GSM網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀器及其測(cè)試方法

摘 要：本文介紹無線接口測(cè)試儀器及其測(cè)試方法，包括TEMS、頻譜分析儀、Umstar測(cè)試系統(tǒng)、CTR分析軟件。

關(guān)鍵詞：TEMS、頻譜分析儀、Umstar、CTR。

隨著移動(dòng)通信業(yè)的發(fā)展，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的日益龐大，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化勢(shì)必成為網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工作中的重中之重。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，無線接口（Um口）是開放的，并且直接面對(duì)用戶，它能夠?qū)崟r(shí)的體現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量。所以，對(duì)無線接口的測(cè)試是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中最基本，也是非常重要的測(cè)試。下面本文將就平時(shí)使用較多的測(cè)試儀器以及測(cè)試方法作簡(jiǎn)要的介紹。

一、 TEMS無線網(wǎng)絡(luò)測(cè)試系統(tǒng)

TEMS（TEst Mobile System）是ERICSSON公司生產(chǎn)的用于測(cè)試移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)無線接口各種參數(shù)的工具。TEMS手機(jī)既可以作為普通的手機(jī)使用，同時(shí)還能夠?qū)⑺c基站之間的上、下行鏈路聯(lián)系的信息進(jìn)行解碼，通過專用的測(cè)試數(shù)據(jù)線，可以在TEMS軟件上顯示出來。利用它不僅可以發(fā)現(xiàn)無線鏈路上存在的問題，并可協(xié)助查找一些硬件故障。在使用TEMS進(jìn)行測(cè)試進(jìn)，需要準(zhǔn)備下列設(shè)備：

* 安裝有TEMS軟件的筆記本電腦；

* TEMS手機(jī)、SIM卡、TEMS手機(jī)與筆記本電腦之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)線，TEMS手機(jī)充電器；

* GPS、GPS天線、GPS數(shù)據(jù)線、五號(hào)電池4節(jié)；

* 筆記本電腦的PCMCIA卡；

* 記錄用的筆記本和筆。

TEMS的測(cè)試方法多種多樣，無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化常用以下幾種：

1、 測(cè)量小區(qū)的覆蓋范圍

在新的基站開通時(shí)，為了了解基站的信號(hào)覆蓋范圍，可適用TEMS系統(tǒng)選擇該小區(qū)BCCH頻率，在該小區(qū)的周圍做動(dòng)態(tài)掃頻測(cè)試。在一定的范圍內(nèi)，如果手機(jī)能夠解出該小區(qū)的BSIC碼，并且信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)大于等于-94dBm，則應(yīng)認(rèn)為是在該小區(qū)的覆蓋范圍之內(nèi)；如果信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)大于等于-94dBm，但是手機(jī)不能解出BSIC碼或者解出的BSIC碼不是該小區(qū)的BSIC碼，則應(yīng)認(rèn)為該小區(qū)存在頻率干擾；如果信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)小于-94dBm，一般認(rèn)為是弱信號(hào)，不能夠滿足正常的通話。

2、 定位同鄰頻干擾源

由于GSM頻率資源非常有限，隨著GSM網(wǎng)絡(luò)容量的不斷擴(kuò)大，同頻復(fù)用的距離越來越近，經(jīng)常出現(xiàn)同鄰頻干擾的問題。當(dāng)同頻干擾存在時(shí)，下行的通話質(zhì)量比較差，甚至讓人無法接受，并且極容易掉話。下面介紹用TEMS定位同頻干擾源。例如：在一般的通話測(cè)試過程中，突然出現(xiàn)通話質(zhì)量變差，并持續(xù)一段時(shí)間，首先懷疑該服務(wù)小區(qū)有同頻干擾。最直接的方法就是暫時(shí)關(guān)掉該服務(wù)小區(qū)，接著再對(duì)該服務(wù)小區(qū)的各個(gè)頻點(diǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃頻。如果有某個(gè)頻點(diǎn)的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)較高，不管是否解出BSIC碼，則應(yīng)認(rèn)為該小區(qū)存在同頻干擾；如果各個(gè)頻點(diǎn)的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)較低（小于-94dBm），則應(yīng)認(rèn)為該小區(qū)不存在同頻干擾，可能由于其它原因（如：直放站噪聲干擾、小區(qū)的天饋系統(tǒng)性能下降、基站的硬件工作不正常等）導(dǎo)致通話質(zhì)量變差。還需要進(jìn)一步的檢查設(shè)備加以確認(rèn)。

3、 TCH信道的檢測(cè)

TEMS可以自動(dòng)對(duì)載波的各個(gè)話音時(shí)隙進(jìn)行撥號(hào)測(cè)試，檢測(cè)時(shí)需要指定一個(gè)撥號(hào)測(cè)試的電話號(hào)碼、一個(gè)BCCH頻率和一個(gè)TCH頻率以及需要檢測(cè)的時(shí)隙，其中BCCH和TCH可以相同也可以不同。TEMS將會(huì)鎖定在所測(cè)試的載波上，自動(dòng)選取空閑的時(shí)隙進(jìn)行撥號(hào)測(cè)試，并在軟件上顯示是否通過測(cè)試，從而判斷所測(cè)的時(shí)隙是否存在問題。

4、 動(dòng)、靜態(tài)掃頻測(cè)試

TEMS在空閑狀態(tài)下，可以對(duì)GSM900和DCS1800的所有頻點(diǎn)進(jìn)行掃描，并且可以將每個(gè)頻點(diǎn)的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)（RXLEV）以及BSIC碼（可選）顯示出來。靜態(tài)掃頻測(cè)試可運(yùn)用于頻率規(guī)劃中進(jìn)行選擇頻點(diǎn)，此時(shí)的測(cè)試無需選擇BSIC碼可解。它也可用于檢查是否存在漏定義相鄰小區(qū)，此時(shí)的測(cè)試，一定要選擇BSIC碼可解。

動(dòng)態(tài)掃頻測(cè)試也是在空閑狀態(tài)下進(jìn)行，它對(duì)選定的頻率不停的進(jìn)行掃描，也將信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)（RXLEV）以及BSIC碼（可選）實(shí)時(shí)的顯示出來。它常用于小區(qū)覆蓋和同鄰頻干擾分析中。

5、 檢查小區(qū)間的切換是否正常

有些掉話是由于切換不成功造成的，為了尋找原因，可以使用TEMS的強(qiáng)制切換功能，選擇切換目標(biāo)小區(qū)的BCCH，觀察分析切換的信令過程，就可以查找到在哪一步驟上掉話以及掉話的原因。

6、 跟蹤第三層信令

TEMS系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)跟蹤第三層信令。比如：信道的建立、信道的釋放、切換、尋呼信息、系統(tǒng)信息等信令都可以跟蹤。這些功能對(duì)測(cè)試很有幫助，例如：為了知道切換失敗的原因，可以跟蹤Handover command 、Handover complete以及 Handover failure三條信令；當(dāng)Handover command信令出現(xiàn)后，如果切換成功的話，那么Handover complete信令必定會(huì)出現(xiàn)；如果切換不成功，則出現(xiàn)Handover failure信令，該信令會(huì)詳細(xì)說明切換失敗的原因。同樣，為了找出掉話的原因，可以跟蹤C(jī)hannel Release 信令，該信令會(huì)詳細(xì)說明掉話的原因。

二、頻譜分析儀

頻譜分析儀可檢查GSM900和DCS1800所有信號(hào)的頻率、場(chǎng)強(qiáng)。在日常的測(cè)試中，可以用來檢查頻率是否存在干擾，既可選擇單個(gè)頻點(diǎn)檢查，也可選擇整個(gè)通信頻帶進(jìn)行檢查。根據(jù)干擾信號(hào)的波形、功率等，還可以判斷干擾源的類型。

三、Umstar無線網(wǎng)絡(luò)地理化測(cè)試系統(tǒng)

Umstar系統(tǒng)是珠海市創(chuàng)我科技發(fā)展有限公司研發(fā)生產(chǎn)的專門用于測(cè)試GSM無線網(wǎng)絡(luò)的工具。它集成了全球定位系統(tǒng)（GPS）、高速掃頻系統(tǒng)、地理信息管理系統(tǒng)（GIS）、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)測(cè)試與優(yōu)化技術(shù)，將龐大的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化、直觀化，并與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的基站數(shù)據(jù)、小區(qū)參數(shù)的設(shè)定在數(shù)字化電子地圖上聯(lián)系起來，讓網(wǎng)優(yōu)工程師有更多的精力關(guān)注網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的規(guī)律性和測(cè)試數(shù)據(jù)的含義。該系統(tǒng)能夠進(jìn)行覆蓋測(cè)試，CQT測(cè)試、DT測(cè)試、TS測(cè)試、動(dòng)靜態(tài)掃頻測(cè)試、鎖頻測(cè)試、干擾分析、切換分析等。另外，本著針對(duì)室內(nèi)測(cè)試的特點(diǎn)（在室內(nèi)GPS無法定位），專門研發(fā)了室內(nèi)測(cè)試系統(tǒng)-Umstar Indoor 。該系統(tǒng)結(jié)合建筑各層的平面圖，將建筑內(nèi)實(shí)地測(cè)試的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化、直觀化處理，同樣讓網(wǎng)優(yōu)工程師一目了然。

四、 CTR（Cell Trarffic Recording）

CTR分析軟件也是由本公司研發(fā)的用于某個(gè)小區(qū)所有發(fā)生事件的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。該分析軟件的主要功能有：

* 全部事件統(tǒng)計(jì)（包括失敗事件統(tǒng)計(jì)）以及各事件在各頻點(diǎn)或某個(gè)頻點(diǎn)的各個(gè)時(shí)隙上的分布，可觀測(cè)到硬件工作不穩(wěn)定、頻點(diǎn)受到干擾，頻點(diǎn)和時(shí)隙的使用是否合理等問題；

* 小區(qū)呼叫事件追蹤，可追蹤到某個(gè)特定呼叫過程中包括呼叫建立、斷開等所有具體發(fā)生的事件以及當(dāng)時(shí)的無線指標(biāo)等，從中發(fā)現(xiàn)其合理性；

* 小區(qū)無線指標(biāo)分布（包括TA、RXLEV 、RXQUAL），可發(fā)現(xiàn)小區(qū)中是否存在多徑效應(yīng)、干擾、上下行不平衡等問題。

總之，以上本人僅講述了一些較為普遍的測(cè)試方法和技巧。當(dāng)然，由于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，問題多樣化，有待各位同行專家更進(jìn)一步的研討。