GSM网络移动测试系统的设计

2011-11-08 08:48:34来源: 互联网

1 概述

  近几年,GSM移动通信飞速发展,发达城市的用户年平均
增长率超过了100%。由于用户的快速增长和网络建设中考虑不周,导致了网络运营后有关通话质量的投诉不断增加。而实现网络资源的合理配置,提高无线网络的通信质量是树立公司形象、增强竞争力的有效途径。

  在GSM网络运营初期,往往仅对用户投诉的热点地区进行拨打测试,维护人员缺乏对网络整体服务质量的量化评估。考虑到目前国外的GSM移动测试系统的价格较高,我们结合SAGEM OT 35G系列手机、GPS、便携式PC机,利用VB5.0编写了GSM移动测试软件Minfo,构成了GSM网络测试系统。该系统结构如图1所示。Minfo软件运行在中Windows98平台上,主要包括以下几个功能模块:质量测试模块、分析和报表模块、GPS定位和显示模块、数据通信和记录模块、数据回放模块。下面简要介绍几个关键模块的设计。

2 质量测试和分析

  SAGEM OT 35G手机内置PCMCIA卡,具有专用的串口通信协议和数据格式,可直接通过电缆连接便携式PC机串口COM1,并兼容GSM 900载频时隙实时扫描及切换测试。对于GSM 900和DCS 1800的双频测试,可使用SAGEM OT 75M手机。MInfo可通过指令进行以下操作:强制手机锁定某BCCH信道,以便对服务小区和相邻小区进行测试;禁止其进行越区切换或强制切换到某载频;强制进入C1值为负的小区;信道扫描等等。

  Minfo首先通过MSCOMM控件对COM1端口和OT35G进行设置,然后在空闲模式下进行测试,记录服务小区占用信道和接收电平、相邻六小区的信道和接收电平、MCC、MNC、BSIC、服务小区占用时隙、接收门限电平等。另外,Minfo可以112为被叫测试号码进行占用模式下的测量,该被叫测试号码可人工输入。占用模式的测试项目包括是否跳频、信道类型、BCCH报告、无线接口的第一、三层报告,最后,将该测试点所有数据(包括经纬度)实时写入一个固定格式的文本文件。为了缩短测试周期,便携式PC机可以连接两部OT35G手机同时进行分项测量。下面,我们列出某一测试点的测试报告的原始数据:

  Handover_Suppression :DISABLED

  Cell_Bar_Suppression:DISABLED

  Path_Loss_Suppression :DISABLED

  Default_Power_Class= 4

  Scanning mode:DISABLED

  Frequency:0

  Messages Displayed:

  Target_Freq:

  Idle_Mode-Rpt:104 34,109 26 50,124 11 99,110 10 
99,98 9 99,101 9 99,106 9 54

  Page_Report 5:45 45 06 21 00 01 f0

  Idle_Channel:104 50, NonCCchC=1Mfrm=2 AGRes=0, CchG
=0 PMfrm=0
PBI=3

  Cell ID: CI=c473LAC=1bbd MUC=01 MCC=460

  SyncReport: 109 50 2500522

  SyncReport: 124 99 0

  SyncReport: 110 99 0

  SyncReport: 122 99 0

  SyncReport: 111 99 0

  SyncReport: 106 99 0

  Dedicated_Chan:104 50,Sdcch8 TS=1 Sub=0 TSC=0 Non?
Hopping BA=0
Freq=104

  Dedicated_Rep:1 5 36 0 37 0,109 28 99,110 18 99,
124 17 99,122 17 99,111 16 99,106 16 99

  Sacch_Report:20 20 6 1e

  Sacch_Data 21: 20 20 03 03 49 06 1d 0a 00 f6 16
 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00

  L3_Uplink 13:05 24 32 03 23 58 01 05 f487 e2 32 
55

  L3_Downlink 19:05 12 04 14 a970 ea e3 b8 65 ee 0c 905d
6b dc
60 67 c7

  L3_Uplink 6:05 14 4f 07 e772

  L3_Downlink 3:06 53 00

  ……………

  L1_Uplink 16: 01 3f 35 05 24 42 03 23 58 01 05
f487 e2 33 21

  L1_Downlink 22:03 00 4d 05 12 05 fe e1 99 39 66
a4 2d a9 82 32 62
c1 f1 92 2d 8e

  L1_Uplink 9: 01 20 19 05 54 02 04 22 53

  L1_Downlink 6:03 22 0d 06 35 00

  ……………

  L1_Uplink 9: 01 44 19 03 6d 08 02 e0 90

  L1_Downlink 9:03 64 19 83 2a 08 02 e2 90

  L1_Downlink 6:03 66 0d 06 0d 00

  Chan_Req_Report: a8 99 63 75

  Agch_Report 11:Respond 06 3f 00 79 00 68 a8 
7c e3 02 00

  Bcch_Report 18:104 06 1c c4 73 64 f0 10 1b bd40 00
 14 24 45 48 a5 00 00

  Bcch_Report 18:104 06 1b c4 73 64f0 10 1b bd40 00 
14 24 45 48 a5 00 00

  Bcch_Report 12:104 06 1c 64 f0 10 1b bd 45 48 a 
5 00 00

  Bcch_Report 21:104 06 19 00 10 00 80 00 00 00 00 
00 00 00 00 00 00 00 00 a5 00 00

  数据分析模块根据GSM技术规范对上述报告进行分析。例如:从Idle_Mode_Rpt中可看出服务小区信道为104,接收电平级别为34(-77~-76 dBm),第一邻近小区BSIC=50,载频为109,接收电平级别为26(-85~-84dBm);SACCH测试报告中的1e表示信息类型为系统信息,06表示无线接口第三层的无线资源管理消息(PD=6)和交易标识(TI=0),20表示无线链路溢出计数器的最大值和当前值;Cell ID标识出手机在中国联通移动网内,位置区是7101,小区是50291;Dedicated_Rep给出服务小区发送功率级别为5(20~23W),接收电平级别为36(-75~-74dBm),接收质量为0级;Dedicated_Chan指出服务小区BSIC=50,频点为104,信道类型为Sdcch8,占用时隙1,无跳频。L1_Uplink、L1_Downlink、L3_Uplink、L3_Downlink记录了Um接口的第一、三层的消息,这些报告都可根据GSM技术规范进行分析。

  MInfo的报表模块根据分析结果绘制图表。例如:针对上述测试点以时间为坐标系横轴,以服务小区和邻近小区的信号强度差值为坐标系纵轴。这样,我们可以清楚地看到该点的场强分布。对于中山大道等重要路段,可以位置为坐标系横轴,小区代码、信号强度、
接收质量为坐标系纵轴,对该路段的覆盖情况和切换情况进行分析。数据通信模块可SGEM
OT 35G手机置于数据业务模式,将MOC和MTC中采集的数据实时传给网管中心的数据库服务器。ACCESS应用程序将其分析后记录在相关的表中,以便量化无线网络的服务质量。

3 GPS定位和显示

  我们选择东经114°10′北纬30°30′到东经114°30′北纬30°40′(西安坐标系),1:50000的地图作为武汉市城区图,用CorelScan 8.0软件进行扫描,并用CorelDraw 8.0对其处理:删除地形地貌、居民人数、铁路公路、重要建筑物以外的特征,调整尺寸、分辨率、颜色等参数,保存为GIF图形格式的电子地图CityMap。然后,在Minfo软件中对其分三层进行显示:第一层为CityMap电子地图,它的尺寸单位换算与Image控件相同;第二层是坐标层,它以主窗体的Scaleheight、ScaleWidth、ScaleLeft、ScaleTop为坐标系;第三层是数据层,它包括基站的名称、坐标、经纬度、天线方向、LAC、CI、载频等基础数据,以及测试点的坐标、经纬度和测量数据。

  用作定位工具的GPS接收机应符合以下要求:8或12信道,稳态位置精度为
15~50m RMS,位置数据更新最小周期为1~2s,输出数据包括经度、纬度等。目前市场上主要有:ROCKWELL VPLGR II、TRIMBLE SCOUNTMASTER、FURUNO GN74、PEAK?DEVELOPMENT RS232GPS等型号,都具有RS232接口。为了克服民用GPS接收机SA粗码问题并提高基站密集地区的测量精度,采用差分模式的DGPS一般可提高精度3~10倍。但是,采用差分方法提高定位精度将增加系统软硬件的投资。

  便携式PC机通过PCMCIA卡扩展串口COM3连接GPS,并利用VB5.0的MSCOMM
控件对GPS进行配置。GPS的RS232接口输出的数据格式遵循NMEA 0183协议,串口的速率可设为4800 bit/s。GPS常输出GLL和GGA语句,例如格式为“GLL,3035.047,N,11426.189,E,113519,A”的GLL语句表示东经114°26.189′北纬30°35.047′,A表示有效数据,113519表示定位时间11:35:19,GGA语句格式与GLL类似。GPS定位模块将上述数据记录并换算为电子地图坐标,在窗体中实时显示测试点的地理位置和全部测试信息。

  利用数据回放模块可将历史测量数据调出并显示,网络优化人员可比较网
络调整前后的质量,并向运营部门提供详实的网络资料。同时,网络优化人员可建立无线网络信息的完整数据库,这样就能以时间和经纬度为查询条件,获得投诉地区的信息资料。

4 结束语

  随着用户数的迅速增长,GSM网络需要不断增加各种类型的基站并调整原有基站配置。使用GSM网络移动测试系统可随时随地进行测量,以保证系统提供较佳服务质量。通过对GSM无线网络的定期测试并记录数据,网络优化人员可以对网络服务质量进行定量分析,及时发现和解决问题。

关键字:移动测试  GPS  网络优化

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2011/1108/article_3891.html
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