四、中国的4G：,大唐电信集团董事长

19、兼总裁真才基则表示，未来10年，由“中国创造”的4G国际标准TD-LTE-Advanced(下称“TD-LTE-A”)将占据全球3成的市场份额，将有外国企业向中国缴纳近千亿美元的专利费用。,五、4G系统网络结构及其关键技术：,1、4G移动通信系统网络结构可分为三层：,物理网络层：提供接入和路由选择功能，它们由无线和核心网的结合格式完成。,中间环境层：有QoS映射、地址变换和完全性管理等功能。,应用网络层。,物理网络层与中间环境层及其应用网络层之间的接口是开放的，它使发展和提供新的应用及服务变得更为容易，提供无缝高数据率的无线服务，并运行于多个频带。,这一服务能自适应多个无线标准及多模终端能力，

20、跨越多个运用者和服务，提供大范围服务。,五、4G系统网络结构及其关键技术：,2、4G移动通信系统的关键技术：,信道传输技术；,抗干扰性强的高速接入技术、调制和信息传输技术；,高性能、小型化和低成本的自适应阵列智能天线；,大容量、低成本的无线接口和光接口；,系统管理资源，软件无线电、网络结构协议等；,核心技术正交频分复用(OFDM)；,OFDM技术特点：网络结构高度可扩展，具有良好的抗噪声性能和抗多信道干扰能力，可提供比目前无线数据技术质量更高(速率高、时延小)的服务和更好的性能价格比，能为4G网网络提供更好的方案。,移动通信系统将向数据化、高速化、宽带化、频段更高化方向发展，移动数据、移动IP

21、将成为未来移动网的主流业务。,六、GSM数字移动通信的发展,全球移动通信系统,global system for mobile communications;GSM,定义：由欧洲电信标准化协会提出，后来成为全球性标准的蜂窝无线电通信系统。主要有GSM、DCS1800、PCS1900三种系统。,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。,1982 年，欧洲邮电行政大会CEPT 设立了“移动通信特别小组”即GSM，以开发第二代移动通信系统为目标,1986 年，在巴黎，对欧洲各国经大量研究和实验后所提出的八个建议系统进行现场试验。,1987

22、年，GSM 成员国经现场测试和论证比较，就数字系统采用频分双工窄带时分多址（FDDTDMA）、规则脉冲激励长期预测话音编码（RPE-LTP）和高斯滤波最小频移键控（GMSK）调制方式达成一致意见。,1988 年，十八个欧洲国家达成GSM 谅解备忘录(MOU),1989 年，GSM 标准生效。,1991 年，GSM 系统正式在欧洲问世，网路开通运行。移动通信跨入第二代。,GSM是一个开放的标准系统。,GSM将成为最复杂的移动电话系统覆盖整个地球的卫星系统的基础。,GSM正在不断进入新的应用领域。,GSM采用了模块化结构，若需提供新业务，只要进行版本升级，增加部分必要的模块，无需对系统进行大的更换

23、，不用对为了重新规划，具有很大的便利性。,基于GSM网络结构的第三代技术，能利用现有的GSM基础设施，提供与现有网络完全兼容的高速数据业务。,GSM标准具有非常光明的前景,谢 谢,ISDN,ISDN 是以综合数字电话网（IDN）为基础发展演变而成的多种电信业务，用户能够通过有限的一组标准化的多用途用户-网络接口接入网内。,采用数字交换和数字传输（PCM）的电信网，简称为IDN。,ISDN是以综合数字电话网（IDN）为基础发展而成的通信网；,ISDN支持端到端的数字连接；,ISDN支持电话及非话等各种通信业务；,ISDN提供标准的用户-网络接口，使用户可以接入。,ISDN与其它网络的最大不同在于

24、它能够提供端到端的数字连接。,ISDN改变了传统的电信网模拟用户环路的状态，使全网数字化变为现实，用户可以获得数字化的优异性能。,ISDN支持范围广泛的各类业务，不仅可以提供话音业务而且要以提供数据、图像和传真的各种非话业务。还可以在用户需要通信时提供即时连接，而且能提供专线连接。,ISDN能够提供标准的用户-网络接口，这是ISDN能获得发展的技术关键所在。,ISDN的特点：,（1）多种业务的兼容性；,（2）数字传输；,（3）标准化的接口；,（4）使用方便；,（5）终端移动性；,（6）费用低廉。,ISDN相对于传统电话的优点,1)综合的通信业务,2)呼叫速度快,3)传输质量高,4)使用灵活方便

25、,5)费用适宜,FDMA、TDMA和CDMA,频分多址（FDMA）是采用调频的多址技术。,频分多址是把通信系统的总频段划分成若干个等间隔的频道（也称信道）分配给不同的用户使用。这些频道互不交叠，其宽度应能传输一路数字话音信息，而在相邻频道之间无明显的串扰。,在FDMA系统中，分配给用户一个信道，即一对频谱，一个频谱用作前向信道即基站向移动台方向的信道，另一个则用作反向信道即移动台向基站方向的信道。这种通信系统的基站必须同时发射和接收多个不同频率的信号，任意两个移动用户之间进行通信都必须经过基站的中转，因而必须同时占用2个信道（2对频谱）才能实现双工通信。,FDMA、TDMA和CDMA的区别,频分多址（FDMA）是采用调频的多址技术。业务信道在不同的频段分配给不同的用户。如TACS系统、AMPS系统等。,时分多址（TDMA）是采用时分的多址技术。业务信道在不同的时间分配给不同的用户。如GSM、DAMPS等。,CDMA（码分多址）是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，根据不同的编码获得业务信道。,