پايان نامه ساختار شبكه GSM

فهرست مطالب

عنوان                                                               صفحه

چكيده

فصل اول

1-1-  معماري شبكه GSM--------------------------- 1

1-1-1- MS(واحد سيار)--------------------------- 1

2-1-1- BSS------------------------------------- 2

1-2-1-1- BTS----------------------------------- 2

2-2-1-1- BSC----------------------------------- 3

3-1-1- NSS (زير سيستم سوئيچينگ و شبكه)--------- 4

1-3-1-1-MSC(مركز سوئيچينگ موبايل)------------- 4

2-1:مشخصات فركانسي و نواحي شبكه GSM----------- 5

1-2-1-مشخصات فركانسي GSM---------------------- 5

2-2-1- نواحي شبكه------------------------------ 6

1-2-2-1-سلول ---------------------------------- 6

2-2-2-1- ناحيه موقعيت(location area)--------------- 7

3-2-2-1-ناحيه سرويس MSC----------------------- 7

4-2-2-1-ناحيه تحت پوشش شبكه(PLMN)------------- 7

3-1-مدولاسيون در GSM--------------------------- 7

4-1- كانال هاي فيزيكي و منطقي در GSM---------- 8

1-4-1-كانال فيزيكي و مشخصات آن----------------- 8

2-4-1- كانالهاي منطقي-------------------------- 9

1-2-4-1-كانالهاي ترافيكي----------------------- 9

2-2-4-1- كانالهاي كنترلي(CCH)----------------- 9

1-2-2-4-1-كانالهاي مخابره اي(BCH)------------- 10

5-1-انتشار امواج راديويي----------------------- 11

1-5-1- پلاريزاسيون------------------------------ 11

2-5-1- انواع انتشار---------------------------- 12

3-5-1-محاسبه افت مسير فضاي آزاد---------------- 12

6-1-بودجه لينك--------------------------------- 13

1-6-1-:مقدمه----------------------------------- 13

2-6-1-بودجه توان در مسير downlink--------------- 14

3-6-1-بودجه توان در مسير uplink----------------- 14

فصل دوم  

1-2-بهينه سازي چيست؟--------------------------- 17

2-2-اهداف بهينه سازي--------------------------- 17

3-2-دلايل بهينه سازي---------------------------- 18

4-2-الگوريتم بهينه سازي------------------------ 18

5-2- مديريت عملكرد و بهينه سازيگ--------------- 20

فصل سوم  

1-3- پارامتر در شبكه موبايل چيست؟-------------- 23

1-1-3- پارامتر هاي شناسه(Identifier Parameter)------- 23

2-1-3- پارامترهاي عملكردي و وظايفي(Functional Parameter) 23

3-1-3- پارامترهاي تايمري(Timer Parameter)--------- 24

4-1-3- پارامترهاي شمارنده(Counter Parameter)------- 24

5-1-3- پارامترهاي آستانه(Threshold Parameter)------ 24

6-1-3- پارامترهاي اندازه گيري(Measurement Parameter)    24

2-3-پارامترهاي شناسه شبكه GSM----------------- 25

1-2-3- پارامترهاي شناسه مشترك------------------ 25

1-1-2-3- شناسه مشترك موبايل بين المللي(IMSI)--- 25

2-1-2-3-شناسه مشترك موبايل موقتي(TMSI)--------- 25

3-1-2-3-شماره بين المللي MS(MSIDN)------------ 25

2-2-3-پارامترهاي شناسه تجهيزات----------------- 26

1-2-2-3- شناسه تجهيزات موبايل بين المللي(IMEI)- 26

3-2-3-پارامترهاي شناسه مسيريابي مكالمه--------- 26

1-3-2-3-پارامتر LAC---------------------------- 26

2-3-2-3- پارامتر LAI--------------------------- 26

3-3-2-3-پارامتر شماره مسيريابي مشترك موبايل MSRN   27

4-2-3-پارامترهاي سلول مشترك-------------------- 27

1-4-2-3-پارامترهاي شناسه سلول------------------ 27

5-2-3-پارامترهاي ساختار كانال سلول------------- 28

3-3-عملكرد MS در Idle Mode---------------------- 28

1-3-3-اطلاعات BCCH----------------------------- 29

2-3-3- انتخاب سلول Cell Selection/ Reselection--------- 29

3-3-3-مديريت موقعيت(Location Management)---------- 31

1-3-3-3-الگوريتم مديريت موقعيت----------------- 31

2-3-3-3-نواحي موقعيت GSM---------------------- 32

4-3-3-درخواست هاي Location Update----------------- 32

5-3-3- الگوريتم فراخواني----------------------- 33

1-5-3-3-انواع پيام هاي فراخواني---------------- 33

2-5-3-3-فراخواني و دريافت غيرپيوسته(Paging & DRX) 34

6-3-3- محاسبات پارامترهاي بكارگيري فراخواني---- 35

1-6-3-3- محاسبه ظرفيت فراخواني (paging)--------- 35

2-6-3-3- محاسبه اندازه و ابعاد مورد نياز كانال فراخواني(PCH) 35

3-6-3-3- محاسبه اندازه و ابعاد مورد نياز كانال AGCH 36

7-3-3- پارامترهاي كليدي فراخواني (paging)------- 36

1-7-3-3-پارامتر الگوريتم تكرار فراخواني (پارامتر MSC )  36

8-3-الگوريتم و پارامترهاي دسترسي به شبكه------- 37

1-8-3- توالي دسترسي به شبكه-------------------- 37

2-8-3-IMSI Attach-------------------------------- 38

3-8-3-IMSI Detach-------------------------------- 38

4-8-3-Location Update----------------------------- 39

5-8-3-Cell Measurement And Handover----------------- 39

6-8-3-پارامترهاي دسترسي به شبكه---------------- 40

1-6-8-3-پارامترهاي دسترسي---------------------- 40

2-6-8-3-پارامترهاي برقراري مكالمه يا اتصال به شبكه  41

3-6-8-3- پارامترهاي جدا شدن از شبكه------------ 42

9-3-وظايف ليست همسايگي كلي--------------------- 42

1-9-3- هدف از BA ليست ها----------------------- 42

1-1-9-3- ارسال BA ليست ها---------------------- 42

2-9-3- اندازه گيري هاي سلولي در مد Idle--------- 43

3-9-3- پارامترهاي مرتبط به همسايگي------------- 43

10-3-تنظيم فريم وفقي--------------------------- 44

1-10-3- جلو بردن زماني Timing Advance(TA)-------- 44

2-10-3- رنج سلول گسترده (Extended Cell Range)------ 45

3-10-3- پارامتر هاي كليدي تنظيم وقفي----------- 45

فصل چهارم  

1-4- پرش فركانسي------------------------------- 47

1-1-4-مفاهيم پرش فركانسي------------------------------------------                                      47

2-1-4-توالي پرش فركانسي--------------------------------------------------                               47

3-1-4-دليل بكارگيري پرش فركانسي-----------------------------------------                                49

4-1-4- بكارگيري پرش فركانسي در BTS-----------------------------------                                   49

5-1-4-ساختار سخت افزاري BTS براي تكنيك پرش فركانسي--------------  50

1-5-1-4- پرش فركانسي باند پايه----------------------------------------------50

2-5-1-4-پرش فركانسي تركيبي------------------------------------------                                    51

6-1-4-بكارگيري پرش فركانسي در MS-----------------------------------------53

7-1-4-پارامترهاي پرش فركانسي-----------------------------------------------53

2-4-فيچر بالانس ترافيكي---------------------------------------------------                               54

1-2-4- فيچر CLS-------------------------------- 54

3-4-نيم رخ------------------------------------- 59

فصل پنجم

1-5-سيكل مديريت عملكرد شبكه در فرآيند بهينه سازي----------------- 61                                   

1-1-5-طراحي اوليه شبكه و پياده سازي آن----------------------------                                      61-----

2-1-5-مونيتور كردن شبكه-----------------------------------------  62                                   

1-2-1-5-سطوح مختلف براي مونيتور كردن شبكه----------------------  62                                   

2-2-1-5- معيارهاي اندازه گيري عملكرد شبكه-------------------------                                      63-----

2-5- روشهاي اندازه گيري عملكرد شبكه------------------------------ 64                                   

1-2-5- درايو تست------------------------------------------------  64                                   

2-2-5-ديتاي OMC--------------------------------------------- 66 

3-2-5-پروتكل آناليزر----------------------------------------------                                      66-----

3-5-آناليز ديتاي OMC و ديتاي درايو تست---------------------------                                      66-----

1-3-5- آناليز ديتاي OMC----------------------------------------  66                                   

2-3-5-آناليز درايو تست--------------------------------------------                                      67-----

4-5-تعريف BSS KPI------------------------------- 67

1-4-5-درصد موفقيت برقراري مكالمه(CSSR)--------- 67

2-4-5- درصد قطعي مكالمه(DCR)------------------ 68

3-4-5-درصد موفقيت مكالمه(CSR)------------------ 68

4-4-5- درصد موفقيت دست به دست دادن مكالمه(HOSR) 68

5-4-5-درصد خطا دست به دست دادن مكالمه(HOFR)--- 69

6-4-5-درصد انسداد كانال ترافيكي(TCH_Cong)------ 69

7-4-5-درصد انسداد كانال سيگنالينگي(SDCCH_Cong) 69

8-4-5-درصد قطعي ارتباط بر اساس افت مسير راديويي(TCH_RF_LOSS) 69

9-4-5-درصد خطا تخصيص كانال ترافيكي(TCH_ASS_Fail)------------  70 

10-4-5-درصد موفقيت تخصيص كانال ترافيكي(SDCCH_ASS_SUCC) 70

فصل ششم

1-6-مشخصات شبكه----------------------------------------------------------72                            

1-1-6-مقدمه--------------------------------------------------------                                     72

2-1-6-پوشش BSS---------------------------------------------------------73

1-2-1-6- بالانس سلول ها-----------------------------------------------                                   73-----

2-2-1-6- آرايش و ساختار آنتنها------------------------------------------                                74-----

1-2-2-1-6- تنظيم آرايش آنتنها---------------------------------------                                    74-----

2-2-2-1-6- تيلت آنتنها-------------------------------------------------                                 75-----

3-2-2-1-6- دايورسيتي آنتنها-----------------------------------------------                              76-----

3-2-1-6- راندمان و عملكرد تجهيزات------------------------------------------77

3-1-6- ظرفيت BSS--------------------------------------------------------                                77-----

4-1-6- كيفيت سرويس(QOS)------------------------ 78

2-6-پارامتر هاي اصلي كيفيت سرويس(QOS)-----------------------------------                                78-----

1-2-6- نرخ قطعي مكالمات(DCR)----------------------------------  79                                   

2-2-6- بلاكينگ------------------------------------------------------------79                            

3-2-6- راندمان ترافيكي يا ارلانگ(Traffic Throughput)---------------------                                    79-----

3-6-شناسايي مشكلات از طريق شاخص هاي KPI--------------------------- 80                                   

1-3-6-درصد موفقيت برقراري مكالمه(CSSR)--------- 80 

1-1-3-6-عدم دسترسي به SDCCH--------------------------------- 81 

2-1-3-6- خطاي تخصيص كانال ترافيكي(TCH Assign Failure)-------------  81                                   

2-3-6-درصد بالاي قطعي مكالمات(DCR)------------- 81

1-2-3-6- قطعي در جهت خطاي Handover-------------------------------- 82                                   

2-2-3-6- پايين بودن قدرت دامنه و كيفيت سيگنال---------------------                                      82-----

3-2-3-6- تداخل حاصل از نزديك بودن كانال فركانسي يا هم كانال بودن----                                     82-----

4-2-3-6- عدم بالانس ترافيكي ---------------------------------------                                      82-----

3-3-6- درصد بالاي خطاي Handover(HFR)------------- 83

1-3-3-6- تداخل شديد روي همسايگي يا كمبود كانال در سلول همسايه --------------                            83-----

2-3-3-6- مشكلات پارامترهاي ديتابيسي ---------------------------------------                              83-----

4-3-6- درصد بالاي بلاكينگ SDCCH(SDCCH Congestion ) -----   83 

5-3-6-درصد بالاي بلاكينگ TCH (TCH Congestion)-------------      84

فصل هفتم

1-7-كليات و پيكره رويه بهينه سازي---------------------------------                                      86-----

2-7: network audit--------------------------------------------  87 

3-7-فلوچارت روند بهينه سازي-------------------------------------- 88                                   

1-3-7-تشريح فلوچارت فعاليت بهينه سازي---------------------------- 89                                   

1-1-3-7- شروع فعاليت بهينه سازي---------------------------------  89                                   

2-1-3-7- تشخيص و حل مشكلات سخت افزاري-----------------------  89 

3-1-3-7- شناسايي و حل مشكلات همسايگي-------------------------   90

4-1-3-7- شناسايي و حل مشكلات فركانسي--------------------------   91

فصل هشتم  

1-8-نتايج-------------------------------------- 93

2-8- انواع مشكلات شناسايي شده و ارائه راه حل براي آن و نمودار نتايج  95

1-2-8-مشكل تنظيم نبودن كلاك همزمان BSC و بالارفتن قطعي مكالمات 95

1-2-8- مشكل درصد بالاي انسداد كانال ترافيكي و سيگنالينگي و بالابودن handover failure

در سايت ميثاق---------------------------------- 96

2-2-8- مشكل درصد بالاي انسداد كانال ترافيكي و سيگنالينگي ، جابجايي سكتور در سايت خانواده

  --------------------------------------------- 97

3-2-8- مشكل بالابودن درصد قطعي مكالمات و ارلانگ پايين 97

4-2-8-مشكل تعريف نشدن همسايگي درست و بالارفتن درصد قطعي مكالمات  99

5-2-8- مشكل تعريف نشدن همسايگي درست و بالارفتن درصد قطعي مكالمات  100

6-2-8- مشكل بالابودن درصد قطعي مكالمات و انسداد كانال سيگنالينگي  101

7-2-8- مشكل overshooting سايت و ايجاد انسداد كانال و بالارفتن قطعي مكالمات و تداخل

  --------------------------------------------- 102

8-2-8- مشكل بالابودن درصد تخصيص اشتباه كانال ترافيكي و قطعي مكالمات  103

منابع------------------------------------------ 104

فهرست تصاوير

شكل (1-1):معماري شبكه GSM--------------------- 2

شكل(2-1): ساختار NSS    ----------------------- 4

شكل(3-1): ساختار BSS--------------------------- 4

شكل(4-1): فاصله فركانسي بين مسير  downlink و uplink 5

شكل(5-1):نواحي شبكه GSM----------------------- 6

شكل(6-1):شبكه سولار با تكنيك frequency reuse-------- 6

شكل(7-1):دياگرام مدولاسيون GMSK---------------- 7

شكل(8-1):تكنيك مدولاسيون QPSK كه در GSM استفاده مي شود  8

شكل(9-1):تصويري از شيارهاي زماني براي كانال فيزيكي  8

شكل(10-1): ساختار كانالهاي منطقي--------------- 9

شكل(11-1): جهت انتشار امواج-------------------- 11

شكل(12-1): انواع پلاريزاسيون امواج-------------- 11

شكل(13-1): اثر محيط روي انتشار امواج----------- 13

شكل(15-1):بودجه توان در مسير downlink----------- 14

شكل (16-1):بودجه توان در مسير uplink------------ 15

شكل (1-2): فلوچارت رويه مديريت عملكرد  و بهينه سازي 20

شكل(2-2): فرآيند و خط مشي بهينه سازي----------- 20

شكل(3-2): فاز بررسي شبكه براي فرآيند بهينه سازي 21

شكل(1-3): آرايش كانال BCH--------------------- 28

شكل(4-3): بروزرساني مكان----------------------- 34

شكل (5-3):بروزرساني مكان بصورت اتوماتيك-------- 34

شكل (6-3): الگوريتم IMSI Attach------------------ 38

شكل(7-3):الگوريتم IMSI Detach-------------------- 38

شكل(8-3): الگوريتم Location Update---------------- 39

شكل(9-3): الگوريتم Cell Measurement And Handover---- 39

شكل(10-3): جبران سازي تاخير انتشار با تنظيم TA 44

شكل (11-3):ايجاد تاخير بين برستهاي در دسترس براي جبران تاخير در دريافت ديتا ازMSها---------------------------------     45

شكل (1-4):مقايسه پرش فركانسي روي كارير----------------------------                                      47-----

شكل(2-4):نوع پرش فركانسي--------------------------------------                                        48

شكل(3-4):توالي پرش تايم اسلات هاي كانال--------------------------                                        48

شكل(4-4): افزايش C/I با استفاده از پرش فركانسي--------------------                                       49

شكل(6-4):الگوريتم پرش فركانسي باند پايه---------------------------                                      ------- 51

شكل (7-4): الگوريتم پرش فركانسي تركيبي--------------------------                                        52

شكل (8-4): ساختار BTS در دو نوع پرش فركانسي---------------------  53                                   

شكل(9-4):الگوريتم CLS----------------------------------------                                        55

شكل(1-5): فلوچارت مديريت عملكرد به همراه بهينه سازي---------------                                      ------- 61

شكل(2-5): نحوه انجام درايو تست----------------------------------                                        65

شكل (1-6): مقايسه سيستم بالانس و غير بالانس-------------------------                                      73-----

شكل(2-6): آرايش آنتنها بعداز تقسيم سلولي--------------------------                                      ------- 74

شكل (3-6): تيلت مكانيكي و الكتريكي آنتنها--------------------------                                     ------- 75

شكل (4-6): ساختار آنتنها در دايورسيتي مكاني---- 76 

شكل(5-6): ساختار آنتنها در دايورسيتي پلاريزاسيون 77

شكل(6-6):بلاكينگ و درجه سرويس GOS--------------------------     79                                   

شكل(7-6): مدل ارلانگ ترافيكي-------------------------------------- 79                                   

شكل(1-7):پيكره و ساختار رويه بهينه سازي--------------------------                                       86

شكل(2-7): فاز بررسي شبكه---------------------------------------                                        87

شكل (3-7): فلوچارت كلي رويه بهينه سازي--------------------------                                        88

شكل(2-8): نمودارهاي بهبود KPI با فعال كردن فيچر half rate   96 

شكل (3-8): جدول  Cell to Cell Handover براي تشخيص جابجايي سكتور    97

شكل(4-8): نمودار بهبود سايت سيد خندان در اثر تغيير ارتفاع سايت براي حل مشكل فيدينگ--------------------------------     98

شكل(5-8):نمودار بهبود درصد قطعي مكالمات با تصحيح ليست همسايگي 99

شكل(6-8): نمودار بهبود درصد قطعي مكالمات با تصحيح ليست همسايگي و تصحيح پارامتر--------------------------------------          100

شكل(7-8): نمودار بهبود درصد قطعي مكالمات با فعال كردن Dynamic SDCCH----------------------------------------- 101

شكل(8-8): انواع تيلت مكانيكي و الكتريكي-------- 102

شكل (8-8): نمودار بهبود درصد قطعي مكالمات با تنظيم تيلت  102

شكل(10-8): نمودار بهبود KPI با حل مشكلات سخت افزاري و رفع برگشتي آنتن------------------------------------------- 103

فهرست جداول

جدول( 1-1): ليست فركانسهاي GSM---------------- 5

جدول( 2-1): كانالهاي منطقي در location updating  و MTC