[互联网]网络优化基础知识培训.ppt
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1、1,网络优化基础知识,2,GSM技术基础理论,GSM 系统技术背景 GSM 系统网元情况 GSM 系统中的号码 GSM 系统呼叫过程中的常见事件 GSM系统中天线的使用 GSM系统网络优化概述,3,GSM 系统技术背景,4,GSM历史,1979年,世界无线电管理委员会(WARC)划定了今后欧洲用于蜂窝移动通信系统的频段;,1982年,欧洲邮政与电信委员会(CEPT)内建立了特别移动组(Group Special Mobile);,1986年,在巴黎建立了GSM永久核心;,1988年,欧洲电信标准协会(ETSI)成立,并接管了GSM委员会;,GSM 系统技术背景,5,GSM历史,1990年,GS
2、M规范Phase 1 被冻结;,1991年,DCS1800 规范Phase 1被冻结;GSM委员会开始考虑下一代无线通信系统;,1992年,GSM委员会更名为“ Special Mobile Group”,GSM系统更名为“Global System for Mobile Communication”, DCS1800规范 Phase 2被冻结;,1992年,GSM开始商业运营;,GSM 系统技术背景,6,GSM历史,1993年,GSM规范 Phase 2被冻结;,1994年,GSM商用运营远超出GSM委员会的范围(中国、印度、中东、远东、俄罗斯等国家和地区),1996年,ETSI推出GSM规
3、范Phase 2,1995年,DCS1800商用系统开始在泰国、卡塔尔、英国等国家和地区运营;,GSM 系统技术背景,7,GSM概述与发展简史,1993年我国首先在浙江嘉兴建立了GSM实验网 目前有中国移动与中国联通两家运营商 中国电信也在积极酝酿进入移动领域 截止99年底中国移动用户数已达5000万,中国联通超过400万,年增长率99%以上 神州行与如意通移动用户快速增长 截止99年8月中国移动已覆盖全国31个省区的308个地市和1856个县市,全国交通干线实现无缝覆盖.地市覆盖率为91%,县市覆盖率为86% 专家预测,到2000年底,全国移动用户超过7500万,到2005年达2亿.,在我国
4、,8,GSM概述与发展简史,在我国,2007年7月24日信息产业部宣布,到今年6月底,全国移动电话用户达到5.01648亿户,首次突破5亿大关。 根据信息产业部相关数据显示,截止6月底,全国固定电话用户较上年底增加486.2万户,月均增长81万户,达到3.72673亿户;全国移动电话用户较上年底增加4056.6万户,月均增长676.1万户,达到5.01648亿户。 电信业务收入完成3516.2亿元,较上年同期增长9.9%。电信固定资产投资完成1034.0亿元,较上年同期增长21.8%。 在电话普及率方面,移动电话普及率达38.3部/百人,固定电话普及率达28.4部/百人。另外,移动短信业务量已
5、达2790.2亿条,比上年同期增长37.5%。,9,关于 “下行链路”和 “上行链路”的概念,手机,基站,上行链路,下行链路,10,多址技术,多址技术使众多的用户共用公共的通信线路. 常用的使信号多路化的方法基本上有三种,它们分别采用频率、时间或代码分隔的多址连接方式,即人们通常所称的频分多址FDMA、时分多址TDMA和码分多址CDMA三种接入方式. GSM系统采用了FDMA、TDMA方式.,11,FDMA、TDMA和CDMA,FDMA,TDMA,CDMA,f,f,f,t,t,t,GSM 系统技术背景,12,频率复用指处在不同地理位置(不同的小区)上的用户可以同时使用相同频率的信道.频率复用系
6、统可以极大地提高频谱效率. 但如果系统设计得不好,将产生严重的干扰. 同频干扰(C/I): 因频率复用造成的相邻小区相同频率对信道的干扰.GSM要求C/I=9dB. 邻频干扰(C/A):小区内外相邻频率产生的干扰.GSM要求C/A=-9dB.,频率复用基础,蜂窝技术,13,频率复用方案:在系统的作用区域内重复使用相同的频率这种频率复用方案使整个频谱分配被划分为K个频率复用的模式.如K可取3、4、7等值. 公式:(D/R)2=3K D:频率复用距离 R:小区半径 K:频率复用模式,蜂窝技术,频率复用基础,14,注意:从理论上来说,K应该大些,但分配的信道总数是固定的.如果K太大,则K个小区中分配
7、给每个小区的信道数将减少,中继效率就会降低.,小区复用模式图,蜂窝技术,频率复用基础,15,7小区频率复用,16,4X3频率复用,17,GSM系统频段,GSM900主频段(P-GSM) 上行:890MHz-915MHz(移动台发,基站收) 下行:935MHz-960MHz(基站发,移动台收) GSM扩展频段(E-GSM) 上行:880MHz-890MHz(移动台发,基站收) 下行:925MHz-935MHz(基站发,移动台收) DCS1800频段 上行:1710MHz-1785MHz(移动台发,基站收) 下行:1805MHz-1880MHz(基站发,移动台收),18,GSM绝对频道号ARFCN
8、,GSM900主频段(P-GSM) 上行:Fl=890 + 0.2 N(MHz) (1N 124)(两个频点之间的间隔为200K HZ ) 下行:Fu=Fl + 45(MHz) GSM扩展频段(E-GSM) 上行: Fl=890 + 0.2 (N-1024)(MHz) 下行: Fu=Fl + 45(MHz) (975N 1023) DCS1800频段 上行: Fl=1710.2 + 0.2 (N-512)(MHz) 下行: Fu=Fl + 95(MHz) (512N 885),19,GSM 系统网元情况,20,GSM 系统网元情况,网元及相关接口,BSC,TCSM,MSC/VLR,BTS,TC
9、,21,一、GSM系统的构成 GSM基本上可分为两部分:交换系统(NSS)和 基站系统(BSS) (一)、交换系统(NSS) 交换系统包括下列功能单元: 移动业务交换中心(MSC) 拜访位置寄存器(VLR) 归属位置寄存器(HLR) 鉴权中心(AUC) 设备识别寄存器(EIR) 短信息服务中心(SC) 操作维护中心(OMC),22,23,一个MSC控制多个基站控制器,它控制移动用户 至PSTN、ISDN、PLMN、公用数据网的呼叫。移动汇接 和网络入口功能都由MSC来实现。 HLR寄存用户的鉴约信息,如补充业务、鉴权参数, 此外还有MS的位置信息和IMSI,ISDN码等。 AUC与HLR相连,
10、是向HLR提供出于安全原因而使用 的鉴权参数和密钥。即三参数组。 VLR是一个动态数据库,它包含了当前位于相应的MSC 服务区的全部MS的有关信息(IMSI码和位置信息LAI)。 VLR还包括当前的MSC中该MS的更为详细的位置信息。 与其它网络的接口通过GMSC,GMSC称为入口移动交 换中心(GATE WAY网关或门道交换局)。,24,在用户的移动台包括两部分,一部分是用户识别卡 (SIM),它寄存用户的鉴约信息,没有SIM卡,MS 不能接入GSM网络,但是当用于紧急业务时除外。另一 部分是用户设备(即话机,也可以使用另一个话机), 这样为防失窃,系统配置了EIR,用来检验设备的合法 性,
11、可以禁止末经批准的话机设备使用。用户权与用户 设备是分开的,用户设备只是一台有权收发信机,用户 可以买卡租机,这也是一种新的业务。 三种名单:白名单-合法设备 黑名单-非法设备 灰名单-故障设备,25,(二)、基站系统(BSS) 基站系统由以下两个部分组成 1)基站控制器(BSC) BSC控制一组基站,其任务是管理无线网络,即 管理无线小区及其无线信道,并提供基站至MSC之间的 接口。无线设备的操作和维护,移动台的业务过程。 2)无线基站(BTS) BTS用来提供移动台与系统的无线接口,主要由无 线收发信机构成。 (三)、操作支援系统(OSS) 在GSM建议中称为OMC,用于整个GSM系统的集
12、 中操作与维护。,26,二、GSM系统的网络结构 1、GSM系统的网络构成 1)入口MSC(GMSC) 提供GSM、PLMN网络与其它通信网间的链路。具 有为呼叫查询、选接呼叫路由的功能。 2)MSC/VLR业务区 MSC所覆盖的服务区域,凡在该区的移动台均在该区 的拜访位置寄存器(VLR)登记。 3)位置区(LA) 广播寻呼消息以便找到某移动用户的寻呼区域。 4)小区(CALL) 一个位置区划分为若干个小区,它是网络中一个基本 的无线覆盖的区域。,27,P,L,M,N,服,务,区,M,S,C,V,L,R,服,务,区,位,置,区,小,区,图3 GSM的网络结构,28,MSC作为GSM/PLMN
13、的入局汇接交换机,它具有为 移动终端的呼叫询问呼叫路由的功能。它能使系统为呼叫 选路至它们的最终的目的地被叫移动台。 GSM/PLMN网络的服务区是由一个或几个MSC/VLR 业务区构成,能够提供GSM/PLMN网络与其它通信网络间 的链路,具有为呼叫查询、选接呼叫路由的功能的MSC称 为入口MSC,简称GMSC。 MSC/VLR服务区表示由该MSC所覆盖的服务区域,凡 在该区的移动台均在该区的拜访位置寄存器(VLR)登记。 因此,MSC总与VLR构成同一个节点,写作MSC/VLR。,29,每个MSC/VLR服务区又被分成若干个位置区,位置 区是MSC/VLR服务区的一个部分,在一个位置区内,
14、移 动台可以自由地移动,不需做位置更新。一个位置区是 广播寻呼消息以便找到某移动用户的寻呼区域。一个位 置区只能属于某一个MSC/VLR。利用位置区识别码 (LAI),系统能够区别不同的位置区。 一个位置区又划分为若干个小区。每个小区具有专用 的识别码(CGI),它表示网络中一个基本的无线覆盖 区域。利用基站识别码(BSIC),移动台本身能区分使用 同样载频的各个小区。,30,GSM 系统中的号码,31,六、 编号系统 1、移动台的国际身份号码ISDN(MSISDN) 是在公用交换电话网编号计划中唯一地识别移动电 话的鉴约号码。CCITT建议结构为: MSISDNCCNDCSN CC国家码即在
15、国际长途电话通信网中的号码(中国+86) NDC国内目的地码 SN用户号码 如1392223456139222便是NDC,前三位用于识别网 号,后三位用于识别归属区,目前开通的135-138实际上 是同一个网。,CC,NDC,SN,3digits,6digits,National MS NO,International MS ISDN,MAX 15digits,4digits,32,2、国际移动用户识别码(IMSI) 是唯一地识别GSM PLMN网中某一用户的信息。 IMSIMCCMNCMSIN MCC移动网的国家号码(与CC不同,中国为460) MNC移动网号 MSIN移动台识别号 ,最长为
16、15位。 使用十进制,MCC,MNC,MSIN,3digits,1-2digits,National MSI,International MSI即IMSI,MAX 15digits,33,3、移动台漫游号码(MSRN) 用于一次呼叫的路由选择。 MSRNCCNSCSN CC国家号 NDC国内目的地号码(用于识别PLMN) SN用户号,用于识别MSC/VLR的地址。,34,4、临时移动用户识别码(TMSI) 用于保护IMSI码,该号只在本MSC区域有效,其结构可 由各电信部门选择,长度不超过4个字节。一个CCCC的寻呼 容量为2个IMSI或4个TMSI。 5、国际移动台设备识别码(IMEI) 是
17、唯一用来识别移动台终端设备的号码,称作系列号。 IMEITACFACSNRSP TAC型号论证码 FAC最终装配码,用于识别制造厂家。 SNR序号 SP备用 6、位置区识别码(LA) LAI代表MSC业务区的不同位置区,用于移动用户的位 置更新。,35,LAIMCCMNCLAC MCC移动国家号,识别一个国家 MNC移动网号,识别国内的GSM网 LAC位置区号码,识别一个GSM网中的位置 7、小区全球识别码(CGI) 用于识别一个位置区内的小区。 CGIMCCMNCLACCI,MCC,MNC,LAC,Location Area Identity (LAI),CI,Cell Global Ide
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