通信工程毕业设计开题报告(GSM系统的无线网络优化)

毕 业 设 计（论 文）开题报告
1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字左右的文献综述：
GSM数字移动通信系统是由欧洲主要电信运营商和制造厂家组成的标准化委员会设计出来的，它是在蜂窝系统的基础上发展而成的。GSM数字移动通信系统始源于欧洲，早在1982年，欧洲已有几大模拟蜂窝移动系统在运营。例如北欧多国的NMT（北欧移动电话）和英国的TACS（全接入通信系统）。当时的这些系统都是国内系统，不能在国外使用。1982年北欧国家向CEPT提交了一份建议书，要求制定900MHz频段的公共欧洲电信业务规范。在这次大会上还成立了在欧洲电信标准协会（ETSI）技术委员会下的移动通信特别小组（Group Special Mobile），简称“GSM”，来制定有关的协议和建议书。
1986年，在巴黎，GSM小组欧洲各国及各大公司提出的8个建议系统进行了现场试验。1987年，GSM成员国就数字通信系统采用窄带时分多址、规则脉冲激励线性预测话音编码和高斯滤波最小频移键控调制方式达成一致意见。1990年，完成了GSM900的规范，共产生大约130项的全面建议书。1991年，在欧洲开通了第一个系统，同时将GSM更名为“全球移动通信系统”。从此移动通信跨入了第二代数字移动通信时代。同年，移动通信特别小组还制定1800MHz频段的公共欧洲电信业务规范，称为DCS1800系统。1992年，大多数欧洲GSM运营商开始商用业务。1993年，欧洲第一个DCS1800系统投入运营。发展至今，GSM数字移动通信系统已经成为技术最成熟，应用最广泛的移动通信系统，产生了巨大的经济效益和社会效益。

GSM蜂窝系统的网络结构如图1所示。
 
GSM蜂窝系统的主要组成部分可分为移动台、基站子系统和网络子系统。基站子系统由基站收发台BTS和基站控制器BSC组成；网络子系统由移动交换中心MSC、操作维护中心OMC、原籍位置寄存器HLR、访问位置寄存器VLR、鉴权中心AUC和移动设备识别寄存器EIR组成。一个移动交换中心可以管理多达几十个基站控制器，一个基站控制器最多可以控制256个基站收发台。由收发台，基站子系统网络子系统构成公用陆地移动通信网，该网络由移动交换中心与公共交换电话网PSTN、综合业务数字网ISDN和公用数据网PDN进行互联。
移动台是移动通信网中用户使用的设备。移动台类型可分为车载台、便携台和手机。移动台通过无线接口接入系统之中，具有无线传输与处理能力。
基站子系统是系统的基本组成部分。它通过无线接口与移动台相接，进行无线发送、接收及无线资源管理。另一方面，基站子系统与网络子系统中的移动交换中心相连，实现移动用户与固定网络用户或移动用户之间的通信连接。基站收发信机、天线共用器和天线是基站子系统的无线部分，它由基站控制器实施控制。基站控制器承担无线资源、参数及各种接口的控制与管理。
网络子系统对移动用户之间通信和移动用户与其他通信网用户之间通信起着管理作用。其主要功能包括：交换、移动性管理与安全性管理等。它由许多功能实体构成，它们之间的信令传输都符合CCITT信令系统七号协议。
近年来，我国移动通信事业的发展速度惊人，移动网络始终处于大规模建设状态，用户数量的增加往往超出了专家的预计。在市场竞争的驱动下，移动网络不断扩容，网络规划不断调整，一期工程还未完成，新的一期建设又已启动，导致工程存在重叠现象。由于网络始终处于建设阶段，而没有一个相对稳定的时间进行优化，改进网络的规划和管理工作，从而影响到网络的运营质量、工作效率和服务水平。因此，改善网络通信质量，保证网络的正常运行和安全，成为一项重要的课题。
GSM网络优化工作是指对正式投入运行的GSM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GSM网络今后的维护及规划建设提出合理建议。
一般的网络优化活动往往分为两个阶段，先对现有网络进行性能评估，对发现的问题进行分析，然后运用各种手段实施优化。
一、性能评估阶段
１．根据话务统计对网络性能指标进行分析
主要指标有：掉话率，接通率，切换成功率，位置更新成功率，寻呼成功率。对不同层次的网络单元负荷及其构成进行分析。
主要的分析对象有：交换机主处理器，信令处理单元，中继群（包括录音通知），位置更新区，基站控制器，话音和信令信道。
２．切换与位置更新分析
　　切换和位置更新是移动通信系统中的重要概念，代表了用户的移动性。不合理的切换和位置更新会显著影响通话质量和接入质量，过多的切换和位置更新会占用大量系统负荷，减少系统的有效容量。切换与位置更新分析主要着重于切换和位置更新原因及构成比例，切换的频度及由切换引起的掉话次数。
３．小区通话流程分析
小区是无线优化的基本单元，小区话务统计报告能对每个小区从试呼至通话结束，全过程的每个阶段进行描述。通过对问题小区进行分析能够对问题做初始定位，为进一步优化指明方向。
４．路测
通过在道路和室内进行待机模式和连接模式下的信号测量与拨打，从用户角度评估通话质量。通过路测还能针对问题小区，找出通话质量差、接收电平低、切换不正常的地点，从而找出可能的原因。
５．地理分析
以上分析都可以以地理信息系统为平台进行，一些具有较强地理特征的问题如话务的拥塞和不平衡，同邻频干扰，切换与位置更新会被直观的显示出来。常用的背景信息有普通地图，网元及边界，无线规划数据等。
６．信令分析和后处理
信令追踪和分析，是确定和解决疑难问题的重要手段。由于话务统计中许多计数器是由信令触发的，所以某些统计项目异常可以用信令来验证和解释。 [来源：http://Doc163.com]
７．对网络规划有用的一些分析方法
Ａ．网络资源利用和瓶颈分析：网络规划应全面了解现有网络资源利用情况和瓶颈所在，这样才能有的放矢地进行扩容。
Ｂ．建立符合实际情况的话务模型：确定话务模型是准确了解交换和基站系统容量的基础，话务模型随着网络的发展不断变化，因此每次规划都需要根据当前网络的情况结合对未来变化趋势的预期进行估算。
Ｃ．交换和无线容量预测：根据长期话务统计和市场信息可以对当前用户数量和分布情况的变化趋势进行预测，从而确定本期扩容将要达到的容量。由按照设定的话务模型可以计算设备的有效容量，从而决定能够满足设计容量的设备类型和数量。
Ｄ．话务和信令负荷流向预测：网络结构的设计应参考现有网络的话务分布和信令流向，根据设定的话务模型进行预测从而使总容量的分布更加合理，避免出现网元及接口上出现负荷失衡和阻塞。
二、实施优化阶段
１．参数优化
根据网络的结构和用户的行为对诸如越区切换和功率控制参数进行的调整以改善网络性能。
２．频率优化
根据路测和话务统计分析，通过改频，调整天线倾角和俯仰角，小区相邻关系调整等方法，改善覆盖，减少网内外的频率干扰。 [资料来源：https://www.doc163.com]
３．容量优化
监控系统容量的增长，对系统瓶颈及时提出预警，减少不必要的系统负荷以增加系统的有效容量，从而更好的保障高负荷下的网络安全，增加网络资源利用率。
４．配置优化
根据试呼，位置更新，切换的分布情况，话务和信令的流向对无线和有线资源进行再分配来缓解局部地区的拥塞，减少不必要的系统负荷，使网络达到最佳平衡状态。 [资料来源：Doc163.com]

参考文献：
1  郭梯云，邬国扬，李建东．移动通信．第3版．西安：西安电子科技大学出版社，2005
2  邬国扬，孙献璞．蜂窝通信．西安：西安电子科技大学出版社，2002
3  张航，宋俊德．第二代无绳电话系统――CT-2．北京：人民邮电出版社，1993
4  卢尔瑞等. 移动通信工程. 北京：人民邮电出版社. 1998
5  樊昌信，张甫翊，徐炳祥，吴成柯．通信原理．第5版．北京：国防工业出版社，2001
6  移动电话网络技术体制.  北京：人民邮电出版社.  1998
7  李建东.个人通信. 北京：人民邮电出版社.  2003
8  Enans M W著．第二代数字无绳电话公共空中接口．移动通信．何梓仲译．广州通信研究所，1993
9  张威．GSM网络优化――原理与工程．北京：人民邮电出版社，2003
10 郭梯云，杨家玮，李建东．数字移动通信．北京：人民邮电出版社，2002
11  Lee W C Y．Mobile Communication Engineering．New York：McGraw-Hill，1982
12  Lee W C Y．Mobile Cellular Telecommunication System．New York：McGraw-Hill，1989

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毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告
２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段及途径：

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由于初期的建网规划是基于简化模型和不尽完整充分的地貌数据来源，网络系统不能在安装开通时完全按照规划实施，不能充分发挥现有设备的利用率，系统控制无线链路工作的软件参数一般按缺省值设置，不能真实地反映实际的网络运行环境，网络的扩容计划是基于并不确定的用户分布及业务状态，话务量的分配与网络设备的配置不适应，提高接通率、减少掉话、避免信道过载、提高越区切换成功率、改善通信服务质量是网络优化的任务所在。
通过对某地市区GSM网络状况的调查分析，结合实际网络状况阐述网络优化的主要技术和基本方法,对该市区范围的GSM网络提出无线优化的整体方案，并将方案实施，进行效果验证，最后结合工程实践经验，就市区网络中常见的问题提出一些行之有效的优化方案。

指导教师意见：
1．对“文献综述”的评语：
2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： [来源：http://Doc163.com]

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