光传输网性能优化与仿真研究毕业设计(编辑修改稿)

光传输网性能优化与仿真研究毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

的方式 (固定、跳频 )、覆盖的 区域、基站 的频率覆盖方式、相邻小区的频率再用方式等。 2. 地域资源 GSM网络优化的研究及掉话问题的分析 ， 移动通信网要完成网络覆盖，即使是经济不发达地区，有时也要有相应的投入，因此覆盖的地域非常重要，合理的站址分布无疑能够以较小投资取得更好的覆盖效果，这在目前 GSM网络进入少建设、多优化的阶段显得尤为重要，对当前不合理站址的搬迁能够在不增加基站数量的情况下改善网络覆盖和质量。 3．业务资源 移动通信网是随业务的发展而不断发展的，只有满足不断变化的业务需求， 才能充分利用好网络资源，网络中的移动业务，在不同的区域分布 不均匀，需求 也不一样。 网络的设置要充分考虑各种业务量的需要，尤其是对于新增业务如短 信息、信息广播、数据业务等都需要合理地安排。 4．经济资源 移动通信网络发展的一个特点就是需要大量的资金投入，而经济发展水平不 同的地区，对通信的要求也有所差异，网络优化不可能在各个地区均衡开展，而 武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文） 5 是考虑一个侧重和先后问题。 资金的优化使用，就是要根据移动通信网的发展特 点，把资金用在关键的地方。 对于网络发展而言，扩大每个基站的覆盖区域是很 重要的，因此，可以拿出一部分资金引入直放站来延伸覆盖；发现有容量不够的 区域，可以 引入微蜂窝基站进行补充；优先发展业务量大的区域，可以尽早地收 回投资，再应用到其他区域。 因此网络优化的工作就是要利用有限的经济资源， 加强经济发达地区的网络优化，提高网络质量，充分吸收话务量，使网络创造最 大效益。 由上可见，网络优化的工作量是很大的。 而且不能像固定通信网络那样，将 问题在规划设计阶段就解决，这是由于移动网中出现的大多数问题在网络规划阶 段是很难考虑到的。 例如：由于地形地物数据库的精度原因，不可能精确预测实 际的无线电传播和信号的变化；真实的话务负荷和根据规划中所采用的统计值预测的话务负荷是 不相同的；用户行为与所作的假设不相符合；基础设施 (新的商业区、 主要道路、城区的重新安排 )的变化；话务要求、用户对服务质量的要求不断地增加， 取决于地点和时间的话务负荷 (例如运动场和节假同 )的变化等。 有些问题即使网络设计很好，也是不可避免要出现的，例如移动用户会遇到由于基站故障或突发事件导致覆盖较差或拥塞而不能接入网络，或通话时发生掉话。 这一系列的问题都需要对网络进行不问断的动态优化，方能很好地解决。 目前我国各GSM运营商都把 GSM网络的优化工作摆在相当重要的位置，在网优方面作出了卓有成效的努力。 但 GSM网络 的优化工作是一个长期的过程，其手段也多种多样，又涉及到方方面面，复杂程度相当高。 现阶段在实际的网络运营过程中，运营商很大一部分工作都在围绕着优化现有网络性能及管理网络扩容来开展工作。 只有不断提高网络的质量，才能获得移动用户的满意，吸引和发展更多的用户。 在 R常网络优化过程中，可以通过 OMC统计、路测和用户的反映来发现问题，而信令跟踪与分析在解决疑难杂症时起着几乎决定性的作用。 在网络 性能经常性的跟踪检查中发现话务统计指标达不到要求、网络质量明显下降或用户的反映强烈、用户群改变或发生突发事件并对网络质量造成很大 影响时、以及网络扩容后应对小区频率规划及容量进行核查等情形发生时，都要及时对网络进行优化。 在发生以下情况时应有针对性地重点进行网络优化。 （ 1） 网络正式投入运行后或网络扩容后，即转入网络优化作业； （ 2） 网络质量明显下降或用户投诉过多时，应立即安排优化作业，解决网络质 量问题； （ 3） 发生突发事件并对网络质量造成很大影响时，应立即安排优化作业； （ 4） 当用户群改变并对网络质量造成很大影响时，应立即安排优化作业； 由于在实际的网络运营过程中，网络的很多问题并没有通过系统告警体现出 来，却会严重影响网络的服务 质量，如使干扰、掉话、拥塞、接通率等关键性能 指标劣化。 要解决这些问题，就必须理解 GSM网络原理、网络运营参数、 GSM各种 呼叫流程和信令流程，以及针对不同问题进行优化的方法。 在此过程中，一套有 效的优化分析方法将会对全网的各项指标 (如话务，交换，信令等 )进行综合分析 有很大帮助，并能够结合繁杂的无线参数给出合理的调整建议。 网络优化的基本目的 武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文） 6 无线网络优化的目的从广义上讲，是在了解系统运行状况的前提下，通过各种技术手段，对系统不合理的部分进行必要的调整，使系统达到最佳的运行效果，提高网络经济效益。 具体地讲就是要达到服务区内最大程度的时间、地点的无缝覆盖，满足所要求的通信概率；在有限的带宽内通过频率复用提供尽可能大的系统 容量，同时尽可能减少干扰，达到所要求的服务质量；在满足容罩要求的前提下， 尽量减少系统设备单元，从而降低成本 [13】。 由于频率资源的宝贵， GSM网络运营商只能使用被批准的频段建设网络，要成系统必须采用频率复用技术，所以必然存在同频和邻频干扰，同时也存在着系统内部以及和其他系统间的交、互调干扰，再加上无线电波在空间传播的复杂性，如瑞利衰落、阴影衰落、反射、绕射和多普勒效应等都会使实际 运行网络与理论设计相差甚远。 另外人为因素诸如频率的非法占用，频率复用不当，站址选择不合理，网络参数设置错误等也会使网络质量不尽人意。 运营商对网络进行连续不断的投资建设，使网络规模不断扩大，经过多次扩容、割接、无线网络的频率、功率等调整，在投入运行后一些工程遗留问题逐步暴露出来。 这些问题有些是设计不合理造成的，有的则是设备供应商对网络现状不甚了解或试图简化工程过程，而采用缺省的数据或参数造成系统运行偏离网络 GSM网络优化的研究及掉话问题的分析 实际要求，这些问题直接影响着网络的通信质量。 由于市场预测的偏差等 原因， 会使工程设计中的话务量预测与实际不符，新建和扩容的设备往往不能充分发挥 降低话务拥塞、改善覆盖等作用，一定程度上造成投资的浪费和设备的闲置。 另 一方面，热点地区话务拥塞严重，受频率资源限制，小区分裂已近极限，增加容 量的同时，却形成了更加严重的自身干扰。 网络优化的基本目标是提高或保持网络质量，而网络质量是各种因素相互作用的结果，随着优化工作的深入开展和优化技术的提高，优化的范围也在不断扩大。 事实上优化的对象已不仅仅是当前的网络，它已经渗透到包括市场预测、网络规划、工程实施直至投入运营的整个循环过程 的每个环节。 从不同的角度来看，网络优化的目的则有所不同。 1．网络角度 从网络的角度来看，网络优化的主要目的是：提高网络的服务质量，主要包括高质量的语音和其他业务服务，足够的覆盖率和接通率等。 尽可能地减少运营成本。 主要包括提高设备的利用率，增加网络容量，减少设备和线路的投资等。 2．企业角度 虽然提高接通率、减少掉话、避免信道拥塞、提高切换成功率、改善通信服务质量是网络优化的任务所在，但提高用户满意度和忠诚度，使企业效益最大化才是网络优化的最终目的。 因为网络优化工作必须紧紧围绕企业运营的最终目标一实现企业利 益最大化并保持企业的可持续发展，所以，从企业的角度来看，网络优化工作的主要目的定位于： 全方位确保网络的高质量运行，为保持原有市场份额和发展新的市场份额创造竞争优势。 采用科学的方法和先进的支撑手段，降低运营成本，提高企业的综合竞争力。 虽然观察问题的角度不同，网络优化的目的也不尽相同，但归根结底，网络维护和优化是为市场服务的，而市场是为用户服务的，因此网络优化的最终目的是提高武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文） 7 用户满意度，从而使企业效益最大化。 对网络不断进行优化后，从用户角度将会看到： 掉话次数减少； 呼叫建立 失败次数减少； 通话时话音质量不断改善； 网络有较高可用性和可靠性。 从运营者角度将会看到： 掉话率下降； 切换成功率提高； 小区覆盖率提高； 拥塞率下降； 接通率提高； 用户投诉减少。 优化过程是多次反复调整的过程，直至网络调整到最佳运行状态。 如何使已建通信网络充分发挥作用，最大限度地利用系统资源，达到最佳配置，以最小的投入，创造最大经济效益己成为运营商越来越重视的问题。 因此，无线网络优化工作的目的就是通过对无线网络进行优化、调整，通过专业性、高技术劳动，解决以上对网络质量造成影响的各种问题，从而逐步提 高网络运行效果，提供令客户满意的网络通信质量。 无线网络建设的关注点一覆盖、容量、质量 1．覆盖：在移动网建设过程中，首先要覆盖用户最多的地方，同时应该考虑有一定的面，面越大越吸引用户。 覆盖与无线传播有密切的关系，所用频段、地形地物特点决定了在覆盖区内不可能是 100％的覆盖，一般要求达到有 90％的信号覆盖。 2．容量：用户希望在任何地方一打电话就通，要做到这一点，直接面对用户的无线网络必须能提供足够的业务容量。 在移动通信中，业务容量与每个用户的业务量有关 (一般取 0． 025⋯． 03ErL)，也与无线信 道的呼损有关 (一般取 2— 5％ )。 3．质量：话音质量多取决于信号电平和干扰的电平。 有时信号很强，但话音质量不好就是由于干扰问题。 另外，通话过程中，希望掉话越少越好，一般要求掉话率小于 2％。 网络优化的流程 移动通信系统的网络优化工作是一项复杂、艰巨的系统工程，贯穿于规划、设计、工程建设和维护管理的全过程，各方面的调整相互牵连、影响。 因此在工作中应时时注意从全局出发．网络优化工作主要过程有网络信息收集与系统调查、数据分析、制订和实施优化方案等。 前期的准备工作包括：对网络建设进度的了解、网络运行状况的分 析、网络优化测试设备和分析软件的准备、网络规划报告和工程设计文件的收集等。 到现场后网络基本信息的获取包括：对当地无线环境和话务热点地区的进一步考察、对实际安装的工程参数和网络参数的确认、与用户方沟通及了解用户的具体需求等。 武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文） 8 数据收集包括：手机用户的主观反映、路测收集数据、 OMC收集数据等。 数据分析 GSM网络优化的研究及掉话问题的分析包括：优化软件的后台分析、 OMC的话务统计分析、网优分析工具等。 网络参数调整包括：网络工程参数的调整和网络功能参数的调整。 网络性能指标按照国家统一指标。 网络优化报告包括：本次优化的 措施、网络达到的性能指标、对网络发展提出有益的建议。 准备工作现场网络基本信息获取路测及话统数据收集 综合分析 网络优化常用工具 1．路测设备 ANT路测设备的软件可以采用的测试方法包括手机 Idle状态下的重选测试、 扫频测试、定时拨打测试、持续通话测试等。 通过模仿用户的实际使用情况，得 到各小区场强分布、载干比、话音质量等现场数据，同时还可以验证天馈系统实 际安装情况。 2．信令分析仪 MA一 10 信令分析仪能在线测试 ABIS接口信令消息接口信令消息， ISUP、 TUP、 INAP的 SS7接口信令消息；并 能测试传输线路的误码 (pcmbert、 gsmbert)；还可以在离线 (offline)状态下打开在线跟踪时保存的信令消息文件，进行后台分析。 通过 MA一 10信令分析仪，网优工程师可以采集、分析 Abis口、 A口数据，观察完整的信令接续过程，提取测量报告，再与路测得到的下行信号对比 (可以巧妙的利用时问点为索引和下行路测设备储存的经纬度结合而生成上行路径覆盖图和质量图 )，从而全面了解网络的运行状态。 这样，各小区掉话、切换失败、拥塞等问题发生的主要原因和场所都得到了定位。 3．频谱分析仪 频谱分析仪主要用于测试信号的 频域特性，包括频谱、邻信道功率、快速时域扫描、寄生辐射、互调衰减等。 在网络优化过程中常常使用频谱分析仪进行电磁背景测试，定位排除非法直放站对 GSM网络的互调干扰。 4．网络优化软件 网络优化软件是一种应用工具软件，能以适当的方式表现话统数据，协助开局维护人员、网络优化人员定位解决网络存在的问题．软件的输入是 BSC的配置数据、话务统计结果和开局工程参数。 软件的输出是将数据以图形、表格的方式表现出来，并提供问题定位和解决建议，以及还支持输出灵活的报表。 一般网络优化软件应该具备以下功能： 话统、配置和网络规划设计 数据导入功能。 数字地图显示功能：地理化显示。 趋势显示功能：灵活定制。 话统结果查看功能：多功能，自定义查看。 数据过滤功能：自动查找异常，并地理化显示。 指标分析和故障诊断功能：分析和诊断报告。 自由报表功能：自定义报表功能、模板管理功能、报表预览功能、报表的 导入导出功能：能出任何格式报表，能跨 BSC出报表。 参数分析功能：包括并不限于包括同频查找、邻频查找、 BSIC查找、 CGI 一致性检查、邻近小区查找等功能，且地理化显示。 武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文） 9 经验库功能 工程管理功能等 网络优化常见问题的定位与解决 基本信息获取 获取网络基本信息的目的是找出现有网络的问题可能在哪些方面，根据实际的情况，制定测试方案、优化方案、避免盲目性。 首先，需要熟悉网络前期规划情况，获取网络规划的前期文档，如规划报告，工程参数表，网络拓扑图，频率计划报告，小区参数设计说明等等。 建立对网络的整体印象并可能从中发现。