سيستم GSM از تركيب 3 زير سيستم اصلي بوجود آمده است :
1-زير سيستم شبكه
2-زير سيستم راديويي
3-زير سيستم پشتيباني و نگهداري
در سيستم GSM براي برقراري ارتباطات اپراتورهاي شبكه بامنابع مختلف وتجهيزات زير ساختار سلولي ، نه تنها رابطي هوايي بلكه چندين رابط اصليديگر براي مرتبط كردن قسمتهاي مختلف اين سيستم تعريف
شده است.
فهرست مطالب
بخش اول مقدمه اي بر ساختار شبكهGSM
1-1:شبكه ……...…….……………………………......……………………..GSM2
:1-1-1زير سيستم شبكه………….…………………..………………………………3
:1-1-2زيرسيستم راديويي………………...……………..……………………..………4
1-2: معماري شبكه5………………………..……………………..…………………...
)MS:1-2-1واحدسيار) ……………………………......………………..……………5
6………………………………...……....………..…………………….BSS :1-2-2
……………...…………………..………………..………………...BTS :1-2-2-16
………………………....………..………………..……………….BSC : 1-2-2-28
) NSS: 1-2-3 زيرسيستم سوئيچينگ و شبكه) ……………….….…….………..………...8
) MSC:1-2-3-1مركزسوئيچينگ موبايل) …………….…….……..………..…………11
:1-3 مشخصات فركانسي و نواحي شبكه…………..……………….……...……….. GSM11
: 1-3-1مشخصات فركانسي…………………..…..……….…………..…….…. GSM11
:1-3-2نواحي شبكه…………………...……………………………..………………12
: 1-3-2-1سلول………………...…………………..……………..………………..12
: 1-3-2-2ناحيه موقعيت…………...…………………….....……...(Location Area)24:1-3-2-3 ناحيه سرويس……………...……………………...………...…..….. MSC24
: 1-3-2-4ناحيه تحت پوشش شبكه…………..……………………………… (PLMN)25
:1-4 مدولاسيوندر………...……………………………..…….....…………. GSM25
:1-5كانالهاي فيزيكي و منطقي در…...…………………………………..……… GSM26
: 1-5-1كانال فيزيكي و مشخصات آن……………………………………………………26
:1-5-2كانالهاي منطقي………………………………………………..……………27
:1-5-2-1كانالهاي ترافيكي………….……………………………..………..……….28
: 1-5-2-2كانالهاي كنترلي(CCH)……….………….……….…………………….28
:1-5-2-3كانالهاي مخابرهاي………….………………..……………………..(BCH)28
:1-6انتشار امواج راديويي………..…………………..…………………..…………...29
:1-6-1 پلاريزاسيون………………………….……………………..……………...29
:1-6-2انواع انتشار…………………………..……………………..………………30
:1-6-3محاسبه افت مسير فضاي آزاد………………………….………………..……...31
: 1-6-4 اثر محيط روي انتشار امواج………….………………………………..………31
:1-5-5مدل هاتا-اكوما را براي انتشار در موبايل……….………………….………………32
1-7: بودجه لينك……….………………………………..………...……………..33
: 1-7-1مقدمه………………………...………………..…………………………33
1-7-2بودجه توان درمسير..………………………...…………………... Downlink34
: 1-7-3بودجه توان درمسير…………………………...……………..……... Uplink35
بخش دوم تعريف بهينه سازي و الگوريتم فرآيند بهينه سازي
: 2-1بهينه سازي چيست؟………………………….……………..………………...37
:2-2اهداف بهينه سازي………………………….………......…………..…………37
: 2-3دلايل بهينه سازي………………………….……………...……..……………38
:2-4الگوريتم بهينه سازي………………………….……………..…………………38
: 2-5مديريت عملكرد و بهينه سازي………………………….……………..…………41
بخش سوم : پارامترهاي GSM درمد Dedicated و Idle
: 3-1پارامتر در شبكه موبايل چيست؟………………………….……………..………..44
: 3-1-1پارامترهاي شناسه…………………………………...(Identifier Parameter)44
: 3-1-2پارامترهاي عملكردي و وظايفي…….……………….…(Functional Parameter)45
: 3-1-3پارامترهاي تايمري5…….………………………………... (Timer Parameter)4
: 3-1-4پارامترهاي شمارنده………..…………………………...(Counter Parameter)46
:3-1-5پارامترهاي آستانه……….…………….……………. (Threshold Parameter)46
: 3-1-6پارامترهاي اندازهگيري………..…..………………(Measurement Parameter)46
: 3-2پارامترهاي شناسه شبكه…….……………….…………………..………..GSM46
: 3-2-1پارامترهاي شناسه مشترك…….……………………………………..………..47
: 3-2-1-1شناسه مشترك موبايل بين المللي……………………………………( IMSI )47
: 3-2-1-2شناسه مشترك موبايل موقتي………………………………………( TMSI )47
: 3-2-1-3شماره بين المللي…………………………………………( MSIDN ) MS47
: 3-2-2پارامترهاي شناسه تجهيزات……….……………...…...……………..………...48
: 3-2-2-1شناسه تجهيزات موبايل بين المللي……………………..…………….( IMEI )48
: 3-2-3پارامترهاي شناسه مسيريابي مكالمه……………………...…………………..…..48
: 3-2-3-1پارامتر………..……………..……………………..……………... LAC 48
3-2-3-2پارامتر………..………………………………..…………………..LAI 48
: 3-2-3-3پارامترشماره مسيريابي مشترك موبايل…………………...…………..MSRN49
: 3-2-4پارامترهاي سلول مشترك…….……………….…………………..…………..49
:3-2-4-1پارامتر شناسه سلول…………………………………………..……………49
: 3-2-5پارامترهاي ساختار كانال سلول…………………….…………………..………50
: 3-3عملكرد MS در…….……………….…………………..……….. Idle Mode50
: 3-3-1اطلاعات51 ………...………………………………..………………..BCCH
:3-3-2انتخاب سلول…….…………………………...Cell Selection /Reselection52
:3-3-3مديريت موقعيت….………………….……………(Location Management )57
:3-3-3-1الگوريتم مديريت موقعيت…….………………..…………………..………..57
: 3-3-3-2نواحي موقعيت…………………….…….……………..………….GSM58
:3-3-4درخواستهاي…….……………….…………………….Location Update58
: 3-3-5الگوريتم فراخواني….…………………….………………..…………….…59
:3-3-5-1انواع پيامهاي فراخواني…………………….…………………..…….…….59
: 3-3-5-2فراخواني و دريافت غيرپيوسته………………….………..( Paging & DRX )60
:3-3-6محاسبات پارامترهاي بكارگيري فراخواني….………………….………….……….61
: 3-3-6-1محاسبه ظرفيت فراخواني…………………………………….……(Paging)61
3:-3-6-2محاسبه اندازه و ابعاد موردنياز كانال فراخواني….…………………..……...(PCH)62
:3-3-6-3محاسبه اندازه و ابعاد مورد نياز كانال….………………….……………..AGCH62
:3-3-7پارامترهاي كليدي فراخواني……………………...…………………..(Paging) 63
:3-3-7-1پارامتر الگوريتم تكرار فراخواني )پارامتر…..…………………….……….( MSC63
:3-8الگوريتم و پارامترهاي دسترسي به شبكه…….………………….…………………..64
:3-8-1توالي دسترسي به شبكه………………………..………………..……………64
….………………………………..……..………………...IMSI Attach: 3-8-264
………………………………………..…………………IMSI Detach : 3-8-365
………………………………………..……………..Location Update : 3-8-465
……….……………………………Cell Measurement And Handover : 3-8-566
: 3-8-6پارامترهاي دسترسي به شبكه…...…………………………………..….……...66
:3-8-6-1پارامترهاي دسترسي…………………………...……………..…….………67
: 3-8-6-2پارامترهاي برقراري مكالمه يا اتصال به شبكه...…………………………….……..67
:3-8-6-3پارامترهاي جدا شدن از شبكه…...…………..………….………………..……68
:3-9وظايف ليست همسايگي كلي…..……….……………….………….…..………….69
:3-9-1هدف از BA ليستها……..……..………………..……………..…………….69
:3-9-1-1ارسال BA ليست……..……………………..……………..………………69
:3-9-2اندازه گيري هاي سلولي در مد……..……………………...……………..…..Idle70
:3-9-3پارامترهاي مرتبط به همسايگي…….……………………..……………..………70
:3-10تنظيم فريم وفقي…….…………….…….…..…………………..……………71
: 3-10-1جلو بردن زماني……..………………………..…….(TA) Timing Advance71
: 3-10-2رنج سلول گسترده……..………………………..….(Extended Cell Range)72
: 3-10-3پارامترهاي كليدي تنظيم وقفي…………………………….…………..……...72
: 3-11اندازه گيري هاي سلولي در مد اختصاصي……..……………………….…………….73
:3-11-1مقدمه…….………………………..……………………………………..73
: 3-11-2رويه اندازه گيري سلولي در…..………………………….…Dedicated Mode73
:3-12كنترل توان….…………………………..…………..………………………78
:3-12-1دلايل كنترل توان….……………………..……..………………..…………78
:3-12-2وظايف و راهكاره اي كنترل توان…...……………………………..…………….78
: 3-12-3كلاس هاي توان……..………………………….………..…………… GSM79
:3-12-4كنترل توان وفقي……..…………………..……..………………..…………80
:3-12-4-1اجرا كنترل توان وفقي…….…………………………..………..………….80
:3-12-4-2تريگرهاي كنترل توان……..…………………………..………..………….82
:3-12-4-3پارامترهاي كنترل توان وفقي………..……………………….………..……..84
:3-13انتقال غيرپيوسته….….…………………………..………..…………...(DTX)85
:3-14دريافت غيرپيوسته…….…..………………………..………..…………(DRX)86
: 3-15پارامترهاي كليدي كنترل توان………..……………………….………..………..87
: 3-15-1پارامترهاي كنترل توان دسترسي شبكه……………………………….…………87
:3-15-2پارامترهاي كنترل توان ديناميكي……...………………………….………..……88
:3-15-3پارامترهاي كنترل……………...………………….………..………….DRX89
)Handover : 3-16 دست به دست دادن) …………...……………………………..…..90
:3-16-1رويه هاي……...………………………….………..………….... Handover90
:3-16-2انواع………………………………….………..…………....... Handover92
Handover : 3-16-2-1 در جهت كيفيت سيگنال………..………………………………92
Handover : 3-16-2-2 درجهت دامنه سيگنال………..………………………………..93
Handover : 3-16-2-3 درجهت تداخل……………………………………………….93
Handover : 3-16-2-4 درجهت…………………………………….. Power Budget93
Handover : 3-16-2-5 درجهت فاصله…………………………………………..……94
: 3-16-3فرآيند….……….………………………………..………….....Handover94
:3-16-3-1سيگنالينگ در فرآيند….……………………………..…………..Handover94
: 3-16-3-2حاشيه اطمينان براي انجام……..….……………………..………Handover95
:3-16-4پارامترهاي………………………………..…………..…………Handover96
Handover: 3-16-4-1 درجهت……………………………………..Power Budget97
Handover: 3-16-4-2 درجهت دامنه…………………………………………..…….97
Handover: 3-16-4-3 درجهت كيفيت………….………………………………..…..98
Handover : 3-16-4-4 درجهت تداخل…………………………………………..…..99
Handover : 3-16-4-5 ازنوع Umbrella وپارامترهاي آن…...………………………….100
بخش چهارم معرفي ويژگيهاي GSM وبكارگيري آنها درجهت بهينه سازي
: 4-1پرش فركانس105….…..………………………….………..…………..................
:4-1-1مفاهيم پرش فركانسي105……..…………………………..………..………….....
: 4-1-2تواليپرشفركانسي106……....………………………….………..…………......
:4-1-3دليلبكارگيريپرشفركانسي107……...…………………………..………..…….
:4-1-4بكار گيريپرشفركانسيدر………..………………………………..…. BTS 108
:4-1-5 ساختار سخت افزاري BTSبراي تكنيك پرش فركانسي….…………………………108
: 4-1-5-1پرشفركانسيباندپايه……….……….………………………..…………109
: 4-1-5-2پرشفركانسيتركيبي……………….………………………..………….110
: 4-1-6بكارگيريپرشفركانسيدر….…………….…………………………...MS112
:4-1-7پارامترهايپرشفركانسي………………..………………………..…………112
:4-2فيچربالانسترافيكي………………..………………………..……………….113
: 4-2-1فيچر ……………….………………………..…………................CLS113
: 4-3نيمنرخ……………….……………………..………………..…………..120
بخش پنجممديريتعملكردشبكه وشاخصهايشبكه
:5-1سيكلمديريتعملكردشبكهدرفرآيندبهينهسازي…………………..……………..123
: 5-1-1طراحياوليهشبكهوپيادهسازيآن…………………..……………………..…124
:5-1-2مونيتوركردنشبكه…….……………...………………………..…………..124
:5-1-2-1سطوحمختلفبرايمونيتوركردنشبكه……..………….….…………………124
:5-1-2-2معيارهاياندازهگيريعملكردشبكه……..…………….……………………..125
:5-2روشهاياندازهگيريعملكردشبكه………..…………..……………………..…...126
: 5-2-1درايوتست…....……………….……………………..……………...……..127
: 5-2-2ديتاي..…………………..……………………..……………….....OMC129
:5-2-3پروتكلآناليزر…...…….…………..……………………..……………….....129
:5-3آناليزديتاي OMCوديتايدرايوتست……..……………..……………………….129
:5-3-1آناليزديتاي…..………………..……………………..…………....... OMC129
:5-3-2آناليزدرايوتست….….……………..……………………..……………......130
: 5-4تعريف…..……………….……………………..………….......... BSS KPI131
: 5-4-1درصدموفقيتبرقراريمكالمه…..……………….……………………..….…131
:5-4-2درصدقطعيمكالمه ….……………….....……………………..…………...131
:5-4-3درصدموفقيتمكالمه….…….………….……….……………..…………....131
: 5-4-4درصدموفقيتدستبهدستدادنمكالمه….………………..……….…………132
: 5-4-5درصدخطادستبهدستدادنمكالمه…….…………….……….…………….132
:5-4-6درصدانسدادكانالترافيكي……..……………………...……………..………132
:5-4-7درصدانسدادكانالسيگنالينگي….………………………...……………..……133
5-4-8:درصدقطعيارتباطبراساسافت مسير راديويي….………………………………..133
:5-4-9درصدخطاتخصيصكانال ترافيكي.……..………………………..…………..…133
:5-4-10درصدموفقيتتخصيص كانال ترافيكي……..………………………..………….134
بخشششمتعريف مشخصاتشبكهوشناساييمشكلاتشبكه
:6-1مشخصاتشبكه…...…………………………..…………..……………..…….136
:6-1-1مقدمه……...………………………..…………..…………………………136
: 6-1-2پوشش………………………………..…………..…………............. BSS137
:6-1-2-1بالانسسلولها…..……………………..…...……………..……………..137:6-1-2-2آرايشوساختارآنتنها………………………………..…………..…………138
:6-1-2-2-1تنظيمآرايشآنتنها…………...…………………..…………..………….138
:6-1-2-2-2تيلتآنتنها ……….…..……………….....…………..………………...139
:6-1-2-2-3دايورسيتيآنتنها…….…….……………..……..…………..…………...140
6-1-2-2-4دايورسيتيمكاني141……..…………………………………..………….......
6-1-2-2-5 دايورسيتيپلاريزاسيون….……….…………………….………..………..141
:6-1-2-3راندمانوعملكردتجهيزات142…………………………………..………..……..
: 6-1-3ظرفيت………...……………………….………..…………..............BSS142
:6-1-4كيفيتسرويس ……..………………………….………..………….(QOS)143
:6-2پارامترهاياصليكيفيتسرويس……...…………………………..………..(QOS)143
:6-2-1نرخقطعيمكالمات …………………………………..………..……...(DCR)144
:6-2-2بلاكينگ…………………………………..………..………………………144
:6-2-3راندمانترافيكيياارلانگ……….……………………. (Teraffic Throughput) 145
: 6-3شناساييمشكلاتازطريقشاخصهاي…………..………………………… KPI146
:6-3-1درصدموفقيتبرقراريمكالمه…………….…………………………. (CSSR) 146
:6-3-1-1عدمدسترسيبه……..……...……………………………..……SDCCH 147
: 6-3-1-2خطايتخصيصكانالترافيكي………....…..………(TCH Assign Failure) 147
: 6-3-2درصدبالايقطعيمكالمات ……………….………………………….(DCR ) 148
6-3-2-1:قطعيدرجهتخطاي………..………………………………....Handover 148
:6-3-2-2پائينبودنقدرتدامنهوكيفيتسيگنال………….…..………………………. 148
:6-3-2-3تداخلحاصلازنزديكبودنكانالفركانسيياهمكانالبودن………………..…….149
:6-3-2-4عدمبالانسترافيك………………..…………………………..…………...149
: 6-3-3درصدبالايخطاي……………….………………………..(HFR) Handover149
:6-3-3-1تداخلشديدرويهمسايگيياكمبودكانالدرسلولهمسايه علائم………...…….….150
:6-3-3-2مشكلاتپارامترهايديتابيسي…….….……..………………………………..150
: 6-3-4درصدبالايبلاكينگ….…...………………( SDCCH Congestion) SDCCH150
:6-3-5درصدبالايبلاكينگ…..……..……..………………(TCH Congestion) TCH151
فصلهفتمالگوريتمبهينهسازيو ارائهراهحلبراي بهينهكردنشاخصها
: 7-1كلياتوپيكرهرويهبهينهسازي……...………….………………………………..154
……………...…………………………..…………..........Network Audit : 7-2156
:7-3فلوچارتروندبهينهسازي…………...…..……..……………………..…………157:7-3-1تشريحفلوچارتفعاليتبهينهسازي……….…..…..……………………………..157
:7-3-1-1شروعفعاليتبهينهسازي…….………..…………………………..………..157
:7-3-1-2تشخيصوحلمشكلاتسختافزاري…..……..…….………………………...158
:7-3-1-3شناساييوحلمشكلاتهمسايگي…………..…..……………………………159
:7-3-1-4شناساييوحلمشكلاتفركانسي…………..…..…………………………….159
منابع
منابع……..…………………………………..…………………………...……..162
ضمائم
الف : پارامترعموميسلول………………………………………………..…………..164
ب : پارامتر C 2 براي…………...…………………………………cell Reselection169
پ : پارامترهايفراخواني………………………………………………..…………...174
ت : پارامترهايهمسايگي…..…………………………………………..…………...178
ث : پارامترهاي……….…..……………………………..…………......... BA List180
ج : پارامترهاي…..…..…………………………………..…………......Handover181
چ :جدولارلانگ……….…………………………………..…………................B191
خ : مشخصاتآنتنهايكاتراين………..…..……………………..………..…………...195
فهرست جداول
بخش اول مقدمهايبرساختارشبكهGSM
جدول(1- : (1 ليستفركانسهاي…….……….………………………..……… GSM12 جدول(1-2) كانالهايمنطقيدر location Uodating و………....…………...……... MTC29بخش سوم : پارامترهاي GSM درمد Dedicated و Idle
جدول: (1-3) انواعپيغامهاي BCCH………………………………………………52 جدول: (3-2) اندازهگيريهايسيگنالدريافتي……………….………………………… 76جدول: (3-3) اندازهگيريهايكيفيتدريافتي …………………………………………76جدول: (3-4) كلاسقدرتگوشي MS ………………………………………………79 جدول: (3-5) كلاسقدرت BTS……………………………………………………80جدول: (3-6) كلاستواندرباندهاي 900 و 1800 براي MS و…….………………… BTS 81
فهرست شكل ها
بخش اول مقدمهايبرساختارشبكهGSM
شكل: ( 1-1) معماريشبكه……………………………………..…………...... GSM 6
شكل(1-2): ساختار………………………………………..…………......…......NSS10
شكل (1-3): ساختارBSS ………........………………………………..…………......10
شكل : (1 -4) فاصلهفركانسيبينمسير Downlink و Uplink……….…....…………......12
شكل1 -5) ): نواحيشبكه………..………………………………..………...... GSM 12
شكل1-6)): شبكهسلولارباتكنيك ………………………………… Frequency Reuse 14
شكل(1-7): دياگراممدولاسيونGMSK………..………………………..…………......25
شكل: (1-8) تكنيكمدولاسيون QPSK كهدر GSM استفادهميشود…………………...... 26
شكل(1-9) تصويريازشيارهايزمانيبرايكانالفيزيكي…………………….…………...... 27
شكل: (1-10) ساختاركانالهايمنطقي……………………………………………...... 27
شكل: (1-11) جهتانتشارامواج………………………………………..…………...... 30
شكل(1-12) انواعپلاريزاسيونامواج ……………………………………..…………......30
شكل: (1-13) اثرمحيطرويانتشارامواج ………………………………..…………......32
شكل(1-14) مدلاكومارا- هاتا ………..………………………………..…………......33
شكل (1-15) بودجهتواندرمسير…….……………………..…………......Downlink 34
شكل (1-16) بودجهتواندرمسير ……………………………..…………......Uplink 35
بخش دوم تعريفبهينهسازي والگوريتمفرآيند بهينهسازي
شكل : (2-1) فلوچارترويهمديريتعملكردوبهينهسازي…………...……..…………...... 41
شكل : (2-2)فرايندوخطمشيبهينهسازي……….……………………..…………...... 41
شكل (2-3): فازبررسيشبكهبرايفرايندبهينهسازي…………………………………...... 42
بخش سوم : پارامترهاي GSM درمد Dedicated و Idle
شكل : (3-1) آرايشكانال…………..…………………………..…………...... BCH 50
شكل:(3-3) الگوريتم Cell Reselection درانتخابميكروسلول………………………...... 56
شكل: (3-4) بروزرسانيمكان…………………………………....……..…………...... 60
شكل: (3-5) بروزرسانيمكانبصورتاتوماتيك…………………………….…………...... 60
شكل: (3-6)الگوريتم……….…..……………...……………..……...... IMSI Attach 64
شكل:(3-7) الگوريتم………….……………………………..……...... IMSI Detach 65
شكل(3-8) :الگوريتم…………………………………………......Location Update65
شكل: (3-9) الگوريتم……….……….…………. Cell Measurement And Handover 66
شكل:(3-10) جبرانسازيتاخيرانتشارباتنطيم…………...…………….………...... TA71
شكل:(3-11) ايجادتاخيربينبرستهايدردسترسبرايجبرانتاخيردردريافتديتااز MS ها ..…72
شكل:(3-12) اندازهگيريروي…………………………………………...... SACCH 75
شكل: (3-13) گزارشاندازهگيريدر………………..………..…………...... Dedicate 77
شكل: (3-14) كنترلتوانوفقي………………………………………..…………...... 80
شكل: (3-15) تريگرهايكنترلتوان……………...……………………..…………...... 82
شكل: (3-16) سطوحتريگركنترلتوانوفقي……………………………..…………...... 83
شكل: (3-17) انتقالغيرپيوستهيا………………….……………..…………......DTX 85
شكل: ( 3-18) فريمهاي………………...…………........………..…………...... SID 86
شكل: (3-19) دريافتغيرپيوستهيا………...………........………..…………...... DRX87
شكل: (3-20) تقدم ………………...………..………..…………....