基站维护培训.ppt
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1、NOKIA基站维护培训,一、GSM BSS系统综述 二、基站维护工作内容和规范 三、NOKIA设备培训,目录,一、GSM BSS系统综述,GSM是“全球移动通信系统”的英文缩写。它是一种工作在900MHz的数字蜂窝移动通信系统,采用时分与频分结合的多址技术:在它的频段上一共可分为124个载频;每一个载频在时间上周期出现的同一时隙构成一个物理信道,每一个载频可支持8个物理信道。在GSM系统的空中接口中,根据功能,在物理信道上传递的信息可分为业务信道和控制信道两大类逻辑信道:业务信道TCH传递话音,数字信息;控制信道包括CCCH,BCCH,DCCH等三种控制信道,用于移动台的接入和对移动台的控制。
2、GSM系统通过其组成元素在网络上进行集成,完成整个移动系统的正常运行。所以,对于系统维护和管理人员来说,了解一下GSM系统网络组成极为重要。下面,我们先来学习一下GSM的网络构成。,GSM系统的典型网络结构,GSM网络由网络交换子系统(NSS),基站子系统(BSS),移动单元(MS)和操作维护子系统(OMS)组成。主要包括以下元素:AUC:鉴权中心BSC:基站控制中心BSS:基站子系统EIR:设备识别寄存器HLR:归属位置寄存器MSC:移动交换中心VLR:拜访位置寄存器BTS:收发信基站ME:移动设备SIM:用户识别卡XCDR:压缩编码器,GSM网络组成元素,移动用户单元包括:移动设备(ME)
3、和用户身份识别卡(SIM)。移动设备是用户接入系统网络的硬件设备,它可以是电话,传真机或者是计算机等。移动设备目前有Phase1,Phase2,Phase2+三种类型。每一个移动设备有专用的身份识别码IMEI。目前我国使用的ME没有用到IMEI。用户身份识别卡(SIM)包含有移动用户的一些有关信息:国际移动用户识别号IMSI,暂时移动用户识别号TMSI,位置识别号LAI,加密键Ki以及个人身份密码PIN等。SIM卡中还储存其他一些附加信息,如积累的通话时间和费用等,这些信息可通过手动修改。,移动用户单元(MS),GSM基站子系统包括数字和射频两部分。基站系统提供移动台到移动交换中心的连接。基站
4、系统通过空中接口Um与手机相连,通过2M链路与MSC相连。它包括三部分:压缩编码器XCDR XCDR用于压缩来自交换机的语音信号,以便更有效的使用GSM频谱和陆地接口。虽然压缩编码器是BSS设备的一部分,但通常放在MSC一侧用来节省2Mb/s链路。它将从MSC来的64k/s的话音信号压缩成13k/s的话音信号并加上3k的报头,合成16k/s的信号。这样,出XCDR的2M线的一个时隙可分为4个子时隙,从而,可把进XCDR的4个2M线合成1个2M出去。基站控制中心BSC BSC为BSS系统提供控制功能。它和MSC直接通信。可控制一个或者多个BTS,在GSR5的版本中,一般max为100。此外,BS
5、C也可不通过MSC进行INTERNAL的切换。收发信基站BTS BTS包括为特定服务小区提供空中接口的射频设备,同时带有一定的控制功能。它是GSM网络中直接与移动台通信的部分。天线也是BTS的一部分。,基站子系统(BSS),网络交换系统包含了GSM网络的主要交换功能。它同时也包括用户数据和移动网管理所需的数据库。主要的功能是管理GSM网络和其余通信网络之间的通信。移动交换机MSC 在GSM系统中,MSC能完成呼叫交换以及其他交换设备一样的功能(计费,操作和维护,中继接口等)。同时,MSC作为网关交换机GMSC提供PSTN和BSS之间的接口。归属位置寄存器HLR HLR是为用户单元提供参数的参考
6、数据库。每一个用户单元唯一属于一个HLR,用户通过IMSI或者MSISDN接入到HLR中。HLR主要包括用户单元的IMSI、MSISDN、当前在VLR中的信息、补充业务信息、用户状态、鉴权键Ki、用户漫游识别号MSRN等。,网络交换子系统,拜访位置寄存器VLR VLR包含当前本区域所有用户单元的参数的数据库。它包含有从HLR拷贝来的有关这些用户单元的数据。如:用户状态、MSRN等;也包括LAI、TMSI等。鉴权中心AUC AUC是一个进程系统,它执行鉴权功能。AUC通常和HLR结合在一起,在鉴权是和用户单元中的SIM卡共同完成鉴权功能。网络互连功能IWF IWF提供GSM系统和多种格式的公用和
7、私用数据网络的接口。它完成速率适配和协议转换功能。回音消除器EC 由于系统的时延和二四线转换,系统不可避免有声学回声。EC的加入,可消除远端回声。,网络交换子系统,操作和维护子系统可以对整个GSM网络进行远程控制。它包括两部分:网络管理中心NMC NMC是全网管理的最高层,每一个网络只有一个。目前,我国没有设此项。操作维护中心OMC OMC具有软件和数据库的管理、统计数据的收集、事件/告警的管理等功能。每一个网络可有多个OMC。目前,OMC有OMC-R和OMC-S两种。MOTOROLA只有OMC-R,用于对BSS系统的管理。,操作和维护子系统,GSM的每一个系统接口都有特定的名称。如图表所示:
8、,GSM系统接口与名称/GSM系统陆地链路,在GSM系统中,系统接口和它们的相互连接组成了GSM BSS系统的陆地链路。各个系统接口之间的信令通过相关的协议相互连接和通信。一般这些接口有以下几个特点:采用2M线相互连接信令系统采用NO.7 协议一部分链路采用X.25分组交换协议A bis 接口采用LAPD协议,系统接口用到的协议,2M线路的使用:每一个2M线路提供30路64kb/s的链路,用于传送话音、数据业务和控制数据等等。在控制数据(使用在各接口)中,可以是以C7、LAPD或者是X.25协议格式的信息。X.25协议的使用 X.25分组提供了从OMC到所有它所控制和监视的GSM系统单元的通信
9、。这些X.25的连接一般是在2M线路的某一个时隙上。NO7 协议的使用 1、在许多重要的系统元素和与PSTN之间都使用C7协议。2、在MSC与PSTN之间使用C7的TUP(Telephone User Part)部分。3、在MSC与ISDN之间使用ISUP(ISDN User Part)部分。4、在MSC与BSC之间为BSSMAP部分,在MSC与MS之间为DTAP部分,BSSMAP和DTAP合称为BSSAP。5、在MSC与其余网络元素之间为MAP部分。A bis(LAPD)协议的使用 A bis 协议用于BSC和remote BTS之间。由于A bis 接口不是规范接口,所以,BSC和BTS要
10、使用同一厂家的产品。,GSM系统中,系统接口之间的信令链路称为GSM系统陆地链路。有MTL、XBL、OML、RSL、CBL等。这些信令链路一般采用64k/s的速率。而它们采用的协议在上面已有描述。,GSM系统陆地链路,GSM 是“全球移动通信系统”的英文缩写。它是一种工作在900MHz的数字蜂窝移动通信系统,采用时分与频分结合的多址技术:在它的频段上一共可分为124个载频;每一个载频在时间上周期出现的同一时隙构成一个物理信道,每一个载频可支持8个物理信道。在GSM系统的空中接口中,根据功能,在物理信道上传递的信息可分为业务信道和控制信道两大类逻辑信道:业务信道TCH传递话音,数字信息;控制信道
11、包括CCCH,BCCH,DCCH等三种控制信道,用于移动台的接入和对移动台的控制。下面,我们讲述一下 GSM系统的特点。,空中接口,GSM物理信道单个GSM RF载频可以支持8个移动用户同时通话。如对面图所示,每个通话的信道占用载频的八分之一的时间,这种技术称为时分复用。时间被分成了多个时间段,每个时间段称为一个“时隙”,时隙按顺序排列,并编号为0到7。每这样的8个时隙序列称为一个“TDMA帧”。每个移动电话通话都会占用一个时隙,直到通话结束或发生切换。根据信道类型TDMA帧被组建成了多种结构。在后面将会讲到空中接口的信息如何在帧与复帧中发送,以及相关的定时。,与移动台之间收发信号的定时对于系
12、统正常工作非常关键。移动台和基站都必须在适当的时间发射和接收信号,否则就会错过它应该所在的时隙,一个时隙里所传的信息也称为一个突发脉冲序列(Burst)每个数据突发脉冲序列在TDMA帧中对应一个分配给它的时隙,能提供一个GSM物理信道,而一个物理信道可以用于传送MS和BTS之间的多种逻辑信道。,图:时隙和TDMA帧,GSM空中接口有两种逻辑信道:业务信道(Traffic Channel)和控制信道(Control Channel)。业务信道TCH(Traffic Channel)业务信道用于传送话音和数据信息。GSM控制信道 GSM控制信道包括:广播控制信道BCCH(Broadcast Con
13、trol Channel);通用控制信道CCCH(Common Control Channel);专用控制信道DCCH(Dedicated Common Control Channel),GSM逻辑信道,BCCH类广播控制信道仅是下行信道(从基站到移动台),包括:BCCH广播控制信道,用来发送网络相关的信息。该信道是连续发射的,供周围小区中的移动台测量其信号强度。SCH(Synchronizing Channel)同步信道,用来发送帧同步信息。FCCH(Frequency Control Channel)频率控制信道,发射载波同步信息。,CCCH类通用控制信道类是双向的,即包括上行和下行两个方
14、向:RACH(Random Access Channel)随机接入信道是上行信道用于移动台接入系统。PCH(Paging Channel)寻呼信道和AGCH(Access Granted Channel)接入允许信道都是下行的,AGCH用于给MS分配资源,如SDCCH。PCH用于系统寻呼移动台。PCH和AGCH从不同时使用。CBCH(Cell Broadcast Channel)小区广播信道,用于向小区内所有的移动台广播信息,如话务信息等。,DCCH类专用控制信道在移动台呼叫建立或用户身份验证时,唯一的分配给该移动台。DCCH包括:SDCCH(Standalone Dedicated Cont
15、rol Channel)独立专用控制信道,用于移动台在呼叫建立或做用户身份验证时,向移动台发送或接收数据。随路控制信道(Associated Control Channel),包括慢速随路控制信道SACCH(Slow Associated Control Channel)和快速随路控制信道FACCH(Fast Associated Control Channel)。SACCH用于无线链路功率测量及传送功率控制消息。FACCH用于传送“事件”型消息,如切换消息。FACCH和SACCH都工作在上行和下行两个方向。,关于基站和小区 BTS又称“基站”一般由3个或3个以下的小区构成,每个小区由若干个载
16、频构成。例如:某基站有三个小区231、232、233,Bts_Num为23,23是去掉基站小区号的最后一位某基站配置为:4/6/8,指该基站有3个小区,第一小区有4个载频,第二小区有6个载频,第三小区有8个载频。一般一小区为北偏东60度;二小区为正南方向;三小区为北偏西60度。,基站的小区用全球小区识别码表示:Global cell identity code=MCC+MNC+LAC+CI其中:MCC:Mobile Country Code移动国家代码,如中国为460MNC:Mobile Network Code移动网络代码,如中国移动为00,中国联通为01LAC:Location Area
17、Code位置区代码,一个地区有多个LAC,如成都有33024、33025、33038等CI:Cell Identity小区识别号,每个小区在网络中都有特定的编号,该编号在网络中某个位置区也是唯一的。CI最后一位数表示小区位置。通常最后一位为0的一般为全向基站、微蜂窝和室内覆盖基站,1、2、3分别表示900M的1小区、2小区、3小区;4、5、6表示1800M的1小区、2小区、3小区例如:CI:12031、12032、12033表示900M基站1、2、3编号;CI:2044、2045、2046 表示1800M基站1、2、3编号。,OMC-R是对无线网络进行操作管理的操作维护中心。摩托罗拉的OMCR
18、是一个基于UNIX操作系统的集中监控系统,它支持对GSM网络中的网元(NE)的操作和维护。中央系统处理器 中央系统处理器是一个UNIX系统。它运行所有用于与NE通信的OMC应用软件。它处理所有的事件、告警、上载/下载任务和统计数据,并能远程登录到各个NE。系统处理器中有一个INFORMIX数据库,存储统计数据,并使操作员能够监视事件和告警。它包括:SPARC工作站:除了中央系统处理器外,OMC其余部分由SPARC工作站组成,是OMC操作员的接口,称之为人机接口(MMI)。可选处理器:可选处理器用于远程登录、DATAGEN等,可以单独配置工作站。MMI用户界面:OMC MMI有两个操作OMC系统
19、的用户接口。图形界面(GUI):GUI界面以图标表示所有的OMC模块。命令行界面:在Xterm窗口执行基于UNIX的用户程序/脚本。,OMCR介绍,OMC的功能 OMC的功能包括配置管理、事件/告警管理、故障管理、性能管理等。配置管理包括集成化的软件下载管理、数据库下载管理和操作参数管理。OMCR提供NE操作软件的上载和下载及对不同的NE配置数据库的备份和下载功能。OMC还可以利用远程登录功能对不同NE的操作参数进行重配置,并利用GUI进行优化。OMC事件/告警管理通过监视摩托罗拉的网络设备状态来保证系统的服务质量。整个网络各种设备和链路的事件和告警信息通过X.25网络发送给OMC。这些信息告
20、诉操作员网络中发生的问题。故障管理利用故障处理程序提供改变设备状态的功能。GSM网络管理员可以从OMC对网络变化作出反应,根据需要让设备投入/退出服务实现站的重配置。故障管理任务可以在MAP、告警窗口、导航图和包容设备执行。,性能管理提供收集报告网络统计性能的功能。OMC收集、处理、存储网络中各个网元的统计数据,并提供显示和打印统计数据的功能。这些统计数据可以用来分析网络性能,为网络规划提供依据。,图:OMC与NE之间的信息流,任何一个通信网络的性能都应能被监控和测量,并向用户提供一个可量化的服务指标。GSM网络就是通过一些由各网元收集的统计数据来监控和测量网络性能的。GSM基站系统(BSS)
21、对系统性能指标的统计数据可在OMCR上Performance Management(PM)中统计并显示出来,网络操作人员可利用原始统计数据和处理过的统计数据来进行网络管理和规划。具体来说,有以下几个用途:监控服务质量发现故障优化网络规划硬件安装检查,OMCR统计数据,统计包括原始统计(raw statistics)和关键统计(key statistics)。原始统计数据总计超过100多个,用于报告单独的网络性能。它又分为3类:呼叫处理统计(call processing statistics)、接口统计(interface statistics)、处理器利用率统计(processor util
22、ization statistics)。关键统计数据是OMCR利用一些原始呼叫统计计算出来的,它只有10多个,容易被监测,可向网络运营者提供网络运行性能的报告。常用统计有:呼叫建立成功率(call_setup_success_rate)TCH阻塞率(tch_congestion_key)掉话率(drop_call_rate)TCH业务量(tch_traffic)SDCCH阻塞率(sdcch_congestion_key)SDCCH射频丢失率(sddch_rf_loss_key)SDDCH业务量(sdcch_traffic)切换成功率(handover_success_rate)切换失败率(ha
23、ndover_failure_rate),基于频率资源有限这一前提,蜂窝移动通信系统采用了小区的结构,每个小区分配若干的频率,并在满足一定载干比的条件下,在别的小区重复利用这些小区的频率,这就是我们平时所说的频率复用。一般空间中,900MHz无线电信号的路径传播损耗与传播距离的4次幂近似成正比,所以频率复用小区之间的距离越远,同频小区之间的干扰就越小,同频的载干比就越好。GSM系统对同频干扰的要求是C/I912dB,对邻频干扰的要求是载频偏离200KHz时C/I9dB,偏离400KHz时C/I41dB,故一般情况下,GSM系统常采用全向站:7小区复用(未跳频);定向站:4X3(未跳频)、3X3
24、 小区复用(一般是采用基带跳频的TCHs载频,也有未跳频采用的,但效果不好)和1X3小区复用(采用合成器跳频的TCHs载频)。不管怎样进行频率复用,我们做频率规划最重要的原则就是:将相同和相邻的频率尽可能分隔开来,以避免同频、邻频干扰。做频率规划还有另外一个重要的原则,就是要符合当地的实际情况。每个系统的地形、基站情况都不一样,无线信号的传播也不一样,这就要求我们在做频率规划前,多了解一些当地的实际情况,不拘泥于一般套路,因地制宜,尽量使频率规划满足当地的情况。,关于频率规划,呼叫建立流程(其余切换、位置更新等流程,本文略),GSM网络在经过一段时间的运行或大规模的扩容、调整后,总会出现一些难
25、以解决或是一时难以发现的问题。当这些问题积累到一定程度,就会使系统性能出现一定程度的恶化。即通过普通的系统运行性能维护已无法对系统性能进行改善,这时我们就需要经常对网络进行全面的系统优化。随着GSM网络的快速发展,市场竞争的加剧,运营商为了保障网络的运营质量,也需要经常对网络进行全面的系统优化。网络优化主要包括以下几项工作:提出问题确定优化目标、路测和OMC数据分析、检查及修改频率规划和邻小区表、调整小区的覆盖范围、修改小区参数和切换参数、确定改动效果。另外基站的排障工作虽然不属于优化的范围,但优化离不开基站排障,基站工作正常是优化的基础。,优化简介,一般来说网络优化遵循这样的程序。首先通过采
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