松江gsm网扩容工程基站建设的规划设计(编辑修改稿)

松江gsm网扩容工程基站建设的规划设计(编辑修改稿)内容摘要：

比的改善效果。 采用 Cell Layer 的设置方式，支持对同心圆和双频网的规划。 采用Carrier Layer 的设置方式，可以将载波层分成不同的复用方式进行规划。 支持对 BSIC 和 HSN 的规划。 可以用绘图仪或彩色打印机输出同频载干比 C/I 和邻频载干比 C/A 的干扰分布图。 针对规划结果可以进行统计分析，包括整个网络的覆盖和干扰统计，并以文本格式输出报告。 11 第二章 GSM 理论概述 GSM的系统组成 GSM 系统结构 GSM 系统结构由图 21 所示。 MSBTSBTSBSCBSSOMCMSC/VLRNMCEIRHLR/AUCDPPS PCS SEMCOSSPSTNISDNPDNNSS 图 OSS：操作维护子系统 BSS：基站子系统 NSS：网络子系统 NMC：网络管理中心 DPPS：数据后处理系统 SEMC：安全性管理中心 PCS：用户识别卡个人化中心 OMC：操作维护中心 MSC：移动业务交换中心 VLR：来访用户位置寄存器 HLR：归属用户位置寄存器 AUC：鉴权中心 EIR：移动设备识别寄存器 BSC：基站控制器 BTS：基站收发信台 MS：移动台 PDN：公用数据网 PSTN：公用电话网 21 GSM系统结构 12 ISDN：综合业务数 GSM 系统接口结构 GSM的接口如图 2 23所示。 MS EIR HLR/AUC MSC/VLRC IWF PSTH BSC BTS BTS BTS 无 线网络 关注的环节 规 划关注 A接口 Abis接口 Um 接口 NSS 系统 BSS 系统 GSM系统扩容设计方案 13 图 22 GSM内部接口示意图 图 23 GSM系统主要接口示意图 GSM 系统的主要接口指 A接口、 Abis 接口和 Um接口。 A接口、Um 接口为开放式接口。 A接口定义为网路子系统（ NSS）与基站子系统（ BSS）之间的通信接口。 其物理链接通过采用标准的，此接口传递的信息包括移动台管理、基站管理、移动性管理、接续管理等。 Abis 接口定义为基站子系统的两个功能实体基站控制器（ BSC）和基站收发 信台（ BTS）之间的通信接口，物理链接通过采用标准的。 BS 接口作为 Abis 接口的一种特例，用于 BTS（与 BSC 并置）与BSC之间的直接互连方式，此时 BSC与 BTS之间的距离小于 10米。 Um 接口（空中接口）定义为移动台与基站收发信台（ BTS）之间的通信接口，用于移动台与 GSM 系统的固定部分之间的互通，其物理链接通过无线链路实现，传递的信息包括无线资源管理，移动性管理和接续管理等 . GSM系统扩容设计方案 14 GSM网络规划主要关注的环节是 BSS系统和 Abis和 Um接 口。 GSM 系统功能 一个 GSM 系统可由三个子系统组成，即操作维护子系统（ OSS），基站子系统（ BSS）和网络子系统（ NSS）三部分组成。 其中，基站子系统（ BSS）是 GSM 系统中与无线蜂窝方面关系最直接的基本组成部分，它通过无线接口直接与移动台相连，负责无线发送接收和无线资源的管理；同时，它与 NSS 相连，实现移动用户间或移动用户与固定网络用户之间的通信连接，传送系统信息和用户信息等；当然，也要与操作维护子系统（ OSS）之间实现互通。 网络子系统（ NSS）是整个系统的核心，它对 GSM 移动用户之间 及移动用户与其它通信网用户之间通信起着交换、连接与管理的功能。 主要负责完成呼叫处理、通信管理、移动管理、部分无线资源管理、安全性管理、用户数据和设备管理、计费记录处理、公共信道、信令处理和本地运行维护等。 操作支持子系统（ OSS）主要完成移动用户管理、移动设备管理、系统的操作与维护 移动台由 SIM 卡与物理设备组成，二者是分离的。 SIM 卡上包含所有与用户有关的无线接口一侧的信息，也含有鉴权和加密实现的信息，具体包括以下三种数据。 固化数据： IMSI、 Ki、安全算法（ A A8) 临时网络数据： TMSI、 LAI、 KC、被禁止的 PLMN、 PLMN 选择预编程 业务相关数据： PIN(个人识别号 ) 物理设备可以是手持机，车载机或是由移动终端直接与终端设备相连而构成。 GSM的关键技术 GSM系统扩容设计方案 15 多址技术 多址技术使众多的用户共用公共的通信线路。 为使信号多路化而实现多址的方法基本上有三种：频分多址（ FDMA）、时分多址（ TDMA）和码分多址（ CDMA）。 FDMA 是以不同的频率信道实现通信的， TDMA 是以不同的时隙实现通信的， CDMA 是以不同的代码序列实现通信的。 GSM 系统采用了 TDMA 方式， TDMA 是一种较复杂的结构，最简单的情况是单路载频被划分成许多不同的时隙，每个时隙传输一路猝发式信息。 TDMA 中关键部分为用户部分，每一个用户分配给一个时隙，用户与基站之间进行同步通信，并对时隙进行计数。 当自己的时隙到来时，手机就启动接收和解调电路，对基站发来的猝发式信息进行解码。 同样，当用户要发送信息时，首先将信息进行缓存，等到自己时隙的到来。 在时隙开始后，再将信息以加倍的速率发射出去，然后又开始积累下一次猝发式传输。 TDMA 的一个变形是在一个单频信道上进行发射和接收，称之为时分双工（ TDD）。 其最简单的 结构就是利用两个时隙，一个发一个收。 当手机发射时基站接收，基站发射时手机接收，交替进行。 TDD 具有 TDMA 结构的许多优点：猝发式传输、不需要天线的收发共用装置等等。 它的主要优点是可以在单一载频上实现发射和接收，而不需要上行和下行两个载频，不需要频率切换，因而可以降低成本。 TDD 的主要缺点是满足不了大规模系统的容量要求。 功率控制 当手机在小区内移动时，它的发射功率需要进行变化。 当它离基站较近时，需要降低发射功率，减少对其它用户的干扰，当它离基站较远时，就应该增加功率，克服增加了的路径衰耗。 所有 的 GSM 手机都可以以 2dB 为一等级来调整它们的发送功率， GSM900 移动台的最大输出功率是 8W（规范中最大允许GSM系统扩容设计方案 16 功率是 20W，但现在还没有 20W 的移动台存在）。 DCS1800 移动台的最大输出功率是 1W。 相应地，它的小区也要小一些。 蜂窝技术 移动通信系统是采用一个叫基站的设备来提供无线服务范围的。 基站的覆盖范围有大有小，我们把基站的覆盖范围称之为蜂窝。 采用大功率的基站主要是为了提供比较大的服务范围，但它的频率利用率较低，也就是说基站提供给用户的通信通道比较少，系统的容量也就小，对于话务量不大的地方可以采用这种方式，我们称之为大区制。 采用小功率的基站主要是为了提供大容量的服务范围，同时它采用频率复用技术来提高频率利用率，在相同的服务区域内增加了基站的数目，有限的频率得到多次使用，所以系统的容量比较大，这种方式称之为小区制或微小区制。 频率复用技术 频率复用是蜂窝移动无线电系统的核心概念，频率复用系统中，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，频率复用系统可以极大地提高频谱效率。 在一个系统的作用区域内重复使用相同的频率 —— 这种方案用于蜂窝系统中。 蜂窝式移动电话网通常是先由若干邻接的无线小区组成一个无线区群，再由若干个无线区群构成整个服务区。 为了防止同频干扰，要求每个区群（即单位无线区群）中的小区，不得使用相同频率，只有在不同的无线区群中，才可使用相同的频率。 跳频技术 跳频就是手机和基站都按照 一个相同的频点序列来收发信息，这个频点序列就是跳频序列（ HSN）。 一个跳频序列就是在给定的包含 N 个频点的频点集（ MA）内，通过一定算法，由跳频序列号（ HSN）和移动分配偏移（ MAIO）唯一确定所有（ NGSM系统扩容设计方案 17 个）频点的一个排列。 不同时隙（ TN）上的 N 个信道可以使用相同的跳频序列，同一小区相同时隙内的不同信道使用不同的移动分配偏移（ MAIO）。 采用紧密频率复用技术时，系统干扰是决定频率复用比的最重要因素。 为了降低系统干扰，通常采用的技术是功率控制、非连续发射技术；而为了抗干扰，提高系统在同等干扰条件下的通信质量，通 常采用跳频技术。 因此，跳频是 GSM系统抗干扰和提高频率复用度的一项重要技术。 按照 GSM规范，慢跳频可以用于 GSM 通信系统中，跳频是指载波频率在一定范围内，按某种规律跳变。 每个小区信道组的跳频功能都能单独激活或关闭。 BCCH 由于是广播信道，不参与跳频， TCH 信道，SDCCH 信道可以使用跳频。 基站使用的跳频有两种，基带跳频和射频跳频，各自的实现原理是不相同的。 GSM系统扩容设计方案 18 第 三 章 GSM 系统 扩容 设计 方案 随着我国移动通信事业的蓬勃发展，使用 GSM 的运营商越来越重视无线网络规划工 作，我就拿 松江 地区为例，设计一个GSM 扩容网络规划设计方案 松江 地理环境 松江 是 上海市 西南部地区 ，城市内高楼较多，建筑物密集，H 基站主要覆盖两县区和边际网地区，地形复杂，无线环境变动较大，具体描述如下： 第一、 松江 处于 上海边缘地带 ， 农田较多 ，地物分布没有规则； 第二、 设备在 A、 B 两 基站 ， 间距 多 大 ，覆盖区域广； 第三、 区 道周围用户居住范围疏密程度差别较大，乡镇内街道相对拥挤，乡镇外相对开阔 , 这些特点造成无线环境复杂。 松江 GSM网络现状 松江 移动 BSC175 下挂 A 县区域的基站， BSC176 下挂 B 县区域的基站。 松江 移动 GSM 网络结构图如图 31 所示： GSM系统扩容设计方案 19 图 31 松江 GSM组网示意图 松江 移动 公司 BSC176 为 6 个模块，下挂 81 个基站 ， 407 个载频； BSC175 为 5 个模块下挂 84 个基 站 ，共 433 个载频。 松江移动 公司 BSC 详细信息如表 31 所示： 表 31： 松江 移动 公司 BSC信息表 BSC 编号 模块数 基站数 载频数。