GSM移动通信网络优化

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作　者：戴美泰等 编著

出 版 社：人民邮电出版社

出版时间：2003-4-1

版　次：1页　数：733字　数：619000印刷时间：2003-4-1开　本：纸　张：胶版纸印　次：I S B N：9787115110541包　装：精装

内容简介

本书专门介绍GSM移动通信系统的网络优化，内容包括GSM基本原理、网络优化基本概念、相关的天线和电波传播知识、GSM网络规划技术与话务理论、覆盖优化、蜂窝移动网的干扰分析、无线性能与控制参数、切换性能优化、频谱资源分配策略、工程优化技术、数据采集与分析、双频网优化、GPRS网络规划与优化、交换网优化等。

本书可供从事移动通信的专业技术人员、管理人员，从事GSM网络规划、维护、优化的人员以及大专院校相关专业的师生阅读参考。

目录

第1章 概论　1

1.1 移动通信发展概况　1

1.1.1 第一代移动通信的发展　1

1.1.2 第二代移动通信GSM系统的发展　2

1.1.3 CDMA系统的提出　3

1.1.4 从GSM向3G演进的途径：GPRS　4

1.2 移动网络简介　5

1.2.1 话务网　5

1.2.2 信令网　6

1.2.3 移动智能网　7

1.2.4 现有GSM网络存在的问题　12

1.3 GSM网络优化　13

1.3.1 GSM网络优化的必要性　13

1.3.2 网络优化的概念和内容　14

1.3.3 网络优化的流程　15

参考文献　17

第2章 GSM移动通信基本原理　18

2.1 GSM移动通信系统概述　18

2.2 GSM移动通信系统组成原理　20

2.2.1 移动台（MS）　21

2.2.2 基站子系统（BSS）　22

2.2.3 网络交换子系统（NSS）　25

2.2.4 操作支持子系统（OSS）　28

2.3 GSM系统接口与协议　28

2.3.1 GSM系统接口　29

2.3.2 GSM系统接口协议　32

2.4 GSM蜂窝移动通信网　38

2.4.1 移动区域结构　38

2.4.2 编号计划　39

2.4.3 GSM移动通信网络结构　44

2.5 GSM无线空中接口　47

2.5.1 频率配置　47

2.5.2 无线空中接口信道定义　48

2.5.3 帧结构　50

2.5.4 信道配置结构　53

2.5.5 无线空中接口技术　56

2.6 系统管理　63

2.6.1 安全管理　63

2.6.2 位置管理　65

2.6.3 切换管理　68

参考文献　70

第3章 天线和电波传播　72

3.1 基站天线　72

3.1.1 天线基本特性　72

3.1.2 基本电振子的辐射特性　76

3.1.3 电对称振子　78

3.1.4 天线阵列辐射　80

3.1.5 基站天线类型　84

3.1.6 天线分集技术　86

3.1.7 天线下倾　95

3.1.8 适用于GSM系统的智能天线　101

3.1.9 有效辐射功率(ERP)　105

3.2 电波传播　105

3.2.1 自由空间传播损耗　105

3.2.2 功率（链路）预算　106

3.2.3 平坦地面上的电波传播特性　107

3.2.4 几何绕射理论和UTD法　109

3.2.5 陆地移动通信中的3种传播机制　113

3.2.6 陆地移动通信传播模式　122

3.2.7 微小区传播模式　131

3.2.8 室内传播模式　132

3.2.9 建筑物内、靠近建筑物和进入建筑物的传播　135

参考文献　138

第4章 GSM无线网络规划技术　141

4.1 规划技术概述　141

4.1.1 规划的必要性　141

4.1.2 优秀移动网络的标准　142

4.1.3 GSM移动网络规划内容　144

4.1.4 GSM移动网络规划设计主要步骤　145

4.2 蜂窝概念　148

4.2.1 蜂窝小区　148

4.2.2 小区描述　150

4.2.3 分层蜂窝（Hierarchical Cellular）结构　151

4.2.4 频率复用和复用距离　153

4.2.5 每簇小区数　155

4.2.6 分区复用（同心圆技术）　158

4.2.7 C /I 和D /R之间的关系　161

4.2.8 C /I和SNR之间的关系　162

4.3 话务理论　163

4.3.1 话务量　163

4.3.2 阻塞公式　165

4.3.3 话务模型　168

4.4 无线系统规划　171

4.4.1 覆盖规划　173

4.4.2 容量规划　186

4.4.3 无线信道规划　189

4.4.4 频率规划　193

4.4.5 位置区大小　201

参考文献　202

第5章 覆盖优化　203

5.1 覆盖预测技术　203

5.1.1 覆盖约束条件　203

5.1.2 预测模式分类　206

5.1.3 模式修正　210

5.1.4 数字地形数据库　212

5.1.5 面覆盖分析　217

5.2 直放站　224

5.2.1 直放站的工作原理和分类　225

5.2.2 直放站主要技术指标　226

5.2.3 直放站的应用　229

5.2.4 直放站的设计步骤　232

5.2.5 直放站的新技术　234

5.3 公路的覆盖优化　234

5.4 微蜂窝技术　239

5.4.1 公路微小区　241

5.4.2 城市街道微小区　247

5.4.3 室内微小区　252

5.5 室内覆盖分布系统　254

5.5.1 微蜂窝天馈系统　256

5.5.2 泄漏电缆分布系统　261

5.5.3 混合分布方式　263

5.5.4 直放站-无线接入方式　263

5.5.5 室内覆盖分布系统设计要点　264

参考文献　268

第6章 干扰分析和优化　269

6.1 噪声　269

6.1.1 加性高斯白噪声　270

6.1.2 窄带或宽带的人为噪声　271

6.2 干扰　272

6.2.1 邻频干扰　272

6.2.2 同频干扰　273

6.3 频谱效率　275

6.4 同频干扰分析　277

6.4.1 中断概率　278

6.4.2 宏蜂窝系统　278

6.4.3 微蜂窝系统　282

6.5 降低同频干扰的措施　284

6.5.1 小区扇区化　284

6.5.2 功率控制　291

6.5.3 不连续发射（DTX）　292

6.5.4 跳频　294

6.5.5 天线调整　296

6.5.6 分集接收　298

6.5.7 分层小区结构　299

6.5.8 频率分配　299

6.6 干扰测试　308

6.6.1 路测方法　308

6.6.2 空闲模式测量　309

6.6.3 外部干扰查找　309

6.7 互调干扰　311

6.7.1 三阶互调产物　313

6.7.2 二阶互调产物　313

6.8 时间色散　313

6.8.1 时间色散概念　313

6.8.2 范围　315

6.8.3 防止措施　317

参考文献　319

第7章 GSM无线性能与控制参数　320

7.1 空闲模式特性　320

7.1.1 选网　322

7.1.2 小区选择　322

7.1.3 小区重选　325

7.1.4 位置更新　330

7.1.5 寻呼　332

7.2 定位算法　334

7.2.1 定位的启动　334

7.2.2 滤波　334

7.2.3 紧急条件判断　335

7.2.4 基本排序　337

7.3 信道分配管理　341

7.4 小区负荷分担　343

7.5 动态功率控制　346

7.5.1 开环或闭环功率控制　346

7.5.2 下行功率控制　348

7.5.3 上行功率控制　353

7.5.4 其他系统的小区参数　357

7.6 小区分层结构　359

7.6.1 分层的目的　360

7.6.2 分层的算法　360

7.6.3 分层参数设定　362

7.6.4 分层与小区重选算法的配合　363

7.7 跳频　365

7.7.1 跳频算法　365

7.7.2 小区参数　366

参考文献　368

第8章 切换性能优化　369

8.1 引言　369

8.2 测量及有关参数　371

8.3 切换原因　372

8.4 切换决定　374

8.5 目标小区的评估　375

8.6 切换的几种基本算法　376

8.7 从网络看到的各类切换　378

8.7.1 小区内切换　378

8.7.2 小区间和BSC内的切换　379

8.7.3 BSC间和MSC内切换　379

8.7.4 MSC间切换　379

8.7.5 网络间切换　380

8.8 切换过程的评价　380

8.8.1 微观指标　383

8.8.2 宏观指标　384

8.8.3 参数的调整　384

8.9 切换性能问题的分析　385

8.9.1 切换问题的常见原因　385

8.9.2 切换原因分析　392

参考文献　393

第9章 频谱资源分配策略　394

9.1 资源分配策略　394

9.1.1 概述　394

9.1.2 固定信道分配（FCA）　396

9.1.3 动态信道分配（DCA）　401

9.1.4 FCA与DCA的比较　404

9.1.5 混合信道分配（HCA）　407

9.1.6 考虑切换的信道分配策略　408

9.1.7 其他信道分配策略　411

9.2 分层蜂窝系统的信道分配策略　413

9.2.1 引言　413

9.2.2 用户分类　414

9.2.3 呼叫管理方法　416

9.2.4 载频分配策略　417

9.3 信道分配问题(CAP)　422

9.3.1 概述　422

9.3.2 CAP的表征　422

9.3.3 解决CAP的方案　425

9.4 CAP中的一些算法　429

9.4.1 图形着色算法(GCA)　429

9.4.2 贪婪算法和混合算法　430

9.4.3 神经网络算法（NNA）　431

9.4.4 模拟退火算法（SA）　431

9.4.5 遗传算法（GA）　433

9.4.6 组合遗传算法　435

参考文献　438

第10章 GSM工程优化技术　442

10.1 滚动开站技术及应用　442

10.2 天馈线工程指南　447

10.2.1 天线　447

10.2.2 馈线　454

参考文献　454

第11章 数据采集与分析　455

11.1 无线网络现场测试　455

11.1.1 无线网络现场测试的目的　455

11.1.2 数据采集要求及测试硬件和软件　456

11.1.3 测试数据分析　461

11.1.4 测试数据内容　463

11.1.5 评估测试和网络优化　465

11.1.6 无线网络质量自动监测系统　471

11.1.7 语音质量评估系统　484

11.2 运行数据和网络性能统计　486

11.2.1 运行数据　487

11.2.2 网络性能统计　489

11.3 数据分析工具　492

11.3.1 运行数据的表现形式　492

11.3.2 NQI数据分析工具　493

11.4 网络指标分析　505

11.4.1 随机接入性能　506

11.4.2 SDCCH信道接入性能　507

11.4.3 TCH接入性能　509

11.4.4 掉话分析　512

11.4.5 接通率　516

11.4.6 拥塞分析　518

11.4.7 其他指标　518

参考文献　519

第12章 双频网的优化　520

12.1 引言　520

12.2 GSM1800网络组网方式　521

12.3 GSM1800无线网覆盖　523

12.4 独立MSC组网方式的优化　524

12.4.1 组网原则　524

12.4.2 GSM1800网络优化调整参数　525

12.4.3 双频网切换优化　525

12.4.4 GSM1800网络优化解决实例　527

12.5 独立BSC组网方式下的优化　534

12.6 共BSC组网方式下的优化　534

参考文献　537

第13章 GPRS网络规划与优化　538

13.1 GPRS基本原理　538

13.1.1 GPRS系统概述　538

13.1.2 GPRS系统的网络结构　541

13.1.3 GPRS接口协议　545

13.1.4 GPRS无线接口　548

13.1.5 GPRS系统的移动性管理和通信管理　556

13.2 GPRS网络规划　565

13.2.1 网络规划要求　565

13.2.2 GPRS容量规划　567

13.2.3 GPRS无线网络规划　575

13.2.4 核心网规划　583

13.3 GPRS网络优化　591

13.3.1 GPRS网络优化的原则　591

13.3.2 GPRS网络运行应考虑的几项指标因素　592

13.3.3 GPRS系统无线网络优化思路　593

13.3.4 GPRS的关键指标　594

13.3.5 GPRS网络容量优化　596

13.3.6 GPRS的移动性能优化　604

13.3.7 跳频对GPRS网络的影响　610

13.3.8 GPRS无线网络性能测试与分析　612

参考文献　618

第14章 移动交换网络优化　620

14.1 GSM移动通信网络系统结构　620

14.2 移动系统实体之间的接口　623

14.3 移动电话的基本业务流程　624

14.4 交换网的优化　635

14.4.1 概述　635

14.4.2 信令/话务路由及网络设备命名原则　636

14.4.3 局间信号的规范与优化　639

14.4.4 规范通知音的播发　672

14.4.5 局数据优化　677

14.4.6 交换网络资源优先级管理　680

14.4.7 增值业务的网络资源分配　685

14.4.8 交换机抗系统灾难措施　688

14.4.9 利用网络监视手段发现网络障碍　690

参考文献　694

附录A 爱尔兰B表　695

附录B 7号信令TUP主要消息内容与编码　701

附录C 智能业务通知音　724