WCDMA无线网络优化技术毕业设计论文.docx
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WCDMA无线网络优化技术毕业设计论文.docx
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WCDMA无线网络优化技术毕业设计论文
毕业设计(论文)
WCDMA无线网络优化技术
毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺:
所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:
日 期:
指导教师签名:
日 期:
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:
按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:
日 期:
学位论文原创性声明
本人郑重声明:
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:
日期:
年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:
日期:
年月日
导师签名:
日期:
年月日
注意事项
1.设计(论文)的内容包括:
1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)
2)原创性声明
3)中文摘要(300字左右)、关键词
4)外文摘要、关键词
5)目次页(附件不统一编入)
6)论文主体部分:
引言(或绪论)、正文、结论
7)参考文献
8)致谢
9)附录(对论文支持必要时)
2.论文字数要求:
理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括:
任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。
4.文字、图表要求:
1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写
2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画
3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印
4)图表应绘制于无格子的页面上
5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档
5.装订顺序
1)设计(论文)
2)附件:
按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订
指导教师评阅书
指导教师评价:
一、撰写(设计)过程
1、学生在论文(设计)过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□优□良□中□及格□不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□优□良□中□及格□不及格
4、研究方法的科学性;技术线路的可行性;设计方案的合理性
□优□良□中□及格□不及格
5、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况
□优□良□中□及格□不及格
二、论文(设计)质量
1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?
□优□良□中□及格□不及格
三、论文(设计)水平
1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意?
设计是否有创意?
□优□良□中□及格□不及格
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩:
□优□良□中□及格□不及格
(在所选等级前的□内画“√”)
指导教师:
(签名)单位:
(盖章)
年月日
评阅教师评阅书
评阅教师评价:
一、论文(设计)质量
1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?
□优□良□中□及格□不及格
二、论文(设计)水平
1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意?
设计是否有创意?
□优□良□中□及格□不及格
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩:
□优□良□中□及格□不及格
(在所选等级前的□内画“√”)
评阅教师:
(签名)单位:
(盖章)
年月日
教研室(或答辩小组)及教学系意见
教研室(或答辩小组)评价:
一、答辩过程
1、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情况
□优□良□中□及格□不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□优□良□中□及格□不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□优□良□中□及格□不及格
二、论文(设计)质量
1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?
□优□良□中□及格□不及格
三、论文(设计)水平
1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意?
设计是否有创意?
□优□良□中□及格□不及格
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
评定成绩:
□优□良□中□及格□不及格
教研室主任(或答辩小组组长):
(签名)
年月日
教学系意见:
系主任:
(签名)
年月日
毕业设计(论文)任务书
题目名称
WCDMA无线网络优化技术
设计(论文)的主要内容和要求
主要内容:
掌握WCDMA无线网络优化的原理,选取典型案例进行优化分析。
要求:
研读所推荐的参考书及相关资料,做好记录。
保证足够的毕业设计时间。
按时答疑,解决设计中出现的各种问题,按时完成毕业设计。
推荐参考文献
《WCDMA系统原理与无线网络优化》
《WCDMA无线网络规划与优化》
《WCDMA网络掉话问题分析及优化》
《WCDMA网络优化中的典型问题》
预期目标和成果形式
通过查阅资料,已经基本掌握WCDMA无线网络优化的原理、流程和方法,再加上老师的细心指导,相信本课题所涉及的问题能得到解决,最后对典型案例进行分析,给出优化方案,实现预期目标。
起止时间
2011年9月20日至2012年4月30日
指导单位
指导教师
年月日
审核意见
审核签名
年月日
电子科技大学中山学院毕业设计(论文)成绩评定表
设计(撰写)过程
评语:
WCDMA是当前移动互联网的热点技术。
李荣克同学在毕设过程中认真学习了WCDMA网络的优化理论,并在联通老师的指导下,研习了实际的工程实例。
论文文理流畅,有较为详实的实例支撑优化理论,是一篇合格的毕设论文。
指导教师:
王桓
2012年05月02日
成绩
82
论文评阅
评语:
评阅教师:
年月日
成绩
论文答辩
评语:
答辩组长:
年月日
成绩
总分
审核人:
年月日
WCDMA无线网络优化技术
摘要
随着网络优化工作重要性的日益体现,网络优化的技术也不断地得到改进和发展。
WCDMA无线网络优化主要是通过调整各种相关的无线网络工程设计参数和无线资源参数,满足系统现阶段对各种无线网络指标的要求。
WCDMA网络的自干扰和移动特性决定了其优化的核心是遵循WCDMA的基本原理,控制覆盖,降低干扰,而它的多业务特性加之HSDPA的无线宽带特性使它与传统的2G网络的优化非常不同,其优化领域更广,相互关联的关系更复杂。
由于WCDMA是一个自干扰系统,存在远近效应、导频污染等问题,有必要进行网络优化,使系统性能得到不断改善,提供最优服务质量,即获得最佳覆盖,良好的信号强度,最佳通话质量和最低掉话率,为了确保网络运行质量和性能的稳定及平稳提高,不断调整参数并兼顾其指标,使网络达到一种动态平衡运行在最佳状态。
本文描述了WCDMA无线网络优化的流程与方法,重点讲述了UMTS无线优化的一些参数调整,通过对案例做一个初步的探讨来了解WCDMA网络优化,并验证了优化工作对无线网络的性能改善。
关键词:
WCDMA;网络优化;UMTS
WCDMANETWORKOPTIMIZATION
Abstract
Withtheimportanceofnetworkoptimizationbeingshowedoutincreasingly,itstechnicalhasbeingimprovedanddevelopedcontinually.WCDMANetworkOptimizationistomeetthesystemrequirementsofvariouswirelessnetworkindexbyadjustingthevariousrelevantdesignparametersofwirelessnetworkengineeringandradioresourceparameters.ItsoptimizedcoreistofollowthebasicprinciplesofWCDMA,controlthecoverandreducetheradiofrequencyinterference.Itisdifferentfromtheoptimizationofthetraditional2Gnetworksbecauseofitsmulti-servicefeaturesandcharacteristicsofHSDPAwirelessbroadband.
WCDMAisaself-jamsystemwhichbringstheproblemsofnear-farproblemandpilotchannelpollution.Sooptimizationisnecessarytheaimofwhichistoimprovethesystemperformancestepbystepandinfinitelyapproachthegroovestatofthenetwork.Sowecanmeettheneedsofsustainingchangesanddevelopingservicerequirementsandprovidethebestservicequality.Inordertoimprovethequalityandstabilityofnetworkoperation,Wecanaccordingdifferentsituationstodealwiththeproblemsandadjusttheparametersbytalkingintoaccountotherindicators,theultimategoalistomakethenetworkkeepadynamicequilibrium.
Keywords:
WCDMA;networkoptimization;UMTS
1绪论
1.1课题背景
WCDMA是英文WidebandCodeDivisionMultipleAccess(宽带码分多址)的英文简称,是一种第三代无线通讯技术。
随着全球3G商用网络的不断增加以及移动互联网的面世,移动通信正逐渐成为人们的一种生活方式,移动电话所扮演的不仅仅是在移动时一人通话的角色。
作为3G三大主流标准之一的WCDMA技术标准,W-CDMAWidebandCDMA是一种由3GPP具体制定的,基于GSMMAP核心网,UTRAN(UMTS陆地无线接入网)为无线接口的第三代移动通信系统,目前其在全球的商用进程已全面展开。
1.2WCDMA网络概况
WCDMA是3G技术中应用最为广泛的无线接入技术,拥有完善的产业链,同时技术演进和快速发展的终端市场也促进了WCDMA产业的发展。
从3G标准进展看,WCDMA仍处于领先地位,截止2008年6月全球用户数已经突破2.5亿。
从发展区域看,WCDMA发展热点正由亚太地区向欧洲转移,欧洲用户数已超过亚太地区。
作为WCDMA技术发展的代表性国家,日本和韩国在WCDMA的发展和应用上起到了先锋作用。
在3G三大主流标准中,支持WCDMA标准的企业最多,包括大多数世界著名的移动通信设备厂商,如华为、中兴、爱立信、诺基亚、西门子、阿尔卡特、摩托罗拉、北电网络以及三星、NEC、富士通等。
1.3WCDMA标准的提出和商用情况
随着3G商用网络推出的增多,3G网络已经被越来越多的中国移动通信运营商提到议事日程上来。
GSM由于其优越的开放标准及其良好的兼容性,得到了长足发展,已经成为第二代移动通信的主要标准并吸收了全球70%的移动用户。
随着数据业务的普及及互联网的发展,终端移动用户对业务种类的多样性,以及数据传输速率的要求也相应提高。
第三代移动通信标准UMTS应运而生,作为第三代移动通信标准之一的WCDMA由于其良好的兼容性和可发展性,是目前GSM网络的自然演进,得到广大运营商的青睐
关于WCDMA业务,从不同的角度(例如用户、商业模型、技术实现)出发有不同的分类方式,但业务的最终消费者是用户,从用户需求的角度来看,主要业务模式如图1.1-2所示。
从目前各国运营商业务推广和市场发展情况来看,如本和韩国是全球3G发展最为成熟、市场规模也是最大的国家。
日本和韩国是以预科类业务为主;欧洲则主推出视频业务和数据业务,交易业务和音乐类业务的使用也大幅提升,此外,手机电视业务也被普遍看好;美国3G业务发展情况相对落后,缺乏全国范围的3G网络,因此3G业务还没有流行;港台方面,基础语音业务仍然是广泛流行的业务,目前3G的业务略显单调,用户对于3G业务的兴趣尚有待开发。
1.4WCDMA无线网络优化技术的意义
WCDMA网络优化的主要目标主要是无限趋近网络的最佳工作状态,尽可能通过网络性能提高满足不断变化和发展的业务需求,使系统性能得到不断完善,提供最优的服务质量,即获得最佳覆盖、满意的信号强度、最佳的通话质量和最低的掉话率等。
WCDMA所提供的可变速率,多业务能力,为运营商提供了坚实技术平台以及广阔的市场空间,但同时也为网络优化带来了很大的挑战。
由于WCDMA要提供可变速率的多业务能力,又要考虑网络的可兼容性和扩展性。
故和GSM相比,其网络复杂程度大幅增加,复杂程度也就更加困难。
特别在无线接口方面,业务的不同对空中接口提出了许多新的要求。
因此为了更好的管理和使用网络,WCDMA引用了许多新的技术及特性,这些和GSM都大不相同,相应的WCDMA网络优化也不同,需要考虑的因素也更多,复杂度大为增加。
网络优化主要分为三类:
工程优化,单站优化和运维优化,其中单站优化可以分为基站簇优化和全网(区域)优化。
WCDMA网络中覆盖、容量和通信质量三种性能密切相关,容量增加将影响覆盖质量,网络性能难于预测。
由于WCDMA所支持的各种业务具有不同的特性,因此系统负荷和小区特性难于评估。
这就对系统设计和优化提出了更高的要求,随着网络的增长,覆盖和容量的优化将更加关键。
1.5课题完成的意义和主要内容
网络的高速发展必然会带来一些问题,无论是初期建设阶段,还是过渡阶段或稳定的运营阶段,都离不开网络优化工程。
因此,如何实现网络资源的合理配置,提高网络的服务质量;如何解决网络中出现的各种问题,改善网络的运营环境,解决网络的安全问题,使网络运营在最佳状态,是CDMA网络优化工程的关键问题。
要充分发挥CDMA网络的技术优势,网络优化是一个非常重要的技术环节。
网络优化就是根据系统的实际表现,系统的实际性能,对系统进行分析,在分析的基础上通过对系统参数的调整,使系统系统性能得到逐步改善,达到现有的系统配置下提供最优的服务质量。
无线网络进行规划时一般采用适当的射频传播模型、天线类型及地形等,然而影响天线传播的因素很多,规划者不可能将这些所有因素都考虑进去。
因此需要在整个网络覆盖范围内对接收射频功率大小、FER(误帧率)接入失败率等进行测量,也就是路测。
在RF(射频)优化阶段的主要任务是在优化无线覆盖的同时进行临区优化和软切换比例控制,并解决路测过程中与RF相关的切换失败和掉话问题。
通常RF优化要经过数据采集、数据分析、优化调整和网络验收这几个过程。
数据采集后要进行性能分析。
性能分析有两个主要目的:
第一个是对采集的数据进行统计以确定系统是否满足验收的最低要求,如掉话率等;另一个目的是对个别的失败案例进行分析以查明原因。
网络优化是一种持续性工作。
建网初期,由于话务量较小,通过路测进行优化的过程一般要重复多次。
随着用户的增加,还应该充分考虑网络维护中心记录的各种数据,对网络进行优化。
这种连续不断的优化对CDMA系统尤为重要,因为CDMA是干扰受限的通信系统,随着用户数量的不断增加,网内的干扰随之增加,并且外部环境也不断改变,因此需要不断修改某些网络参数以保证网络在各方面有较好的性能,根据处理路测数据处理后生成的统计数据,找出事件失败的原因和网络的具体问题。
本文主要研究WCDMA网络无线子系统的优化,阐述一些系统参数的意义和调整。
介绍了覆盖优化、临区列表优化和导频优化。
2WCDMA系统概述
2.1WCDMA系统结构
UMTS(UniversalMobileTelecommunicationSystem,通用移动通信系统)是采用WCDMA空中接口技术的第三代移动通信系统,通常也把UMTS系统称为WCDMA通信系统。
UMTS系统采用了与第二代移动通信系统类似结构,包括无线接入网络(RadioAccessNetwork,RAN)和核心网络(CoreNetwork,CN)RAN处理所有无线有关的功能而CN处理UMTS系统内所有的话音呼叫和数据连接,并实现与外部网络的交换与路由功能。
CN从逻辑上分为电路交换域(CircuitSwitchedDomain,CS)和分组交换域(PacketSwitchedDomain,PS)。
UTMS(UMTSTerrestrialRadioAccessNetwork,UMTS陆地无线接入网)、CN和UE(Equipment,用户设备)一起构成了整个UMTS系统其系统结构如图2-1所示:
图2-1UMTS系统结构图
根据3GPR99标准,UE和UTRN由全新的协议构成,其设计基于WCDMA无线技术,而CN则采用了GSM/GPRS的定义。
这样便于实现网络的平滑过度,此外在第三代网络建设的初期可以实现全球漫游。
图2-2UMTS网络单元构成
从2-2图中的UMTS系统网络构成示意图中可以看出UMTS系统的网络单元包括如下部分:
UE
UE是用户终端设备。
它主要包括射频处理单元,基带处理单元、协议栈模块以及应用层软件模块等。
UE通过Uu接口与网络设备进行数据交换,为用户提供电路域和分组域内的各种业务功能包括普通话音、数据通信、移动多媒体、Internet应用(如E-mail、WWW浏览、FTP等)。
UE包括两部分:
ME(MobileEquipment,移动设备)提供应用和服务
USIM(UMTSSubscriberModule)提供用户身份识别
UTRAN
UTRAN是陆地无线接入网,分为基站(NodeB)和无线网络控制器(RNC)两部分。
NodeB是WCDMA系统的基站(即无线收发信机),包括无线收发机和基带理部件。
通过标准Iub接口和RNC互连,主要完成UU接口物理层协议的处理。
他的主要功能是扩频、调制、信道编码及解扩、解调、信道解码,还包括基带信号和扩频信号相互转换等功能。
NodeB由RF收发放大、射频收发系统(TRX)、基带部分(BB)、传输接口单元、基带控制部分这几个逻辑功能模块构成。
RNC
RNC完成连接建立和断开、切换、宏分集合并、无线资源管理控制等功能。
具体如下:
执行系统信息广播与系统接入控制功能;
切换和RNC迁移等移动性管理功能;
宏分集合并、功率控制、无线承载分配等无线资源管理和控制功能。
CN
CN负责与其他网络的连接和对UE的通信和管理。
主要功能实体如下:
1)GMSC/VLR
MSC/VLR是WCDMA核心网CS域功能节点。
他通过Iu-CS接口与UTRAN相连,通过PSTN/ISDN接口与外部网络(PSTN、ISDN)等相连,通过C/D接口与HLR/AUC相连,通过E接口与其他MSC/VLRGMCS或SMC相连,通过CAP接口与SCP相连,通过Gs接口SGSN相连。
MSC/VLR的主要功能是提供CS域的呼叫控制、移动性管理鉴权和加密等功能。
2)GMSC
GMSC是WCDMA移动网CS域与外部网络之间的网关节点,是可选功能节点。
他通过PSTN/ISDN与外部网络(PSTN、ISDN、其他PLMN)相连,通过C接口与HLR相连,通过CAP接口与SCP相连。
GMSC的主要功能是充当移动网和固定网之间的移动关口局,完成PSTN用户呼移动用户时呼入呼叫的路由功能、承担路由分析、网间接续、网间结算等重要功能。
3)SGSN
SGSN(GPRS业务支撑节点)是WCDMA核心网PS域功能节点。
他通过IU_CS接口与UTRAN相连,通过GN/GP接口与GGSN相连,通过GR接口与HLR/AUC相连,通过GS接口与MSC/VLR,通过Ge接口与SCP相连,通过Gd接口与SMS-GMSC/SMS-IWIMC相连,通过Ga接口与CG相连,通过Gn/Gp接口与SGSN相连。
SGSN的主要功能是提供PS的路由转发、移动性管理、会话管理、鉴权和加密等功能。
4)GGSN
GGSN(GPRS网关支持节点)是WCDMA核心网PS域功能节点。
通过Gn/Gp接口与SGSN相连,通过Gi接口与外部网络(Internet/Intranet)相连.GGSN提供数据包在WCDM
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