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移动通信GSM网络优化
毕业设计（论文）
专业0000
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指导老师0000
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二0一二年
移动通信无线网络优化方法探讨及常见问题分析
摘要：
第三代移动通信系统的运营牌照已经在中国发放，针对3G系统无线网络自动优化技术的研究也日益呈现出紧迫性和重要性。
本文首先通过对移动通信网络优化行业的发展现状、发展趋势和移动通信网络优化行业的概况进行了简单叙述。
对当前移动通信网络优化已成为行业发展的关键点进行了分析，说明了无线网络优化的重要性。
其次对网络优化的主要目标，流程以及措施做了阐述，并对以往GSM无线网络优化的常规方法进行了简单总结。
详细描述了移动通信系统无线网络自动优化的技术与方法，着重讨论了自动优化的概念以及概率模型的建立，确立了系统模型的基础。
本文最后对无线网络优化的常见问题进行了简单分析。
[关键词]移动通信；无线网络；自动优化
目录
第1章绪论1
1.1移动通信网络优化行业概况1
1.2移动通信网络优化行业发展现状2
1.2.1全球移动通信网络优化行业发展现状2
1.2.2中国移动通信网络优化行业发展现状3
1.3移动通信网络优化行业发展趋势4
1.3.1全球移动通信网络优化行业发展趋势4
1.3．2中国移动通信网络优化行业发展趋势5
第2章移动网络优化的基本内容7
2.1移动通信网络优化概述7
2.2网络优化技术7
2.2.1网络优化的主要目标7
2.2.2网络优化的流程8
2.2.3网络优化的措施9
第3章无线网络常规优化方法10
3.1话务统计分析法10
3.2驱车测试（DT）10
3.3呼叫质量测试（CQT）11
3.4用户投诉11
3.5信令分析法11
3.6自动路测系统分析11
第4章无线网络自动优化模型13
4.1自动优化13
4.1.1概念13
4.1.2自动优化系统13
4.2概率模型15
4.3知识获取16
4.3.1知识收集16
4.3.2构建模型17
4.4智能决策17
第5章无线网络优化常见问题分析21
5.1无线通信网络的掉话问题21
5.1.1处于覆盖范围以外的掉话21
5.1.2导频污染引起的掉话22
5.1.3前反向链路不平衡引起的掉话23
5.1.4干扰引起的掉话24
5.2CDMA网络中切换问题24
5.2.1硬切换25
5.2.2软切换26
结论29
致谢30
参考文献31
第1章绪论
1.1移动通信网络优化行业概况
当前，移动通信网络优化已成为移动通信行业发展的关键点，对于移动通信运营商而言，移动通信网络优化行业既是移动通信行业衍生出来的子行业，又是其发展新重点。
移动通信网络优化是指移动通信运营商通过自身或委托第三方机构的方式，采用各种网络优化工具和系统采集移动通信网络的信令数据、话务数据、话单数据、定点测试数据、路测数据等网络数据，并结合网络设备、运营商的实际业务种类及优化需求进行综合数据处理、分析、研判，对在建中的或正式投入运行的移动通信网络进行相应调整及优化，不断增强移动通信网络的稳定性、可靠性、高效性、适用性，改善运营商的业务品质，提升移动通信终端用户感知。
随着网络优化服务业的发展，行业成熟度和对专业技术与工具的依赖性越来越高，区域限制已经逐渐降低，行业向规范化、整合化方向发展。
另一方面，随着服务对象、服务内容、技术切入点和服务盈利率日益差别化，网络优化行业内部也出现了深化和分类，形成了更为完善的网络优化产业体系。
移动通信网络优化行业可分为软硬件产品与优化服务两种业务类型，优化服务可根据技术、内容、服务要求等不同，而分为三大服务模式：
测试评估服务、指标优化服务、业务与用户感知优化服务。
1.测试评估服务
网络测试评估服务是指网络优化企业利用相关采集设备，通过对现已运行的网络进行常规性或专项性数据测试、采集，结合移动通信网络的相关基础数据和具体的需要，进行相应的处理、分析、归类和整理和评估，并提供相关的测试评估报告。
2.指标优化服务
网络指标优化服务是在对相关基础网络数据进行准确有效的研判的基础上，网络优化服务提供商针对客户的具体需求，以网络指标为中心，分别从覆盖评估体系、容量评估体系、频率评估体系、话务评估体系、参数评估体系以及信令评估体系出发，依照相关需求的重要性水平从网络的接入性、保持性和完整性的维护为客户提供进行具体优化方案并予以实施，以达到提升网络性能指标，提高设备利用率、改善网络运行质量。
3.业务与用户感知优化服务
业务与用户感知优化服务是网络优化服务提供商在收集基础网络数据之外再采集更多的其他非基础网络数据，依靠数据库、专家库、人工智能和数理统计等主要技术手段进一步挖掘网络信息、为客户制定针对于不同业务性能及各种业务的用户感知的优化增值服务方案，提供诸如移动通信新兴数据业务的用户业务模型、移动通信用户细分群体的行为特征分析、业务终端性能分析及定制指导、新业务性能评估及感知优化，精细化市场营销支撑等等，为客户经营决策提供技术支持及参考依据，着力于提高网络各类业务品质和终端用户感知，提高整体市场竞争力。
三大模式的优化服务输出，结合专业优化软硬件产品形成专业优化综合交付方案，逐渐构建成成熟的第三方优化服务外包市场。
1.2移动通信网络优化行业发展现状
1.2.1全球移动通信网络优化行业发展现状
国际上移动通信网络优化行业起步较早，从网络建设进程和市场需求而言，北美，西欧等发达国家移动通信网络已趋于饱和，各大移动通信运营商网络建设固定投资由网络搭建、设备投入等基本投入转向网络运维和网络优化投入。
由于运营商把精力集中在市场和业务拓展上，欧美等国移动通信运营商逐渐将网络运维和网络优化外包给专业性更强的第三方网络优化服务提供商及设备供应商。
同时，移动通信网络运维与网络优化需求量不断增多，要求网络优化技术不断升级，从而促使移动通信网络优化业发展空间不断扩张。
进入21世纪，随着移动用户数量不断上升，运营商运营业务每年以超过5%的速度增长，对通信网络建设投入更多，至2009年，北美、西欧等发达国家总体移动用户平均普及率已达到90%以上，移动用户新增规模已出现下降。
移动通信行业大规模投资逐渐转向新兴的亚洲、非洲等发展中国家，近五年网络建设大规模投入，移动通信网络优化投入比例逐渐上升到10%左右，已逐渐向发达国家靠拢。
移动通信网络优化市场不断发展，其全球市场规模从2006年的65.95亿美元增加到2010年107.81亿美元，反映出移动通信网络优化投入额度不仅每年攀升，而且占网络建设比重也同步攀升，已由15%左右上升到20%以上。
市场规模2008-2009年，金融危机卷席全球，各大运营商业务受到影响，大幅度削减通信设备投资计划。
同时，在不投资或少投资的情况下，加大对网络优化的投资，移动通信网络优化投资比例进一步提高。
增长情况如图1-1所示
图1-1 2006-2010年全球网络优化市场规模（单位：
亿美元）
1.2.2中国移动通信网络优化行业发展现状
近年来，国家对通信行业给予大力的政策扶持，通信业处于高速发展时期，固定资产投资规模快速增长，其中，固定投资20%左右用于网络建设;尤其在3G牌照发放后，三大运营商在满足2G网络建设同时，从2009年开始大规模发展3G网络。
在网络运维上，逐步增大对网络优化投资比例。
网络优化市场规模在2006年已达77.54亿元。
随着移动通信业的进一步开发及繁荣，网络优化作为网络部署及运营周期中的重要部分，其市场规模逐渐增大，呈现迅猛的增长势头，至2010年已发展到155.23亿元，年复合增长率达18.95%。
近五年，全国网络优化市场规模如图1-2所示我国目前通信网络正由工程建设型优化向网络优化的转变。
网络优化内容已由简单的硬件调整逐步发展到对网络参数的调整，但受制于人员和技术力量，各地网络优化效果也不相同。
网络性能指标性优化向网络资源的配置优化的转变。
网络优化过程中的数据采集与统计分析、频率规划和优化已经借助于各种测试仪器和软件。
但网络优化的关键步骤-故障分析与定位-优化方案仍主要依靠网络工程师完成。
经验丰富的网络工程师严重不足是严重困扰各地运营商的一大难题。
现有网络优化产品主要是路测仪、信令分析仪、网络优化数据统计分析软件、频率优化规划软件，并且国外市场的份额占有率格外高，价格昂贵，缺乏自主知识产权的无线网络规划和优化软件产品。
移动通信网络优化向全网网络优化的转变。
网络设备是通信网投资最大、变化最复杂的部分，是体现网络质量的主要环节。
它始终是网络优化的重点，而全网性网络优化则包括对无线网络、交换网络、
传输网、数据网、信令网、同步网在内的多网络优化。
网络质量型用户优化向终端用户感知型网络质量优化的转变，网络投诉比、客户满意度、故障单元响应及时率，这些指标虽不能表明网络运行的性能，但更能体现客户对网络的主观感受。
传统语音业务的质量优化向多元化业务网络优化的转变。
图1-2 2006-2010年全国网络优化市场规模（单位：
亿元）
全国移动通信网络优化行业的市场结构以服务为主、产品为辅，其中服务约占市场规模的70%。
2006年网络优化服务的市场规模为56.82亿元，到2010年其市场规模可达到106.17亿元，5年的年复合增长率为16.92%.。
指标优化服务仍然是主流业务，占网络优化服务市场的70%以上，业务与用户感知优化服务的增长速度快于测试评估服务和指标优化服务，所占市场份额逐年提高。
2006年全国网络优化产品的市场规模为20.72亿元，预计2010年其市场规模将达到49.07亿元，年复合增长率24%左右。
1.3移动通信网络优化行业发展趋势
1.3.1全球移动通信网络优化行业发展趋势
发达国家的移动通信基础建设逐步放缓，网络技术演进和转型成为建设重心，而新兴市场的基础网络建设仍快速增长。
随着行业竞争不断加剧，传统业务收入的不断下降，大力发展移动互联网推动新数据业务普及成为各大运营商的工作重心，对与之相关的网络优化行业提出了更多更高的需求。
未来三至五年，面向客户个性化需求，深度挖掘移动用户感知和体验，是移动通信业的发展趋势。
网络优化技术由基本设备、语音业务的指标优化向数据业务发展，业务与用户感知优化将是网络优化行业的蓝海。
移动通信行业稳定发展直接推动移动通信网络优化行业的发展，由于亚太、非洲、南美等地区的发展中国家移动通信行业快速发展，使全球网络优化市场规模年复合增长率仍可达6%左右，2011年预计可达114.62亿美元，到2015年可达141.84亿美元。
未来五年全球网络优化市场规模如图1-4所示：
图1－4 2011-2015年全球网络优化市场规模（单位：
亿美元）
1.3．2中国移动通信网络优化行业发展趋势
经过2009-2010年的大规模3G网络建设，2011-2015年中国网络优化市场将依然呈现高速增长趋势，随着行业竞争激烈化和用户需求多样化与差异化，将推动网络优化服务由基本网络测试层面向用户感知与体验层面的方向发展。
驱动网络优化服务市场变化有四大因素：
1.移动通信终端用户已经不满足于移动业务和功能，而是向服务质量和业务体验提出更高要求，促使网络优化在满足测试评估和指标优化的基础上，向更高端的业务与用户感知优化服务发展。
2.行业的发展与竞争促进了生产方式的革新，具有高技术含量的网络优化软硬件产品在整个网络优化市场占据越来越更重要地位。
3.网络规模、用户数量及话务量、新业务的不断发展推动整个网络优化服务行业大规模增长。
4.移动通信行业市场化程度提高，运营商竞争加剧，给网络优化服务市场带来广大空间。
鉴于众多因素考虑，预测从2011年到2015年，全国网络优化市场规模将从180.85亿元发展至322.86亿元，年复合增长率保持15%以上，如图1-5所示。
中国移动通信网络优化市场在未来5年受到以上四大因素的影响，其市场结构将会出现以下改变：
网络优化产品快速增长并向高端产品倾斜。
一是网络优化产品的增长速度快于网络优化服务的增长速度，其产品市场规模在整体网络优化市场规模中不断提高，这是行业的技术密集程度不断提高的体现，网络优化产品的市场规模预计从2011年的57.55亿元增加到2015年的104.10亿元。
二是网络优化产品的内部结构由网络测试产品向高端的业务与用户感知优化产品倾斜。
随着网络优化技术发展，网络测试产品作为基本产品，已不能满足客户对于业务感知与体验的要求，而高技术含量的网络指标优化和业务与用户感知优化软件会逐渐提高其市场份额。
图1-5 2011-2015年全国网络优化市场规模（单位：
亿元）
业务与用户感知优化服务是移动通信网络优化服务的新亮点。
随着3G网络的普及应用，通信运营商从以网络建设为中心转向以客户服务为中心，加上移动手机用户对业务的要求更多样性和复杂化，业务与用户感知优化市场直接面向运营商多种用户体验的增值业务（MMS，SMS，彩铃，彩信，无线音乐，流媒体等增值业务）。
这种以用户感知与体验为需求的网络优化服务，是未来网络优化服务的创新业务，也是未来高端网络优化技术发展的趋势。
客户的需求和技术的升级带动市场规模急剧扩大，业务与用户感知优化服务占网络优化市场的比重将不断提高，预计其市场规模将从2011年的26.35亿元提高到2015年的84.41亿元。
未来，传统的网络测试评估和网络指标优化服务市场规模在整个网络优化市场所占比重将有所下降。
第2章移动网络优化的基本内容
2.1移动通信网络优化概述
无线网络优化根据移动通信网络建设的不同阶段，分为移动通信网络开通后的射频优化和正式运营后的维护优化。
射频优化主要是基于无线网络的测试结果，对影响网络性能的天馈系统和其它系统参数进行调整。
维护优化的主要工作是根据性能指标统计、系统告警、用户投诉等信息，利用DT路测、CQT拨测、性能统计、OMC信令跟踪等手段分析网络中存在的问题。
维护优化是一项长期的工作，又可分为日常优化、中期优化、长期优化。
日常优化是一项长期的日常维护性优化工作。
移动通信网络的日常优化工作主要包括:
断站、性能指标突然恶化、系统告警、用户投诉等的处理。
网络中期优化的时间可从一周到一个月不等，主要是对可能引起移动通信网络性能恶化的潜在问题进行处理，对不能满足需求的性能指标进行优化。
移动通信网络的长期优化所关注的是移动通信系统无线网络的可持续性发展。
主要是根据移动通信网络的发展趋势对现网全网提出合理的调整方案。
2.2网络优化技术
2.2.1网络优化的主要目标
网络优化的目的是从移动通信系统网络运营的角度出发，做到系统软硬件及参数配置合理，以最大限度地利用无线网络资源，提高移动通信网络运行的经济效益，降低移动通信网络的运营成本，同时从用户的角度出发，在移动通信网络的使用性、稳定性及话音质量、数据速率等方面提供保证用户满意度的服务。
为了保证整个移动通信网络的服务质量，必须要不断地观察和监测整个移动通信网络，不断地对系统的软硬件及参数进行优化调整，提高移动通信网络的服务质量。
网络优化的主要目标有以下几点:
1.尽可能大的载频峰值和平均吞吐量
2.确保各公共信道和各速率业务信道达到合适的覆盖范围
3.优异的话音和数据业务误帧率
4.最小的掉话率、接续时间、寻呼丢失以及接入失败率
5合适的移动台和基站发射功率
6.合适的软切换比例与可靠的软切换、硬切换性能
7.合适的数据业务的时延、公平性和RLP重传率
8.具有良好的动态适应性和安全性
9.良好的资源利用率
2.2.2网络优化的流程
1.准备工作
移动通信网络优化需要使用的设备主要有:
路测工具、信令分析仪、频谱仪等。
路测工具的主要作用是对网络性能进行测试；信令分析仪的主要作用是对问题进行信令跟踪和定位；频谱仪的主要作用是用来排查频率上的干扰。
其它还需准备的工具有笔记本电脑、测试手机、指南针等等。
除了准备必需的工具之外，还需要收集网络规划和现网资料，用来分析现网存在的问题及关键点。
2.信息获取、设定目标
在进行移动通信网络优化之前，应对现网情况做出初步的了解并进行相关评测，主要工作是收集各种现网信息并确定优化后需要达到的目标要求，如现网小区的站点信息，包括经纬度、天线挂高、天线方位角、下倾角、小区发射功率、邻区列表等，优化区域的范围和无线传播环境、重点覆盖区域、系统参数设置，包括切换参数、搜索窗口、IP地址配置方案等等。
客户投诉及其它途径反馈来的问题信息，尤其是客户重点提出的反映最为强烈、最不能容忍的问题，需要在网络优化工作中予以重点解决。
3.网络运行数据搜集
要了解移动通信网络的运行状况，主要方法是收集网络运行数据，在网络优化过程中所需要用到的网络运行数据主要有:
话务统计数据、DT路测数据、重点区域CQT拨测数据、网络配置参数及告警数据等。
此外，还可能需要从一些设备的接口中获取所需的信令消息数据。
4.网络问题分析定位
这一步是对收集到的网络运行数据进行综合分析，以便找出移动通信网络现网运行中所存在的问题，以及可能产生这些问题的原因。
在此基础上就可以准备制订网络优化的调整方案。
5.制订网络调整方案
通过以上步骤，根据对现网问题的分析及初步定位的结果，制订出网络调整方案，一般涉及到网络参数的调整、故障设备的修复等。
6.方案实施
根据制订的网络优化的调整方案，对移动通信网络实施调整。
7.效果评估
当移动通信网络根据调整方案做完调整之后，需要对此次网络优化的效果进行评估，确定是否达到了预期的目标，原先存在的问题是否已经被解决，有没有带来其它的负面效应。
根据效果评估的结果，若有需要的话要对原调整方案进行修正，然后再实施网络调整。
2.2.3网络优化的措施
移动通信系统无线网络优化的一般工作思路如下:
硬件排障:
如排查外界的各种干扰、检查设备硬件的工作状态、检查天馈系统的驻波比、进行基本通话测试等。
参数优化:
除硬件排障外，网络优化的重点是进行无线射频环境的优化，这决定了整个移动通信系统无线网络的布局和各小区的基本覆盖范围，对无线网络的总体性能起到了决定性的作用。
这主要包括小区布局的优化，邻区配置的优化等。
分片及全网优化:
在实际的网络优化过程中应该先进行分片区域的优化，解决区域内的局部问题后，再进行全网的整体优化，解决一些全局性问题。
由于中国电信目前已经提供CDMA2000lx系统的移动通信网络服务，我们现以CDMA2000系统的无线网络优化为例，来简单一下CDMA系统无线网络优化的措施。
1.覆盖优化
解决覆盖优化的方法包括工程参数的调整和基站发射功率的调整等。
可调整的工程参数包括基站天线的高度、方位角、下倾角等。
2．容量优化
移动通信网络的容量优化基于对基站的话务统计的数据进行详细地分析，对于有容量问题且同时还存在覆盖问题的地区，可以通过增加基站或微蜂窝的方式来解决。
3．直放站的优化
直放站的覆盖范围动态性强，是填补盲区覆盖的最佳的解决方案，直放站的本质就是一个信号放大器，因而在对其优化时必须要注意其特点。
第3章无线网络常规优化方法
网络优化的方法很多，在网络优化的初期，常通过对OMC-R数据的分析和路测的结果，制定网络调整的方案。
较难发现和解决的问题，这时通常会结合用户投诉和CQT测试办法来发现问题，结合信令跟踪分析法、话务统计分析法及路测分析法，分析查找问题的根源。
在实际优化中，尤其以分析OMC-R话务统计报告，并辅以七号信令仪表进行A接口或Abis接口跟踪分析，作为网络优化最常用的手段。
网络优化最重要的一步是如何发现问题。
3.1话务统计分析法
OMC话务统计是了解网络性能指标的一个重要途径，它反映了无线网络的实际运行状态。
它是我们大多数网络优化基础数据的主要根据。
通过对采集到的参数分类处理，形成便于分析网络质量的报告。
通过话务统计报告中的各项指标（呼叫成功率、掉话率、切换成功率、每时隙话务量、无线信道可用率、话音信道阻塞率和信令信道的可用率、阻塞率等），可以了解到无线基站的话务分布及变化情况，从而发现异常，并结合其它手段，可分析出网络逻辑或物理参数设置的不合理、网络结构的不合理、话务量不均、频率干扰及硬件故障等问题。
同时还可以针对不同地区，制定统一的参数模板，以便更快地发现问题，并且通过调整特定小区或整个网络的参数等措施，使系统各小区的各项指标得到提高，从而提高全网的系统指标。
3.2驱车测试（DT）
在汽车以一定速度行驶的过程中,借助测试仪表、测试手机，对车内信号强度是否满足正常通话要求，是否存在拥塞、干扰、掉话等现象进行测试。
通常在DT中根据需要设定每次呼叫的时长，分为长呼（时长不限,直到掉话为止）和短呼（一般取60秒左右,根据平均用户呼叫时长定）两种（可视情况调节时长），为保证测试的真实性，一般车速不应超过40公里/小时。
路测分析法主要是分析空中接口的数据及测量覆盖，通过DT测试，可以了解：
基站分布、覆盖情况，是否存在盲区；切换关系、切换次数、切换电平是否正常；下行链路是否有同频、邻频干扰；是否有小岛效应；扇区是否错位；天线下倾角、方位角及天线高度是否合理；分析呼叫接通情况，找出呼叫不通及掉话的原因，为制定网络优化方案和实施网络优化提供依据。
3.3呼叫质量测试（CQT）
CQT（呼叫质量测试或定点网络质量测试）：
在服务区中选取多个测试点，进行一定数量的拨打呼叫，以用户的角度反映网络质量。
测试点一般选择在通信比较集中的场合，如酒店、机场、车站、重要部门、写字楼、集会场所等。
它是DT测试的重要补充手段。
通常还可完成DT所无法测试的深度室内覆盖及高楼等无线信号较复杂地区的测试，是场强测试方法的一种简单形式。
3.4用户投诉
通过用户投诉了解网络质量。
尤其在网络优化进行到一定阶段时，通过路测或数据分析已较难发现网络中的个别问题，此时通过可能无处不在的用户通话所发现的问题，使我们进一步了解网络服务状况。
结合场强测试或简单的CQT测试，我们就可以发现问题的根源。
该方法具有发现问题及时，针对性强等特点。
3.5信令分析法
信令分析主要是对有疑问的站点的A接口、Abis接口的数据进行跟踪分析。
通过对A接口采集数据分析，可以发现切换局数据不全（遗漏切换关系）、信令负荷、硬件故障（找出有问题的中继或时隙）及话务量不均（部分数据定义错误、链路不畅等原因）等问题。
通过对Abis接口数据进行收集分析，主要是对测量仪表记录的LAY3信令进行分析，同时根据信号质量分布图、频率干扰检测图、接收电平分布图，结合对信令信道或话音信道占用时长等的分析，可以找出上、下行链路路径损耗过大的问题，还可以发现小区覆盖情况、一些无线干扰及隐性硬件故障等问题。
3.6自动路测系统分析
采用安装于移动车辆上的自动路测终端，可以全程监测道路覆盖及通信质量。
由于该终端能够将大量的信令消息和测量报告自动传回监控中心，可以及时发现问题，并对出现问题的地点进行分析，具有很强的时效性。
在实际工作中，这几种方法都是相辅相成、互为印证的关系。
GSM无线网络优化就是利用上述几种方法，围绕接通率、掉话率、拥塞率、话音质量和切换成功率及超闲小区、最坏小区等指标，通过性能统计测试→数据分析→制定实施优化方案→系统调整→重新制定优化目标→性能统计测试的螺旋式循环上升，达到网络质量明显改善的目的
第4章无线网络自动优化模型
4.1自动优化
4.1.1概念
无线网络优化的重点，一是提升用户感知的网络性能指标，主要包括掉话、切换、覆盖、干扰等；二是提高网络资源的利用率，解决网络容量和网络资源的均衡问题。
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