GSM基站覆盖预测及监控管理系统研究

摘要

随着移动通信业务的飞速发展，基站等移动通信设备数目不断增多、覆盖范围不断延伸，为提高移动通信业务质量，不仅需要对设备进行基本的监控和管理，还需要优化其站点分布。因此采用移动通信的先进技术，对基站设备进行远程监控与管理、减少操作及维护成本、提高运营维护的效率是十分必要的。
　　本论文在调研了基站设备监控管理需求的基础上，设计实现了针对基站等移动通信设备接入并管理的综合网管系统，特别是通过对电波传播特性以及传播模型的研究，提出了依据基站所属区域的地形环境因素——建筑物密度对基站信号覆盖范围进行预测的方法，并给出了具体实现。
　　论文的主要工作如下:
　　对基站设各维护相关工作及监控管理需求进行了调研，给出了基站设备综合网管系统的功能需求分析;通过研究与比较基站设备监控与管理的主要技术，采用Socket及GPRS技术实现了系统和基站设备间的双向通信，并选用短信方式作为备用通信方式及告警转发方式。
　　在研究了无线电波传播特性的基础上，对基本电波传播模型进行了分析和仿真;结合GIS相关技术引入建筑物密度影响因子ρ，依据ρ对Okumura-Hata传播模型进行了优化，实现了基于基站所属区域地形环境因素预测其信号覆盖范围的目标;并利用MapXtreme等技术将覆盖范围呈现在系统电子地图中。
　　对基站覆盖预测及监控管理系统的软件架构、系统通信模块、各业务功能模块以及数据库结构进行了设计和实现。系统的功能模块包括地图工具模块、覆盖预测模块、设备数据配置管理、设备轮询管理、告警管理、系统日志及安全管理等。论文对系统的设计思路和主要功能模块的实现进行了详细描述。
　　本论文设计与实现的系统在贵州移动网络部运营维护中心得到了初步部署，经过运行及测试表明，系统达到了设计目标和实用目的，实现了预测基站信号覆盖范围并对基站等移动通信设备进行监控与管理的目标，系统在设备接入情况下能够正常运行。

目录

声明

致谢

摘要

1 引言

1．1 论文研究背景

1．2 基站监控管理的国内外现状

1．3 论文主要内容及结构安排

2 基站设备监控管理理论与技术

2．1 基站设备监控管理理论基础

2．1．1 基站设备监控管理概述

2．1．2 系统与基站设备间通信方式

2．1．3 移动通信电波传播特性

2．2 基站设备综合监控管理系统相关技术

2．2．1 GIS与WebGIS简介

2．2．2 Ajax简介

2．2．3 MapXtreme简介

2．2．4 Socket编程

2．3 本章小结

3 基于GIS的基站信号覆盖范围预测研究

3．1 信号传播模型及仿真比较

3．1．1 Okumura-Hata模型

3．1．2 COST231-Hata模型

3．1．3 预测模型比较

3．2 Okumura-Hata传播模型校正

3．2．1 建筑物密度获取

3．2．2 数据采集与分析

3．2．3 Okumura-Hata模型校正

3．2．4 校正结果分析

3．3 基于GIS的覆盖预测架构设计

3．3．1 仿真业务模块接口

3．3．2 基于GIS信号覆盖预测模块架构

3．3．3 基站信号覆盖图层设计

3．4 天线相关知识

3．5 本章小结

4 基站综合监控管理系统设计

4．1 系统建设目标及结构设计

4．2 系统通信层设计

4．2．1 Socket通信设计

4．2．2 系统与基站间通信方式设计

4．2．3 系统接口通信协议

4．3 逻辑控制层设计

4．3．1 编译码模块设计

4．3．2 业务逻辑模块设计

4．3．3 安全权限管理

4．4 表示层功能设计

4．5 数据库设计

4．6 本章小结

5 系统功能实现与优化

5．1 设备监控管理模块功能实现

5．1．1 设备参数管理实现

5．1．2 系统通信及轮询业务实现

5．1．3 告警业务实现

5．2 基于GIS的基站信号覆盖预测实现

5．3 系统运行环境优化

5．4 本章小结

6 结论与展望

参考文献

作者简历

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