结合TEMS设备浅析路测工作的重要性

发布时间:2003-11-26 作者:赵平凡 / 金巍 Zhao Pingfan / Jin Wei 阅读量:

网络优化工作是提高网络质量和优化网络指标的重要内容之一,通常由室外道路测试、室内OMC-R统计分析及信令跟踪3部分组成,相互间彼此配合,共同诊断和解决问题。路测工作是从用户的角度出发,采集无线网络质量信息,客观公正地评价网络情况。因此,越来越多的人注意到路测的重要性。中国移动集团公司在网络质量检查中也加大了第3方路测结果对评比影响的比重。

  各地市根据路测工作的需要不同分别订购了不同的路测设备。长春地区所使用的路测设备主要有SAFCO和TEMS。它们的路测特点不尽相同。SAFCO注重的是对频率干扰和场强覆盖的测试,尤其擅长对全网无线环境的系统评估工作。而TEMS设备以更接近于用户的角度测试无线网络,着重对空中接口第3层消息作分析,通过对第3层消息的分析和理解可以发现网络中存在的深层次问题,可以说它是网络的一面镜子,可以窥视BSS(基站子系统)和NSS(网络与交换子系统)隐藏的问题。

  1 路测实例

  下面通过两个路测实例来说明问题。

  (1)路测实例之一

  在一次网络优化路测过程中,我们注意到TEMS所跟踪的空中接口信令流程出现问题。当手机在接收到下行的SDCCH(独立专用控制信道)立即指配命令后,为在空中接口建立LAPDM(DM信道链路接入协议)层的多帧证实模式,将在所分配的SDCCH信道上发出SABM(建立异步平衡模式)帧,该帧属于LAPDM层在建立连接模式过程中发出的第一条命令。LAPDM层所包含的第3层消息为CM service request(CR),这条消息由CM(呼叫管理层)启动,由MM(移动性能管理)层发出,目的是建立MM层的连接,为CM层通信建立通道。正常情况下,我们应收到下行的CM service accept消息,但路测信息中并没有。我们开始怀疑系统存在某些问题影响了正常的消息流程,着手进行A接口的信令跟踪。一般手机发出的CM service request消息经A接口发往MSC,MSC返回CM service accept消息,手机发送Connect confirm(CC)消息给A接口。可是,A接口的信令跟踪结果显示大量的CR消息没有对应的CC消息,因而证实了系统确实存在问题。经分析,认为是MSC相应模块被掉死所致。这一问题当时对全网的指标影响非常大,长春市区4个900 MHz交换机下都存在部分模块被掉死的问题,经重启动(Reboot)操作后,全网的接通率有明显的改善。

  (2)路测实例之二

  在对双频网的路测分析中,我们发现手机由900 MHz小区切换至1 800 MHz小区时,1 800 MHz小区下行广播信道不发送系统消息5TER,致使手机在通话过程中,无法观测到900 MHz小区的广播频点,从而不能进行双频切换。系统消息5TER是当前小区发送的另一频段的广播频点消息。系统消息5则是当前小区发送的同一频段的广播频点消息。TEMS路测结果表明,当手机在1 800 MHz网络上发起呼叫后,只能监测到系统消息5,缺少系统消息5TER。由于市区内1 800 MHz小区主要集中于热点地区,用于吸收一定的话务量,对市区不能连续覆盖,故系统消息5TER的丢失很容易引起无线掉话。我们对1 800 MHz基站数据库进行了大量的核查工作,发现所有1 800 MHz小区都添加了900 MHz邻区,可见问题有可能出在交换侧。在路测中我们还发现,当MS(移动台)在空闲模式下,服务小区为1 800 MHz小区时,系统消息2TER是正常广播的。移动台在1 800 MHz小区初始建立通话后,系统消息5TER也是正常广播的。下行SACCH(慢速随路信道)广播如下3种系统消息:系统消息5、系统消息5TER、系统消息6。SACCH信息是由BSC(基站控制器)通过ABIS(基站控制器与基站的接口),由Channel activation(信道激活)、SACCH information modify(慢速随路信道消息修正)两条信令控制BTS广播的。两者的信令格式分别如表1、表2所示。我们所关心的信息单元只是SACCH information。该信息单元为可选单元,所包含内容为BTS(基站收发信机)在下行SACCH上的广播消息。BSC通过SACCH消息控制由BTS广播的系统消息。最终,我们确定通过1 800 MHz设备的ABIS接口信令跟踪,进一步证实该问题的存在。

  表1 Channel activation信令格式

信息单元

存在

格式

长度(byte)

消息标识

M

V

1

消息类型

M

V

1

信道号

M

TV

2

信道激活类型

M

TV

2

信道工作模式

M

TLV

8-9

信道标识

O

TLV

8

加密信息

O

TLV

>=3

切换参考值

C

TV

2

基站的发射功率

O

TV

2

移动台的发射功率

O

TV

2

时间提前量

C

TV

2

基站功率控制参数

O

TLV

>=2

MS功率控制参数

O

TLV

>=2

附加处理信息

O

TLV

>=2

SACCH的填充信息

O

TLV

>=3

 M:必备项 V:长度固定,无标识字节,仅含数值字节
 O:可选项 TV:长度固定,含数值、标识字节
 C:条件项 TLV:含长度、数值、标识字节

  表2 SACCH information modify信令格式

信息单元

存在

格式

长度(byte)

消息标识

M

V

1

消息类型

M

V

1

信道号

M

TV

2

系统消息类型

M

TV

2

第3层信息

O

TLV

14-21

系统信息发送的起止时间

O

TV

3

  以下分3种情况说明:

  1)SDCCH的立即指配。长春1 800MHz设备SDCCH的立即指配流程见图1。


图1 SDCCH立即指配流程

  通过跟踪我们发现,在该流程Channel activation消息中,SACCH information信息单元仅包含系统消息5、系统消息6。当MS建立异步平衡模式后,BSC通过SACCH information modify消息将系统消息5TER发给BTS。

  2)TCH的指配。该设备的TCH指配流程见图2。


图2 TCH指配流程

  通过跟踪我们发现,在该流程Channel activation消息中SACCH information信息单元包含系统消息5、系统消息5TER以及系统消息6。

  3)TCH的异步切换。TCH的Internal BSC异步切换流程如图3所示。


图3 TCH的Internal BSC异步切换流程

  由于同步切换以及External BSC异步切换与Internal BSC异步切换在ABIS流程类似,故在此仅对Internal BSC异步切换加以说明。

  通过跟踪大量的Channel activation消息,我们发现在该消息中SACCH information信息单元有时包含系统消息5、系统消息6与系统消息5TER,有时仅包含系统消息5、系统消息6,并且没有后继SACCH information modify消息将系统消息5TER发给BTS,所以有时会造成BTS在TCH的下行SACCH信道中只广播系统消息5、系统消息6,使MS无法对900 MHz邻区的广播频点进行监测。

  通过信令跟踪,不仅证实了我们的结论,而且找到了解决问题的方法。1 800 MHz BSC在切换流程中,或者保证Channel activation消息的SACCH information信息单元必须包含系统消息5、系统消息5TER和系统消息6,或者在Channel activation消息的SACCH information信息单元仅包含系统消息5、系统消息6,在MS接入后由SACCH information modify消息加入系统消息5TER。

  在核查了1 800 MHz交换机参数后,我们发现参数Classmark3 Information Element Support被设为No。经查证,该参数用来控制1800 MHz系统是否向由900 MHz切入的双频MS发系统消息5TER。在将该参数改为Yes后,路测中未发现有邻区列表丢失现象。做了大量的ABIS跟踪后,我们发现所有TCH Channel activation消息的SACCH information信息单元都包含系统消息5、系统消息5TER和系统消息6。由此问题得到了解决,有效地降低了网络的掉话率,从而提升了网络质量。

  2 总结

  通过上述实例的分析,充分说明了在网络优化过程中,有效地使用路测设备,深入细致地分析路测设备记录的信息,对于发现网络中存在的隐患问题有着显著的作用。许多搞网络优化的同事普遍认为路测工作没有什么可以深入的,不过是场强测试、干扰分析等等,更有甚者认为路测工作很难发挥作用。其实不然,本文中所例举的两个事例有效地证明了路测的重要性,只要大家深入地学习路测知识,细致地研究路测记录,必要时与信令跟踪配合起来分析问题,相信会在网络优化工作中发挥巨大的作用。

  参考文献

1 GSM 08.58. Radio subsystem link control
2 GSM 04.08. Mobile radio interface layer 3 specification
3 Michel Mouly, Marie-bernadette pautel.骆健霞等译. GSM数字移动通信系统.北京:电子工业出版社

[摘要] 文章通过使用TEMS路测设备进行跟踪测试的路测实例,分析了空中接口信令流程出现的问题,以及手机不能在900 MHz和1 800 MHz双频网间有效切换的问题,总结出优化网络的有效途径。

[关键词] 网络优化;路测;系统消息5;系统消息5TER

[Abstract] Through a real case of path measure with TEMS devices to trace signaling messages in mobile communications, the paper analyzes problems occurring in air interface signaling flow and the failure of the handover of mobile phone signals between 900 MHz and 1 800 MHz dual band networks, and points out that by using TEMS devices to find some hidden problems can effectively optimize communication networks.

[Keywords] Network optimization; Path measure; System information 5; System information 5TER