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第1章 GSM移动通信系统及优化概述1

1.1 GSM数字移动通信的发展1

1.2 GSM数字移动通信系统2

1.2.1 GSM系统的基本特点2

1.2.2 GSM系统的组成2

1.2.3 GSM系统的业务功能4

1.3 GSM系统的编号计划6

1.3.1 移动用户号码（MSISDN）6

1.3.2 国际移动用户识别码（IMSI）7

1.3.3 临时移动用户识别码（TMSI）7

1.3.4 移动用户漫游号码（MSRN）7

1.3.5 位置区识别码（LAI）7

1.3.6 全球小区识别码（CGI）8

1.3.7 基站识别色码（BSIC）8

1.3.8 国际移动设备识别码（IMEI）8

1.4 GSM系统的移动网络功能9

1.5 GSM网络优化9

1.5.1 网络优化的概念9

1.5.2 网络优化的安排及实施10

1.5.3 日常优化措施13

1.5.4 无线网络质量测试14

第2章 GSM无线接口理论15

2.1 工作频段的分配15

2.1.1 我国GSM网络的工作频段15

2.1.2 频道间隔15

2.1.3 频道配置15

2.1.4 干扰保护比16

2.2 时分多址技术（TDMA）16

2.2.1 TDMA信道的概念16

2.2.2 TDMA帧18

2.2.3 突发脉冲序列（Burst）18

2.2.4 逻辑信道与物理信道之间的对应关系20

2.2.5 系统消息介绍22

2.3 移动环境中的电波传播23

2.3.1 陆地移动通信环境的特点23

2.3.2 信号在无线路径上的衰落23

2.3.3 无线信号的传播损耗26

2.3.4 信号传播的其他特性27

2.3.5 分集接收27

2.4 移动台和基站的时间调整28

2.5 跳频技术29

2.5.1 跳频的种类及各自实现的方法29

2.5.2 跳频的优点30

2.5.3 跳频序列30

2.6 源数据的传输过程31

2.6.1 语音编码31

2.6.2 信道编码32

2.6.3 交织技术33

2.6.4 突发脉冲的形成35

2.6.5 加密35

2.6.6 调制和解调35

第3章 GSM主要信令过程分析36

3.1 小区的选择与重选36

3.1.1 过程描述36

3.1.2 小区选择过程36

3.1.3 小区重选过程37

3.1.4 网络对处于空闲模式下MS的影响38

3.1.5 不连续接收模式DRX和寻呼信道的定义38

3.2 立即指配程序39

3.2.1 信道申请39

3.2.2 初始信道的分配40

3.2.3 初始化报文42

3.2.4 立即指配程序中遇到的异常情况42

3.3 鉴权加密过程43

3.3.1 鉴权过程44

3.3.2 加密程序45

3.3.3 TMSI再分配程序47

3.3.4 识别程序48

3.3.5 IMSI分离程序（IMSI DETACH）49

3.4 位置更新49

3.4.1 位置区的概念49

3.4.2 位置更新的概念50

3.4.3 正常位置更新流程（越位置区的位置更新）50

3.4.4 IMSI附着过程51

3.4.5 周期性位置更新过程51

3.4.6 一般位置更新程序概述（规范）52

3.5 MS主叫信令流程分析54

3.5.1 呼叫建立程序54

3.5.2 呼叫释放过程59

3.6 MS被叫信令流程分析61

3.6.1 查询过程61

3.6.2 寻呼过程62

3.6.3 被叫的呼叫建立过程63

3.6.4 呼叫转移等补充业务对路由建立的影响64

3.7 短消息流程分析65

3.7.1 概述65

3.7.2 短消息中心65

3.7.3 手机提交短消息流程65

3.7.4 手机接收短消息流程66

3.7.5 Alert SC流程67

3.8 无线链路控制68

3.8.1 无线链路故障68

3.8.2 呼叫重建70

3.9 切换73

3.9.1 切换过程73

3.9.2 切换准备73

3.9.3 触发切换的原因75

3.9.4 切换的种类77

3.9.5 切换流程分析77

3.10 功率控制与不连续发射85

3.10.1 功率控制85

3.10.2 不连续发射87

第4章 信令与协议89

4.1 信令协议概述89

4.1.1 接口与协议89

4.1.2 GSM通信系统内部接口90

4.1.3 无线接口信令协议91

4.1.4 A接口信令协议91

4.2 链路层信令协议92

4.2.1 帧结构92

4.2.2 检错和纠错93

4.2.3 复用94

4.2.4 流量控制94

4.2.5 LAPD和LAPDm帧比较94

4.3 网络层信令协议95

4.3.1 BSS网络层95

4.3.2 NSS网络层98

4.4 GSM信令网100

4.4.1 信令网络结构100

4.4.2 信令网络组织100

4.4.3 信令点编码方案101

4.4.4 信令网寻址方式102

第5章 参数优化103

5.1 概述103

5.1.1 无线参数调整的类型104

5.1.2 本章的研究内容104

5.2 网络识别参数105

5.2.1 移动国家号（MCC）106

5.2.2 移动网号（MNC）106

5.2.3 位置区码（LAC）107

5.2.4 小区识别（CI）107

5.2.5 网络色码（NCC）108

5.2.6 基站色码（BCC）109

5.3 系统控制参数109

5.3.1 IMSI结合和分离允许（ATTACH DETACH ALLOWED，ATT）110

5.3.2 公共控制信道配置（CCCH CONF）111

5.3.3 接入准许保留块数（BS AG BLKS RES）112

5.3.4 寻呼信道复帧数（BS PA MFRMS）112

5.3.5 周期位置更新定时器（T3212）114

5.3.6 小区信道描述（Cell Channel Description）115

5.3.7 无线链路超时（Radio Link Timeout）115

5.3.8 邻小区描述（Neighbour CellsDescription）116

5.3.9 允许的网络色码（NCC PERMITTED）118

5.3.10 最大重发次数（MAX RETRANS）118

5.3.11 发送分布时隙数（TX INTEGER）119

5.3.12 小区接入禁止（CELL BARACCESS，CBA）120

5.3.13 接入等级控制（AC）121

5.3.14 等待指示（WAIT INDICATION，T3122）122

5.3.15 多频段指示（MultibandReporting）123

5.3.16 干扰带门限1～5124

5.4 小区选择与重选参数125

5.4.1 小区重选滞后（Cell RESelection Hysteresis）126

5.4.2 控制信道最大功率电平（MS TXPWR MAX CCH）127

5.4.3 允许接入最小接收电平（RXLEV ACCESS MIN）128

5.4.4 附加重选参数指示（ACS）129

5.4.5 小区重选参数指示（PI）130

5.4.6 小区禁止限制（CELLBARQUALIFY，CBQ）130

5.4.7 小区重选偏置（CELL RESELECT OFFSET，CRO）131

5.4.8 临时偏置（TEMPORARY OFFSET，TO）132

5.4.9 惩罚时间（PENALTY TIME，PT）133

5.5 网络功能参数133

5.5.1 功率控制指示（PWRC）134

5.5.2 非连续发送（DTX）135

5.5.3 新建原因指示（NECI）136

5.5.4 呼叫重建允许（RE）136

5.5.5 紧急呼叫允许（EC）136

5.5.6 跳频参数1——跳频应用（H）137

5.5.7 跳频参数2——移动分配索引位置（MAIO）137

5.5.8 跳频参数3——跳频序列号（HSN）138

5.6 BSS的部分计时器138

5.6.1 T3101138

5.6.2 T3103139

5.6.3 T3107139

5.6.4 T3109139

5.6.5 T311 1140

5.7 切换参数介绍140

5.7.1 下行链路信号电平切换门限（L RXLEV DL H）140

5.7.2 上行链路信号电平切换门限（L RXLEV UL H）140

5.7.3 信号质量下行切换误码率门限（L RXQUALDL H）141

5.7.4 信号质量上行切换误码率门限（L RXQUALUL H）141

5.7.5 小区内部切换允许指示（INTRACELLUSED）141

5.7.6 邻小区的最小允许接入电平（RXLEV MIN（n））142

5.7.7 切换容限（HO MARGIN）142

5.7.8 MS最大接入范围（MS RANGE MAX HAND）143

5.8 系统参数表143

5.8.1 无线资源管理的定时器和计数器143

5.8.2 移动性管理的定时器144

5.8.3 电路交换呼叫控制定时器144

5.9 工程参数的优化145

5.9.1 天线性能参数的调整146

5.9.2 小区物理参数的调整147

5.9.3 频率规划调整149

5.9.4 小区属性调整152

第6章 GSM网络优化应注意的部分问题153

6.1 设置寻呼信道复帧数和接入准许保留块数应注意的事项153

6.1.1 参数寻呼信道复帧数（BS PA MFRMS）对小区重选算法的影响153

6.1.2 参数接入准许保留块数（BS AG BLKS RES）对小区广播消息的影响154

6.2 呼叫重建的影响155

6.2.1 呼叫重建对网络容量的影响155

6.2.2 呼叫重建对掉话的影响155

6.2.3 呼叫重建的同步156

6.3 通过参数优化实现话务均衡时应注意的问题157

6.4 基带跳频与射频跳频157

6.4.1 基带跳频157

6.4.2 射频跳频158

6.5 测量报告的处理159

6.5.1 对测量报告的处理159

6.5.2 准则159

6.6 设立邻小区表和规划BCC的原则160

6.6.1 概述160

6.6.2 4/12复用模型160

6.6.3 1:3和1:1分裂小区的规划161

6.6.4 切换小区表与重选小区表的比较161

6.6.5 BSIC的规划162

6.7 链路平衡162

6.7.1 上下行链路组成162

6.7.2 链路预算162

6.7.3 上下链路平衡在设计上的考虑163

6.8 射频跳频的规则164

6.9 信道分配及其优先权164

6.9.1 信道分配与优先权（BSC控制）164

6.9.2 排队165

6.10 双频网优化167

6.10.1 GSM900/1800系统介绍167

6.10.2 双频手机的特点167

6.10.3 对现有程序的影响168

6.10.4 双频网层次的划分169

6.10.5 不同频段电磁波传播特性的差异169

6.10.6 双频网建设的特点170

6.10.7 GSM900/1800话务优化方法170

6.11 PCH与RACH的控制172

6.11.1 寻呼命令处理172

6.11.2 寻呼信道的配置172

6.11.3 接入请求命令处理174

6.11.4 接入请求命令重发处理174

6.12 定义重选邻小区应注意的问题175

第7章 网络故障分析176

7.1 掉话分析176

7.1.1 问题描述176

7.1.2 由于覆盖原因导致的掉话176

7.1.3 由于切换引起的掉话178

7.1.4 由设备硬件或系统参数设置不合理引起的掉话180

7.1.5 由于干扰而导致的掉话180

7.1.6 由于天馈线原因而导致的掉话182

7.1.7 由传输故障造成的掉话183

7.1.8 由于采用直放站而导致的掉话184

7.2 分配失败率184

7.2.1 问题描述184

7.2.2 常见故障分析185

7.2.3 解决措施185

7.3 SDCCH/TCH拥塞186

7.3.1 问题描述186

7.3.2 仅SDCCH信道有拥塞187

7.3.3 TCH信道拥塞188

7.4 切换失败率分析191

7.4.1 问题描述191

7.4.2 常见故障分析和解决措施192

7.5 切换触发原因所占比例分析194

7.5.1 下行链路质量触发的切换比例较大194

7.5.2 上行链路质量切换所占比例较大195

7.5.3 下行链路电平切换所占比例较大195

7.5.4 上行链路电平切换所占比例较大196

7.5.5 距离切换所占比例较大196

7.6 RACH接入有效性197

7.6.1 问题描述197

7.6.2 常见故障现象197

7.6.3 常见故障分析197

7.6.4 故障查找及解决措施198

7.7 小区没有话务量或切入198

7.7.1 问题描述198

7.7.2 常见故障分析及解决措施199

7.8 射频（RF）优化199

7.8.1 上、下链路的干扰检测199

7.8.2 上、下链路平衡验证200

7.9 长途来话接通率200

7.9.1 寻呼超时（PAGING TIMEOUT）200

7.9.2 通信链路建立失败201

7.9.3 主叫用户过早挂机202

7.9.4 其他原因202

7.10 基站覆盖范围减小的原因及解决方法202

7.10.1 基站侧的原因及相应的解决措施202

7.10.2 其他原因203

7.11 用户投诉的热点问题分析及解决203

7.11.1 被叫MS有信号，但作被叫时录音通知用户不在服务区203

7.11.2 MS有信号，但作被叫时录音通知用户已关机204

7.11.3 MS在空闲状态下信号不稳定205

7.11.4 MS在通话过程中信号不稳定206

7.11.5 MS在通话时的回声问题206

7.11.6 其他问题207

7.12 典型疑难案例分析及优化措施207

7.12.1 案例一207

7.12.2 案例二207

7.12.3 案例三208

7.12.4 案例四209

7.12.5 案例五209

7.12.6 案例六209

7.12.7 案例七210

7.12.8 案例八210

第8章 直放站原理及工程211

8.1 概述211

8.2 直放站211

8.2.1 无线宽带直放站211

8.2.2 无线选频直放站212

8.2.3 微波移频直放站213

8.2.4 光纤直放站215

8.2.5 直放站的适用场合216

8.3 塔顶放大器217

8.3.1 接收灵敏度与噪声系数、信噪比之间的关系218

8.3.2 塔顶放大器的作用219

8.4 直放站工程219

8.4.1 工程勘测219

8.4.2 隔离度与自激220

8.4.3 噪声问题222

第9章 网络测试224

9.1 网络测试概述224

9.2 网络评估224

9.2.1 评估测试内容224

9.2.2 评估测试方法225

9.2.3 影响评估的因素225

9.3 DT测试与CQT测试226

9.3.1 DT226

9.3.2 CQT226

9.3.3 测试中的通信过程介绍227

9.4 语音质量评估230

9.4.1 MOS评测标准简介230

9.4.2 MOS值的优化232

9.5 网络测试优化与分析235

9.5.1 网络测试中的优化分析235

9.5.2 测试中的案例分析237

第10章 交换优化244

10.1 网络结构优化244

10.1.1 我国话务网的路由组织244

10.1.2 话务网路由优化原则244

10.2 交换优化相关补充业务245

10.2.1 呼叫等待245

10.2.2 无条件转移（ CFU）245

10.2.3 不可及转移（CFNRc）245

10.2.4 无应答转移（CFNRy）247

10.2.5 遇忙转移（CFB）249

10.2.6 来电提醒250

10.3 交换统计分析252

10.3.1 处理机负荷统计分析252

10.3.2 呼叫接通率统计分析252

10.3.3 中继统计分析253

10.3.4 信令负荷统计分析254

10.4 录音通知优化256

10.4.1 录音通知设置原则257

10.4.2 呼叫失败原因值与录音通知对应关系259

10.4.3 录音通知优化实例261

10.5 交换信令监测及分析261

10.5.1 信令流程261

10.5.2 设备自身信令追踪功能263

10.5.3 交换仪表信令监测265

10.5.4 信令监测系统265

10.5.5 信令分析优化实例267

10.6 短消息优化271

10.6.1 概述271

10.6.2 终端相关优化271

10.6.3 网络侧优化271

10.7 交换无线协同优化273

10.7.1 计时器协同优化273

10.7.2 接续时延优化275

10.7.3 寻呼优化277

10.7.4 切换优化278

第11章 3G引入后对GSM网络优化的影响280

11.1 3G与GSM的互操作原则与策略280

11.1.1 3G建设初期的组网策略280

11.1.2 3G建设初期与GSM的互操作原则与策略280

11.1.3 切换区与邻区设置的原则280

11.2 小区重选策略研究281

11.2.1 3G至GSM的小区重选281

11.2.2 GSM至3G的小区重选286

11.2.3 3G与GSM小区重选常见的故障与解决措施287

11.3 系统间切换策略研究288

11.3.1 系统间切换原理描述288

11.3.2 3G至2G系统间切换参数的设置原则293

11.3.3 3G至2G系统间切换常见的故障与解决措施297

附录300

附录A 呼叫信令流程图300

附录B GSM系统缩略语词汇320

附录C 无线接口消息336

附录D MAP接口部分业务347