网优入门手册

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目录1

第一章网优基础理论知识4

第一节GSM网络优化概述4

1.1网络优化的概念4

1.2网络优化的目标5

1.3网络优化分类5

1.4网络优化的主要内容6

1.5网络优化的主要过程6

1.6日常优化测试9

第二节GSM网络的系统结构10

2.1GSM移动通信系统的组成10

2.2GSM的编号计划13

第三节GSM无线通信基础17

3.1工作频段的分配17

3.2时分多址技术(TDMA)19

3.3GSM空中控制技术23

第四节GSM的通信事件27

4.1小区选择和重选28

4.2位置更新29

4.3切换32

4.4手机主叫35

4.5寻呼36

4.6手机被叫37

4.7释放38

第五节移动基站维护和优化39

5.1基站硬件系统39

5.2基站天线系统41

5.3塔顶放大器(MHA)46

5.4基站功率放大器47

5.5GSM全向基站“灯下黑”48

第六节GSM直放站优化51

6.1直放站的定义51

6.2直放站的种类与类型52

6.3直放站的构成52

6.4直放站的应用53

6.5直放站工程建设54

6.6GSM室内覆盖系统55

6.7BOOSTER的应用技术58

第二章网优数据来源和常用工具62

第一节ODBC数据提取系统62

1.1ODBC配置62

1.2ODBC数据提取系统功能介绍68

第二节网管CELLDOCTOR报告71

第三节SQL报告和NETOPTI73

第四节TOM测试仪表76

第五节NEMO路测分析平台SAM4.085

第六节Agilent干扰测试仪表90

第七节测试手机95

第八节MAPINFO和常用插件96

8.1MAPINFO介绍96

8.2MIPT功能介绍104

第九节用户投诉数据库116

第三章日常指标监控及简单告警查看117

第一节指标介绍117

第二节日常指标监控119

2.1高掉话小区的处理120

2.2高切换失败小区处理125

2.3上下行质量差的小区处理128

2.4TCH/SDCCH拥塞小区处理130

第三节告警查看131

3.1查看告警的命令131

3.2BTS告警的结构132

第四节常见告警说明及处理133

4.17744EXCESSIVETCHINTERFERENCE134

4.27745CHANNELFAILUERRATEABOVEDEFINEDTHRESHOLD135

4.37746CHCONGESTIONINBTSABOVEDEFINEDTHRESHOLD135

4.47743MEANHOLDINGTIMEBELOWDEFINEDTHRESHOLD136

4.57767BCCHMISSING136

4.67949DIFFERENCEINRXLEVELSOFMAINANDDIVERSITYANTENNA/TRX

137

4.77606TRXFAULTY137

4.87607TRXOPERATIONDEGRADED138

4.97605BTSNOTIFICATION138

4.107604BTSOPERATIONDEGRADED138

4.117601BCFOPERATIONDEGRADED139

第四章常用无线参数介绍140

第一节参数体系及参数查看140

第二节常用参数介绍146

2.1BSC级参数146

2.2BTS级参数151

2.3ADJC级参数167

2.4TRX级参数170

2.5HOC参数172

2.6POC参数179

第三节参数检查186

第五章无线网络规划188

第一节网络规划序言188

第二节网络规划基本知识介绍188

第三节基站容量规划200

第四节小区覆盖设计215

第五节频率规划和干扰预测226

第六节网络校验与工程型优化250

第六章配置调整252

第七章2GGPRS3G协同规划介绍254

第一节GPRS无线网络规划规划254

1.1GPRS无线网络规划254

1.2覆盖规划254

1.3容量的规划255

第二节3GWCDMA无线网络规划原则256

2.1无线网络设计流程256

2.2WCDMA网络规划的基本原则257

2.3WCDMA无线网络规划方法258

第三节3G网络与GSM网络的协同规划262

第八章日常优化案例264

第一节掉话问题264

第二节拥塞问题268

第三节质量问题（干扰）270

第四节切换问题278

第五节天线问题283

第六节覆盖问题285

第一章网优基础理论知识

第一节GSM网络优化概述

GSM网络从1993年在我国商用，至今已有十多年的历史了.在这十多年里,我们的

移动网络用户已经超过了3亿，网络规模和容量都居于世界第一.

随着我国移动通讯的高速发展,通信网络面临着严峻的考验.一方面由于移动用

户的高速发展,GSM系统的网络规模不断扩大,网络质量虽然得到了不断的提高,但频率

资源逐渐匮乏,无线网络的频率复用系数越来越小.另一方面，随着竞争的激烈和用户

越来越高的要求，如何使网络到达最佳的运行状态，如何提高通信质量,提高网络的平

均服务水平及提高系统设备的利用率，已成为我们的首要任务.

1.1网络优化的概念

移动通信网络的条件会不断的变化,如周围环境,话务量分布等,另外移动网络中

有大量的小区参数可以调整，如接入电平门限、切换电平门限、相邻小区定义、频率配

置等,它们都会直接影响服务质量和用户满意度，同时对网络指标也会产生很大的影响.

所以为了保证整个移动网的服务质量,就必须一直观察和监测整个移动网络,找出并排

除故障,提高移动网络的网络质量,这就是网络优化的基本任务.

移动通信网络优化是指对正式投入运行的网络进行数据采集、数据分析,找出影

响网络运行质量的原因，并通过对系统参数的调整和对系统设备配置的调整等技术手

段，使网络达到最佳的运行状态,使现有网络资源获得最佳的效益，同时对网络以后的

维护及规划建设提出合理的建议。

GSM网络优化主要包括交换网络优化和无线网络优化两个方面。

网络优化是一个长期的过程，它贯穿于网络发展的全过程。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。在日常网络优化过程中，

可以通过OMC和路测发现问题，当然最经常的还是用户的投诉。在网络性能经常性的

跟踪检查中发现网络指标达不到要求、网络质量明显下降或来自的用户投诉、当用户

群改变或发生突发事件并对网络质量造成很大影响时、网络扩容时应对小区频率规划

及容量进行核查等情形发生时,，都要及时对网络做出优化。

L2网络优化的目标

优化的过程的结果是寻找一系列系统变量的最佳值，优化有关性能指标参数,最大

限度地发挥网络地能力,提高网络的平均服务质量.

从网络的角度看，网络优化的主要目的是：

1.提高网络的服务质量

主要包括高质量的语音和其他业务的服务质量,足够的网络覆盖率和无线接通率

等.

2.尽可能的减少运营成本

主要包括提高设备的利用率,增加网络容量,较少设备和线路的投资.

从企业的角度看，网络优化的主要目的是：

1.创造企业竞争的优势

2.降低成本

对网络不断优化后,用户将感觉到：

1.掉话次数减少；

2.呼叫建立失败次数减少；

3.通话质量不断改善；

4.网络有较高的可用行和可靠行.

我们将看到：

1.掉话率下降；

2.切换成功率提高；

3.小区覆盖率提高；

4.拥塞率下降；

5.接通率提高；

优化过程是多次反复调整的过程,直至网络调整到最佳的运行状态.

1.3网络优化分类

网络优化可分为两类:集中优化和日常优化

集中网络优化是指在网络扩容或大的变化后，一项或多项指标突然明显恶化,局部

网络性能明显低于网络的平均水平情况下,进行的有针对行的专题优化.除此之外就是

就是大量的日常优化工作,这种优化效果与阶段行优化相比不太明显，但日常优化工作

是保证整个网络质量上升的基础.

L4网络优化的主要内容

网络优化工作的主要内容包括一下儿个方面.

1.无线网络优化

无线部分具有诸多不确定因素，它对无线网络的影响很大，其性能优劣常常成为

决定移动通信网好坏的决定性因素。当然，无线网络规划阶段考虑不到的问题如无线

电波传播的不确定性(障碍物的阻碍等)、基础设施(新商业区、街道、城区的重新

安排)变化、取决于地点和时间的话务负荷(如运动场)、话务要求、用户对服务质

量的要求的增加，都涉及到网络优化工作。

无线网络优化的主要内容包含：

(1)网络规划

(2)工程监督

(3)设备排障

(4)网络测试

(5)统计数据分析

(6)话务平衡

(7)覆盖优化

2.交换网络优化

GSM网络优化不只有是无线部分的优化,还有交换部分的网络优化,应该从全网进

行.

交换优化的主要内容是对局数据和路由数据进行优化,调整网络负荷均衡,包括信

令负荷均衡、设备负荷均衡及链路负荷均衡等，使信令、话务路由畅通，优化路由.

1.5网络优化的主要过程

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系统调查、数据分析、制定和实施优化方案等。

一：在工作中，我们监测调查工作主要包括：

1.确认监测目标和范国

利用BSS系统中固有的性能统计机制，定期地对网络运行状态进行分析。

移动通讯网络是一个动态的多维系统,一旦投入使用，它会在以下四个主要方面变

化：

1）终端用户的变化（新的呼叫模型、用户的地理分布）

2）网络的运行环境的变化（新的建筑、道路、植被）：

3）网络结构的变化（覆盖范围、系统容量）；

4）应用技术的变化（新设备、新标准、新业务）。

除了定期分析处理系统的观测数据以外，日常的维护、故障排除工作也是和网绍

的性能密切相关的。

2.确定网络优化的对象和目标

网络中存在的问题和需要改进之处是指那些没有达到性能要求的部分（包括日常

性优化和集中性优化），主要目的是解决：

1）局部网络或个别网络单元（小区）的性能明显低于网络平均水平；

2）一项或多项指标突明显恶化；（如某个小区掉话较高）

3）网络运营质量末达到省公司的预期目标；

4）性能观测数据的定义。

3.计数器观测周期和统计报表

这是指计数器的记录/刷新时间。在报表中一般有早晚忙时监测和全天监测两

类。

二：数据采集

数据采集包括OMC话务量采集、路测数据采集、CQT测试数据采集、用户投诉情

况收集以及其它仪表的测试结果等等，其中优化工程师日常优化依据的重点是OMC话

务统计数据和路测数据。优化中评判网络性能的主要指标项包括长途来话接通率、无

线接通率、载频完好率、掉话率、拥塞率、话务量和切换成功率等，这些也是话务统

计数据采集的重点。路测数据的采集主要通过路测设备，定性、定量、定位地测出网

络无线下行的覆盖切换、掉话及质量现状等，通过对无线资源的地理化普查，确认网

络现状与规划的差异，找出网络干扰、盲区地段，掉话和切换失败较高的地段。然后,

对路测采集的数据进行分析，如:测试路线的地理位置信息、测试路线区域内各个基站

的位置及基站间的距离、各频点的场强分布、覆盖情况、接收信号电平和质量、邻小

区状况、切换情况等，找出问题的所在从而提出解决方案。

三：数据分析和问题的定位

网络优化的关键是进行网络分析与问题定位，网络问题主要从干扰、掉话、话务

平衡和切换四个方面来进行分析。

干扰分析：GSM系统是干扰受限系统，干扰会使误码率增加，降低语音质量甚至

发生掉话。一般规定误码率在3%左右，当误码率达时语音质量就比较差了，如

果误码率超出10%则语音质量不可容忍，无法听清。通话干扰的定位手段包括话务统计

数据、语音质量差引起的掉话率、干扰带分布、用户反映、路测（RxQual）及CQT呼

叫质量拨打测试。

掉话分析：掉话问题的定位主要通过话务统计数据、用户反映、路测、无线场强

测试、CQT呼叫质量拨打测试等方法，然后通过分析信号场强、信号干扰、参数设置（设

置不当，切换参数、话务不均衡）等，找出掉话原因。

话务平衡分析：话务平衡是指各小区载频应得到充分利用，避免某些小区拥塞，

而另一些小区基本无话务的现象。通过话务平衡可以减小拥塞率、提高接通率，减少

由于话务不均引起的掉话，使通信质量进一步改善提高。话务平衡问题的定位手段包

括话务统计数据、话务量、接通率、拥塞率、掉话率、切换成功率、路测和用户反映。

话务不平衡原因主要表现在：基站天线挂高、俯仰角、发射功率设置不合理，小区覆

盖范围较大，导致该小区话务量较高，造成与其它基站话务量不均衡；由于地理原因，

小区处于商业中心或繁华地段，手机用户多而造成该小区相对其它小区话务量高：小

区参数，如允许接入最小电平等设置不合理而导致话务量不平衡；小区优先级参数设

置未综合考虑。

四：优化方案制定及优化调整实施

系统调整内容包含增加设备容量，调整信道数，搬迁基站位置，改变天线位置,

调整天线倾角，修改切换参数、频点、小区参数等，在覆盖忙区或高话务量地区增加

信道或增加微蜂窝基站。

下面就网络载频频点、邻区关系、小区覆盖范围和话务量等方面的调整说明优

化过程.并提供一些优化前后的统计数据进行比较。

1.频点调整

通过分折BSC频率配置数据和OMC话务统计报告，我们发现某些小区个别载频存

在干扰，路测结果显示这些小区的覆盖区域存在一定的重叠，而频点的配置存在着邻

频,针对其个部分小区的频点进行调整后，上述干扰问题明显改善。

2.邻区关系调整

正确、完整的邻区关系非常重要。邻区关系过少，会造成大量掉话；邻区关系过

多导致测量报告的精确性降低。这两种情况都会造成网络质量的恶化和掉话。

3.小区覆盖范围调整

基站的覆盖范围是衡量移动通信网服务质量的重要指标之-o将路测得出的小区

实际覆盖情况和各个小区的位置比较，可以对各相邻小区的话务平衡提供直接参考依

据。

基站的发射功率、天线高度、下倾角调整是调整基站覆盖范围的常用方法。降低

基站的发射功率、天线高度，增大天线下倾角都会减少小区对其它同邻频小区内移动

台的干扰，减少基站的覆盖，但会使基站的覆盖范围变小，并且可能引入盲区。

4.话务调整

小区覆盖范围的调整事实上已经起到了一定的话务平衡作用。此外，分析话务统

计的结果、检查BSC内小区参数的设置可以得出不同的改善措施：

(1)增加载频或基站：是解决由于无线信道的不足引起网络拥塞一般方法，需要

对频点进行规划或调整。

(2)把小区内的载频的全速率信道改为半速率信道:是解决由于无线信道的不

足引起网络拥塞的最高效,最经济的方法。

(3)小区参数调整：小区重选偏移CRO、接入允许保留块数、

各类切换门限参数和余量参数等都会影响小区内的话务量。通过这些参数的合理设置,

可以鼓励或阻碍移动台进入某些小区，从而达到平衡网络话务量的目的。

1.6日常优化测试

实地的无线网络质量测试能真正反映系统的实际运行情况和得到用户的主观感

受，切实有效的网络质量测试有利于对系统的分析，有利于对实际运营情况的掌握，

是网络优化工作的重要组成部分。

GSM的网络测试主要包括两大部分：CQT测试和DT测试。

—:CQT测试

CQT测试是在城市中选择多个测试点，在每个点进行一定数量的呼叫，通过呼叫接

通情况及测试者对通话质量的评估，分析网络运行质量和存在的问题。

二：DT测试

即驱车路测，是指在一个城市中或国道上借助测试仪表、测试手机、及测试车辆

等工具,按照特定路线进行无线网络参数和话音质量的测试形式。

DT测试包括使用无线测试仪表对无线信号强度、越区切换位置、越区切换电平等

参数,进行测量以及在移动环境中使用测试手机沿线进行全程拨打测试，通过所得无线

参数以及呼叫接通情况和测试者对通话质量的评估，为网络规划、网络工程建设以及

网络优化提供较为完备的网络覆盖情况，同时也为网络运行情况分析提供较为充分的

数据基础。

第二节GSM网络的系统结构

2.1GSM移动通信系统的组成

GSM移动通信系统主要是由交换子系统(NSS)、无线基站子系统(BSS)和移动台(MS)

三大部分组成，如图1所示。其中NSS与BSS之间的接口为“A”接口，BSS与MS之间

的接口为“Um”接口。

O&M

OMC

图1蜂窝移动通信系统的组成

由于GSM规范是由北欧一些运营商和设备商推出的规范，运营商当然更希望最少

的投资，用最好的设备来建最优良的通信网，因此GSM规范对系统的各个接口都有明

确的规定。也就是说，各接口都是开放式接口。

GSM系统框图如图2,A接口往右是NSS系统，它包括有移动业务交换中心（MSC）、

拜访位置寄存器（VLR）、归属位置寄存器（HLR）、鉴权中心（AUC）和移动设备识别

寄存器（EIR）,A接口往左Um接口是BSS系统，它包括有基站控制器（BSC）和基站

收发信台（BTS）。Um接口往左是移动台部分（MS）,其中包括移动终端（MS）和客户

识别卡（SIM）o

MSC：移动交换中心BSC：基站控制器SMC：短消息中心

HLR：归属位置寄存器BTS：基站收发信台语音邮箱

AUC：鉴权中心MS：移动台（手机）CMC：操作维护中心

VLR：拜访位置寄存器EIR：设备识别寄存器

图2GSM系统框图

在GSM网上还配有短信息业务中心，即可开放点对点的短信息业务，类似数字寻

呼业务，实现全国联网，又可开放广播式公共信息业务。另外配有语音信箱，可开放

语音留言业务，当移动被叫客户暂不能接通时，可接到语音信箱留言，提高网络接通

率，给运营部门增加收入。

（1）：交换子系统

交换子系统（NSS）主要完成交换功能和客户数据与移动性管理、安全性管理所需

的数据库功能。NSS由一系列功能实体所构成，各功能实体介绍如下：

MSC：是GSM系统的核心，是对位于它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成话路

交换的功能实体，也是移动通信系统与其它公用通信网之间的接口。它可完成网络接

口、公共信道信令系统和计费等功能，还可完成BSS、MSC之间的切换和辅助性的无线

资源管理、移动性管理等。另外，为了建立至移动台的呼叫路由，还应能完成入口MSC

（GMSC）的功能，即查询位置信息的功能。

VLR：是一个数据库，是存储MSC为了处理所管辖区域中MS（统称拜访客户）的来

话、去话呼叫所需检索的信息，例如客户的号码，所处位置区域的识别，向客户提供

的服务等参数。

HLR：也是一个数据库，是存储管理部门用于移动客户管理的数据。每个移动客户

都应在其归属位置寄存器（HLR）注册登记，它主要存储两类信息：-是有关客户的参

数；二是有关客户目前所处位置的信息，以便建立至移动台的呼叫路由，例如MSC、VLR

地址等。

AUC：用于产生为确定移动客户的身份和对呼叫保密所需鉴权、加密的三参数（随

机号码RAND,符合响应SRES,密钥Kc）的功能实体。

EIR：也是一个数据库，存储有关移动台设备参数。主要完成对移动设备的识别、

监视、闭锁等功能，以防止非法移动台的使用。

（2）:无线基站子系统

BSS系统是在一定的无线覆盖区中由MSC控制，与MS进行通信的系统设备，它主

要负责完成无线发送接收和无线资源管理等功能。功能实体可分为基站控制器（BSC）、

码型变换器（TC）和基站收发信台（BTS）。

BSC：具有对一个或多个BTS进行控制的功能，它主要负责无线网络资源的管理、

小区配置数据管理、功率控制、定位和切换等，是个很强的业务控制点。

BTS：无线接口设备，它完全由BSC控制，主要负责无线传输，完成无线与有线

的转换、无线分集、无线信道加密、跳频等功能。

TC:码型变换器在实际应用中一般是置于BSC和MSC之间，完成16kbit/s编码和

64kbit/sPCM之间的码型转换。

（3）:移动台

移动台就是移动客户设备部分，它由两部分组成，移动终端(MS)和客户识别卡

(SIM)o

移动终端就是“手机”，它可完成话音编码、信道编码、信息加密、信息的调制和

解调、信息发射和接收。

SIM卡就是“身份卡”，它类似于我们现在所用的IC卡，因此也称作智能卡，存

有认证客户身份所需的所有信息，并能执行一些与安全保密有关的重要信息，以防止

非法客户进入网络。SIM卡还存储与网络和客户有关的管理数据，只有插入SIM后移动

终端才能接入进网，但SIM卡本身不是代金卡。

(4):操作维护子系统

GSM系统还有个操作维护子系统(OMC),它主要是对整个GSM网络进行管理和监

控。通过它实现对GSM网内各种部件功能的监视、状态报告、故障诊断等功能。OMC

与MSC之间的接口目前还未开放，因为CCITT对电信网络管理的Q3接口标准化工作尚

未完成。

2.2GSM的编号计划

GSM网络是复杂的，它包括交换子系统和基站子系统。交换子系统包括HLR、MSC、

VLR、AUC和EIR,和与基站子系统、其它网络如PSTN、ISDN,数据网、其它PLMN等问

接口。为了将一个呼叫接至某个移动客户，需要调用相应的实体。因此要正确寻址，

编号计划就非常重要。下面就GSM移动通信网中用来识别身份的各种号码的编号计划

进行介绍。

(1)移动台ISDN号码(MSISDN)

MSISDN号码是指主叫客户为呼叫数字公用陆地蜂窝移动通信网中客户所需拨的号

码。号码的结构为：

CCNDCSN

I国际移动客户ISDN号码1

I-国内有效移动客户ISDN号码一|

区=国家码。我国为86。

NDC=国内目的地码，即网络接入号，移动公司为134-139.联通公司为130-133。

SN=客户号码，采用等长7位编号计划。

中国移动公司SN号码结构是H1H2H3ABCD,其中H1H2H3为每个移动业务本地网的

HLR号码，ABCD为移动客户码。中国联通公司SN号码结构是H1H2ABCDE,H1H2是移动

业务本地网的HLR号码，ABCDE是移动客户码。

当客户号码容量受限时，可扩充国内目的地码。中国移动公司可启用159,158等。

(2).国际移动客户识别码(IMSI)

为了在无线路径和整个GSM移动通信网上正确地识别某个移动客户，就必须给移

动客户分配一个特定的识别码。这个识别码称为国际移动客户识别码(IMSI),用于GSM

移动通信网所有信令中，存储在客户识别模块(SIM)、HLR、VLR中。

IMSI号码结构为：

MCCMNCMSIN

I国际移动客户识别1

I—国内移动客户识别-T

乂久=移动国家号码，由3位数字组成，唯一地识别移动客户所属的国家。我国为

460o

MNC=移动网号，由2位数字组成，用于识别移动客户所归属的移动网。中国移动

公司GSMPLMN网为00,中国联通公司GSMPLMN网为01。

MSIN=移动客户识别码，采用等长11位数字构成。唯一地识别国内GSM移动通信

网中移动客户。

(3).移动客户漫游号码(MSRN)

被叫客户所归属的HLR知道该客户目前是处于哪一个MSC/VLR业务区，为了提

供给GMSC一个用于选路由的临时号码，HLR请求被叫所在业务区的MSC/VLR给该被叫

客户分配一个移动客户漫游号码(MSRN),并将此号码送至HLR,HLR收到后再发送给

GMSC.GMSC根据此号码选路由，将呼叫接至被叫客户目前正在访问的MSC/VLR交换局。

路由一旦建立，此号码就可立即释放。这种查询、呼叫选路由功能(即请求一个MSRN

功能)是No.7信令中移动应用部分(MAP)的一个程序，在GMSC-HLR-MSC/VLR问的

No.7信令网中进行传递。

移动客户漫游号码(MSRN)结构是：

CCNDCSN

I国际移动客户ISDN号1

I—国内有效移动客户ISDN号码|

(4).临时移动客户识别码(TMSI)

为了对IMSI保密，MSC/VLR可给来访移动客户分配一个唯一的TMSI号码，即为

一个由MSC自行分配的4字节的BCD编码，仅限在本MSC业务区内使用。

(5).位置区识别码(LAI)

位置区识别码用于移动客户的位置更新，其号码结构是：

3位数字2位数字最大16bit

MCCMNCLAC

|LAI1

MCC=移动客户国家码，同IMSI中的前三位数字。

MNC=移动网号，同IMSI中的MNC。

LAC=位置区号码，为一个2字节.BCD编码，表示为XlX2X3X4o在一个GSMPLMN

网中可定义65536个不同的位置区。

(6).全球小区识别码(CGI)

CGI是用来识别一个位置区内的小区，它是在位置区识别码(LAI)后加上一个小区

识别码(CI),其结构是：

3位数字2位数字最大16bit最大16bit

MCCMNCLACCI

ILAI1

ICGI1

CI是一个2字节BCD编码，由各MSC自定。

(7).基站识别码(BSIC)

BSIC是用于识别相邻国家的相邻基站的，为6bit编码，其结构是：

3bit3bit

NCCBCC

|BSIC1

NCC=国家色码，主要用来区分国界各侧的运营者（国内区别不同的省），为XY1Y2。

X：运营者（移动X=l,联通=0）

Yl、Y2：分配见表1。

表1Y1Y2的分配

Y2

Y101

0吉林、甘肃、西藏、广黑龙江、辽宁、宁夏、

西、福建、湖北、北京、四川、海南、江西、

江苏天津、山西、山东

1新疆、广东、河北、安内蒙古、青海、云南、

徽、上海、贵州、陕西河南、浙江、湖南

NCC=基站色码，识别基站。由运营设定。

BSIC的作用：通知移动台本小区公共信令信道所采用的训练序列号。

由于BSIC参与了随机接入信道（RACH）的译码过程，因此它可以用来避免基站将

移动台发往相邻小区的RACH误译为本小区的接入信道。

当移动台在连接模式下（通话过程中），它必须根据BCCH上有关邻区表的规定，

对邻区BCCH载频的电平进行测量并报告给基站。同时在上行的测量报告中对每一个频

率点，移动台必须给出它所测量到的该载频的BSIC。当在某种特定的环境下，即某小

区的邻区中包含两个或两个以上的小区采用相同的BCCH载频时，基站可以依靠BSIC

来区分这些小区，从而避免错误的切换，甚至切换失败。

移动台在连接模式下(通话过程中)必须测量邻区的信号，并将测量结果报告给

网络。由于移动台每次发送的测量报告中只能包含六个邻区的内容，因此必须控制移

动台仅报告与当前小区确实有切换关系的小区情况。BSIC中的高三位(即NCC)用于

实现上述目的。可以通过设置广播参数〃允许的NCC”,控制移动台只报告NCC在允许范

围内的邻区情况。

在网络频率规划时，小区的BSIC也是一个规划的重点。

(8).国际移动台设备识别码(IMEI)

唯一地识别一个移动台设备的编码，为一个15位的十进制数数字，其结构是：

6位数字2位数字6位数字1位数字

TACFACSNRSP

TAC=型号批准码，由欧洲型号认证中心分配。

FAC=工厂装配码，由厂家编码，表示生产厂家及其装配地。

$股=序号码，由厂家分配。识别每个TAC和FAC中的某个设备的。

SP=备用，备作将来使用。

(9).MSC/VLR号码

MSC/VLR号码在No.7信令信息中使用，代表MSC的号码。中国移动公司GSM移

动通信网中的MSC/VLR号码结构为1390M1M2M3,其中M1M2的分配同H1H2的分配。

(10).HLR号码

切换HLR号码在No.7信令信息中使用，代表HLR的号码。中国移动公司移动通

信网中的HLR号码结构是客户号码为全零的MSISDN号码，即139H1H2H30000。

(11).切换号码(HON)

HON是当进行移动交换局间越局切换时，为选择路由，由目标MSC(即切换要转移

到的MSC)临时分配给移动客户的一个号码。此号码为MSRN号码的一部分。

第三节GSM无线通信基础

3.1工作频段的分配

(1)工作频段

我国陆地移动通信网GSM通信系统采用900MHz频段：

890〜915(移动台发、基站收)

935-960(基站发、移动台收)

随着业务的发展，可视需要向下扩展，或向1.8GHz频段的DCSI800过渡，即1800MHz

频段：

1710~1785(移动台发、基站收)

1805~1880(基站发、移动台收)

(2)频道间隔

相邻两频道间隔为200kHz,每个频道采用时分多址接入(TDMA)方式，分为8个

时隙，即8个信道(全速率)。每信道占用带宽200kHz/8=25kHz。

GSM可采用半速率话音编码，每个频道可容纳16个半速率信道。

(3)频道配置

采用等间隔频道配置方法，频道序号为1~124,共124个频点。900MHz频段数字

蜂窝移动通信网的频道配置

fl(n)=890.200MHz+(n-1)x0.200MHz移动台发，基站收

f(n)=fl(n)+45MHz基站发，移动台收

n=1〜124频道

(4)双工收发间隔：45kHzo

(5)干扰保护比

载波干扰保护比(C/I)就是指接收到的希望信号电平与非希望信号电平的比值,

此比值与MS的瞬时位置有关。这是由于地形不规则性及本地散射体的形状、类型及数

量不同，以及其它一些因素如天线类型、方向性及高度，站址的标高及位置，当地的

干扰源数目等所造成的。

GSM规范中规定：

同频道干扰保护比：C/I>9dB

邻频道干扰保护比：C/I>-9dB

载波偏离400kHz时的干扰保护比：C/I>-41dB

(6)保护带宽：400kHz

中国移动公司的移动通信系统与中国联通公司的移动通信系统之间应有400kHz的

保护带宽，即它们之间少用一个频道，或由中国移动公司一方预留，或由中国联通公

司一方预留，一般预留95号频点.

3.2时分多址技术（TDMA）

1.多址技术

多址技术就是要使众多的客户公用公共通信信道所采用的一种技术。实现多址的

方法基本上有三种，即采用频率、时间或码元分割的多址方式，人们通常称它们为频

分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）o在传统的无线电广播中，

均采用频分多址（FDMA）方式，每个广播信道都有一个频点，如果你要收听某一广播

信道，则必须把你的收音机调谐到这一频点上。

在GSM中，无线路径上是采用时分多址（TDMA）方式。每一频点（频道或叫载频

TRX）上可分成8个时隙，每一时隙为一个信道，因此，一个TRX最多可有8个移动客

户同时使用，见图6所示。

图6频分多址和时分多址方式

图中所示（a为FDMA,b为TDMA）是一个方向的情况，在相反方向上必定有一组

对应的频率（FDMA）/时隙（TDMA）。

TDMA系统具有如下特性：

A每载频多路。如前所述，TDMA系统形成频率时间矩阵，在每一频率上产生多个

时隙，这个矩阵中的每一点都是一个信道，在基站控制分配下，可为任意一移动客户

提供语音或非语音业务。

B突发脉冲序列传输。移动台信号功率的发射是不连续的，只是在规定的时隙内

发射脉冲序列。

C传输速率高，自适应均衡。每载频含有时隙多，则频率间隔宽，传输速率高，

但数字传输带来了时间色散，使时延扩展量加大，则采用自适应均衡技术。

D传输开销大。由于TDMA分成时隙传输，使得收信机在每一突发脉冲序列上都

得重新获得同步。为了把一个时隙和另一个时隙分开，保护时间也是必须的。因此，

TDMA系统通常比FDMA系统需要更多的开销。

E对于新技术是开放的。例如当话音编码算法的改进而降低比特速率时，TDMA

系统的信道很容易重新配置以接纳新技术。

F共享设备的成本低。由于每一载频为许多客户提供业务，所以TDMA系统共享

设备的每客户平均成本与FDMA系统相比是大大降低了。

G移动台较复杂。它比FDMA系统移动台完成更多的功能，需要复杂的数字信号

处理。

2.时分多址(TDMA)帧结构

(1)TDMA信道概念

GSM中的信道分为物理信道和逻辑信道，一个物理信道就为一个时隙(TS),而逻辑

信道是根据BTS与MS之间传递的信息种类的不同而定义的不同逻辑信道。这些逻辑信

道映射到物理信道上传送。从BTS到MS的方向称为下行链路，相反的方向称为上行链

路。

逻辑信道又分为两大类，业务信道和控制信道。

①业务信道(TCH)：用于传送编码后的话音或客户数据，在上行和下行信道上,

点对点(BTS对一个MS,或反之)方式传播。有以下两种业务信道：

>全速率信道(FullrateTCH)

TCH/FR:话音(业务信息13kbit/s,全部信息22.8kbit/sgross)

TCH/EFR:话音(业务信息12.2kbit/s,全部信息22.8kbit/sgross)

TCH/F9.6:9.6kbit/s-数据

TCH/F4.8:4.8kbit/s-数据

TCH/F2.4:2.4kbit/s-数据

>半速率信道(HalfrateTCH)

TCH/HR话音(业务信息6.5kbit/s,全部信息11.4kbit/s)

TCH/H4.84.8kbit/s-数据

TCH/H2.42.4kbit/s-数据

②控制信道：用于传送信令或同步数据。根据所需完成的功能又把控制信道定义

成广播、公共及专用三种捽制信道，它们又可细分为:

广播信道（BCH）:

-一频率校正信道（FCCH）：携带用于校正MS频率的消息，下行信道，点对多点

（BTS对多个MS）方式传播。

—同步信道（SCH）：携带MS的帧同步（TDMA帧号）和BTS的识别码（BSIC）的

信息，下行信道，点对多点方式传播。

-一广播控制信道（BCCH）：广播每个BTS的通用信息（小区特定信息）。下行，

点对多点方式传播。

公共控制信道（CCCH）:

-一寻呼信道（PCH）：用于寻呼MS。下行，点对多点方式传播。

--随机接入信道（RACH）：MS通过此信道申请分配一个独立专用控制信道（SDCCH）,

可作为对寻呼的响应或MS主叫/登记时的接入。上行信道，点对点方式传播。

—允许接人信道（AGCH）：用于为MS分配一个独立专用控制信道（SDCCH）。下

行信道，点对点方式传播。

专用控制信道（DCCH）：

--独立专用控制信道（SDCCH）：用在分配TCH之前呼叫建立过程中传送系统信

令。例如登记和鉴权在此信道上进行。上行和下行信道，点对点方式传播。

--慢速随路控制信道（SACCH）：它与•个TCH或•个SDCCH相关，是一个传送

连续信息的连续数据信息，如传送移动台接收到的关于服务及邻近小区的信号强度的

测试报告。这对实现移动台参与切换功能是必要的。它还用于MS的功率管理和时间调

整。上行和下行信道，点对点方式传播。

-一快速随路控制信道（FACCH）：它与一个TCH相关。工作于借用模式，即在话音

传输过程中如果突然需要以比SACCH所能处理的高得多的速度传送信令信息，则借用

20nls的话音（数据）来传送。这一般在切换时发生。由于语音译码器会重复最后20ms

的话音，因此这种中断不被用户查觉。

控制信道的配置是依据每小区（BTS）的载频（TRX）数而定的。在使用6MHz带宽

的情况下，每小区最多两个控制信道，当某小区配置一个载频时，仅需一个控制信

道。

（2）TDMA帧

在TDMA中，每个载频被定义为一个TDMA帧，相当于FDMA系统中的一个频道，每

帧包括8个时隙（TS0-7）,要有TDMA帧号，这是因为GSM的特性之一是客户保密性

好，是通过在发送信息前对信息进行加密实现的。计算加密序列的算法是以TDMA帧号

为一个输入参数，因此每一帧都必须有一个帧号。有了TDMA帧号，移动台就可判断控

制信道TSO上传送的是哪一类逻辑信道。

TDMA帧号是以3.5小时（2715648个TDMA帧）为周期循环编号的。每2715648个

TDMA帧为一个超高帧，每一个超高帧又可分为2048个超帧，一个超帧持续时间为

6.12s,每个超帧又是由复帧组成。复帧分为两种类型。

26帧的复帧--它包括26个TDMA帧，持续时长120ms,51个这样的复帧组成一个超帧。

这种复帧用于携带TCH（和SACCH加FACCH）。

51帧的复帧--它包括51个TDMA帧，持续时长3060/13ms。26个这样的复帧组成一

个超帧。这种复帧用于携带BCH和CCCHo

（3）突发脉冲序列（Burst）

TDMA信道上一个时隙中的信息格式称为突发脉冲序列。共有五种类型。

①普通突发脉冲序列（NB）：用于携带TCH及除RACHA,SCH和FCCH以外的控制

信道上的信息。

②频率校正突发脉冲序列（FB）：用于移动台的频率同步，它相当于一个带频移

的未调载波。

③同步突发脉冲序列（SB）：用于移动台的时间同步，它包括一个易被检测的长

同步序列并携带有TDMA帧号和基站识别码（BSIC）信息。

④接入突发脉冲序列（AB）：用于随机接入，它有一个较长的保护间隔，这是为

了适应移动台首次接入（或切换到另一个BTS）后不知道时间提前量而设置的。

⑤空闲突发脉冲序列（DB）：此突发脉冲序列在某些情况下由BTS发出，不携带

任何信息。它的格式与普通突发脉冲序列相同，其中加密比特改为具有一定比恃模型

的混合比特。

3.3GSM空中控制技术

1.空间分集

多径衰落和阴影衰落产生原因是不相同的。随着移动台的移动，瑞利衰落随信号

瞬时值快速变动，而对数正态衰落随信号平均值（中值）变动。这两者是构成移动通

信接收信号不稳定的主要因素，使接收信号被大大地恶化，虽然通过增加发信功率、

天线尺寸和高度等方法能取得改善，但采用这些方法在移动通信中比较昂贵，有时也

显得不切实际。而采用分集方法即在若干个支路上接收相互间相关性很小的载有同一

消息的信号，然后通过合并技术再将各个支路信号合并输出，那么便可在接收终端上

大大降低深衰落的概率。

分集的方法有空间分集、频率分集、极化分集、时间分集和多径分集等多种。在

移动通信中，通常采用空间分集，因此这里也就此方法进行讨论。

我们知道在移动通信中，空间略有变动就可能出现较大的场强变化。当使用两个

接收信道时，它们受到的衰落影响是不相关的，且二者在同一-时刻经受深衰落谷点影

响的可能性也很小，因此这一设想引出了利用两副接收天线的方案，独立地接收同•

信号，再合并输出，衰落的程度能被大大地减小，这就是空间分集。经过测试和统计,

CCIR建议为了获得满意的分集效果，移动单元两天线间距大于0.6个波长，即d>0.6M

并且最好选在X/4的奇数倍附近。若减小天线间距，即使小到V4,也能起到相当好

的分集效果。

2:时间色散和均衡

数字传输的引入带来了另一问题是时间色散。这一问题也起源于反射，但与多径

衰落不同，其反射信号来自远离接收天线的物体约在几千米远处，图10为时间色散一

例。由基站发送“1”、“0”序列，如果反射信号的达到时间刚好滞后直射信号一个

比特的时间，那么接收机将在从直射信号中检出“0”的同时，还从反射信号中检出

“1”，于是导致符号“1”对符号“0”的干扰。

图10时间色散

在GSM系统中，比特速率为270kbit/s,则每一比特时间为3.7那。因此，一比

特对应1.1km。假如反射点在移动台之后1km,那么反射信号的传输路径将比直射信号

长2km。这样就会在有用信号中混有比它迟到两比特时间的另一个信号，出现了码间干

扰。在GSM系统中采用了自适应均衡技术，这一问题的得以缓解。

均衡有两个基本途径：一为频域均衡，它使包括均衡器在内的整个系统的总传输

函数满足无失真传输的条件。二为时域均衡，就是直接从时间响应考虑，使包括均衡

器在内的整个系统的冲激响应满足无码间串扰的条件。

3：基站与移动台间的时间提前量(TA)

由于在空中接口采用了TDMA技术,那么某--移动台必须在指配给它的时隙内发送,

而在其余时间又必须保持寂静，否则它会干扰使用同样载频上不同时隙的另一些移动

客户。

假如某移动台占用了时隙2(TS2),可它在呼叫期间向远离基站方向移动，因此

从基站发出的信息，将会越来越迟地到达移动台。与此同时移动台的应答信息，也会

越来越迟地到达基站。如果不采取措施，该时延长至使该移动台在TS2发送的信息与

基站在TS3接受到的另一个呼叫信息重迭起来。所以，在呼叫进行期间，必须监视呼

叫到达基站的时间，并由系统向移动台发送指令，随着移动台离开基站的距离，逐步

指示移动台提前发送的时间，这就是时间的提前量(TA)。

时间提前量是0〜63个比特之间的任意值。如0个比特就表示不必调整，表明MS

和BTS在一起。63个比特是调整的最大量，也就是BTS与BS之间最长距离。所以我们

说，GSM系统最大覆盖范围是：

3.7gsx63x3x10'sm/s=70km

3.7ps：每个比特的时长。

63：时间提前量最大比特数。

3*108m/s：电波速度。

其覆盖半径是35km。

当一个特定连接建立时，BTS不断测量自己脉冲时隙与收到的MS时隙之间的时间

偏移量。基于这个测量，它可以向MS提供要求的时间提前量，并在SACCH上以每秒2

次的频度通知MSo

4:跳频技术

采用跳频技术是为了确保通信的秘密性和抗干扰性，它首先被用于军事通信，后

来在GSM标准中也被采纳。

跳频功能主要是：

(1)改善衰落。

(2)处于多径环境中的漫速移动的移动台通过采用跳频技术，大大改善移动台的

通信质量，相当于频率分集。

(3)跳频相当于频率分集

GSM系统中的跳频分为基带跳频和射频跳频两种。

基带跳频的原理是将话音信号随着时间的变换使用不同频率发射机发射，实施的方

框图如图13所示。

射频跳频是将话音信号用固定的发射机，由跳频序列控制，采用不同频率发射，

实施框图如图13所示。需要说明的是，射频跳频必须有两个发射机，•个固定发射载

频，因它带有控制信道BCCH；另发射机载波频率可随着跳频序列的序列值的改变而

改变。

图13跳频实施框图

射频跳频比基带跳频具有更高的性能改善和抗同频干扰能力，但其缺点是：

(1)射频跳频只有当每小区拥有4个频率以上时效果比较明显。

(2)射频跳频必须使用HIBRID合成器，每小区如使用4个载频就需要配置3个

HIBRID,损耗约6dB,比空腔合成器的损耗大3dB左右。对基站覆盖范围有一定影响。

(3)合成器要求网络中各基站必须同步。

综上原因，大多数厂家的BTS是采用基带跳频技术，采用射频跳频技术的较少。

我们省地市分公司都采用基带跳频技术。

5:不连续发射(DTX)

在一个通信过程中，其实移动用户仅有40%的时间用于通话，大部分时间都没有

传递话音消息。如果将这些信息全部传送给网络的话，这不但会对系统资源造成浪费

而丛也将使系统内的干扰加重。

针对这种情况，GSM便引入了不连续发射DTX的机制，它通过禁止传输用户认为

不需要的无线信号，从而使干扰电平降低来提高系统的效率。此外，该机制还能节省

移动台的电池，从而延长移动台的持机时间。但在传送数据时，不应使用该功能。

GSM系统有两种传输模式，一种是正常的模式，在这种情况下噪声将与话音具有

同样的传输质量；另一种便是不连续发射(DTX)的模式，在这种情况下移动台将仅传送

被编码的背景噪音，这种噪声可被称为“舒适噪声”。由于“舒适噪声”是人为制造

的，因而是有规律的、周期性的产生，当它被解码时不会让听者感到厌烦。使用它的

主要目的是在不需传送话音的情况下，一方面用来满足系统测量的需要，另一方面用

来使听着不会误认为掉话。DTX传输模式仅需要很低的速率就能解决，在该模式下的话

音流每480ms才传送260bit的编码。而正常模式下的话音流每20ms将产生260bit的

编码。

DTX模式和正常的模式是可选的，因为在DTX模式下会使传输质量稍有下降。特

别是当通信双方都是GSM的移动用户时，由于DTX将会在同一条路径上使用两次，这

就会对通信质量带来比较严重的影响，因此在这种情况下时，一般不允许使用DTX模

式传输。

6:功率控制

功率控制是指在一定范围内，用无线方式来改变移动台或基站（或两者）的发射功

率，它的目的与不连续发射（DTX）的目的相同，是为了减少整个系统的干扰，提高频谱

利用率，并可延长移动台的电池的寿命。当接收端的接收电平和质量很好时，可以适

当的降低对端的发射功率，使通信保持在一定的水平上，这样就能减少对周围地区其

它呼叫的干扰。

在GSM中，对上行链路和下行链路都可分别使用功率控制，而且可对每个处在专

用模式下的移动台独立进行。规范中，规定上行链路的移动台功率控制的范围为20・

30dB,根据移动台的功率级别（目前GSM900手机的功率大部分都属CLASS4,即最大发

射功率为33dBm）,每一步可改变2dB。下行链路的功率控制范围由设备制造商来决定。

BSS管理两个方向上的功率控制，在专用模式下移动台的发射功率是由BSS来决

定的，它通过基站BTS对上行链路进行的接收电平和接收质量的测量并考虑移动台的

最大发射功率来计算出移动台所需的发射功率，改变移动台功率的命令和改变时间提

前量值的命令在每一个下行的SACCH信息块所带的第一层的报头传送给移动台。移动

台将在上行