第一篇：高速铁路鹰潭段移动通信信号覆盖优化初探与实践
江西通信科技
文章编号：10090940(2007)04003305
摘要：自2007 年4 月18 日起，中国铁路正式实施第六次提速，CRH 动车组“和谐号”列车正式开通，我省铁路网在浙赣线开通了时速超过200 公里的“和谐号”高速列车，为了保证用户在提速后的通信质量保持不变甚至有所提高，我们针对基站覆盖等特点，在前期完成了铁路沿线主覆盖小区摸底等前期准备工作的前提下，对高速铁路覆盖进行了优化，取得了良好的效果。关健字：高速铁路基础覆盖网络优化 奥f 尹一福，」局速铁路鹰潭段移动通信信号覆盖优化初探与实践 殷圳桥中国移动通信集团鹰潭分公司网络部鹰潭335000
一、背景概述
自2007 年4 月18 日起，中国铁路正式实施第六次提速，CRH 动车组“和谐号”列车正式开通，我省铁路网在浙赣线开通了时速超过200 公里的“和谐号”高速列车，由于CRH 车体密封性好、损耗高，列车速度快等原因，车厢内通信质量明显下降。针对此情况，我公司前期在保障高速铁路沿线网络覆盖和质量方面进行了一定的优化和建设工作。
为进一步提供高速铁路网络质量，依据集团公司第三方测试的要求，根据本地实际情况，综合运用各种优化手段，结合工程、日常优化以及省公司组织进行的集中优化工作，切实提高高速铁路的网络质量方面进行一些有益的探索。
二、现状简介
浙赣铁路在鹰潭境内有68 公里，东接上饶市，西连抚州地区，自东往西依次穿越贵溪市、月湖区、余江县三个城区。
根据初步路测结果分析显示，浙赣铁路沿线小区共115 个，其中定向主控小区70 个，全向站主控小区5 个，非主控小区40 个，铁路沿线连续的主控LAC 区4 个。现网的铁路覆盖大多采用城乡基站兼顾铁路覆盖的形式，在低速情况下可以满足覆盖要求，但提速后往往不能满足要求，主要表现为：
＊覆盖深度达不到要求，无法达到切换边缘信号强度一62dBm（车体外）的要求。＊小区重选切换混乱。由于重叠覆盖区不够，小区重选和切换滞后于信号衰减速度，造成无法占用最强信号，进一步恶化了覆盖。提速后的动车组与特快列车路测测试对比情况： 浙赣铁路一接通率一里程覆盖率一话音质量一MOS 鹰潭段（长沙鹰潭段（杭州鹰潭段（南昌鹰潭段（上海 杭少、11 和谐号）1 100 00 % 1 97 32 % 1 92 23 % 1 3 17 长沙和谐号）1 94 44 % 1 98 45 % 1 94 67 % 1 30 , 上海特决）1 97 03 % 1 99 30 % 1 95 · 23 1 3 33 南昌特［A）一97。％一99 ' 9 ％一9 5 84 ％一33 , 收稿日期：20071101.2007 年4 期令建设维护令
三、面临的问题
提速后由于高速封闭列车“和谐号”速度达到200 公里／小时，车厢封闭性好、时速快、信号衰减较大，对移动网络的质量造成较大的影响，接通率下降、话音质量下降、里程覆盖率下降、掉话率明显上升，其他语音与数据业务指标均有不同情况下降，主要指标变化情况如图表一所示。网络信号质量的下降，客户的对比感知明显，急需对高速列车进行高质量的网络性能优化。对提速后出现的指标情况进行深入的分析，运行在高速列车上的手机用户进行通信时，由于受到高速移动过程中的快衰落、多普勒效应、列车材质对无线信号衰减以及无主控覆盖小区的影响，往往容易发生小区重选切换混乱，无法接通，掉话等现象。
另外，铁路沿线涉及的位置区过多，在鹰潭境内的铁路长度较短，穿过三个境内城区，境内四个LAC 区，在LAC 边界处又会由于大量位置更新而造成SDCCH 溢出。
根据高速铁路车辆的特点，分析出面临的以下需要调整与改善几个关键方面：无线网络的基础覆盖、天线规划、LAC 区规划、信号强度、接入控制、切换控制、干扰控制等。
运营速率200 公里／小时，折算等于55 米／秒，可以计算出相邻主控小区的最小重叠覆盖距为550 米。
(2）话务测算与小区载频配制建议
CRH 的标准配置为8 节车厢，额定载客人数为600 人次，但在运输旺期也有由2 列CRH 合并组成16 节车厢，这样用户人数就达到1 200 人。按照目前移动客户普及率80 ％计算，则这样一列满员CRH 的移动用户为960 人。以每用户0.0125ERL 计算，则将带来12ERL 话务，考虑到还有GPRS 业务及10fo 的话务呼，查ERLB 表可得需要24 个TCH，主控小区需要配置4 个TRX 才能承载。因此，建议铁路沿线基站小区配置为4TRX。另外，考虑到站台及位置区边界小区需要一定的SDCCH 信道作位置更新，这些小区的载频配置建议值为6 个TRx。2、天线规划
由于铁路属于狭长地形场景覆盖，并且铁路沿线小区基站 BTS 一CELL
四、调整与改善网络质量的几个常用的关键方面需要调整与改善几个关键方面：无线网络的基础覆盖、天线规划、LAC 区规划、信号强度、接入控制、切换控制、干扰控制等。、无线网络的基础覆盖
主要是调整好各相邻主控小区的重叠覆盖，做好重叠覆盖距离估算。
根据实际地理条件与铁路沿线可能有一定距离，因此根据实际情况需要选择不同的天线并设置天线参数。应根据实际天线的性能参数、天
(1）和谐号列车时速与重叠覆盖距离相邻主控小区重叠覆盖示意见右图所示，BC 段为两小区重叠覆盖距离。在列车均速行驶时，按照其
线架设高度和倾角大小，或者更换天线，通过计算和实测确定天线的最终覆盖范围，保持相邻主控小区的重叠覆盖，保持好车内有足够的信号强调。3、覆盖信号强度需求 根据高速铁路的运行特点，采用通用传播模型和列车运行速度、基站距离等参数定量分析铁路线覆盖信号强度标准。(1）相邻小区的重叠区域
根据集团的测试结果，按照200 公里／小时的高速计算，小区的双向重叠覆盖区要达到550 米。
(2）小区主覆盖区距离 根据集团的测试结果，按照200 公里／小时的高速计算，满足GPRS 数据传输时间不少于75 %，则小区的主覆盖距离要达到国
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444 米。
(3）切换边界信号强度要求
根据移动集团公司对CHR 车体的测试发现CRH 列车车体衰耗不足ldB，车厢内空间衰耗约为14dB。
铁路覆盖事实上采用城乡基站兼顾铁路覆盖的形式，在低速情况下可以满足覆盖要求，但提速后往往覆盖深度达不到要求，如要求车厢内提供用户通信的电平值要达到一85dBm 以上，则在车体外需达到切换边缘信号强度一62dBm 的覆盖要求。4、LAC 区的设置
高速铁路覆盖的目的除了加强铁路沿线手机信号外，另一个重要的原因就是优化铁路沿线位置区设置，根据现网覆盖和寻呼量等情况适当减少覆盖铁路的LAC，合理的位置区设置可以减少铁路沿线移动网的位置更新量和路由区更新量，提高无线接通率。
高速铁路覆盖可以将各BSC 挂载于同一MSc 和sGsN 下，从而可以为各不同的BSC 设置统一的LAC 和RAC 参数。考虑到铁路跨市边界处，也必定出现位置区和路由区边界，该处的位置更新解决方案要通过增加边界基站TRX 的数目，以此来增大SDCCH 信道设置来解决。我们建议的边界基站载频配置数为6TRX。5、接入、切换、干扰的控制
考虑到铁路沿线农村地区的广覆盖，就对铁路的覆盖而言，在沿线近距离还存在部分主控小区的全向基站，在较远距离还存在部分非主控小区的基站。要考虑将非主控小区的干扰减少到不影响列车用户的正常接续和通话，需要将主控小区的全向基站改为对铁路覆盖的定向基站，还需对非主控小区基站进行调整，可调整发射功率、接入电平、覆盖方向、天线角度等，使铁路信号形成一个相的封闭的空间覆盖，确保列车用户的准确接入、切换和通话质量。
和优化：(1）加强覆盖，延长单小区覆盖距离，减少切换重选次数；加强覆盖，延长重叠覆盖区，针对性地进行覆盖调整和补点建设；加强主控小区的覆盖，减小非主控小区对铁路覆盖的影响，改善无线环境；加强主控小区的覆盖，减小非主控小区对铁路覆盖的影响，改善无线环境；尽量加大每个主控小区的覆盖范围（全改定和高增益天线的使用），减少不必要的切换。(2）优化重选切换参数，使重选切换反应更迅速，能及时跟踪信号的衰落变化情况，使手机能够使用最强的信号。尽量减少高速铁路沿线网络的LAC 数量，减少位置更新的数量，提高接通率；降低主控小区之间的切换门限，使得高铁用户尽量驻留在主控小区内，并保持在通话时尽量占用主控小区信号。2、优化措施
通过对高速列车的多次路测结果，对信号序列进行分析，整理出最强信号序列，剔除信号衰减过快、覆盖距离短的小区，结合地图和实际环境，确定各段道路的主覆盖小区。为此要对沿线的覆盖进行较大的调整，包括：(1）对于较大范围的覆盖空洞需要建设新基站进行补充覆盖。在鹰潭贵溪与上饶弋阳交界处，河潭832 和湖山2963 两个基站相距5.3Km，此处属丘岭地带。在路测中出现较大范围的覆盖弱，通话质量差。通过新增外汪基站后上述问题得到明显改善。以下是前后的对比情况： 新增基站前RxLEV 一SUB。
五、实践与优化措施 1、优化方向
为适应高速列车的特点，我们根据前面所述，从加强基础 覆盖着手，结合参数优化调整两个方面对网络进行适应的调整 困
2007 年4 期 ．建设维护．
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(4！减少铁路．盖小区数．形成长距离的主扭盖信号．将报盆距离短二盖衰落快的信号漪理出铁路抽旅退免预，选和切换。
高逻铁路测试中在贵冶生活区56，和九X853 基站之间．由于该地与上饶文界．时常会占上上饶的2965 小区．极有可能在该地出现位，熨新导致呼叫失败．通过与上饶公司协商．将2965 基站降功率．调整5654 及863 与2965 的切换日月飞6 和优先级．避免踌LA 〔 的，选位，更靳和切换
《 2）对于局部的信号混乱的扭益路段关闭个别扭益距离短的t 放站．减少切换．(3）对于现网铁路扭盆小区份共进行天线、发刘功率方面的调盆．增加铁路的扭蓝深度．
为保证交通干线的有效扭落原则上都应把交通干线沿线级侍扭盖墓站均改成定向方式．以有效控制月盆范圈L 以下是东 二 卜翔!LAG 区调整减少LAC 区数，将4 个改为3 个．LAC 划分是网络优化工作的里要内容之一如果LAC 划分过困
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小，则手机发生位置更新量将增加，从而增加系统信令流量，并且在手机做位置更新的同时，由于无法接收到寻呼信息，导致无法被寻呼，从而影响了呼叫接通率；目前鹰潭境内浙赣铁路由5 个BSC 覆盖，分别采用了4 个LAC，其中贵溪使用两个BSC 合用一个LAC，鹰潭市区使用了两个BSC 两个LAC，余江使用一个LAC。跨LAC 位置更新容易造成边界小区的SDCCH 信令负荷过高，同时也会导致呼叫未接通。在铁路测试中，LAC 过多是影响测试指标的主要因素，因此提高呼叫接通率做好铁路沿线LAC 规划和优化工作至关重要，我们决定将鹰潭城区的两个LAC 进行合并，减少LAC 区数量，将4 个改为3 个。
(7）调整主控小区之间的切换控制参数，如开启沿线小区快速平均E 阳；缩短沿线小区平均窗口LDwS 和LUwS 值；降低主控小区之间的切换门限PMRG 和LMRG;提高优选目标切换小区的优先级PR 工；在个别场强快速衰弱导致切换不及时的情况下启用RFD 防止掉话。(8）检查主控小区间的相邻小区关系和切换关系，确保主控小区的相邻小区参数正确无误，并确保相邻主控小区间是双向切换关系（特别注意跨地市的相邻小区关系和切换关系的检查）。非城区主控小区关闭功率控制、DTx、跳频。(9）加强对所有主控小区基站、直放站的检查和维护，要求确保所有主控小区基站、直放站运行稳定，不断站、所有载频工作正常。
优化后通过11 月23 日及11 月改善，达到优秀网络水平。优化后的测试结果表：、效果
日自钡l 结果显示，见下表，指标得到极大的
浙赣铁路一接通率一里程覆盖率一话音质量一MOS 一切换成功率一边界切换测试 鹰潭段（长沙鹰潭段（杭州鹰潭段（南昌鹰潭段（上海 杭州和谐号）110000 % 1 9997 % 1 9583 % 13371 10000 %
长沙和谐号）l ' 00 00 % 1 99 97 % 1 95 54 % 1 3 341 , 00 00 % 薰瑞瑞米汀号黑 00 % 1 00 % 1 00 % 1 00 %
七、结论
在高速铁路的现网调整优化的方法中，我们主要考虑了加强基础覆盖着手，结合参数优化调整的优化思路。我们认为通过这次优化，总结了一些优化的方法 和思路，高速铁路现网的调整和优化，重点解决铁路提速后出现的接通率低和掉 话等现象。所提及的方案通过应用效果明显，表明此方案对于铁路提速后的现网 优化工作建设具有指导性、实用性。我们将继续在己有基础上继续开展工作，将 高速铁路的覆盖做的更加完善。困
第二篇：基于路测的移动通信网络优化分析与实践
基于路测的移动通信网络优化分析与实践
摘 要 本文对驱车路测进行移动通信网络优化的方法进行了总结和分析，探讨了实施驱车路测的数据采集、数据分析以及优化整改等网络优化的具体实施步骤。本文还通过对具体小区通信情况的初测和复测的实例来证实优化方案对问题点的优化效果，对所提出的网络优化方案的可行性和有效性进行了验证。
【关键词】网络优化 驱车路测 网络分析
随着移动网络规模的不断扩大，用户数量的不断激增，在网络中出现了越来越多影响通信质量的问题，这些问题通常表现为：语音质差、未接通、掉话、小区间的切换失败等，问题直接造成了网络通信质量下降，影响了客户对运营商的满意度评价。而无线网络优化（Wireless Network Optimization）作为能够实现采集通信数据、发现和分析网络问题、解决网络问题、提高网络服务质量的通信网络技术，从网络投入使用开始就受到了广泛的关注，目前，网络优化技术已经成为了各通信运营商开展通信技术中一项必不可少的工作。
本文探讨通过实地驱车路测进行网络通信数据采集、数据分析从而进行网络优化的方法。即通过路测发现网络通信问题，进而提出整改方案进行整改以使网络的通信性能得到改善。经过实践证实，驱车路测具有主动、快速发现通信问题，网络信息收集较全面，方便研究人员结合外界环境做出优化整改方案等特点。路测完成优化的实施步骤
驱车路测进行网络优化主要包括以下几个方面的工作：前期准备工作，数据采集过程，数据分析过程以及优化整改过程。如果有条件的，可以在网络进行整改后再次进行驱车复测，以验证整改方案的有效性。现对以上几个方面的工作做简单的介绍。
1.1 前期准备工作
前期准备工作包括设备的准备及信息的准备等。具体的，设备的准备包括：测试手机（作为主被叫用）、GPS全球定位系统、蓝牙适配器、安装有计算机测试软件（本文采用的是TEMS软件）的笔记本电脑、外接电源、通信保障测试车一辆。信息的准备包括：现网基站的数据，如基站的经纬度、天线高度、方位角、俯仰角、天线型号、小区LAC/CI、BCCH/BSIC/TCH频点和跳频方式等；地图的准备；位置信息的准备以及根据测试要求进行测设路线的设计的准备等。
1.2 数据采集过程
数据采集过程是通过手机的测量报告取得相关信息，然后利用专用的路测软件读取接口开放的测试手机的测量信息加以处理，并将测试设备中的GPS的数据融合在一起，从而获得具有特定格式的路测数据。一般来说，测试的内容主要有小区覆盖测试、呼叫通话测试和场强测试。
本文采用爱立信公司开发的TEMS软件完成数据的采集和分析，该软件可以提供全网覆盖测试、特定小区覆盖测试、小区切换性能测试、频率扫描测试、话音信道测试、日常通话测试等功能。驱车进行数据采集时，测试时设定每次呼叫的时长为180秒，呼叫间隔为20秒，一般车速不应超过40公里/小时，同时记录测量数据。
1.3 数据分析过程
利用路测得到的数据可以利用相关的软件再进行处理，进而得到网络优化所需要的各种图表、数据，利用后台对这些图表和数据进行分析，就可以获得无线网络参数和话音质量的相关信息。这些信息包括：基站是否存在拥塞、干扰、掉话等现象；网络覆盖情况，是否存在盲区；小区切换关系、切换次数、切换电平是否正常；下行链路是否有同频、邻频干扰；是否有阴影效应；扇区是否接错位；天线下倾角、方位角及天线高度是否合理；呼叫接通情况，是否存在呼叫不通及掉话等，找出造成这些问题的原因是数据分析的主要任务，为制定网络优化方案和实施网络优化提供依据。
1.4 优化整改过程
根据分析得到的情况，提出合理的整改意见即可交由通信运营商进行网络整改，路测常见问题的分析与解决
路测过程中常见的问题主要有：主被叫掉话、未接通、语音质差、小区切换问题、覆盖问题等。
掉话率是网络测试中的关键指标，一般来说，掉话的原因可能会有以下几种：（1）无线链路计数器超时引起的掉话；（2）因干扰引起的掉话；（3）基站的硬件故障引起的掉话等。解决掉话问题的主要措施有：调整天线的方位角、添加邻区关系、更改服务小区被干扰的频点和对基站进行检测等。
网络测试中另一个重要的考核指标是接通率，接通率反映出了网络的可接入性能，这个指标的优劣影响着用户的使用感受。一般来说，未接通常见的原因有：被叫手机位置更新、被叫手机TCH拥塞、被叫手机SDCCH拥塞、主叫手机TCH拥塞、主叫手机SDCCH拥塞等。解决拥塞的措施包括增加基站或增大邻区的覆盖范围，对被叫手机位置更新引起的未接通的解决措施包括合理设置LAC范围。
在路测中，用户对语音质量的感受可以通过测量得到的Rxqual值来反映：Rxqual值越低，则表明语音质量越好。在实际网络中，影响Rxqual值的因素一般为Rxqual或其他网络参数的切换门限值设定不合理。解决的措施包括添加小区间的邻区关系、更改小区间的切换门限使移动台往更好的小区切换。
小区切换问题也是在路测中经常会出现的问题，小区切换问题通常有三种表现形式：（1）切换失败。引起切换失败的原因很多，例如切换时目标小区无线链路恶化、目标小区拥塞或硬件故障、网络侧数据定义错误、目标小区天线参数设置不合理、目标小区时钟问题、无线干扰问题等均可引起切换失败。（2）切换过频。该现象主要发生在无主服务小区的区域中，当两个或两个以上小区的BCCH信号电平十分接近，没有强势的主导小区时则可能引起频繁切换。解决频繁切换的主要方法有调整周边基站的天线挂高、俯仰角、方位角，调整周边基站功率，调整小区的切换参数等。（3）切换不合理。不合理切换主要是指测试手机在相邻小区电平比服务小区电平高出许多时，不发生切换；相邻小区电平比服务小区电平低很多是，仍然向邻区切换；地理上相邻的小区没有定义邻区导致跨区切换。导致出现切换不合理的最主要的原因是漏定邻区关系或切换参数设置不合理。解决切换不合理的方法是添加小区之间的邻区关系、增大或降低切换门限。
基于路测的网络优化实例
本文实际驱车对南宁市的小区进行了驱车路测，对路测得到的数据进行分析后提出了优化方案并提交给通信运营商进行了整改。以下是对南宁市编号为ZR17403的小区进行驱车路测所完成的网络优化案例分析。
实际驱车对编号为ZR17403的小区进行驱车路测，所得的测试问题描述如下：车行大学路，由东向西行驶，在科园大道附近，被叫占用ZR17403小区通话，信号电平约为-81dBm，话音质量为7等级，检测到有较好的邻区，但因质差无法发起切换，后导致掉话。所得的主被叫信息图分别如图1和2所示，图3给出了初测得到的该小区的MCOM数据库。
从主被叫的信息图并结合小区的MCOM数据库图，对初测得到的信息进行分析，问题点在服务小区的主瓣方向上，虽然信号电平良好，但主被叫都出现了7等级的质差，其中被叫还出现了7等级的连续质差，进而掉话。被叫占用的TCH信道频点为11，C/I值较高，为6.14。可以初步判断此次掉话定是同邻频的干扰所为。对测得的MCOM数据库图进一步分析可以发现，该频点与另一小区56082的12频点、小区26352的10频点邻频，检测到小区26352的信号电平在-47dBm左右，强于服务小区约33dB，邻频干扰严重。
对小区ZR17403的问题点进行分析后，本文提出的解决方案是修改ZR17403小区的TCH频点，将其值从11调整至16。运营商根据该方案对该小区的网络参数进行修改后，对该小区进行复测，所得到的被叫信息图如图 4所示，从图中可见，初测时在同一路段出现的被叫掉话问题进过优化整改后在复测中没有出现，证实了网络优化方案的有效性。结束语
近年来，随着移动用户数的迅猛增长，用户对网络通信质量的要求越来越高，各移动运营商都大规模地开展了以提高用户感知度为目标的网络优化工作。网络优化工作是为了保证在充分利用现有网络资源的基础上，解决网络存在的局部缺陷，最终达到无线覆盖全面无缝隙、接通率高、通话持续、语音质量清晰，保证网络容量能满足用户高速发展的要求。随着移动通信技术向3G时代全面展开，用户对网络的服务质量提出了更高的要求，运营商之间的竞争也变得更加激烈，网络的发展对路测和网络优化工作提出了新的要求，网络优化技术和服务有着更广泛的发展前景。
参考文献
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梁缨（1971-），女，广西壮族自治区北流市人。硕士学位。现为广西大学计算机与电子信息学院讲师。研究方向为无线传感器网络、网络优化和网络管理。
陈恒洲（1988-），男，广西壮族自治区来宾市人。学士学位。研究方向为网络优化、网络管理、无线传感器网络。
作者单位
广西大学计算机与电子信息学院 广西壮族自治区南宁市 530004
第三篇：毕业论文(移动通信中信号的分析与研究)11
移动通信中信号的分析与研究
目录
第一章 绪论...................................................................................................................................2
1.1 移动通信的发展史...........................................................................................................2 1.2 本论文的研究内容...........................................................................................................2 第二章 无线电波的传播...........................................................................................................4
２.1移动通信的传播媒质特点..............................................................................................4 ２.2地球表面均匀大气中的电波传播..................................................................................4 ２.3 传播模型研究分类.......................................................................................................5 ２.4 建立信道模型的意义...................................................................................................5 第三章 MATLAB 软件的功能和特点介绍...................................................................................7
３.1信号在频率域的特性......................................................................................................7 ３.2数字基带通信系统的性能..............................................................................................7 ３.3 常用信号的MATLAB表示...............................................................................................7 第四章 基于MATLAB的信号的分解与合成.................................................................................16 4.1信号分解与合成的原理..................................................................................................16 4.2 MATLAB的仿真研究........................................................................................................16 4.2.1衰落信道..................................................................................................................16 4.2.2接收信号幅度岁距离的变化情况的仿真程序及仿真波形：..............................17 4.2.3 信号包络、自相关函数、多普勒功率谱曲线的仿真程序及仿真波形.............19 4.3信号分解与合成的仿真..................................................................................................21 第五章 论文总结及工作展望.....................................................................................................28 参考文献.........................................................................................................................................29 附录.................................................................................................................................................30 谢辞.................................................................................................................................................31
移动通信中信号的分析与研究
第一章 绪论
1.1 移动通信的发展史
移动通信是当今通信领域内最为活跃和发展最为迅速的领域之一，也是将在21世纪对人类的生活和社会发展有重大影响的科学技术之一。科学技术的发展飞速，电子、电力电子、电气等设备应用越来越广泛，它们在运行中产生的高密度、宽频谱的 电磁信号充满整个空间，形成复杂的电磁环境。复杂的电磁环境要求电子设备及电源具有更高的电磁兼容性。现代移动通信技术的发展始于本世纪20年代，大致经历了五个发展阶段。
第一阶段：从本世纪20年代至40年代，为早期发展阶段。在这期间，首先在短波几个频段上开发出专用移动通信系统。该系统工作频率为2MHz，到40年代提高到30～40MHz可以认为这个阶段是现代移动通信的起步阶段，特点是专用系统开发，工作频率较低。
第二阶段：从40年代中期至60年代初期。在此期间内，公用移动通信业务开始问世。1946年，根据美国联邦通信委员会(FCC)的计划，贝尔系统在圣路易斯城建立了世界上第一个公用汽车电话网，称为“城市系统”。这一阶段的特点是从专用移动网向公用移动网过渡，接续方式为人工，网的容量较小。
第三阶段：从60年代中期至70年代中期。这一阶段是移动通信系统改进与完善的阶段，其特点是采用大区制、中小容量，使用450MHz频段，实现了自动选频与自动接续。
第四阶段：从70年代中期至80年代中期。这是移动通信蓬勃发展时期。1978年底，美国贝尔试验室研制成功先进移动电话系统(AMPS)，建成了蜂窝状移动通信网，大大提高了系统容量。这一阶段的特点是蜂窝状移动通信网成为实用系统，并在世界各地迅速发展。
第五阶段：从80年代中期开始。这是数字移动通信系统发展和成熟时期。以AMPS和TACS为代表的第一代蜂窝移动通信网是模拟系统。与其它现代技术的发展一样，移动通信技术的发展也呈现加快趋势，目前，当数字蜂窝网刚刚进入实用阶段，正方兴末艾之时，关于未来移动通信的讨论已如火如菜地展开。各种方案纷纷出台，其中最热门的是所谓个人移动通信网。关于这种系统的概念和结构，各家解释并末一致。但有一点是肯定的，即未来移动通信系统将提供全球性优质服务，真正实现在任何时间、任何地点、向任何人提供通信服务这一移动通信的最高目标。
1.2 本论文的研究内容
考虑到信号研究的必要性，本论文从以下一些方面对移动通信中的信号进行了研究。首先，研究了电波传播现象、传播模型、信号的分解、合成、频谱分析及其误差；接着，对无线电波传播所引起的多径时延、多普勒频移、平均延迟、相关带宽、延迟扩展等参数进行公式推导及软件仿真；然后，对双射线模型进行仿真，并对发射信号相位以及幅度随收发
移动通信中信号的分析与研究
天线距离变化的情况进行了研究；研究了Gibbs现象所引起的小区域的细微变化；最后，对 传播预测模型在整个无线网络规划与优化中所处的地位及移动通信网络规划中用于前期规划的经典传播损耗路径预测模型进行研究和仿真。
移动通信中信号的分析与研究
第二章 无线电波的传播
２.1移动通信的传播媒质特点
移动通信的用户由于进行自由移动,其位置不受束缚.所以必须利用-无线电波进行传输,但与有线传播媒介相比,无线电波的传播特性一般都很差,而且不同用户的传播信号在传播过程中还会相互干扰.因此建立无线传播系统远比有线传播系统复杂.首先,移动通信的工作环境十分复杂,电磁波不仅会随着传播的距离的增加而发生弥散损耗,并且会受到地形、建筑物的遮盖而发生“阴影效应”，而且信号经过多点反射，会从多条路径到达接收地点，这种多径信号的幅度、相位和到达时间都不一样，它们相互叠加会产生电平快衰落和时径扩展；其次，移动通信常常在快速移动中进行，这不仅引起多普勒平移，产生随机调频，而且会使得电波传播特性发生快速的随机起伏。因此可以认为无线传播环境是一种随时间、环境和其他外部因素而变化的传播环境。
（1）多径效应
在移动传播环境中，到达移动台的天线不是单一路径来的，而是许多路径众多反射波的合成。由于电波通过各个路径的距离不同因而各路径来的反射波到达时间不同，相位也就不同。不同相位的多个信号在接收端叠加，有时同向叠加而加强，有时反向叠加而减弱。这样接收信号的幅度将急剧变动，而产生衰落。这种衰落是由多径引起的，所以称为多径衰落。（2）多普勒效应
由于移动台与基站之间的相对移动引起的，或是由信道路径中物体的运动引起的，引起多普勒频移，从而引起多普勒扩展，造成信道的时变特性，也就是信道出现了时间选择性衰落。时间选择性衰落会造成信号失真，这是由于发送信号还在传输的过程中，传输信道的特征已经发生了变化。
２.2地球表面均匀大气中的电波传播
无线信道的传播模型可分为大度尺（Large-Scale）传播模型和小度尺（Small-Scale）衰落两种。
无线电波从发射天线到接收天线的传播方式有很多种，包括直达波（即自由空间波）、地波（即表面波）、对流层反射波、电离层波等。
发射机与接收机之间最简单的传播方式就是自由空间传播。在自由空间传播中，介质是各向同性而且均匀的。卫星通信、空间通信都和陆上视距通信都是自由空间传播。另一种
移动通信中信号的分析与研究
传播方式是地波，地波传输可以看作成是直达波、反射波和表面波的综合。第三种方式产生于对流层，这里的异类介质随着天气和季节的变化而变化，而且其发射系数随着高度的增加而减小。第四种是电离层反射，大气中40-400英里高度是电离层,该电离层对于波长小于1m的电离波而言是一种反射体,这种反射传播可用于长距离传播.电波传播环境的研究主要针对以下三个问题:(1)某个特定频段和某中特定环境中,电波传播和接收信号的物理机制是什么.(2)从发射机带接收机,信号功率的路径损耗是多少.该路径损耗预测对系统的设计和规划具有指导意义.(3)接收信号的幅度、相位、多径分量到达的时间和功率是怎样分布的,其概率分布统计特性如何.一旦确定了信号衰落统计的特性,还可以研究开发相应的抗衰落技术.由以上叙述可知传播环境对传播模型的建立起到了关键的作用，确定某一特定地区的传播环境的主要因素有：自然地形（高山、丘陵、平原、水域等）、人工建筑的数量、高度、分布和材料特性、该地区的植被特征、天气状况；、自然和人为的电磁噪声状况。
另外，无线传播模型还受到系统工作频率和移动台运动因素的影响。在相同地区，工作频率不同，接收信号衰落各异；静止的移动台与高速运动的移动台的传播环境也大不相同。
２.3 传播模型研究分类
传播模型的研究可分为两类：
一类是基于无线电传播理论的理论分析方法；
一类是建立在大量测试数据和经验公式基础上的实测统计方法。
在移动通信系统中，由于移动台不断运动，传播信道不仅受到多普勒效应的影响，而且还受地形、地物的影响，另外移动系统本身的干扰和外界干扰也不能忽视。基于移动通信系统的上述特性，严格的理论分析很难实现，往往需对传播环境进行近似、简化，从而使理论模型误差较大。而最著名的统计模型是Okumura模型，它是Okumura 以其在日本的大量测试数据为基础统计出的以曲线图表示的传播模型。在Okumura模型的基础上，利用回归方法拟合出便于计算机计算的解析经验公式。
２.4 建立信道模型的意义
建立信道模型，研究电波在信道中的传播特性，对移动通信系统的设计起着重要的指导作用。移动信道模型的研究一直是移动通信研究的关键问题。关于移动通信系统中电波传播路径损耗预测模型有许多[1]，可用来预测不规则地区的路径损耗。但严格地讲，各地的传播环境和条件不可能完全相同。地形从简单的曲线形状到多山区地形，在估计路径损耗时要考虑特定地区的地形地貌，同时也要考虑树木、建筑物和其他阻碍物等。对传播预测模型的研究，传统上集中于给定范围内平均接收场强的预测和特定位置附近场强的变化。对于预测平
移动通信中信号的分析与研究
均场强，并用来估计无线覆盖范围的传播模型，大部分基于服务区测试数据，其目标只是预测特定点或特定区域(小区)的信号场强。将这些模型应用在其它区域，具有一定的局限性。因此，在我国典型的室外环境从统计意义上进行传播预测模型的研究，并建立相关的数据资料以使其获得更为广泛的应用范围是一项具有重要意义的工作。
移动通信中信号的分析与研究
第三章 MATLAB 软件的功能和特点介绍
MATLAB 的全称是MATRIX LABORATARY(矩阵实验室), 其基本的数据单元是一个维数不加限制的矩阵, 在MATLAB 下, 矩阵的运算变得异常的容易。它具有以下的功能和特点∶高效的数值计算及符号计算功能, 能使我们从繁杂的数学运算分析中解脱出来;完备的图形处理功能, 实现了计算结果和编程的可视化;功能丰富的应用工具箱,提供了大量方便实用的处理工具;友好的界面及接近数学表达式的自然化语言, 便于使用。
３.1信号在频率域的特性
通信原理研究的是信号在通信系统中的传输, 在许多情况下要对信号的特性进行分析。对确定信号的分析方法是通过傅立叶变换得到频谱, 对随机信号的分析方法是通过它的功率谱密度。运用解析法来分析信号,只能得到信号频谱的函数表达式, 根据函数表达式人工画图很困难, 画出的图也很不准确。但是运用MATLAB 语言, 可很方便地得到信号的频谱图。下面通过一个例子来说明这个问题。
运用MATLAB, 我们可以容易地画出了信号的频谱, 通过频谱图我们直观准确地看到该信号的主瓣宽度,近似带宽,是基带信号还是频带信号,零点分布情况等该信号的主要特性。
３.2数字基带通信系统的性能
码间干扰和噪声是影响数字基带通信系统性能的两个重要因素。码间干扰问题与系统的发送滤波器、信道特性、接收滤波器特性等因素有关,当系统总的特性为理想低通时, 可以 完全消除码间干扰, 但是理想低通滤波器在现实的通信系统中是无法实现的。因此在现实的通信系统中码间干扰是一定存在的, 设计者只能让系统函数逼近理想低通来提高系统的 性能,降低误码率。为了让我们对由码间干扰所引起的误码率有一个直观的认识,观察眼图是一个很好的方法。眼图可以借助于通信原理实验箱来观察, 也可以借助于MATLAB 的系统 仿真功能来实现。
３.3 常用信号的MATLAB表示
1.单位冲激函数δ（ｔ）、单位冲激序列δ（ｎ）
移动通信中信号的分析与研究
示例1： t =-5:0.01:5;y =(t==0);subplot(121);plot(t, y, 'r');n =-5:5;x =(n==0);subplot(122);stem(n, x);运行结果如（图3.1）所示
图3.1
程序说明：
（1）由n =-5:5得到一个1×11数组n；而在x =(n==0)中，n==0是一个向量运算，即向量n中的每一个元素与0比较是否相等，其比较结果0或1放在x中。这样得到的向量x也是1×11数组，且正好就是单位冲激序列。
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(2)在MATLAB中，任何向量x的下标是从1开始的，不能取零或负值，而x(n)中的时间变量n则不此受限制。因此向量x的下标与时间变量n是两个概念，如本例中向量x(n)的下标是从1到11，而时间变量n是从-5到5。所以必须用一个与向量x等长的定位时间变量n，以及向量x，才能完整地表示序列x(n)。在信号的表示和运算中，这一点请务必注意；只有当序列x(n)的时间变量正好是从1开始时，才能省去时间变量n，因为此时向量的下标与时间变量相同。
(3)单位冲激函数的实现方法实际上与单位冲激序列是完全相同的，都是用序列表示。只不过表示连续时间信号的序列中两相邻元素所对应的时间间隔更小，如本例中t的间隔为0.01，而表示离散时间信号的序列中两相邻元素所对应的时间间隔一般为1。2单位阶跃函数u(t)、单位阶跃函u(n)只要将前面冲激函数（示例1）中的关系运算“==”改为“>=”,就可得到单位阶跃函数、单位冲激序列，如（图3.2）所示。
图3.2 我编制了函数文件stepseq.m来生成单位阶跃序列function [x, n] = stepseq(n1,n2,n0)% 产生序列u(n-n0),其中n1<=n<=n 2, n1<=n0<=n2 if nargin ~=3 disp('输入不正确，输入参数要有三个！');return;elseif((n0
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error('输入不正确,输入参数要应满足n1<=k<=n2！')end n = n1:n2;x =((n-n0)>=0);示例2：绘图表示
(1)门函数；
(2)序列t =-3 :0.05: 3;z1 =((t+1)>= 0);z2 =((t-1)>= 0);g = z1x2;n =-5:10;subplot(222)stem(n,x);axis([-5,10,0,1.1])运行结果如（图3.3）所示。
移动通信中信号的分析与研究
图3.3 3.其它典型的信号
（1）实指数信号
其MATLAB实现为：n = n1: n2;x = a.^n;（2）复指数信号
其MATLAB实现为：n = n1: n2;x = exp(sigma+jw)*n;（3）正(余)弦信号
其MATLAB实现为：n = n1: n2;x = cos(w*n+sita)4.工具箱中的信号产生函数
利用MATLAB信号处理工具箱提供的一些函数,可以很方便地产生三角波、方波等函数波形。
5.周期性三角波或锯齿波函数sawtooth 调用格式为：x = sawtooth(t, width)功能：产生一个周期为2π、幅度在-1到+1之间的周期性三角波信号。其中width表示最大幅度出现的位置：即在一个周期内，信号从t=0到width×2π时函数值从-1到+1线性增加，而从width×2π到2π又是从+1到-1线性下降。width取值在0 ~ 1之间。
若x = sawtooth(Ωt, width)，则对应的周期为2π/Ω。示例3：产生周期为0.2的三角波，width取值分别为0、1、0.5。
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td = 1/100000;% td为时间间隔 t = 0 : td : 1;x1 = sawtooth(2*pi*5*t,0);x2 = sawtooth(2*pi*5*t,1);x3 = sawtooth(2*pi*5*t,0.5);subplot(311);plot(t,x1);subplot(312);plot(t,x2);subplot(313);plot(t,x3);运行结果如（图3.4）所示。
图3.4 6.周期性方波信号square
调用格式为：x = square(t, duty)功能：产生一个周期为2π、幅度为±1的周期性方波信号。其中duty表示占空比，即在信号的一个周期中正值所占的百分比。
移动通信中信号的分析与研究
例如产生频率为40Hz、占空比为75%的周期性方波所调用的语句为 x = square(2*pi*40*t, 75);7.(非周期)三角波脉冲信号tripuls
调用格式为：x = tripuls(t, width, skew)功能：产生一个最大幅度为
1、宽度为width、斜率为skew的三角脉冲信号。该函数横坐标范围由向量t决定，其三角波形是以t=0为中心向左右各展开width/2的范围；斜率skew在-1到+1之间取值，它决定了最大幅度1所对应的横坐标位置：width/2×skew。示例4：仔细观察由下面代码产生的图9中3个三角波信号之间的区别，自己对tripuls函数的使用做一个总结。t =-3:0.001:3;x1 = tripuls(t,4,0);subplot(131);plot(t,x1);axis([-4 4 0 1]);grid t =-6:0.001:6;x2 = tripuls(t,4,0.5);subplot(132);plot(t,x2);axis([-4 4 0 1]);grid x3 = tripuls(t+2,4,0.5);subplot(133);plot(t,x3);axis([-4 4 0 1]);grid
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运行结果如（图3.5）所示。
图3.5 8.(非周期)矩形脉冲信号rectpuls 调用格式为：x = rectpuls(t, width)功能：产生一个幅度为
1、宽度为width、以t=0为中心左右对称的矩形波信号。该函数横坐标范围由向量t决定，其矩形波形是以t=0为中心向左右各展开width/2的范围。width的默认值为1。
示例5：生成幅度为2，宽度T =
4、中心在t = 0的矩形波x(t)以及x(t-T/2).t =-4 : 0.0001 : 4;T = 4;x1 = 2*rectpuls(t, T);subplot(121);plot(t, x1);axis([-4 6 0 2.2])
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grid;x2 = 2*rectpuls(t-T/2,T);subplot(122);plot(t, x2);axis([-4 6 0 2.2])grid;运行结果如（图3.6）所示。
图3.6
移动通信中信号的分析与研究
第四章 基于MATLAB的信号的分解与合成
信号分解的方式一般有3 种:1)用数学方式推导;2)用实验的方法实现;3)用软件仿真实现.比较而言,数学推导步骤繁琐,难以形象直观;硬件实验由于实验仪器本身的局限性对实验现象和实验结论的得出都会有一定的影响,且周期信号的分解一般只能观测直流分量和前几次谐波分量,同时对周期信号的频率亦有一定的限制,在测量中由于波形和数据较复杂,难以进行误差分析;使用MA TLAB 软件仿真可以克服这些缺点,形象直观的显示信号分解与合成的过程,定量分析其中的误差程度.4.1信号分解与合成的原理
周期为T 的信号f(t)可用三角函数表示[1 ]: f(t)=a0+(ancosnwtbnsinnwt), w =n1N2π/T
（1）
式(1)表示周期信号可以分解成直流分量a0 和各次谐波分量an cos nωt + bn sin nωt 的叠加.用直流分量和各次谐波分量的叠加代替原来的周期信号, 原则上应该是无穷多项的叠加,实际应用中只取其中的前N 项,产生的误差函数用εN(t)来表示.εN(t)= f(t)–(a0 +
(an1Nncosnwtbnsinnwt))= f(t)1);
alpha=(2*pi*(1 : M)-1);
c = 3e8;v = 72e3/3600;
移动通信中信号的分析与研究
fc = 2e9;fm = fc*v / c;fn = fm* cos(alpha);
%In – Phase Component gi = 0;for n = 1 : M
gi = gi + cos(psi(n)).*cos(fn(n).*t + phi);end gi = 2* gi /sqrt(M);
%Quadrature Component gq = 0;for = 1 : M gq = gq + sin(psi(n)).*cos(fn(n).*t.+ phi);end gq = 2*gq / sqrt(M);
%The received singal g = gi + i*gq;
%Autocorrelation gc = xcorr(g);
%Doppler Spectrum f = 500*(0 : 512)/1024;Y = fft(gc(1000:end),1024);Pyy = Y.* conj(Y)/1024;
%Drawing Subpoit(3,1,1);Piot(t,20*log10(abs(g)));Subplot(3,1,2);plot(t,20*log10(abs(g)));Subplot(3,1,3);Plot(f,Pyy(1;513));输入程序运行结果如（图4.2）所示：
移动通信中信号的分析与研究
图 4.2
第一幅图为接收信号包络，第二幅图为自相关函数，第三幅图为多谱勒功率谱。
４.３信号分解与合成的仿真
现以周期为T =2 的方波信号为例(如图4.3),说明MA TLAB 在信号分解与合成中的应用.由式(1),信号f(t)可分解为
图4.3
周期T=2的方波信号
方波信号的频谱及合成信号的误差分析
利用MA TL AB 程序,绘出周期信号的频谱图, 观察对比合成信号的波形与方波信号的波形,进行误差分析,分析其近似程度.程序如下:
移动通信中信号的分析与研究
Clear;
N = input(′N= ′);%输入取分解信号的前几项 n =1:N;for i=1:N
A(i)= 4/(pi *(2 * i-1));end;figure(1);stem(n ,A);%分解信号的频谱图 xlabel(′w′);ylabel(′An′);
title(′周期信号的频谱图′);t =0:0.0005:2;%信号合成 ft = zeros(1 ,length(t));a = length(t);for i = 1 :N
ft = ft + 4 * sin((2 * i-1)*pi *t)/((2 * i-1)*pi): for i=1:1999
a(i)=1;end;for i=1:1999
b(i)=-1;end;f = [ 0,a,0,b,0 ];figure(2);subplot(2,1,1),plot(t,f);subplot(2,2,2),plot(t,f t);%绘出合成后信号的波形 grid on;ent = f – f t;%误差分析 en =(f-f t).*(f-f t);En = 0;For i = 1: 4001 En = En + en(i);End;En = 0.0005*En/2;%方均误差
运行当N＝
1、N＝
3、N＝
5、Ｎ＝7时，其运行结果如下所示：
移动通信中信号的分析与研究
Ｎ＝１ En ＝
2.4313e-035
(A)周期信号的频谱图
(B)原始的方波图形及信号合成波形
图４.4
移动通信中信号的分析与研究
N=3 En =
2.1882e-034
(A)
周期信号的频谱图
(B)原始的方波图形及信号合成波
图４.５
移动通信中信号的分析与研究
N = 5 En = 6.0783e-034
(A)周期信号的频谱图
(B)原始的方波图形及信号合成波形
图 4.6
移动通信中信号的分析与研究
N=7 En =
1.3335e-033
(A)周期信号的频谱图
(B)原始的方波图形及信号合成波形
图４.7
移动通信中信号的分析与研究
图４.4－４.7分别是周期信号前N(N = 1.3.5.7)项的频谱图、原始的方波图形及N项的信号合成波形.对比几个合成波形可以发现,N =1比N =
3、N=
5、Ｎ=7在幅值上近振荡更加频繁,更接近原始的方波.理论上分解后的信号要与原始信号完全一样,N 应该取无穷多项,实际研究中我只取其中的有限项,其中的误差用MA TLAB 程序定量计算。
随着N 的增加误差越来越小,近似程度越来越好.同时还可以看到,到前7 项时,误差为21.8%,近似程度已经比较好;再随着N 的增加误差改善的幅度不是太明显,因此分解信号中后面的项近似可以忽略.在实际应用中，只要取前面几项就可以很好的代替2.Gibbs 现象
从信号合成的波形,可以看到在方波跃变点附近,某些点的函数值大于1 或者小于-1, 形成过冲现象.过冲值为合成波形的最高点超过原方波信号的部分与原方波信号值之比.应用MA TLAB 软件编写程序,计算其上冲或下冲的过冲值,程序如下: clear;
N = input(′N= ′);%输入取分解信号的前几项 t =0:0.00005 :2;ft=zeros(1,length(t));a=length(t);for i=1:N ft= ft +4 *sin((2 *i-1)* pi *t)/((2 *i-1)*pi)end c=0 c=max(ft)c=c-1;c1=c/2 说明 由于在计算Gibbs 现象时主要是看信号在小区域的细微变化,需要的数据比较密集,所以在取样f(t)信号值时,所取的时间间隔为0.000 05 s.移动通信中信号的分析与研究
第五章 论文总结及工作展望
本论文主要通过MATLAB软件仿真和电脑软件对信号在移动通信中的研究，让我对信号的分解与合成有了更进一步的认识。
论文第一章主要介绍了移动通信的发展和本论文的重点研究内容。第二章主要介绍了无线电波的传播特点及传播模型的研究。第三章主要介绍了MATLAB软件的功能及特点。第四章主要介绍了基于MATLAB的信号分解与合成。第五章对全文进行总结。
展望未来 ：我们所研究的最终目的是使得分解与合成后的信号更接近原始信号，同时能使我们在通话中取得更好的通话质量。
移动通信中信号的分析与研究
参考文献
１.《移动通行坏境－理论基础.分析方法和建模技术》 杨大成，机械工业出版社，２００３年。
２.《信号与线性系统》 管致中，高等教育出版社，２００４年。
３.《基于MATLAB的信号的分解与合成》 游春霞，徐州师范大学学报，２００６年。
４.《数字通信原理－基于MATLAB仿真计算》 曾峰，网络资料，２００７年。５.《MATLAB在数字信号处理教学中的应用》 朱幼莲，电气电子教学学报，２００１年。
６.《MATLAB在通信原理教学中的应用》 张延亮，大众科技，２００６年。
移动通信中信号的分析与研究
附录
论文中关键缩写词汇：
1.Large-Scale ：大尺度 2.Small-Scale ：小尺度
3.MATRIX LABORATARY ：矩阵实验室 4.δ（ｔ）：单位冲激函数 5.δ（ｎ）：单位冲激序列 6.== ：强等于
7.Sawtooth ：锯齿波函数 8.Square ：周期性方波信号 9.Tripuls ：三角波脉冲信号
移动通信中信号的分析与研究
谢辞
经过将近两个月的学习和准备，本次毕业设计已顺利完成，如果没有导师的督促指导及同学们的支持，完成这个论文是很困难的。
在这里首先要感谢的是我的辅导老师杨怡怀，她虽然工作繁多，但她还是严格要求我，督促我完成毕业设计，在整个过程中都给予了我悉心的指导。杨老师对学生的负责，对工作的认真，使我在这次论文设计中深有体会，这一切将成为我难忘的回忆。在此论文完成之际，谨向杨怡怀老师致以最衷心的感谢。
在此，我还要衷心地感谢大学三年教过我的老师们，您们传授的宝贵知识和人品风范使我受益终生。我还要感谢在一起愉快的度过三年大学生活的同学和舍友，在我的学习中他们都直接或间接地给予了很多指导和帮助。最后，我还要衷心感谢我的家人，是他们在背后默默支持我，含辛茹苦供我完成学业。
在论文即将完成之际，在我即将要结束我的大学生活的时候，心中有好多的感触。不管以后走到哪里，我都不会忘记无私传授我知识和做人道理的大学老师，不管走到哪里，我都不会忘记“学以致用，行胜于言”。
第四篇：移动通信网络的合理测试与优化设计
为适应移动通信网络的迅速发展和用户数及业务量的急剧增加，运营企业网络优化部门应采用先进的技术手段及合理的测试方法，合理确定各网元设备的容量比例，提高网络设备的利用率，实现网络的科学规划、优化和合理设计。同时，运营企业中原有的网络规划/优化设计工作中存在的弊端，必须尽快加以完善，以实现新业务的快速部署。现有的规划/优化设计工作中的弊端主要体现为：
---不能充分了解当地的社会人文状况和用户消费特性等现状；
---旧的数字地图使模拟预测严重背离当地的地物地貌实际分布特点，造成预测的不准确性和不确定性；
---传播模型的参数校正有待完善；
---对网络覆盖范围和通话质量状况不能进行充分的路测测试，难以进行分析和总结；
---不能给出详尽的网络话务分布规律；
---无法对现网的资源利用率进行实质分析，网络设计与运营商的期望值不相符；
---在立体覆盖、室内深度覆盖等方面无法进行重要场所的室内CQT测试，因此不能提出网络覆盖的详细解决方案。
在移动通信网络的无线网络设计、规划及优化工作中，优化人员需要利用仿真规划软件对系统的无线环境进行仿真模拟，以便于在整体上对系统进行分析，包括对初定站址的覆盖范围预测、对周围基站话务分担的合理性分析等。
一、数字地图的精确化
用于移动通信网络状况分析的数字地图包括地形高度、地面用途种类等对移动通信电波传播有影响的地理信息，是优化人员利用规划软件进行覆盖预测、干扰分析以及频率规划的重要基础数据。数字地图的采样间隔与传播环境的复杂程度有关，不同的传播环境往往具有不同的复杂程度，传播环境越复杂，对数字地图采样间隔的要求就越高。在选择合适的数字地图时，应结合该地区的实际情况，折衷考虑精度与成本的问题。采用“混合精度”的数字地图是较为合理的一种选择，混合精度即在话务密度高的大城市市区采用高精度规格，郊区及中小城市采用较低精度规格，广大的农村及偏远地区可以采用更低的精度规格（不同的采样间隔标准有5m、20m、50m、100m等）。
二、传播模型校正
在实际的测试优化工程中，优化人员需要针对各个地区不同的地理环境进行测试，通过分析与计算等手段对传播模型的参数进行修正。通过实际架设发射机进行CW测试，优化人员可获得最准确的无线信号路径损耗值，与仿真模拟的结果进行反复修正，最终得出最能反映当地无线传播环境的、最具有理论可靠性的传播模型。
我们身边的无线环境不是一成不变的，尤其在城市中，高大建筑、密集居民区的增多都会引起无线传播环境的变化，当这种变化达到一定程度时，就需要对传播模型参数进行修正，提高无线仿真模拟的真实性。传播模型参数修正的主要步骤如图1所示。
图
1模型修正工作流程图
三、网络覆盖、话务分布等性能分析
1．网络覆盖现状分析
---覆盖广度分析
重点包括县城覆盖率、乡镇覆盖率、交通干线覆盖率、旅游景点覆盖率等方面的分析。
---覆盖深度分析
通过对大型写字楼、商业中心、饭店及高层建筑物的重点CQT测试，分析总结网络覆盖状况。其中，室内信号测试是从“点”的层面对现有网络进行的测试分析，室内信号测试可集中在城市市区进行，主要针对目前室内网络覆盖不太完善的大中型建筑，一般包括三星级以上酒店、高档写字楼、重要交通枢纽、大型会所场馆等，室内信号测试点由设计方、建设方共同确定，明确至具体建筑内。室内测试应保证足够的测试点数量，以加强分析结果的普遍性。
---场强测试
场强测试的目的是获得各地区信号的传播特点，借以对规划软件的预测模型进行校正。根据地理地貌的相似性，模拟测试可在省内分类型进行，大城市至少应分为密集市区、一般市区、郊区三类，对城市地理地貌特征相近的城市可选择其中之一进行模拟测试，以分别获得适合不同类型区域的传播模型。
---现有网络模拟预测
运营商应合理选择网络优化工程使用的模拟规划软件，利用该软件可基于三维数字化电子地图进行GSM/CDMA无线网络覆盖、业务分布、质量等方面的预测分析。经过模型校正，优化人员所使用的模型预测值与场强测试结果间的总标准偏差应不大于9dB，平均偏差应为0dB。
2．分区分类统计分析 在规划设计新一期网络扩容建设前，优化人员应对现网状况进行有效的普查分析，准确了解和掌握现网的资源状况，使规划设计的基础更加准确和精确。
分区分类统计分析主要是对现有网络话务分布情况进行话务分布的分析。在话务分析中，优化人员应对近期的OMCR 资料（说明提取时间和当时网上用户数）进行分析，包括忙时话务量、阻塞率、扇区资源利用率等，同时对各地区分类型进行统计，对设计话务分布比例和实际话务分布比例进行比较和分析。
表1为GSM网络每小区话务与不同网络利用率的分析（截选），以此为参考，优化人员经过实际测试与统计将统计结果与该表对比，当每信道实际话务量达到扩容每线话务量时，就说明需要申请网络扩容了。
3．网络改造方案
利用规划软件，优化人员应在分析总结现网基站设置情况的基础上，提出天馈线整改、非合理站址的搬迁改造、基站分裂扩容等方面的具体优化方案，例如表2是联通某地市的优化人员利用规划软件对该地市CDMA一期基站设置提出的优化方案。
四、路测数据的充分利用
1．CQT测试
CQT测试以用户为测试主体，主要评估通话过程中的话音质量。根据网络规模和地域范围选择一定的测试点（一般要求室内），在这些点上，测试人员持普通手机以普通用户拨打方式定量拨打，对每次的通话现象进行归类，测试结果在一定程度上能够反映出用户对网络的满意程度。
以CDMA网络测试为例，其具体测试内容包括：
---导频信号强度Ec/Io；
---手机发射功率；
---手机接收功率；
---通话的建立情况（接通、失败等信息）；
---通话的持续情况（回音、串话、话音断续、背景噪声等信息）；
---通话的完成情况（单通、掉话、正常通话完成等信息）。
以上内容的测试采用两组定点CQT的测试人员在规定时间内用规定时长互相拨打对方测试手机的方法完成。联通新时空某分公司某次CQT主观测试结果如表3所示。
2．DT测试
DT测试以网络终端（移动台）为测试主体，根据网络规模和地域范围，选择一定的测试路线，运用测试设备如测试手机、GPS、笔记本电脑和相应的测试软件等进行动态测试，测试结果用于评估网络的覆盖情况。合理的测试软件对数据采集和数据分析非常重要。在行进过程中，测试手机在测试软件的控制下，仿真普通用户进行连续地自动拨打，测试手机把其接收到的各种系统信息和指令、测量报告和所遭遇的事件如实地汇报给测试软件，测试软件再对其进行相应的显示、归类、处理和存放。测试结果能够在一定程度上反映出网络的覆盖情况和服务质量。
五、立体覆盖与深度覆盖规划
无线电波传播环境的复杂性、地形地物的影响以及城市规划和经济的发展，给网络覆盖造成了一定程度的阻碍，例如建筑物材料固有的屏蔽作用，增加了无线信号的穿透损耗，影响了网络的信号接收和通话质量；为提高网络容量增加频率复用而采取缩小基站覆盖半径的方式，限制了基站架设高度，造成高层建筑物区域无线信号来自多个小区或地面、墙面的不稳定反射信号等情况；地铁和隧道沿线由于地面屏蔽、弯道、车厢阻挡等因素，阻碍了电波的传播。
目前实现无缝覆盖主要解决三种特殊区域的无缝覆盖：建筑物室内覆盖（包括高楼、宾馆、大型购物商场、停车场等建筑物内）、地铁和隧道的室内覆盖、高速公路和铁路沿线的覆盖。无缝覆盖实现方式主要分为宏蜂窝直接覆盖、微蜂窝直接覆盖、信号源+分布式天线系统等。
地铁和隧道的无缝覆盖由于弯道多、环境封闭等因素的影响，主要通过信号源+分布式天线系统来实现，根据信号源的不同，优化人员应选择具有针对性的覆盖方式：微蜂窝方式或宏蜂窝+直放站方式。根据站厅、站台和隧道等覆盖区域的不同，分布式天线系统可以根据不同情况采用同轴分布式天线系统、泄漏电缆等方式。
针对高速公路和铁路沿线的无缝覆盖一般应遵循以下几个基本原则：
---站距考虑；
---天线考虑；
---馈线系统；
---传输考虑；
---电源考虑；
---组网配置考虑。
六、移动数据业务的测试与优化
数据业务模型与话音业务模型有着很大的差别，数据呼叫有以下4个特点：
---休眠状态和激活状态的转换；
---用户的每一次会话，可以包含多次分组呼叫；
---数据以突发方式传输；
---分组呼叫所占用的资源随着数据的突发传输而随时变化。
由于数据业务模型比较复杂，移动数据网络的测试与优化应着重于以下几个方面：
---服务内容及不同业务的特点；
---运营策略，包括数据用户的比例、用户的平均传输速率等；
---用户行为，如业务申请比例、每天每用户的使用数据业务的次数、忙时数据业务量等；
---移动数据网的规划设计人员应针对数据用户的特点进行有效的规划设计，设计方案质量可根据信道资源利用率和能否满足数据业务的平均需求等方面来衡量。
移动通信网络是在循环反复的规划、测试、优化的过程中不断完善的，无线网络的优化应按照阶梯式循环往复的过程不断进行，以保证网络质量的逐渐完善。
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