移动通信课程报告_移动通信课程总结报告

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移动通信工程课程设计报告

题目：GSM网络测试及数据分析

系

别

专业班级

学生姓名

学

号

指导教师

提交日期 2013年11月19日

吉林工程技术师范学院课程设计论文

一、设计目的.....................................1

二、设计要求和指标...............................2

三、设计内容.....................................3 3.1 GSM网络分析...............................3 3.1.1 GSM网络基本原理.........................3 3.1.2 GSM网络分析.............................3 3.2 优化调整方案..............................6 四、TEMS测试....................................7

五、总结........................................11

六、主要参考文献................................12 附录1：.........................................13 附录2：.........................................14

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一、设计目的移动通信课程设计是通信工程专业课程。本课程设计练习移动通信的一般原理与组网技术，是一门实用性很强的课程。设置本课程的目的是使学生通过本课程设计之后，对移动通信的基本概念、基本原理和组网技术有较全面的了解和领会，应能应用移动通信的原理与技术分析阐释常见移动通信方式中信息传输的发送与接收原理，应能分析设计一些简单移动通信系统，为移动通信系统的管理维护、研究和开发打下必要的理论基础和技能。

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二、设计要求和指标

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，并且通过参数调整或采取某些技术手段使网络达到最佳运行状态，使现有网络资源获取最佳效益，同时也对GSM网络今后的维护及规划建设提出合理化建议。

在对数据进行详细采集、分析和研究后，常常会涉及到天馈系统的调整、基站的调测、频率规划的调整、系统参数的调整、话务均衡以及增加一些微蜂窝等优化方案实施活动。

1、天馈系统调整

2、基站调测

3、频率规划调整

4、参数调整

5、话务均衡

6、利用微蜂窝完善网络

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三、设计内容

3.1 GSM网络分析

3.1.1 GSM网络基本原理

在GSM移动通信系统中,实现室内覆盖的主要方法－设计直放站或建立微蜂窝。直放站以其灵活简易的特点成为解决简单问题的重要方式。直放站不需要基站设备和传输设备,安装简便灵活,设备型号也丰富多样,在移动通信中正扮演越来越重要的角色。微蜂窝技术具有覆盖范围小、传输功率低以及安装方便灵活等,可以作为宏蜂窝的补充和延伸。两种技术各有千秋,具体的实现可根据实际情况灵活采用,在最小的投入情况下以期得到最好的覆盖效果。3.1.2 GSM网络分析

路测时应记录出现问题处路段地点名称，观察是否存在阻挡，有没有水面、大玻璃墙等反射物存在并记录天气情况。无线问题主要有设备与参数问题。

一、频率干扰问题

网络的频率干扰可能来自于两个方面：一是系统的内部干扰；一是外部干扰。

1、干扰产生的主要原因

（1)不合理的频率规划或过覆盖，引入同频干扰或邻频干扰。（2)天馈线反射驻波比过大，过强的反射信号引入交调干扰。（3)基站硬件故障引起的交调干扰（比较明显，话音质量持续很差）。（4)未经网络规划统一严格设计的直放站和有源天线引入干扰，直放站容易造成上行干扰。

（5)系统外载波干扰（比较明显，话音质量持续差，IOI大）。（6)联通频点（多见于边缘频点）。

2、解决方案

干扰会造成掉话、切换失败、接入失败、阻塞、话音质量差、回声、单通

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等。

（1)对于外部干扰，应该到现场通过扫频工具找出干扰源并进行排除。（2)对于内部干扰，通过GI我们可以找出那些成为干扰源的小区，确定造成干扰的原因。

造成干扰的原因一般有：基站位置不合理、天线不合理（高度、倾角、方位角）、基站功率设置不合理和频率设置不合理等。

二、局部话音质量问题

在日常DT测试中，经常发现有很多微小的区域内，话音质量相当差，信号弱或不稳定以及频繁切换和不断接入。这些地方往往是很多小区的交叠区、高山或湖面附近、许多高楼之间等。这种现象一方面是由于频带资源有限，基站分布相对集中，频点复用度高，覆盖要求严格，必然不可避免的会产生局部的频率干扰。另一方面是由于在高层建筑林立的市区，手机接收的信号往往是基站发射信号经由不同的反射路径、散射路径、绕射路径的叠加，叠加的结果必然造成无线信号传播中的各种衰落及阴影效应，称之为多径干扰。此外，无线网络参数设置不合理也会造成上述现象。RxQual为1、2是比较良好，3、4为正常、5、6为一般、7为差。如果某个小区域RXQUAL为6和7的采样统计数高而RXLEV大于－85dBm的采样数较高，一般可以认为该区域存在干扰。并在Neighbor_List中可分析出同频、邻频干扰频点。

局部话音质量问题分析：

1、外部干扰或同邻频干扰（可能为过覆盖引起）。

2、上、下行信号电平偏低。

3、天馈线反射驻波比过大，过强的反射信号引入交调干扰。

4、硬件故障（比较明显，话音质量持续很差）。

5、若无线网络参数设置不合理，也会影响通话质量。如在DT测试中常常发现切换前话音质量较差，即RXQUAL较大（如5、6、7），而切换后，话音质量变得很好，RXQUAL很小（如0、1），而反方向行驶通过此区域时话音质量可能很好（RXQUAL为0、1），因为占用的服务小区不同。对于这种情况，是由

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于基于话音质量的切换的门限值设置不合理，减小RXQUAL的切换门限值。

三、微蜂窝技术

微蜂窝技术是在宏蜂窝的基础上发展起来的一门技术,是目前解决高话务量地区容量问题的行之有效的方法之一。微蜂窝的覆盖半径大约为30m-300m；发射功率较小,一般在1W以下；基站天线置于相对低的地方（一般高于地面5m-10m）,传播主要沿着的视线进行,信号在楼顶的泄露小。因此,蜂窝可以被用来加大无线电覆盖,消除宏蜂窝中的“盲点”。同时由于低发射功率的微蜂窝基站允许较小的频率复用距离,每个单元区域的信道数量较多,因此业务密度得到了巨大的增长,且RF干扰很低,将它安置在宏蜂窝的“热点”上,可满足该微小区域质量与容量两方面的要求。

微蜂窝在初期一般是提高网络覆盖,应用在零散的“热点”地区,即话务量比较集中,且面积较小的地区,此时对容量的提高很有限。随着容量需求增大,高话务量地区已由点逐渐变成片时,宏蜂窝已无法满足时,微蜂窝可以在一定范围内进行连续覆盖,此时效果就很明显了。

在实际设计中,微蜂窝作为无线覆盖的补充,一般用于宏蜂窝覆盖不到又有较大话务量的地点如地下会议室、娱乐室、地铁、遂道等。作为热点应用的场合一般是话务量比较集中的地区,如购物中心、娱乐中收、会议中心、商务楼、停车场等地。

随着微蜂窝和微微蜂窝的发展,分层小区技术迅速提出来。它提供更多的“内含”蜂窝,形成分层小区结构,主要解决网络内的“盲点”和“热点”问题,提高网络容量。在一个分层小区结构中,不同大小的小区相互重叠,不同发射功率的基站紧密相邻并同时存在,整个通信网络呈现出多层次的结构。每一层分配不同的频率段,以保证各层之间独立运作,不会相互干扰。相邻微蜂窝的切换都回到所在的宏蜂窝上,宏蜂窝的广域大功率覆盖可看成宏蜂窝上层网络,并作为移动用户在两个微蜂窝区间移动时的“安全网”,而大量的微蜂窝则构成微蜂窝下层网络。当有用户接入时,系统根据所测得的信号强度和各蜂窝的容量为某一呼叫选择恰当的蜂窝（宏蜂窝、微蜂窝或微微蜂窝）,层间切换与普通的蜂窝切换一样,切换点由系统决定,由GSM移动台自动辅助切换测量来完成,切换过程还取决于当时各级的容量,如果微蜂窝和微微蜂窝已饱和,业务将切换至更高一级的蜂窝。

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一个分层小区网络,往往是由一个上层宏蜂窝网络和数个下层微蜂窝网络组成的多元蜂窝系统。它包括宏蜂窝、微蜂窝和微微蜂窝。每种蜂窝执行早已定义好的不同功能。一般来说,宏蜂窝用于处理快速移动车辆的业务,微蜂窝处理慢速移动,集中于步行或交通阻塞车辆的业务,微微蜂窝用于覆盖商场和办公区等室内区域。将负载按这种方式分层的原因与切换功能有关,因为车载电话在微蜂窝间快速移动会产生频繁切换,加重网络的负担,从网络管理出发,将产生频繁切换的业务转移到较小切换的宏蜂窝,将提高网络效率；慢速移动的车辆,由于它穿过蜂窝边界需花较长的时间,产生切换的可能性较小,因此由微蜂窝来处理这类业务。

微蜂窝组网简单,可直接加入到现有系统中,而不需改变现有网络结构。其设备体积小,容易安装,因此应用灵活,可直接在需要的地方进行建设,从而快速解决覆盖盲点、热点地区通信问题。它对容量的提高是明显的,但需要较大的投资。

3.2 优化调整方案

在对数据进行详细采集、分析和研究后，常常会涉及到天馈系统的调整、基站的调测、频率规划的调整、系统参数的调整、话务均衡以及增加一些微蜂窝等优化方案实施活动。(1)天馈系统调整(2)基站调测(3)频率规划调整(4)参数调整(5)话务均衡

(6)利用微蜂窝完善网络

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四、TEMS测试

一、测试系统连接

1.将K790测试手机、电脑连接线、GPS设备连接到笔记本电脑后，运行TEMS Investigation9.0.3软件。

2.通过主菜单的Configuration选择Equipment Configuration窗口，以进行设备连接。

3.单击在工具栏上的Connect all equipment选择框，或者分别选择需要连接设的对象，单击连接选择对象框，也可以进行有选择行的设备连接；连接好后，整个TEMS Investigation GSM系统已经进入测试了。

二、测试数据收集

测试手机和GPS设备连接好以后，TEMS Investigation 8.0.3系统已经进入可测试阶段，收集记录当前无线环境数据。

1.开始记录：通过主菜单的Logfile选择Start recording，或者单击工具栏上的Start recording圆点选择框。

2.开始记录：接着会出现下面“另存”的窗口，即保存的logfile文件可以存放到任意目录，单击保存后，就开始记录测试数据。

3.停止记录时，可以在主菜单的Logfile选择Stop recording，或者单击工具栏上的Stop recording方点选择框。

4.通过在主菜单里Logfile选择Recording Properties对话框，可以设置默认的保存目录，自动记录以及记录的每个文件的大小。

三、测试数据回放

测试数据可以回放分析，步骤如下：

1.通过主菜单的Logfile选择Open Lofile选项，或者单击工具栏上的Open Lofile选择框。

2.接着会出现下面“Open Lofile”的窗口，打开选择具体的文件。3.然后选择工具栏上的Play选择框，文件开始回放。

四、语音业务测试

语音业务测试，收集相关的无线环境数据，包括主服务小区的接收信号强度

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和话音质量、邻区信号强度、C/I和C/A性能、服务小区TA值、当前信道状态和无线参数、事件与第3层信息等。具体步骤如下：

1.进入Overview[MS1]界面，当然界面的内容是可以修改的，但是Overview[MS1]界面一般是提供给语音测试的无线环境状态显示，打开测试记录文件。

2.在这个功能界面，可以通过Presentation选择GSM选项，GSM选项可以提供各种无线环境窗口：

Serving + Neighbors：主小区和邻小区的BCCH、BSIC及信号强度，空闲状态还有C1和C2值。

Radio Parameters：主小区的Full Rxlev及Sub Rxlev、Full Rxqual及Sub Rxqual，FER、SQI、C/I、MS Power Control Lever、DTX、下行链路掉失Counter等。Current Channel：主小区的CGI、BCCH、TCH、BSIC、信道组、跳频组和跳频序列等。

C/I和C/A：同频与邻频干扰比。

Line Chart：显示各无线参数，可以任意编辑组合。3.可以同时打开地图、事件及第三层信息等窗口。语音测试业务的模板设置

4.主叫Dial模板的设置，被叫Answer模板的设置，设置呼叫次数和两个呼叫的间隔时间。设置如图4-1：

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图4-1 ctrl&config界面设置

五、地图数据导入

TEMS Investigation GSM提供一定格式的地图数据，结合地图数据来对问题进行定为分析，具体地图数据导入。

配置小区数据库文件：导入TEMS Investigation系统的小区数据库需要按照一定格式，该件为格式化制表符分隔文本文件，可以通过任何文本编辑器生成小区文件。其缺省扩展名为“.cel”。

1.将建好的小区数据库文件存放在相应的目录，然后通过主菜单的Configuration选择General窗口。

2.双击General窗口中的Cellfile Load标识，就出现Properties窗口。3.点击add，出现打开小区数据库的窗口，然后到相应目录打开小区数据库文件，小区数据库就导入系统中。

4.显示地图数据：在Map界面或者在Presentation选择Positioning选项中的Map，进入地图管理窗口，然后通过Layer Control(图层管理)增加TAB文件格式

吉林工程技术师范学院课程设计论文的地图文件。

六、生成报告

1.路测记录文件转换成文本格式：选择菜单Logfile中的Export Logfile，再选择 Export Logfile 的增加输出序列。选择输出文件格式为tab格式，选择输入记录文件，输出目录和输出文件后，执行转换输出。其实可以使用另一个软件MCOM来对TEMS Investigation转换出来的tab文件进行分析。

2.生成统计报告：选择菜单Logfile 中的 Report Generator，选择需要统计的记录文件，输出至html 格式。这里统计是TEMS Investigation自带的，在输出统计数据过程中不要改变默认的输出路径。可以在Properties中设置需要输出的参数统计图。3.输出的电平值分布图

图4-2电压值分布图

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五、总结

通过本次课程设计，我学到了许多东西。通过老师耐心的讲解，我学到了许多关于移动通信的知识。我们小组通过良好的合作精神顺利的完成了这次设计。首先，我要感谢此次课程设计指导我们的老师，他们都非常认真负责，我们有不懂的问题都耐心的给我们讲解。另外，也要感谢我们的同学们，在设计过程中，相互帮助，互相传递知识，保证了课程设计的顺利完成。非常感谢学校给我们这次实践的机会，使我学到了许多知识。

本次课设对我的帮助非常的大，是对移动通信的一次总结，实验中发现了了很多的问题，最后通过老师耐心的指导，组员们的团结协作，还有同学们的互相帮助，解决了这次课设遇到的所有问题，从而能很快的，很有质量的完成。

另外老师想的非常周到，还把过程录成了录像，有不懂的地方可以随时看录像，对我帮助非常大。本次实验我受益匪浅。

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六、主要参考文献

[1]、《移动通信》，郭梯云、邬国扬，西安电子科技大学出版社，2000 [2]、《移动通信中的关键技术》，吴伟陵，北京邮电大学出版社，2000 [3] 彭利标.移动通信设备(第2版).北京：电子工业出版社，2006 [4] 啜钢.移动通信原理与应用[M].北京：北京邮电大学出版社，2002 [5] 孙孺石.GSM数字移动通信工程[M].北京：人民邮电出版社，2001

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附录1：

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附录2：

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