浅谈gsm网络优化（精选7篇）
随着经济的迅速发展，以GSM为主的中国移动通信网已经成为世界上用户最多，规模最大的移动通信网，网络经营者和助记词正逐步将关注的目光转移到提高网络服务质量上来，这种趋势将随着网络的日益成熟和电信市场的不断开放表现的越来越明显，网络质量将成为运营商的生命。如何提高网络的运行质量管理呢？这就需要运营业员商对建成的网络进行优化，提高网络的服务质量，因此无线网络优化成为提高网络质量的有效方法，下面我就简单地介绍一下无线网络优化。
无线网络优化工作是对正式投入运行的网络进行参数采集，数据分析，找出影响网络质量的原因，并且通过参数调整和采取某些技术手段，使网络达到最佳运行状态，使现有网络资源获得最佳效益。当无线网络刚刚建成时，在设计，安装，调测等方面可能还存在很多问题，例如：小区倒置，导致同频干扰产生掉话；天线倾角不正确，导致覆盖范围减小产生掉话等等。这些问题在很大程度上影响着网络服务质量，这就需要对网络进行优化，发现并解决这些问题，才能使现有网络资源获得最佳效益。
无线网络优化是运行维护工作的一个重要组成部分，是以日常维护为基础的更高层次的工作它退职不同与规划和工程，以和规划，工程密不可分。无线网络运行维护工作最终目标就是保证设备处于最佳运行状态，使其运行服务质量能满足用户业务使用时的需要。无线网络优化正是为了达到运行维护的目标所采取的一种特殊的方法。
网络优化工作不是一朝一夕所能实现的，因为在无线网络中用户的位置是不断变化，用户使用手机的频度了是不一样的，从而对网络的影响也是不一样的，再加上无线网络的不断扩容，使得网络的结构也发生着不断的变化，所以网络优化是一项长期的，周而复始的，螺旋上升性质的工作网络优化是一项比较约定俗成的工作，以网络优化人员要求比较苛刻，网络优化人员必须具备交换机系统，基站系统，话务统计及小区规划等方面的知识，网络优化工程师必须受过交换系统，无线系统，UNIX操作系统，网络系统用网络优化课程等培训，并具备一定的实际操作经验。要成为一名真正的网络优化人员就必须经过专门的培训，并在实际工作中不断锻炼自己，才能成为合格的网络优化工程师。
网络优化工作是在网络正式投入运行后或扩容后开始进行的。在发生以下几种情况下必须进行网络优化作业：当网络质量下降或用户投
诉多时，应立即安排网络优化作业，解决网络质量问题；当发生突发事
件并对网络质量造成很大影响时，应立即安排网络优化作业；当用户群
改变并对网络质量造成很大影响时，应立即安排网络优化作业。然而在日常维护过程中，必要时应由上级主管部门安排，对网络进行定期的网
络优化作业。
网络优化是如何进行的呢？下面我就简单地介绍一下网络优化的工作流程：
＝＝l系统调查Ity＝
I符合x－－x＊不符合，u＜匕二二】wt一是否符合要求二＞＝HI系视调按！
图一网络优化流程图
网络优化的工作流程具体包括三方面：系统调查；数据分析；系
统调整。这三方面联系十分紧密，它们之间的关系如图一所示。我们在进行网络优化时首先要对无线网络进行系统调查，对网络当前的状况有
一个全面的了解，并对网络进行测试，收集网络运行的数据；然后对所
收集的数据进行分析。如果分析数据的结果同我们所希望的网络指标一
样；那么我们将继续对网络进行系统调查，并周而复始地监测网络的运
行质量；如果分析数据的结果同我们所希望的网络指标不一样，那么我们将分析出来的问题进行分类，针对不同问题对网络进行系统调整，调
整后再对系统进行调查，周而复始直到达到指标，然后继续监测网络的运行状况，一旦发现问题继续循环以上过程进行网络优化。
一、系统调查
我们是如何进行系统调查的呢？系统调查包含用户申告、电测、话音质量测试、小区频率规划核查、基准设备检查和话务数据调查。
用户申告是通过来自业务部门或其他方面的用户投诉或向用户调
查，及时了解到网络中有关服务质量方面的问题。网络优化人员可以依
次有针对性地进行网络优化工作，有利于运行网络经常性地保持最佳运
行状态。
电测的目的是通过实地测量的方法获取现有基站条件下的无线覆盖
情况。基站发出的载波信号在空中传播过程中，由于地形、建筑物及其
它一些环境因素的影响，或者由于实际建设时基站选置上的不确切性及
网络运行中基站周围环境发生较大变化等因素的影响，使得系统实际建
成后的覆盖情况与预测的覆盖情况或工程设计中所要求的覆盖情况有较
大的出入。因此，只有通过实地测量才能真正了解系统的实际覆盖状
况。电测主要包括场强覆盖测试（路测）、干扰测试、呼叫测试。场强
测试需要一套完整的测试设备，包括测试仪器、便携机、测试专用车辆
及电源等。其基本要求是测试仪器必须具备多信道的场强测试功能；能
自动满足来样定理的数据采集系统，能事实处理及后台处理的存储系
统。测试设备还必须具备通话跟踪测试功能，以便它象普通手机一样正
常通话，并能记录手机的各种状态。测试系统应配备全球定位系统
（GPS）、方向传感器和速度传感器，用于接收卫星定位信号和由于地
形地物引起的接收卫星信号很差地方的定位。我们在路测前应做好测试的准备，首先应制定测试计划，即确定测试的范围和测试的信道，以及
具体测试目的和指标；调用小区设计数据库资料，包括基站安装的地面
资料、基站设计资料、天线资料、同频信道资料、频率规划表等；选定
测试信道，对于蜂窝小区一般取信令信道和每个扇区的一个话音信道；
确定测试时其他基站中需闭塞的信道，它们是与测试信道同频或邻频的信道；测试地区地图及数字电子地图；确定测试路线，保证测试详细、全面；行走路线重复少，覆盖范围均匀详细；确定测试时间。在做好上
述准备后我们就可以开始测试了，首先交换机房人员在交换机端闭塞测
试计划中需闭塞的信道；基站人员按测试计划开后所需要的测试信道；
测试人员在测试车中将所需的测试信道登录在测试仪器上；定位系统校
准，包括GPS、方向传感器和速度传感器的校准；测试手机编程，准备
通话测试；扫描测试，测试时测试仪器自动扫描记录收集到的测试信道
场强值；跟踪测试，测试人员进行拨打测试，仪器自动记录手机的通活
状况，包括手机的状态变化，所占信道的强调值等。通过以上测试过
程，我们就可以完成对测试目标的电测。
话音质量测试主要以用户的主观评测为主，即用主观评价的方法
测试信道的话音质量。具体方法是由主管部门组织人力，每人携带一部
手机，按预定的测试方案在小区指定地点内进行拨打通话测试，并记录
做打接通情况、通话的话音质量情况、掉活情况等等。话音质量测试是
运营商直接了解网络运行质量的一个重要方法，由于用户主要是通过电
话的通话质量来选择运营商的，所以话音质量测试在路测中是必不可少的。
！小区频率规划核查在路测中也是不可缺少的。在系统优化前，应
J仔细核查小区中基站频率配置是否符合频率配置规划，并对现有的频率
3规划根据移动通信中有关频率使用的规定进行核查：检查各小区所用天
．线类型、增益、架高、方位以及架设情况；检查各小区发信机与天线的3连接情况，有无连接错误或未连接情况；检查基站所有收信机、功放组
卜与天线的连接情况，有无连接错误或未连接情况；检查基站所有天馈
I线系统（合双工器、天线选择矩阵、天线共用器等）输出瑞口有无空载
J情况，如果有则应接上50欧姆匹配负载；检查基站供电系统的工作情
j况，包括交直流供电蓄电池等；检查基站工作环境条件（如空调系统、I防火、放电系统等）是否正常。通过以上检查可能会发现工程中所遗漏
I的工程问题，及时纠正这些问题可以提高网络运行质量。
0话务数据调查可以了解交换机内有关局数据、系统负荷、小区活
I务数据路由话务数据、基站内相关参数定义、用户数等信息，这些调查
【可以了解网络运行的总体情况；并为网络优化提供基础数据。
通过以上的系统调查，不但可以提前发现一些网络当前运行时所
存在的问题，还会为数据分析提供所需要的数据，所以系统调查是网络
优化的开始，也是对网络运行质量的一次评估。
二、数据分析
数据分析是对系统调查所收集数据的进一步分析，它为系统调整
提供必要的依据，所以数据分析的结果直接影响到网络运行的质量，数
据分析是网络优化中最关键的一步。数据分析的基本方法包括电测结果
分析、话音质量测试结果分析、基站测试结果分析、交换机采集数据分
析等四个方面。
电测结果的分析是根据电测得到的各信道场强值，找出损坏的信
道，在没有找出原因前损坏的信道要及时闭塞；根据电测所得的信令覆
盖情况，分析小区基站的覆盖范围是否合理，相邻基站覆盖区交叠范围
话音质量测试主要以用户的主观评测为主，即用主观评价的方法
测试信道的话音质量。具体方法是由主管部门组织人力，每人携带一部
手机，按预定的测试方案在小区指定地点内进行拨打通话测试，并记录
做打接通情况、通话的话音质量情况、掉活情况等等。话音质量测试是
运营商直接了解网络运行质量的一个重要方法，由于用户主要是通过电
话的通话质量来选择运营商的，所以话音质量测试在路测中是必不可少的。
小区频率规划核查在路测中也是不可缺少的。在系统优化前，应
仔细核查小区中基站频率配置是否符合频率配置规划，并对现有的频率
规划根据移动通信中有关频率使用的规定进行核查：检查各小区所用天
线类型、增益、架高、方位以及架设情况；检查各小区发信机与天线的连接情况，有无连接错误或未连接情况；检查基站所有收信机、功放组
件与天线的连接情况，有无连接错误或未连接情况Z检查基站所有天馈
线系统（合双工器、天线选择矩阵、天线共用器等）输出瑞口有无空载
情况，如果有则应接上50欧姆匹配负载；检查基站供电系统的工作情
况，包括交直流供电蓄电池等；检查基站工作环境条件（如空调系统、防火、放电系统等）是否正常。通过以上检查可能会发现工程中所遗漏的工程问题，及时纠正这些问题可以提高网络运行质量。
话务数据调查可以了解交换机内有关局数据、系统负荷、小区话
务数据路由话务数据、基站内相关参数定义、用户数等信息，这些调查
可以了解网络运行的总体情况；并为网络优化提供基础数据。
通过以上的系统调查，不但可以提前发现一些网络当前运行时所
存在的问题，还会为数据分析提供所需要的数据，所以系统调查是网络
优化的开始，也是对网络运行质量的一次评估。
二、数据分析
数据分析是对系统调查所收集数据的进一步分析，它为系统调整
提供必要的依据，所以数据分析的结果直接影响到网络运行的质量，数
据分析是网络优化中最关键的一步。数据分析的基本方法包括电测结果
分析、话音质量测试结果分析、基站测试结果分析、交换机采集数据分
析等四个方面。
电测结果的分析是根据电测得到的各信道场强值，找出损坏的信
道，在没有找出原因前损坏的信道要及时闭塞；根据电测所得的信令覆
盖情况，分析小区基站的覆盖范围是否合理，相邻基站覆盖区交叠范围
是否合理；从干扰测试可以分析同频干扰和邻频干扰Z通过测试得到的话音信道覆盖范围来判断基站发射天线是否正常；基站天线方向是否正
确，小区情况是否符合设计要求，有无盲区等；分析信令信道与话音信
道是否匹配良好，上下行性能金量是否平衡。
话音质量测试结果分析是对网络话音质量测试所得的数据进行全
面的分析。如果在测试中话音容易听懂，那么该小区的话音质量属于达
到标准；如果话音质量不好，则应结合场强覆盖结果和干扰测试结果进
行分析，找出原因，力争解决；如果接通率低或掉话率高，则应结合其
它系统调查的方法进行系统调整。
基站测试结果分析可以发现基站系统所存在的问题；并能提供解
决问题的方案。基站测试结果分析主要遵循以下几个原则：基站的发信
功率越大，信号越强，越有利于提高接通率、切换成功率以及降低掉活
率，但形成的同频干扰也越大；发信杂散发射越大，对本信道和其它信
道的干扰越大，因此越小越好；天馈线、TRX及功率组件的电压驻波比
越小；发射功率越小，信号输出功率就越大，此指标将影响接通率、掉
话率、切换成功率等指标；发信落入邻信道的干扰功率越小越好；TX合路器的各腔之间隔离度越高；相互间泄漏功率越小，输出功率就越大；
且交调产物也越小，插入损耗越小，输出功率也越大，这些都有利于通
话质量、接通率、切换成功率的提高；接收机灵敏度越高，接受小信号
能力越强，对提高通话质量，降低掉活率等均有利；接收机邻频选择性
越高，表明抑制邻频道干扰能力越强，越有利于系统性能指标的提高；
多路耦合器的各路输出基本等幅有利于各RX的接收，电压驻波比要小，使输出信号最大；天线主辐射方向改变，覆盖范围也就改变，同时用手
机定点、定时测试；定向天线下倾角越大，覆盖越小，因此改变下倾角
可调节活务量、覆盖，这是减轻干扰的常用方法；天线高度越高，形成的覆盖越大，话务负荷随之增大；但频率复用距离会减小，干扰可能会
增大；天线的旁瓣和后瓣不归年，且幅度较大，常造成基站附近地区掉
话、干扰增大。
通过数据分析我们可以发现网络所存在的问题，并可以制定解决的方法，为系统调整提供方案。
三、系统调整
系统调整在网络优化中是十分重要的，在系统调查和数据分析
后，如果发现系统中存在问题，就得通过系统调整来解决问题。如果调整
过程中发生错误，将会对网络造成很大的影响，甚至会导致整个网络的瘫痪，所以在做系统调整过程中，一定要谨慎小心，按步骤操作。系统调整的基本
内容包括小区定义，小区参数调整，切换调整，话务量调整，降低掉话率，覆盖调整和其它方面的调整。
在调整小区定义时，重试小区必须为相邻小区；重试小区的切换参数应满足
规定，在同一地域中，重试小区定义过多时应酌减；根据场强测试图，调整
相邻小区的定义；如无调节话务流向的考虑，相邻小区定义应是相互的。对
小区参数进行调整时，调整控制信道和话音信道的起始电平；利用接入及登
记信号强度与其它参量的固定关系，则其它信号强度参量。切换门限。信道
阻塞信噪比门限等均可重新调整。在进行切换调整时，检查应该有越局切换的基站小区测试是否定义；根据情况调整切换拓扑图；适当调整切换门限和
时间间隔。对话务量调整时应增设信道；改变天线连接法；信道搬迁，天线
调节；修复信道。为了降低掉话率应进行天线增益调整；覆盖范围调整；信
道数量调整；切换拓扑图调整；天馈线连接调整；基站设备维修；频率规划
调整。在必要进可以对覆盖进行调整，增加或降低发信功率；改变天线类型，增益，架高或下倾角。
在进行系统调整过后，为了检验调整是否改善网络的运行质量，应立即进行
一次系统调查，反所收集的数据同调整前的数据进行对比，如果存在问题则
继续进行系统调整，如果网络运行情况良好则定期对网络进行优化，以提高
网络的服务质量。
作为目前通信系统中体制最成熟、技术最完善、应用最广泛的数字移动通信技术, GSM技术具有作用距离长、信息传递及时、成本经济、误码率低等诸多优点, 其语音通话、短消息等多种数据业务, 正被应用于日常通信、数据采集、远程遥控等各个领域中。然而, 随着GSM无线技术的发展和人们对通信网络质量要求的提高, 有限的无线频率资源对GSM网络的制约使其在迅速扩张的同时, 也出现了一些问题, 这些问题主要集中在:电话不通、难打、掉话, 以及局部区域话音质量较次等现象, 造成了用户在实际应用中的不便。在这一形势下, GSM无线通信技术的网络优化势在必行, 相关工作人员应认真分析影响网络质量的各种因素, 以科学的方法不断对网络进行有针对性的改进和完善, 最终实现无线通信的最佳社会效益和经济效益。
2 GSM无线通信技术网络优化的流程与方法
GSM无线通信技术网络的优化主要是指从用户的满意度出发, 针对运行中的通信网络进行数据的采集和分析, 找出不利于提高网络质量的因素, 并通过对网络结构、资源与设备配置的调整, 以及对网络参数的修改, 实现网络的高效、稳定运行, 提高网络在接通率、覆盖率、持续能力、话音质量等方面的能力。
2.1 数据的采集分析
作为优化工作的基础, 数据的采集和分析是成功实现网络优化的关键环节。其中数据采集主要包括对驱车测试 (DT) 、呼叫质量拨打测试 (CQT) 、操作维护中心 (OMC) 统计数据、基站数据表、以及用户意见反馈与系统报警记录等的收集和分类存档。以CQT测试为例, 呼叫质量拨打测试可以较客观地反映出当地网络的实际情况, 测试中应选择尽可能多且有代表性的地点 (如用户相对集中的区域) 。对客户的投诉要按掉话、接入困难、通话质量问题、提示音不正常等进行分类, 并注意投诉的时间、地点, 及主叫、被叫号码等。数据分析则是对采集得到的数据进行后续的处理。如在CQT数据分析的基础上, 进行全网分析。分析中应主要考虑掉话率、切换成功率、射频掉话率、信道可用率、接通率等几个重要指标的合理性, 找出指标过高或过低的原因, 为后续的调整工作奠定基础。
2.2 优化方案的确定
要成功实现网络的优化, 首先必须制定合理的无线网络配置方案, 调整网络参数设置, 提高其运行能效。而在方案的确定过程中, 应重点确保相邻扇区的话务均衡以及动态信道的合理配置。首先, 目前网络中多存在相邻扇区话务不均的问题, 除邻区关系外, 还有B T S、切换、载频等参数可供调节。GSM系统中有一个基本的理念, 即移动台必须设置在能够提供最好覆盖的小区。在空闲模式下, 移动台是通过测量BTS级的参数C2得以重选进最优小区;在通话的状态下, 小区则是通过切换进入覆盖最好的小区。功率预算切换是切换中最重要的一种方式, 它保证了移动台切换到路径衰耗最小的小区。优化中可以根据实际的话务情况, 改变扇区的参数值而达到平衡不同扇区话务量的目的。其次, 随着短信业务和GPRS业务量的增加, 网络中配置的一般性SDCCH数量难以满足应用需要, 而增配SDCCH又挤占了TCH信道, 容易导致话务繁忙时段的拥塞问题。此时应启用SDCCH的动态信道功能, 使网络在硬件配置不变的前提下, 适应各种业务在空闲与忙碌时段的不同配置要求。
2.3 常见技术问题的改进措施
优化过程中还应针对不同的常见问题制定相应的改进措施, 以提高工作的针对性与效率。如通过调整SDCCH与TCH的比例, 增加载频, 调整参数等措施减少SDCCH的拥塞;将鉴权、加密取消或间隔调大以解决电话不通的问题;通过调整相关小区服务范围的基站发射功率、天线高度、方位角、俯仰角、小区重选、切换等参数, 缓解掉话矛盾;此外, 由于话音质量不佳多是由于信号传播中的多径干扰或无线网络参数设置问题造成的, 而测试中RXQUAL的参数值可直接反映信号的误码率, 因此可通过切换、跳频等技术重设网络参数并解决外源及频点的干扰。
3 结语
关键词：GSM；4G网络环境；网络优化
1 概述
为人类的移动通信事业做出丰碑级贡献的GSM网络正在加速退服的步伐，正式宣布关闭GSM网络计划的运营商名单已经排了一长串：新加坡M1、Singtel、StarHub、澳洲电信、AT&T……，在国内，移动TDD LTE已经商用一年，GSM网络由于其制式逐步落后，伴随互联网的快速发展，数据业务处理能力已经远远跟不上用户的需求，系统自身占用了较珍贵的无线低频率资源，对频率资源利用率低。但是，GSM网络覆盖能力、语音业务方面的优势仍然存在，目前运营商的主要收入来源主要来自语言通信费用。在4G VOLTE未商用前，GSM网络对4G网络语音的辅助显得尤为重要，网络的优化仍然需要一定的投资。
2 目前GSM网络优化现状
截止到2016年1月，中国移动GSM用户数量为约3.5亿，基站总数为约540万个，其中3G/4G基站总数达337万个，GSM基站有110万个。GSM基站数载2015年基本无任何增长，全国GSM优化合同额近几年基本维持在90元/载频/年。从优化投入看，GSM的投入减少幅度大。GSM网络优化目前也逐步成为4G优化合同的附属合同。
目前，GSM优化合同基本局限于日常优化，而在GSM网络发展鼎盛时期的精品网，专题网等优化已不在合同中体现。日常优化几乎涵盖了前期所有的专题工作，工作琐碎事情繁多，目标不清晰，完成效率低等问题充分暴露出来。同时用户对语音通话感知逐步抱怨增多，在3G时代，通信用户投诉量达到历史投诉量新高度。
3 4G时代下的GSM网络优化思路
按照目前的资源配置和投入配置，GSM优化总体思路将做重大变革，本文将从以下几个方面进行梳理，把脉优化方向。
3.1 数据业务信道与语言信道配置策略改变，2015年4G的建站速度可谓如火如荼，短短一年时间，4G基站已经超过GSM，从统计数据看出，数据业务用户93%已经转投4G网络怀抱，然而目前GSM网络的数据业务信道配置仍然占比较高，这样，无形中浪费了大量的信道资源。形成此结果的主要原因有：用户面，GSM数据业务远远不能满足使用要求，当期滞留GSM网络时，业务需求耗用时间过大，同时感受极差，网络层面，TBF复用度过高，数据业务各项指标恶化严重，尽管此时网络工程师已经竭尽所能提高数据业务资源配置，但收效甚微。因此，得出结论，目前的信道配置应当大幅压缩数据业务信道配置，在VOLTE未商用之前，尽可能优先满足语音用户需求。
3.2 全网载频资源灵活配置，由于GSM网络暂停投资，载频资源尤为匮乏，因此，如何获得扩容所用载频资源，这对日常网络优化工程师提出了更高的要求，很明显，临时的拆东墙，补西墙已经不能满足语音业务量快速变化的网络，这就要求后续优化工作中，通过大数据分析人流变化，城市建设规划等，预先进行载频扩减容，从而达到现有资源高效利用。
3.3 闲置小区的拆除与利用，GSM网络前期建设中存在很大一部分仅为满足覆盖所架设的站点，还有一些或已经废旧的工厂站点，矿业区站点，基建工程工地站点等。然而，这些站点在后期运营中并未产生效益，加之一般处于偏远区域，维护优化难度高，因此，在目前环境下，对于优化网络中涉及的偏远区域的低业务小区，在满足国家要求的覆盖前提下，拆除用以解决新开发城区网络覆盖问题。
3.4 双频网负荷优化思路，1800网络对GSM网络负荷分担起到非常重要的作用，解决了900网络频率资源稀缺困扰。随着城市的扩张和快速发展，深度覆盖问题日益突出，加之1800网络信号穿透能力较差，因此，建议将现有900和1800搬迁至合理覆盖场景，如空旷区域选用1800覆盖，密集楼宇群替换为900覆盖。
3.5 BSC资源重配置，随着网络负荷的日益增加，BSC负荷也已经接近预警门限，如BSC载频负荷，PCU负荷等。目前运营商购置新BSC少之又少，除了特殊情况，很难有新的BSC入网，因此，在优化工作中，如果有需要，需将BSC进行合理优化，割接，从而达到BSC资源充分利用，避免出现负荷预警的情况出现。
3.6 全网频率优化，随着对4G网络发展，GSM频率优化投资逐步减少，运营商目前已经不单独立项投诉全网翻频。然而，目前GSM网络整体高质差比例在逐步上升，系统内的频率复用度越来越高，直放站，微功放等设备的大量加入，高校，寺院，工厂企业的信号干扰屏蔽器的使用，使得网络质量恶化明显。因此，目前GSM优化需利用手中优势资源，安排独立区域翻频，控制干扰，提高网络通话质量。
4 结束语
多重复用MAP（ERICSSON）
GSM系统主要性能简介
1、发射频率：上行890-915MHz
下行935-960MHz
2、多址方式：TDMA
3、双工方式：FDD
4、双工间隔：45MHz
5、载波频道间隔：200KHz，共124载频。
6、语音编码：规则脉冲激励长期预测编码
（RPE-LPC），语音编码速率13kbps。
7、信道编码：采用循环冗余码、1/2卷积码及交织编码。
8、跳频速率：217跳/秒
9、调制方式：高斯滤波最小移频键控（GMSK），调制速率270.833kbps。
10、时隙和TDMA帧：物理信道/时隙，时隙周期577us，8时隙/帧。
11、小区结构：在农村地区可采用宏小区，小区半径可达35km；城市地区小区半径一般为10-20km；市中心等业务密集地区可采用微小区，半径0.5km。
GSM系统频段
*GSM900系统概况
是2G数字蜂窝系统。
工作频率900MHz（上行890—915MHz，下行935 — 960 MHz，共25MHz宽），载波间隔200 kHz，双工间隔45MHz。载波频率=890/935+0.2载频号（MHZ）。
中国移动：上行890—909MHz，下行935—954 MHz。（19MHZ宽）（载频号：1—95）。
中国联通：上行909—915MHZ，下行954—960 MHZ。（6MHZ宽）（载频号：96—124）。
多址技术：FDMA（载波间隔200kHz划分小区）和TDMA（每载波8个时分信道）混合多址技术。
*DCS1800系统概况
与GSM900兼容，自动切换，使用双频手机，呼通率高，话质好。
工作频率比GSM高，电磁波穿透力弱，基站覆盖范围小，故基站覆盖范围700m~1200m。
工作频率1800MHz（上行1710~1755MHz，下行1805~1850MHz，共45MHz宽），双工间隔
MHz。
中国移动：上行1710~1745MHz，下行 1805 ~ 1840MHz。（35MHz宽）。
中国联通：上行1745~1755MHz，下行
1840~ 1850MHz。（10MHz宽）。
GSM网络结构
• MSC（Mobile-services Switching Center）：移动业务交换中心
• VLR（Visitor Location Register）：访问位置寄存器
• HLR（Home Location Register）：归属位置寄存器
• AUC：鉴权中心
• EIR（Equipment Identity Register）：设备标识寄存器
• BSS（Base Station System）：基站子系统
• BTS：基站收发信台 • BSC：基站控制器 • MS（Mobil Station）：移动台/移动用户
• MS(Mobile Station)：移动台，实现移动终端功能
• BTS(Base Transceiver Station)：基站收发信台，实现移动通信系统与MS之间的无线通信 • BSC(Base Station Controller)：基站控制器，实现无线系统到交换系统的集线功能、无线资源管理功能以及其它与无线相关的控制功能 • MSC(Mobile service Switching center)：移动业务交换中心，实现移动业务交换功能 • OMC(Operation and Maintenance Center)：操作维护中心，提供人机界面实现对系统设备的监测和控制功能 • HLR(Home Location Register)：归属位置登记处。实际上是一个数据库，主要储存二类数据：
• 用户数据，主要包括：
• 用户的身份IMSI(International Mobile Subscriber Identification)• 用户ISDN号码
• VLR地址
• 用户的位置信息
• VLR(Visitor Location Register)：拜访位置登记处。实际上是一个数据库，储存用户信息，主要包括：
• MSRN(Mobile Station Roaming Number): 移动台漫游号码
• TMSI(Temporary Mobile Subscriber Identification): 临时移动用户身份 • 移动台登记的位置区（LAC）• 与补充业务有关的数据
• AUC(Authenticate Center): 鉴权中心，用于对用户身份的鉴别
• EIR(mobile station Equipment Identity Register): 移动台设备身份登记处，用于储存及鉴别移动台的设备身份。
GSM通信系统内部接口
A接口：MSC与BSC间的接口 Abis接口：BSC与BTS间的接口
Um接口：BTS与MS间的接口
B接口：MSC与VLR间的接口（内部接口）C接口：MSC与HLR间的接口 D接口：HLR与VLR间的接口
E接口：MSC与MSC间的接口 G接口：VLR与VLR间的接口
H接口：HLR与AUC间的接口（内部接口）
Abis接口—
为基站控制器BSC和基站收发信台BTS之间的通信接口，Abis接口支持向客户提供的所有服务，并支持对BTS无线设
备的控制和无线频率的分配。
A接口
—
BSC与MSC之间的接口为A接口，采用14位地址方式，主要
传递呼叫处理、移动性管理、基站管理、移动台管理等信息。B接口
—
MSC与VLR之间的接口为B接口，用于MSC向VLR询问有关
移动台当前位置信息，或通知VLR有关移动台的位置更新。C接口
—
MSC与HLR之间的接口为C接口，用于完成被叫移动客户信
息的传递以及获取被叫移动客户的漫游号码。
D接口
—
D接口是HLR与VLR之间的接口，主要交换位置信息和客户
信息。当移动台漫游到VLR所管辖区域后，VLR通知MS的HLR，HLR向VLR发送有关该客户业务消息，以便VLR给
漫游客户提供合适的业务。同时HLR还要通知前一个为移
动客户服务的VLR删除该移动客户的信息。
E接口
—
MSC与MSC之间的接口为E接口，用于移动台在呼叫期间从
一个MSC区移动到另一个MSC区，为保持通话连续而进行局
间切换，以及两个MSC间建立客户呼叫接续时传递有关消息 F接口
—
MSC与EIR之间的接口为F接口，用于MSC检验移动台IMEI
时使用。
G接口
—
G接口是VLR之间的接口，当移动台以TMSI启动位置更新时
VLR使用G接口向前一个VLR获取MS的ISMI.GSM各区域间的关系
移动客户漫游号码（MSRN）
被叫用户所归属的HLR知道目前是处于哪一个MSC/VLR业务区，为了提供给入口GMSC一个用于选路由的临时号码，HLR请求被叫所在的MSC/VLR给该被叫分配一个MSRN。并将此号码送至HLR，HLR收到后再发给GMSC，GMSC根据此号码选路由，将呼叫接至被叫用户目前正在访问的MSC/VLR。路由一旦建立，此号码就可立即释放。
MSRN=CC+NDC+SN(E.164)
基站识别码：BSIC(Base Station Identity Code)
BSIC：43（54），NCC=5，BCC=4 作用
1、移动台收到SCH后，即认为已同步于该小区。但为了正确地译出下行公共信令信道上的信息，移动台还必须知道公共信令信道所采用的训练序列码（TSC）。按照GSM规范的规定，训练序列码有八种固定的格式，分别用序号0～7表示。每个小区的公共信令信道所采用的TSC序列号由该小区的BCC决定。因此：
BSIC的作用之一是通知移动台本小区公共信令信道所采用的训练序列号。
2、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。
3、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。
4、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。网络运营者可以通过广播参数“允许的NCC”控制移动台只报告NCC在允许范围内的邻区情况。
抗衰落 •
分集
–
空间分集：2付接收天线间隔一定的距离 –
极化分集：1付接收天线分别接收两个垂直的极化方向 –
频率分集：跳频
• 降低干扰的手段 – 频率规划 – 合理的切换 – 功率控制
– DTX – 跳频（干扰平均）
切换(Handover)将一个正处于呼叫建立状态或忙状态的MS转换到新的业务信道上的过程称为切换。切换是由网络决定的，移动台提供测量报告，由网络判决并发出切换命令.目的
援救切换：当移动台离开管理它的小区的无线覆盖时。
减小干扰：当移动台与另一小区联系，可以大大改进总的干扰电平时 业务量切换：当一个小区拥塞，而邻近小区较空闲时
功率控制
MS动态功率控制
• 通过MS动态功率控制，使BTS接收到的MS信号强度始终保持在设定的值，不论MS与基站的距离是远还是近•
减少MS电池消耗
减少上行的总体干扰
降低BTS接收机饱和的危险
BTS动态功率控制
通过BTS动态功率控制，使MS接收到的BTS信号强度始终保持在设定的值，不论MS与基站的距离是远还是近•
减少下行的总体干扰
降低MS接收机饱和的危险
GSM900 MS最大发射能力：33dBm ±3dB(2W)，最小发射能力：5dBm ±5dB(3.2mW GSM1800 MS最大发射能力：30dBm ±3dB(1W)，最小发射能力：0dBm ±5dB(1mW)
跳频
• 干扰平均：与不跳频相比，即使频点上始终存在强干扰，由于只是间断性地工作于该频点，可以最大限度地发挥交织和译码的作用。可以认为，这个强干扰被许多移动台所分担，好象干扰被平均到若干移动台上。对于网内产生的同邻频干扰，在跳频时这些干扰被平均分布到若干频点，对于接收方而言，只有发生频率碰撞时才会受到干扰。如果每个移动台的跳频行为是不相关的，可以取得最佳的平均效果
• 基带跳频：发射机在固定频率发送信号，控制器将编码后的突发根据跳频序列送到不同的发射机
• 跳频序列所含频点数不能超过TRX数
• 可以使用腔体合路器，又称滤波合路器，可以作到16TRX合路而合路损耗小于3dB • 如果一个发射机损坏，整个系统将不能正常工作
• 最小的频道间隔为600kHz（GSM900）/1200kHz（GSM1800）•（频率）合成器跳频：又称综合跳频（Synthesizer），发射机每个突发根据跳频序列改变发送频率
• 跳频序列所含频点数可以超过TRX数
• 不可以使用腔体合路器，只能使用混合式（Hybrid）合路器，又称3dB桥，二合一的损耗理论为3dB，因此最大合路数为4，否则损耗太大 • 最小的频道间隔为400kHz
非连续发射（DTX）
• 正常通话是交互的，因此大约50%的时间是“静寂”时间 • 只在讲话（有话音）的时间发送信号，“静寂”时间停止发送
• 移动台使用DTX，可以节约移动台的电池，可以降低系统的上行干扰 • BTS使用DTX，可以降低系统的下行干扰
• 与跳频结合使用，C/I增益可提高3dB，从而允许更紧密的频率复用
• 如果不与跳频结合使用，由于C/I变化太慢，反交织和译码不起作用，因此C/I增益不明显
移动台语音处理的过程
Um接口物理信道帧结构
在GSM系统中，每个载频被定义为一个TDMA帧，共4.615秒。每帧8个时隙，时隙 时长为0.577ms。
时隙和突发
时隙：为576.9us的时间片，含156.25bit。
突发序列：在一个时隙中，被发送的无线载波所携带的信息比特串。根据功能不同，共有4种突发形式：
普通突发序列：携带业务信道和除FCCH、SCH、RACH外的控制信道信息。频率校正突发序列：用于移动台频率同步。同步突发序列：用于移动台定时同步。接入突发序列：用于移动台随机接入。
TDM信道概念
物理信道
一个物理信道就为一个时隙TS 逻辑信道
是根据BTS与MS之间传递信息种类不同而定义不同逻辑信道这些逻辑信道映射到物理信道上传送
业务信道TCH 用于传送编码后的话音和数据，在下行和上行信道上，点对点方式传播 控制信道
用于传送信令和同步数据，根据所需完成功能又分为：广播、公共、专用控制信道
广播信道BCH 频率校正信道FCCH 携带用于校正MS频率的消息，下行信道点对多点方式传输
同步信道SCH 携带MS帧同步（TDMA帧号）和BTS识别码（BSIC）消息，下行信道点对多点方式传输 广播控制信道BCCH 广播每个BTS的通用信息（小区特定信息），下行信道，点对多点方式传输
公共控制信道CCCH 寻呼信道PCH 用于寻呼MS，下行信道点对多点方式传输 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，下行信道点对多点方式传输
允许接入信道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输 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。如登记和鉴权在此信道上进行，上下行、点对点。
慢速随路控制信道SACCH 它与一个TCH或一个SDCCH相关，是一个传送连续信息的联系数据信息，如传送移动台接收到的关于服务及临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功率管理和时间调整。上下行、点对点。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20ms的话音来传送，这一般在切换时发生
无线逻辑信道
Um接口上的信息由各种无线逻辑信道承载 无线逻辑信道类型： 控制信道和业务信道
频率校正信道（FCCH，下行信道，广播方式，每小区一个）
为了保证移动台和基站能够正确的接收对方的信息，必须保证移动台和基站的频率一致，即移动台的接收频率与基站的发射频率一致，移动台的发射频率和基站的接收频率一致。在GSM系统中，由于一个基站要同时和若干移动台进行通信，因此采用主从同步方式，以基站的频率为基准，基站在频率校正信道上发送频率信息，移动台根据该信息调整自己的频率，保持自己的频率与基站同步。
同步信道（SCH，下行信道，广播方式，每小区一个）
由于Um接口采用TDMA方式，为了保证移动台和基站能够正确的接收对方的信息，必须保证移动台和基站的时间基准一致。基站在同步信道上发送定时信息，移动台根据该信息调整自己的时间基准，保持自己的时间基准与基站同步。
广播信道（BCCH，下行信道，广播方式）
通过在广播信道上广播系统消息1-4，将必要的网络参数通知移动台。
随机接入信道（RACH，上行信道，多点对点方式）
该信道又称争抢信道。移动台首先通过该信道申请接入网络。由于同时可能有多个移动台会通过该信道申请接入网络，因此可能会发生碰撞。在该信道传递的信息有以下三个： 1.接入原因（主叫、被叫、位置更新等）2.随机参考值
3.发送该消息的时刻（隐含）
准许接入信道（AGCH，下行信道，点对多点方式）
网络通过该信道对移动台在RACH上提出的接入申请进行初步确认，若为正确认，则分配一个（独立专用控制）信道给移动台，以便进行进一步确认。在该信道传递的信息有以下两个：
1.接入申请中的接入原因、随机参考值和该消息发送的时刻
2.对独立专用控制信道的描述（该信道所在绝对载频号、时隙号、子信道号等）寻呼信道（PCH，下行信道，点对多点方式）
该信道用于网络发送寻呼消息，以通知被叫移动台启动寻呼流程。在该信道传递的信息有以下三个：
1.被寻呼的移动台身份识别号 2.寻呼模式
3.寻呼流程需要何种信道
独立专用控制信道（SDCCH，双向信道，点对点方式）
该信道主要用于在网络和移动台间传送用于呼叫接续所需要的信令。
快速随路控制信道（FACCH，双向信道，点对点方式）
该信道主要用于在通话过程中在网络和移动台间传送信令。该信道实际上是临时借用TCH信道。
慢速随路控制信道（SACCH，双向信道，点对点方式）
该信道主要用于传送一些辅助信息。该信道始终与SDCCH或TCH伴随在一起。对于下行信道而言，主要传送： •功率控制命令
•时间调整命令
•必要的网络参数（通过系统消息如系统消息5和6，由于移动台在非空闲模式下无法接收系统消息，为使移动台及时了解网络参数的改变）。对于上行信道而言，主要传送
•测量报告（用于提供功率控制和切换所必须的信息）•实际使用的发射功率、•实际使用的时间调整量
业务信道（TCH，双向信道，点对点方式）
该信道主要在网络和移动台间传送业务（包括话音、数据等）。
移动台使用信道的顺序 •搜寻网络时，寻找BCCH •空闲状态，监听BCH和PCH •需要与网络通信时，在RACH上发送信道请求
•监听AGCH，若收到确认信息，则
•转入分配的SDCCH+SACCH，当与网络完成接续等信令后，则
•转入网络分配的TCH+FACCH+SACCH，完成业务通信后，回到空闲状态
所谓物理信道，是指一个时隙（约577us，156.25个比特）。所谓逻辑信道，是指GSM04.03中描述的信道。
所谓逻辑信道到物理信道的映射，是指一个物理信道（时隙）要承载若干逻辑信道。只有一些特定的逻辑信道才能组合在一起（信道组合），在一个物理信道上承载。这些逻辑信道必须根据某种规则复用在一个物理信道上，这种规则是建立在TDMA帧结构上的。
空闲模式的任务 • PLMN选择 • 小区选择 • 小区重选 • 位置更新 • 接收寻呼消息
小区选择
小区选择是在移动台开机时进行的。移动台对所有频点进行扫描，并搜寻该频点是否有FCCH，如果有，对SCH和BCCH进行译码。对所有BCCH频点进行接收电平的测量和平均。依据后面公式计算C1,凡满足条件的小区，可以作为备选的驻留小区。选取优先级为正常的且接收信号最强的备选驻留小区作为驻留小区，若备选小区的优先级均为低，则从中选取接收信号最强的作为驻留小区，这就是小区选择。若移动台存储有上次关机前使用的频点和邻区频点，在开机时可以优先进行搜索。
小区重选
移动台在进行小区选择后，若发现有更佳的小区（这些小区应为驻留小区的邻区，移动台会定期对这些邻区进行测量），或判断驻留在本小区的条件已不满足，则将启动小区重选。小区重选的标准是在前面小区选择标准的基础上增加一个标准--C2，即选取C2最大的小区作为重选小区。
当某个小区被选择为重选小区时，该小区对应的T定时器清零并启动，直到它等于PENALTY_TIME为止，并保持该值。
小区选择与重选参数
小区选择处理流程
满足下述标准的小区称为“合格的小区” • 小区属于选择的PLMN(该小区所属的PLMN为SIM卡上允许的PLMN）• 小区没有被禁止且该移动台所属的接入等级未被禁止
• 小区不属于“禁止漫游的位置区” • C1>0 • 在没有合格的正常优先级的小区时，低优先级的小区才是合格的小区
手机在空闲模式下小区选择的原则是: •
首先选择高优先级小区(通常通过CBQ的设置来实现优选且C1值必须大于0)•
在优先级相同时选择C1值最大的小区(C1值必须大于0).C1准则 C1> 0
ACCMIN：最小允许接入电平
CCHPWR：移动台接入系统时最大允许发射功率
P：移动台最大发射功率
CCHPWR：建议GSM900，33dBm，GSM1800，30dBm，且CCHPWR=MSTXPWR ACCMIN：越小，小区覆盖越大，但呼叫建立成功率可能会降低。微蜂窝可适当提高该值，避免用户使用泄露的信号
最小接入电平
避免移动台在接收信号电平很低的情况下接入系统，而无法提供用户满意的通信质量且无谓地浪费网络的无线资源.除了在一些基站密度较高、无线覆盖较好的地区外，一般不建议采用RXLEV_ACCESS_MIN来调整小区的业务量!
小区重选处理流程
邻区为BA表中所列邻区，服务小区和6个邻区的信号在每30秒中至少采样5次并作滑动平均，若解BSIC时发现NCC不是允许的NCC（NCCPERM），该小区将被跳过
满足下述任一标准，将重新选择并驻留到其他小区（C2最大）• 服务小区被禁止
• 尝试接入系统失败MAXRET次 • 下行链路失败 • 服务小区的C1<0超过5秒
• C2（邻区）>C2（服务小区）（+CRH）超过5秒
C2准则
CRO：调整该值可以调整小区的边界，从而均衡小区间的话务，应该与切换参数相一致，使得空闲模式和连接模式表现基本一致，避免不必要的切换
TO/PT：为避免快速移动的MS驻留在微蜂窝小区，可根据实际情况如各小区的信号电平对比及问题区域的大小来设置TO和PT
小区重选滞后（Cell Reselection Hysteresis）
仅用于位置区不同的相邻小区重选。
CRH:小区重选滞后，为防止在位置区交界处作乒乓位置更新，增加网络信令 负荷，增加MS寻呼不到的概率，因此规定在此情况下重选目标小区必须比服 务小区的C2高出CRH，才可以重选至该小区
小区重选参数指示 小区重选参数指示（PI）用于通知移动台是否采用C2作为小区重选参数。小区重选参数指示（PI）取值Y和N
位置更新
为了使网络知道MS的位置和状态 • 正常位置更新：位置区发生了改变 • IMSI attach/detach: ATT,建议开启
• 周期性位置更新：按照T3212，1-255，单位为6分钟
如果MS进入无覆盖区域，或电池没电意外关机，为避免不必要的寻呼，或为了避免由于某种原因使MSC/VLR中MS的状态发生错误，应该启动周期性位置更新。T3212应根据信令负荷进行设置，建议值为1-4小时。
MS每次从连接模式返回空闲模式时，周期性位置更新定时器将重新初始化。当T3212发生改变时，定时器的值将被设置为当前值―模‖新的T3212值，这样不会使大量的MS在同一时间进行位置更新。例如：定时器当前值为5.6，T3212此时改变为3，则定时器的值将被设置为2.6。
移动主叫示意图
移动主叫过程
移动被叫示意图
1。PSTN用户拨MS号码，被接至GMSC上。
2。GMSC分析MSISDN，建立与HLR之间的信令通路，并将MSISDN发往HLR以求得该用户的IMSI号码、目前所处位置，申请MSRN，以便将主叫连到被叫MS所在的MSC/VLR。3。在HLR中，MSISDN被译成IMSI，由IMSI发现目前所在的服务区(MSC/VLR)。4。HLR建立一条至被叫MS目前所在MSC/VLR的信令通路，要求该MSC/VLR为主叫提供一个临时MSRN（该号码中包括了该MSC在网络中的地址号）
以供GMSC连接至被叫所在MSC/VLR时使用。
5。MSC/VLR将临时分配的MSRN送回HLR，并由HLR转送给GMSC。
6。GMSC根据MSRN号码，将入中继上来的主叫连接到通往被叫所在MSC/VLR的出中继电路上，同时将MSRN送还该MSC/VLR。
7。MSC/VLR根据GMSC返回的MSRN在VLR中找到对应的IMSI及准确的位置。若被叫空闲，则MSC/VLR令相关的BSC在该LAI范围内对所有基站发寻呼命令，寻呼该被叫MS。
移动被叫信令步骤
同一BSC内小区间的切换
1。BSC令新小区的基站激活一TCH信道 2。BSC经原小区向MS发切换信息
3。MS调协到新的频率上，在给定的时隙内发切换接入脉冲序列
4。当新的基站收到这一突发脉冲序列后，即经FACCH信道发送有关同步、输出功率、时间调整等参数信道至MS。
5。MS接收此信息后，经新的基站向BSC发送切换完成消息。6。BSC通知老基站释放其TCH信道。
同一MSC内不同BSC小区间切换
1。BSC决定要切换时，先向MSC发送包括新小区基站号在内的切换请求信息 2。MSC查出哪个BSC控制该基站，将切换请求发往该BSC。3。新BSC令该基站激活一TCH信道
4。新BSC经过MSC、老BSC、老基站经FACCH发送切换频率、信道等信息。5。MS调协到新的载频上，并在指定的信道上传送切换接入突发脉冲序列。
作者：刘伟 黄佩伟
引言
GSM和蓝牙作为两种不同的无线制式,在智能手机空间非常紧凑且PCB狭小的情况下,要求在实时语音业务中同时满足收发工作,由GSM收发子系统完成从智能终端到移动网络的话音接入服务,由蓝牙收发子系统完成从智能终端到蓝牙无线耳机或者车载免提的短距离语音服务,就必然存在共存性设计问题，
本文基于在某智能移动终端产品设计中的工程实践,总结了设计多模无线共存系统的理论考虑和工程上的分析思路。
系统设计思路
对于纯粹的分立GSM和蓝牙系统来说,因为频段相距较远,在同一时段内只有一个是大功率发射,而另一个是微功率发射系统,其共存性的设计挑战并不像IEEE802.11b/g和蓝牙系统共存那么严峻。但是,由于在多模智能移动终端中,紧凑的电路板和布局使传导性干扰和噪声耦合更加强烈。移动终端内置GSM天线成为潮流,而传统的蓝牙PCB天线或陶瓷贴片天线也是内置的情况下,则在整个狭小的空间内装备了两个同时工作的天线。移动台在各种恶劣环境和复杂的无线信道中都必须满足的实时通信需求,以及蓝牙耳机要求蓝牙设备和GSM系统同时收发的应用特性,这些因素共同造成了GSM和蓝牙在多模移动终端中的共存性设计仍要面对工程性的困难和挑战。
在设计移动终端的实践中,首先要考虑无线接口,两种制式同时工作时,相互的收和发是否存在干扰。然后考虑电路设计,即这两个子系统在如此紧凑的电路板和高密度的布线中,GSM系统的收发器架构和频率规划与蓝牙子系统的关系造成的频率源,滤波,屏蔽方面的考虑。此外,作为无线收发设备,在紧凑的空间中,这两个制式的天线耦合特性和辐射模型造成的共存性问题也要妥善解决。最后还要考虑两个子系统的电源供电思路,以及可能存在的系统频率源的共享和分配方案。
GSM和蓝牙双模系统
共存的考虑要素
1.对于双模收发频段的相互干扰,主要考虑两个方面,蓝牙发射带外杂散对GSM接收带内的影响和GSM发射带外杂散对蓝牙接收带内的影响。
蓝牙的射频系统工作在2.4GHz的ISM频段,对于工作在850MHz、900MHz、1800MHz和1900MHz的GSM来说,这个频带间距似乎都是安全的。然而,在不低于-102dBm的接收灵敏度容限下,典型的GSM手机在天线输入端只在最大为-111dBm的杂散信号存在,且同频载干比C/I不超过-9dB时,才能保证GSM接收性能不会有损失。在实际系统中,如果根据经验假定GSM和蓝牙天线之间的空间损耗在10～15dB左右,就意味着只要蓝牙发射器(在蓝牙天线端测量到的)在GSM全频段上的最大发射带外杂散不超过－101～-96dBm,GSM子系统的接收性能就能得以保证。
然而在蓝牙BQB认证时,在GSM带内的杂散指标要求的标竿是远高于此的,就是说,只满足BQB蓝牙测试的发射器要求,未必能达到不使共存的GSM系统接收性能恶化的要求。因此,在设计蓝牙子系统时要格外当心。首先,芯片设计厂家会采取措施防止强的本振信号和各阶交调分量落在GSM频段内,同时,在板级设计的布局布线时也要注意隔离和防止泄漏。另外,有些比较优秀的蓝牙芯片设计公司,还采用了主动引入频率源时钟抖动的方式,通过频谱扩展,相对于普通方波频率源输入,将GSM带内的杂散功率谱密度降低了至少10dB。
再来看GSM发射器对蓝牙接收器的影响。虽然接收灵敏度的要求是-70dBm,但业界的蓝牙芯片都可以达到-80dBm,甚至更好的指标。一般鉴频器的C/I单音需求是优于-18dB的。因此,从蓝牙天线端来看,其要求能容许的最大带内单音干扰是-98dBm左右。同样假定这个双模终端中GSM天线到蓝牙天线的空间损耗是10～15dB,这样,GSM天线上测量到的处于蓝牙带内的发射杂散就不能超过-88～-83dBm。在GSM的FTA认证中,其EMI指标在ISM带内的发射杂散容限标竿同样比这个宽松。
因此,如果只满足GSM发射器要求,可能会造成共存系统中蓝牙接收器的性能恶化。故必须谨慎地分析GSM子系统的本振和频综的架构,并采取其它方式,尽可能消除本振泄漏和一些高阶分量对蓝牙接收带内的影响,特别是GSM子系统工作在PCS频段的时候。根据实际设计的情况,考虑过增加Tx声表滤波器来提高带外的抑制度,加强子系统的隔离,但同时又需要考虑由此引发的其它发射功率和效率问题。
2.对于板级设计的频率隔离,滤波和屏蔽,本文主要考虑三个方面,包括蓝牙本振相噪对GSM相应频点的影响,GSM和蓝牙子系统的屏蔽以及GSM系统的射频架构和频率规划与蓝牙子系统的关系。
前面已经提到过两个子系统在对方频带中的杂散所造成的危害,实际上有些时候板上的耦合途径比天线的耦合造成的影响更大。所以本系统开发时首先分析了板级设计中的耦合途径。第一是GSM功率放大器到蓝牙接收器前端的耦合,或者是GSM/蓝牙发射信号有泄漏,以某种方式通过GSM和蓝牙系统之间的PCM接口或者UART互连线直接耦合到对方系统中。如果不谨慎处理PCB走线时的EMI设计,这些接口数据线的天线效应可能会是板上辐射耦合的重要来源。第二,GSM子系统的本振信号有可能通过某些高速信号线,如存储器总线等泄漏出来,将开关噪声或杂散引入到蓝牙子系统。第三,GSM和蓝牙子系统之间的共电源和共地也要合理的考虑,防止电源和地造成的带内杂散的相互耦合和干扰。
对于这些板级耦合干扰问题,本文采取以下思路来处理。首先尽量将两个子系统的距离拉远些,这样也方便留出足够的空间来制作屏蔽罩,以实现空间上的屏蔽和隔离;另一个考虑是用屏蔽的方式将强发射信号和弱信号分开。这两个子系统的射频部分都适合单独做一个地,再分别连到系统的主地上,以减小共地造成的耦合。对于系统的主地,要尽量降低其阻抗,在选取一个尽量大的、完整的地平面的同时,还要在射频信号途径旁边的地上,多采用过孔来降低回流途径的阻抗,并减小完整信号从出发到终止点的路径所包围的面积,降低天线效应，
对于GSM子系统,因为其发射功率远大于蓝牙子系统,对它的地,以及天线的参考地,都需要特别注意,着重防止它造成的地弹噪声对蓝牙子系统的影响。再者,从电路设计方面考虑,一般蓝牙和GSM的前端LNA输入等都是差分的,要注意前端差分线的布线和匹配电路布局的对称性,从而提高共模抑制。如果实验室有足够的条件,建议分析GSM频率分配方案和频综的架构,计算出本振和各个杂散频率和交调分量是否正好落在某个蓝牙的频点上,然后采用cable传导的方式,直接验证并测试这些可疑频点上GSM以最大功率工作时蓝牙的性能。如果有特别差的频点,还需要有针对性地分析布局布线或电路设计时引入的板上耦合途径。
3.双天线系统辐射和耦合
在智能手机这么狭小的空间中,尤其是GSM子系统普遍采用内置天线的情况下,两个天线的距离进一步缩短,因此耦合情况更加复杂。在这个方面,本文主要考虑GSM/蓝牙天线耦合特性造成的链路预算问题、蓝牙和GSM两个系统的收发频带滤波,以及GSM/蓝牙天线的辐射模型。
前文已经描述了GSM的最大输出功率是＋33dBm,这会导致蓝牙接收器的阻塞。假定两个天线耦合因子是15dB,蓝牙接收器设置在最大增益模式(蓝牙弱信号情况)。同时,因为GSM频段离ISM频段比较远,所以主要考虑离ISM最近的DCS(1.8GHz)和PCS(1.9GHz)频段。这两个频段的最大输出功率都是30dBm。蓝牙接收的ISM频带滤波器中心带宽是2.442GHz,带宽为100MHz,那么PCS的发射载波处于蓝牙频带滤波器的约3.4倍频程处,DCS的发射载波处于蓝牙频带滤波器约4.4倍频程处。考虑最近的PCS频段,以德州仪器的BRF6100蓝牙基带＋收发器二合一芯片为例,其接收器1dB压缩点是-26dBm,算上3dB的容限,在PCS频段的输入功率不能超过-29dBm。假设在最差情况下,两个子系统天线的耦合系数只有-10dB,那么GSM子系统在PCS频段以最大功率发射时,蓝牙的频带滤波器在PCS频段上就需要有49dB的衰减,才能满足蓝牙接收器的带外阻塞性能指标要求。如果在两天线相互干扰较弱的情况下,双模的天线耦合因子能降低到-15dB～-20dB,那么蓝牙的接收前端声表滤波器就只需要44dB～39dB的衰减,便可以满足蓝牙接收链路预算的要求。
同样,对于GSM子系统,也需要对蓝牙输出端对GSM造成的带外干扰做抑制。如果考虑最接近ISM的PCS频段,按照GSM带内底噪-71dBm/100KHz的要求,PCS输出噪声功率密度为-121dBm/Hz。按PCS频段Tx滤波器的中心在Fo＝1.96GHz、带宽为75MHz计算,蓝牙芯片的NF是17dB,两个子系统天线耦合因子按-20dB计算,那么在PCS输出滤波器的3.6倍频程处的ISM频带上,蓝牙接收器的等效输入噪声为-157dBm/Hz。如果蓝牙要求的耦合噪声容限是-10dB的话,对于GSM子系统,为了满足PCS最大输出功率的要求,输出频段的ISM带外抑制就应该达到26dB。
除了链路预算以外,在实际的系统设计阶段,还发现可以对GSM发射器的VCO的噪声、I/Q调制器的噪声以及内部PLL造成的频率杂散多做些考虑。当然,这些难以直接计算,所以还是靠前面提及的板级设计隔离和屏蔽、合理的PCB走线及EMC设计来避免。同时要对蓝牙易受干扰的接收频点做实际测量。一般来说,辐射干扰的最差情况发生在连续GPRS操作时,此时有可能同时阻塞蓝牙的2个信道,导致误包率上升,但是,考虑到连续GPRS和蓝牙同时操作并非目前智能终端应用的主流(IPphoneover GPRS还不太成熟),对实际性能影响不大,本文主要考虑单发单收的GSM话音业务,这样处理较为简便。对于GSM的Tx谐波,主要注意2阶和3阶分量, 它们一般落在蓝牙的带内,要注意按照上文的分析,给予足够的衰减。
在实际设计中应该使蓝牙和GSM子系统的频带滤波器各自在对方的带内分别达到35dB和26dB以上的衰减,取得了较好的效果。
然而,一味引入更大衰减的频带滤波器也不是最好的选择,这样会增大带内有用信号的插损,降低了实际的发射效率,增加了功耗,并可能带来输出功率不符合型号认证的问题。所以从前面的分析可知,设法降低两个子系统天线的耦合度,是一个更好的办法。
本系统将两个子系统和天线放置得尽可能远,以增加物理空间损耗。同时,在天线匹配电路的设计上,在蓝牙端尽量采用高通滤波网络来匹配,而GSM子系统的天线匹配策略采用低通网络的方式,这样达到了附加的抑制效果。有设备条件或者和专业天线厂家合作的情况下,还可以调整天线的极化和方向图,比如让GSM的天线处于XY平面,而蓝牙天线极化方向处于XZ平面,在测试方向图时注意观察和调整,同时在设计天线摆放位置和电流流向时加以恰当考虑,也能对降低耦合因子有一定效果。选用尽量窄带的天线也能减小两个子系统天线间的耦合因子,但这会提高天线设计的难度。如果有条件可进行仿真和计算,但是在实际开发过程中,这些都以工程测试的结果为准。
4.系统级共存设计考虑
对于这两个子系统的供电设计,在开发过程中首要考虑的是如何降低这两个收发器之间开关噪声通过电源系统造成的耦合,然后是大功率的GSM发射时造成的电源瞬间压降对蓝牙系统的影响,最后就是地弹噪声的处理。在各个电源处合理采用退耦电容是常识,而对于GSM子系统,因为对电源瞬态响应要求高,需要大幅加宽电源线,并提供大的电容做稳压。对于蓝牙子系统,为了降低电源上的瞬态压降,也需要尽量降低电源线阻抗,并提供大电容稳压。在便携系统设计中,走线密度往往过高,造成单独电源面的制作比较困难,所以要注重电源线的布线,让它和主地之间的回流途径尽可能靠近,如果电源线能走在主地的邻接层,其EMI特性会更加理想。对于蓝牙芯片供电,除了要采用高PSRR的LDO,还要注意这个稳压器的布线优化,并增大它的输出电容,本文的做法是实际的电源优化要在大功率工作的同时进行,在工程实践中调整。为了减小地弹噪声,还要注意主地层的完整,以及前文提到的单独做两个射频地或者其它分割策略。
对于系统频率源的共享和分配,考虑到小体积的智能移动终端电路板面积极为紧张,因此最好能共享一个频率源。此时要防止共源造成的噪声和杂散传导耦合,因此,必要的滤波和匹配是不可或缺的。同时,要注意两个子系统对频率源的稳定性要求,通常,GSM子系统的频率源在同步信道解调成功后是受控的,而蓝牙子系统只是利用频率源产生本振后,和同步信道简单匹配来判断设备是否同步,并没有特别的AFC机制来控制频率源,所以,当GSM系统为了省电需要关闭GSM输入的时钟源而蓝牙仍需要稳定工作时,还需要设计一个简单合理的门控时钟来提供请求与仲裁机制,以保证两者都可以按需使用时钟,而两者都不用时,系统能完成时钟的关断,同时,GSM不工作时还需要保持时钟源的稳定性,以满足蓝牙的初始时钟稳定性要求。
结语
本文的智能终端设计,在常规的手机空间中满足了GSM和蓝牙型号认证发射和接收的各项指标要求,在GSM最大功率发射时,也能在5～7米的距离内用蓝牙耳机清晰地通话,通过以上思路和措施,合理完成了这个双模系统的共存性设计。本文总结了开发过程中的思考方法和工程经验,希望起到抛砖引玉的作用,给无线便携系统设计工程师提供一些参考。
原文转自：www.ltesting.net
★ 路由器配置新手上路计划配置网络知识
★ 网管必读宽带路由器常见故障巧排除网络知识
★ 网络平台招商计划书
★ 软件平台代理合同协议
★ 长沙理工网络教学平台
★ 中小学教师网络研修平台
★ 东华大学网络教学平台
★ 网络平台的培训心得
★ 吕梁学院网络教学平台
GSM基站维护考试分为以下两类：
（1）GSM基站及天馈线系统（爱立信）：通过该考试的代维人员，可承担爱立信基站的维护工作。相当于以前的“爱立信数字基站及天馈线系统”。
（2）GSM基站及天馈线系统（华为）：通过该考试的代维人员，可承担华为基站的维护工作。
相应地，基站维护方面的资格证亦分为两类：GSM基站及天馈线（爱立信）、GSM基站及天馈线（华为）。
GSM系统基础理论
（1）了解GSM系统及网络结构，各组成部分实现的功能；
（2）理解数字无线电基本原理，时分多址、路径损耗和衰落、信号处理等；（3）理解GSM系统的无线接口，信道、突发脉冲序列、复帧、跳频等；（4）了解系统的编码方式，鉴权、加密、三参数组、设备识别；
（5）清楚了解小区规划的过程，频率复用方式，无线传播、时间色散、移动台的测量模式；
（6）熟悉系统的各种业务处理过程，漫游、位置更新、寻呼、移动台的主叫和被叫、定位、切换等流程。
爱立信数字基站部分（含2202、2206、2216、2308、2309、2111、2112等RBS2000系列基站）
（1）掌握2202、2206、2216、2308、2111基站的工作原理及主要单元功能特性；
（2）了解基站传输的连接方式（MULTIDROP和DXX），MULTIDROP的定义，TEI的设定；
（3）熟练掌握DXU、TRU、CDU-C、CDU-C+、CDU-D、CDU-F、CDU-G、ECU等单元的功能和工作原理，MO CF、MO TF、MO IS、MO CON、MO DP、MO TS、MO TX、MO RX、MO TRX等代表的意义；（4）熟练掌握机架各单元的连接、机架顶连线、主架与扩展架的连接。各类型CDU的连接方式，Y-cable的使用方式，各种接口的作用，时钟总线、控制总线、本地总线的作用及连接方式。
（5）了解RBS2000软件装载的过程，系统前、后台的工作方式，以及各类型
代维考试大纲
指示灯的含义；
（6）熟练使用新版本OMT进行基站调测和操作维护，IDB数据处理、查看VSWR和IS CONFIGURE数据等；（7）根据故障码进行故障分析，更换坏件；
（8）掌握RBS2206设备与RBS2202设备的区别，熟悉RBS2206基站的各种配置方式及各种配置的连线方式，了解TG同步的工作原理、连线方式和实现TG同步的方法；
（9）熟悉STRU跟TRU的区别，了解STRU可实现的新功能，STRU的连线方式。熟悉DTRU的硬件结构和连线方式；
（10）熟悉DXU-
21、DXU-
23、DXU-31的结构、功能与区别。
华为数字基站部分(含BTS3012、BTS3006A、BTS3006C、BTS3002E、DBS3900、BTS3900等基站)（1）清楚了解华为各类型基站的工作原理与基本结构，以及各类型基站的区别和联系，能从与BSC的连接、A-bis接口的模式、内部的功能模块、总线连接等方面进行比较，掌握BTS3012基站的各种配置方式及各种配置的连线方式，掌握BTS3012基站并组并柜情况下，传输的分配方式；熟练掌握基站传输配置复用比及基站传输故障判断的方法；
（2）熟练掌握TRX、DTRU、QTRU、RRU、BBU、DRFU、CDU、TCU、DDPU、DFCU、DFCB、DTMU、DSCU、DCCU、DEMU、DELC、DMLC、BBU、RRU、DRFU等单元的功能和工作原理，HL-IN、RXD-OUT、HL-OUT、TX-COM、TX-DUP、COM-IN、COM1、COM2空腔合路器中各接口等代表的意义；
（3）熟练掌握机柜各单元的连接、机柜顶连线、主柜与扩展柜的连接。能进行各种站型并组并柜硬件安装及开通工作，并掌握各种连接线缆的功能和作用；
（4）熟悉华为基站终端维护台的连接和使用，查询基站设备的告警情况、数据配置情况、运行情况和功率情况等，能通过维护台进行基本维护操作；（5）能通过LMT手工配置或MML脚本开启基站，并熟练操作基站扩减容数据配置及各种软参设置；
（6）了解基站软件装载的过程，以及各类型基站单板指示灯的含义，可以快速通过指示灯进行故障排除，定位故障点；
（7）熟练使用LMT/MML进行基站调测和操作维护，查看基站各种参数设置，如VSWR、发射功率、信道设置和软件版本等；
代维考试大纲
（8）根据告警信息和帮助文档进行故障分析，确定故障点，更换坏件。掌握各类型基站环境告警实现原理，了解基站近端环境告警线缆的连接方法，并能处理基站各种外部环境告警；
（9）了解各类型基站传输的连接方式，能对传输问题进行定位处理。
天馈线部分
（1）天馈线的基本原理及概念；
（2）数字基站中与天馈线相关的模块的原理；（3）基站验收规范中关于天馈线部分的内容；
1 网络优化的内容和步骤
网络的优化是指在对网络运行状态的充分了解的基础之下, 采集和分析现在已经运行的网络数据, 从中找出使网络质量受影响的原因;还有网络中存在着一些不合理的部分, 通过采用各种技术手段, 使这些不合理的部分得到调整, 使之能够处于最佳运行的状态, 使得网络资源能够得到最佳利用。
1.1 网络优化的内容
进行网络优化的内容包括很多方面, 这里简要介绍其主要的内容, 包括对设备进行排障;将无线接通率、掉话率、阻塞率等网络运行的指标提高;使话音质量得到提高;使网内各小区存在的话务能够保持相对水平的平衡;令网内各小区的网络也能够保持平衡;使得网络资源能够得到合理的调整;使网络优化的工作平台得以建立并能够得到维护。
1.2 网络进行优化的步骤
对网络进行优化工作是贯穿于整个网络发展的过程之中的, 其步骤如下:在网络建设的初期需进行合理的规划;在建成网络之后, 要对网络的资料和系统进行相应的调查以及检查;在网络运行之后, 要采集和分析现网的数据;针对网上出现的具体问题, 制定出不同的网络优化方案并进行实施。
2 分析网络数据的方法
2.1 信令跟踪分析法
这种方法是针对A接口、Abis接口, 采用信令仪表对数据进行跟踪来观察和分析。通过对这些采集的数据进行分析, 可以发现其中存在的问题, 比如切换局的数据不全、话务量不均、存在无线干扰以及硬件故障等等。
2.2 话务统计的分析法
这种方法主要是以在OMC_R上收集到的无线话务的报告数据以及相应的系统硬件告警信息为基础, 将收集到的参数进行分类整理, 处理成报告的形式, 有利于网络质量的分析。从整理得到的话务统计报告, 可以获得各项指标, 通过这些指标可以将无线基站的话务分布以及相应的变化情况了解清楚, 从中便可以发现存在的异常状况。
2.3 路测分析法
这种方法是采用DT测试, 对空中接口的数据进行分析并测量覆盖, 从而可以将基站的分布以及覆盖情况了解, 即了解切换关系、切换电平以及切换次数是否在正常的范围内, 下行链路是否存在同频、邻频的干扰问题, 小岛效应是否存在, 是否存在扇区的错位, 天线的下倾角、方位角以及高度是否在合理的范围内等, 对呼叫接通的情况进行分析, 从中找到导致呼叫无法接通以及掉话出现的原因, 有利于网络优化方案的制定和实施。
3 对网络优化进行分类
3.1 对基站硬件方面进行的优化
这种优化包括调整天线方位以及俯仰角, 改变基站的站型, 检查基站的其他硬件。
对天线方位以及俯仰角的调整必须着眼于网络的规划以及实际中小区的分布状况, 主要是从几个方面进行分析, 这几个方面包括覆盖范围的改变、同邻频干扰的降低、越区覆盖以及话务的流向和均衡情况等。改变基站的站型是根据实际的话务情况以及有限的频率资源, 适当地对在网络规划和实际话务分布有一定差距的基站进行扩容或者删除的调整, 这样不仅可以将干扰问题解决掉, 还可以使无线资源得到合理的调配, 使得设备的损耗以及电能量的浪费降低。检查基站的其他硬件, 主要是对天馈系统进行的检查, 因为这个系统是影响系统掉话以及无线衰落的不可忽视的硬件系统。
3.2 优化调整软件参数
作为基站, 其运行的核心是基站参数, 对参数进行调整的过程是相对稳定的, 若对各项参数的具体功能不了解, 千万不要乱作修改, 防止发生一些意料不到的麻烦。网络优化的两条主线就是调整话务、抑制干扰。对话务进行的目的是对负荷进行均衡, 使拥塞率降低, 使网络容量增大;抑制干扰主要侧重于将掉话概率降低, 使得话音质量得到提高。我们可以对BSC频率设置的数据以及OMC的话务统计报告进行分析, 并结合路测, 若在分析过程中, 发现某些小区存在重叠的覆盖区域, 并且配置的频点存在邻频, 那么需要调整其中部分小区的频点, 这样就可以明显改善和解决基站间存在的干扰问题。对邻区关系进行调整也是很重要的, 因为临区关系的正确和完整是相当关键的, 如果邻区关系过少的话, 就会导致掉话率提高, 出现大量的掉话;如果邻区关系过多的话, 就会使测量报告的精确性降低, 这两种情况都会导致网络质量发生恶化。
4 结语
对GSM无线网络的优化不是一朝一夕的工作, 是长期的持续性工程。随着增大的网络规模以及引进的新业务, 尤其是移动通信和互联网之间的结合, 使得网络优化的对象也发生了变化。因此, 随着不断发展的优化技术, 只有将存在于网络中的问题解决好, 使网络资源得到优化配置, 改善运行环境, 网络运行才可以达到最佳状态。
摘要：本文针对GSM网络进行了简单的分析, 并简要介绍和探析了网络优化的方法。
关键词：GSM网络,优化,移动通信,方法
参考文献
[1]陈国军.GSM网络优化浅析[J].邮电设计技术, 2004, 04.
【浅谈gsm网络优化】推荐阅读：
网络优化毕业设计11-10
cdma网络优化技术原理09-24
lte最新网络优化案例10-30
网络优化中网站地图的作用10-27
电子商务网络优化实习报告11-24
利用多媒体网络 优化应用题的教学10-11
浅谈初中英语如何进行优化教学06-12
浅谈优化幼儿园管理工作10-02
浅谈如何轻轻松松的做好SEO优化工作10-27
浅谈网络管理07-08
