《GSM路测基础培训》PPT课件.ppt

GSM网络测试分析 GSM系统简介 1 DT/CQT 测试介绍 2 测试中的重要参数 3 测试中的通信过程 4 DT/CQT 测试分析 5 目录 GSM系统简介 中文名： 全球移动通信系统 定义： 由欧洲电信标准化协会提出，后来成为 全球性标准的蜂窝无线电通信系统。 主要有GSM、DCS1800、PCS1900三种系统 GSM系统 英文名： global system for mobile communications GSM系统特点 早期模拟网络相互间不兼容 多个国家制定GSM标准 实现不同设备间兼容 实现不同运行商间兼容 标准化开放式接口 易于配置（软件设置） 半速率 国际漫游 更好的频率复用 多频段工作 加密 鉴权 用户身份鉴权 跳频 数字接口 交织技术 差错检测 差错校正 兼容性 灵活性 高容量 抗干扰 安全性 保密性 GSM系统结构与主要接口 ACEIR BTS OMC MSC VLR HLR BSC BTS BTS BTS BTS BSC BSS 基站子系统 NSS 网络子系统 OSS 操作维护子系统MS 移 动 台 ABis Abis接口为BSC(基站控制器)和 BTS(基站收发信台)之间的通信 接口 Air Um接口是 MS和BTS之 间的接口 A IWF SC PSPDN PSTN ISDN GSM系统工作频段 GSM系统上行/MHz下行/MHz带宽/MHz双工间隔/MHz GSM900890 915935 9602545 GSM180017101785180518807595 GSM系统的多址技术 Frequency Time Power Frequency Time Power FDMA TDMA 采用频分的多址技术 业务信道在不同频段分配给不同的用户。 采用时分的多址技术 业务信道在不同的时间分配给不同的用户 。 GSM系统简介 1 DT/CQT 测试介绍 2 测试中的重要参数 3 测试中的通信过程 4 DT/CQT 测试分析 5 目录 测试介绍 DT和CQT测试是网络优化的主要手段之一。DT测试 主要是对整网进行测试，宏观的掌握网络的整体情况； CQT测试作为DT测试的补充，主要对室内环境、热点等 地区进行测试，针对网络的特点和需要进行相关的测试。 概述 测试介绍 DT测试测试 （Drive Test） DT测试指使用测试仪表在公路、街道等路线进行测试， 并对测试过程中的各种网络信息进行记录。DT测试设备主要 有测试手机、测试软件、GPS、笔记本电脑以及连接线缆等 组成。测试手机应具有显示网络信息、锁频、禁止切换、扫 频等功能；GPS主要提供测试采样点 经纬度信息；笔记本电 脑和测试软件组成测试平台，完成对测试手机、GPS数据采 集的操作控制功能，并对测试数据进行记录、处理与分析。 测试介绍 CQT测试测试 （Call Quality Test） CQT测试是由网络测试人员使用测试手机或专用仪表对 重点场所和热点区域定点测试。在话务忙时进行主被叫拨打 测试，对每次拨打测试情况进行现场记录，如通话正常、噪 声、串话、单通、未接通、呼叫失败等，最后对测试结果进 行分析，完成网络现场评估。CQT可以发现DT常规测试中难 以发现的单通、串话和噪声等问题，可以对整个通信网络各 个环节进行有效的通话测试。 测试介绍 测试是一项复杂的工作，因为无线信号的在空间传播测试是一项复杂的工作，因为无线信号的在空间传播 情况是比较复杂的，所以路测人员必需了解和探讨不同环情况是比较复杂的，所以路测人员必需了解和探讨不同环 境下的无线信号的传播理论及境下的无线信号的传播理论及GSMGSM交换理论；同时，路测交换理论；同时，路测 的许多方面是与参数调整结合在一起的，所以路测人员必的许多方面是与参数调整结合在一起的，所以路测人员必 需了解参数调整的基本原理及方法。以上两方面的知识需需了解参数调整的基本原理及方法。以上两方面的知识需 要积累。当然，路测人员还需要熟练掌握测试工具，以保要积累。当然，路测人员还需要熟练掌握测试工具，以保 证路测的顺利进行。证路测的顺利进行。 理论 测试介绍 目的 1. 在网络建设的同时改进 服务质量； 2. 发现网络问题，收集更 多的数据进行故障分析 和网络调整； 3. 模拟用户的实际通话效 果和质量； 意义 1. 了解用户的实际通话效 果和质量； 2. 保持客户的满意度； 3. 减少用户的流失； 4. 保证网络高质量运行。 测试类型-项目流程 优化前测试优化过程中测试优化调整后测试 1. 找出现网络存在问 题 2. 大量测试，找出网 络的一些隐性故障 3. 与优化后指标进行 对比，验证优化后总 体效果 1. 配合解决问题小区 2. 验证问题路段调整 后效果 1. 整体测试 2. 与之前测试指标做 对比，验证优化后总 体效果 测试类型-测试类型 基站安装前基站安装后日常网络优化 基站安装前，首先 要进行站址的评估测 量，一为适合的基站 地点。 基站安装后，要进 行新站开通测试，以 评估新建站是否达到 设计要求 在日常网络维护阶 段，通过路测发现网 络中存在的问题，保 障整体网络良好运行 。 测试的准备 车体信号衰减 车载逆变器 测试路线 GPS 电子地图 基站数据库 测试卡费用 TEMS MOS 萨基姆 索爱 三星等 萨基姆 驱动 电池 配置 测试测试 前的准备备工作 测试软件测试手机笔记本电脑 测试车辆GPS卫星定位其他 路测的主要内容 路测的主要工作 基站小区的工程排障； 基站资源检查； 小区切换带定位； 掉话故障来源； 话务密度分布； 干扰点确定与评估； 盲点定位； 异网覆盖与干扰； 孤岛效应定位与评估； 有效邻区分布合理性分析； 生成图文并貌的测量电子报告等。 路测对于解决如下的一些常见问题十分有效 CQT测试 主观的拨打测试； 衡量网络服务质量； 可以体发现实际的话音质 量、回音、单通、串音等 ； 是DT测试的补充； 室内测试的主要方法。 CQT测试在城市中选择多 个点； 选点需要具有代表性； 在每一个测试点进行一定 数量的主被叫拨打测试； 记录接通情况； 测试者主观评估通话质量 。 扫频测试 对于频率干扰的查找有很大的帮助； 统计每一个地理位置上蜂窝小区频率资料多少、无线 信号强度多大，是否存在同邻频干扰等问题。 下行扫频测试 上行干扰排查（如黑直放站、信号干扰器等） 其他网络故障或其他原因对本网络的干扰。 上行扫频测试 常用测试软件介绍 目前常用的测试软件有：TEMS、华星FlyWireLess等。 各个厂家的测试软件都能够满足基本的测试需求，其区别在 于使用上方便与否。 GSM系统简介 1 DT/CQT 测试介绍 2 测试中的重要参数 3 测试中的通信过程 4 DT/CQT 测试分析 5 目录 概述 l UM口的测试和数据分析是无线网络优 化工作的一个重要组成部分。 l 在进行网络优化时，网络测试能最直 观的反映用户的感知度。 l 在数据采集后，通过对数据的分析， 可以得知网络存在的问题，然后进行 分析、优化、调整。 测量参数 RxLev：描述测量参数的场强变化； RxQual：描述测量的误码率变化； ARFCN：描述测量数据中无线载波（BCCH/TCH）的变化； CI：描述测量数据中的无线小区分布； Tx_Power：描述测试手机功率的变化； Rx_Power：描述当前服务小区发射功率的变化； TA：描述时分多址通信中时间提前量，一个TA对应550米。 DT测试能实时回放下面的测量参数 Rxlev与RxQual有Sub和Full两种模式，当开始DTX（不连续发射 ）的时候，要以Sub值为准 平均接收电平RxLev 描述收到信号强度（电平）的统计参数。 参数范围：电平-120-37dBm 对应电平备注 -120dBmRx-94dBm信号非常弱（室外弱覆盖） -94dBmRx-88dBm信号弱（室外弱覆盖） -88dBmRx-80dBm信号较弱（室内弱覆盖） -80dBmRx-70dBm信号好 -70dBmRx-50dBm信号比较好 Rx-50dBm信号非常好 无线信号质量RxQual 描述收到信号质量的统计参数。 在测试中RxQual的值反映了话音质量的好坏 信号质量实际是指信号误码率 参数范围：取值范围0-7，步长为1，对应误码率0.2%12.8% 语音质量对应误码率用户感知度 RxQual=0误码率小于0.2%好 RxQual=10.2%误码率0.4%好 RxQual=20.4%误码率0.8%较好 RxQual=30.8%误码率1.6%一般 RxQual=41.6%误码率3.2%一般 RxQual=53.2%误码率6.4%较差 RxQual=66.4%误码率12.8%难以接受 RxQual=7误码率大于12.8%难以接受 平均主观得分MOS GSM系统通常使用BER作为语音评估的标准，但使用BER的弊端在于其 难于其他通信系统的语音质量进行对比。因此，借鉴通信通用的MOS评价标 准，从语音质量感受的角度进行语音质量评估。 MOS主观评分：不同人的主观感受； MOS客观评分：专用的仪表或测试软件。 语音质量客观MOS分数收听注意力等级主观MOS分数 05可以完全放松，不需要注意力4.2 14需要注意，不需要明显集中注意力3.64.2 23中等程度的注意力3 32需要集中注意力2 42需要集中注意力2 51即使努力去听，也很难听清楚1 61即使努力去听，也很难听清楚1 不连续发射DTX 在GSM系统中，传输方式有普通方式和DTX方式； DTX技术是在没有语音信号传输时停止发射无线信号； 目前网络中绝大部分都开启DTX模式； 目的是降低干扰电平，节省手机耗电量； 利用语音编码器检测到话音间隙后，在间隙期不发送； 在开启DTX的情况下，RxLev和RxQual以SUB值为准。 时间提前量TA TA参数是保证GSM数字通信信息同步的参数； 同时TA值也反映了基站到手机之间的距离； TA值的取值范围是063；，一个TA对应的距离大约是550米； 根据以上描述得知，小区的覆盖范围最远为35千米； 另外可以根据TA值来判断“越区覆盖”或“孤岛效应”； 一般在城区中（非直放站覆盖范围），TA值一般都不会超过5， 如果超过5，可以根据实际情况检查服务小区覆盖是否越区覆盖 。 无线链路超时Radio link timeout 无线链路超时计数器是描述通话过程中信令层能否成功解码 SACCH信道信息的指标，该参数能直接反映无线环境的好坏。 计数器S起始为 设置值，当MS 正确解析出 SACCH时，则 S+2，否则减1 ，当计数器S计 到0时，则无线 链路超时后释放 ，造成掉话。 掉话 GSM系统简介 1 DT/CQT 测试介绍 2 测试中的重要参数 3 测试中的通信过程 4 DT/CQT 测试分析 5 目录 系统消息介绍 MS为了能得到或提供各种各样的服务通常 需要从网络来获得许多消息。这些在无线接口 广播的消息被称做系统消息 可分为12种类型：TYPE1、2、2bis、2ter、3 、4、5、5bis、5ter、6、7、8。 Sub title 系统消息 系统消息介绍 多种系统消息类型 在空闲模式下，网络通过 BCCH信道传送系统消息1 ，2，2bis，2ter，3，4，7 ，8 在通话模式下，网络通过 SACCH信道传送系统消息5 ，5bis，5ter，6。 提供以下信息 当前网络、位置区、和小区 的识别消息； 小区提供切换的测量报告消 息和小区选择的进程消息； 当前控制信道结构的描述消 息； 该小区不同的可选项的消息 ； 关于临小区BCCH频点的分 配。 系统消息介绍 系统消息类型1 系统消息类型2 系统消息类型2bis 小区信道的描述+RACH控制参数 邻小区BCCH频点描述+RACH控制消息+允许的PLMN 扩展邻小区BCCH频点描述+RACH控制消息 系统消息类型2ter 系统消息类型3 系统消息类型4 扩展邻小区BCCH频点描述2 小区识别（CELLID）+位置区识别(LAI)+控制信道描述+小 区选择+小区选择参数+RACH控制参数 位置区识别+小区选择参数+RACH控制参数+CBCH信道描 述+CBCH移动配置 系统消息介绍 系统消息类型5 系统消息类型5bis 系统消息类型5ter 邻小区BCCH频点的描述 扩展邻近小区BCCH频点描述 扩展邻近小区BCCH频点描述 系统消息类型6 系统消息类型7 系统消息类型8 小区识别+位置区识别+小区选择 小区重选参数 小区重选参数 信令流程 在GSM通信系统中，手机与网络间的每次通信都有特定的通信流 程，按照流程可以正常建立通信，如果因特殊情况，正常的某步流程 无法建立，则会导致通讯异常。 作为一名网优工程师，需要牢牢掌握整个呼叫的信令流程。在测 试中，以空口通信流程最为重要，我们用的测试软件可以捕获到空口 通信。掌握信令流程可以帮助我们快速分析和定位网络问题。 空口主叫流程 信道请求 立即指配 服务请求 鉴权请求 鉴权响应 加密模式命令 加密模式完成 呼叫建立 呼叫进程 指配命令 指配完成 提示（振铃） 连接 连接证实 连接建立 服务请求 加密模式建立 鉴权 呼叫初始化 业务信道指配 用户提示 呼叫被接受 空口被叫流程 信道请求 立即指配 寻呼响应 鉴权请求 鉴权响应 加密模式命令 加密模式完成 呼叫建立 呼叫证实 指配命令 指配完成 提示 连接 连接证实 连接建立 服务请求 加密模式建立 鉴权 呼叫初始化 业务信道指配 用户提示信息 呼叫被接受 寻呼请求 切换信令流程 DL：Handover Command网络向手机发送切换命令 UL：Handover Access手机在新的BCCH频点上向目标小区发送随即接入信息 DL：Physical Information目标小区向手机发送指配信道的物理信息 UL：Handover Complete切换完成（切换成功的标志） DL：Physical Information DL：Physical Information DL：System Information Type 5 UL：Measurement Report DL：System Information Type 6 UL：Measurement Report 如出现Handover Failure则记为切换失败 呼叫结束信令流程 DL：System Information Type 6 UL：Measurement Report DL：System Information Type 5 通话状态 UL：Measurement Report DL：Disconnect拆线 DL：System Information Type 6 UL：Measurement Report UL：Release释放 DL：Release Complete释放完成 DL：System Information Type 5 DL：Channel Release信道释放 UL：Measurement Report DL：System Information Type 1进入空闲模式 在一次通话中出现Disconnect或 Channel Release中任意一条， 就记为一次呼叫正常释放。 只有当两条信息都未出现而由专 用模式转为空闲模式时，才记为 一次掉话。 GSM系统简介 1 DT/CQT 测试介绍 2 测试中的重要参数 3 测试中的通信过程 4 DT/CQT 测试分析 5 目录 测试中常见问题定义 过覆盖 弱覆盖 弱覆盖是基站所需 要覆盖面积大，基站间 距过大，或者建筑物遮 挡而导致边界区域信号 较弱。弱覆盖一般的都是 在Rxlev小于-90dBm。弱 覆盖的直接影响通话质 量，必须引起重视。 过覆盖是超过了设 定的覆盖范围，过覆盖 的现象就是信令拥塞以 及由于干扰带 来的掉话 和乒乓 效应。 由于基站天线挂高 过高或者俯仰角过小引 起的该小区覆盖距离过 远，从而越区覆盖到其他 站点覆盖的区域，并且在 该区域手机接收到的信号 电平较好。越区覆盖容 易产生孤岛效应，甚至 频率干扰。引起错误 的 切换，产生大量的切换 失败，以及无切换关系 导致掉话。 越区覆盖 A B 测试中常见问题定义 孤岛效应乒乓效应 如果在一定区域里两 基站信号强度剧烈变化 ，手机就会在两个基站间 来回切换，产生所谓的“ 乒乓 效应”。乒乓 切换指 在两个小区间的频繁切 换。 服务小区由于各种原 因，导致覆盖太大以至于 将邻小区覆盖在内，造成 在某些小区的覆盖范围出 现一片孤独区域，此孤独 区域在地理上没有邻区， 类似于“孤岛”。如果移动 台在此区域移动，由于没 有邻区，移动台无法切 换到其他的小区导致掉 话发 生。一般在高层出 现几率很高。 基站安装时，由于 施工疏忽造成的天馈线 接反的现象。鸳鸯线 在 测试 中的现象是覆盖方 向与天线方向不一直、接 收电平陡降等。鸳鸯线 会造成切换失败、拥塞 、掉话、话音质量差等 现象。 鸳鸯线 频率干扰问题 网络的频率干扰可能来自于两个方面：一是系统的内部干扰；一是 外部干扰。干扰会造成掉话、切换失败、接入失败、阻塞、话音质量差 、回声、单通等。 不合理的频率规划或过覆盖，引入同频干扰或邻频干扰。 天馈线反射驻波比过大，过强的反射信号引入交调干扰。 基站硬件故障引起的交调干扰。 直放站规划设置不合理和有源天线引入的上行干扰。 系统外载波干扰。 其他运营商天线所带来的干扰。 对于外部干扰，应该到现场通过扫频工具找出干扰源并进行排除 。 对于内部干扰，通过软件可以找出哪些小区造成干扰。 可以采取调整天线、频率优化和降低基站和手机功率、开启/关闭 功率控制、DTX、应用跳频等技术降低干扰。 干扰分类 产生原因 解决方案 覆盖问题 覆盖问题可分为覆盖区过大和覆盖区过小两种情况。 根据周围小区的情况又可分为孤岛型覆盖、越区覆盖和连续（正常 ）覆盖的情况。 覆盖区过大过小问题：当覆盖区过大（过覆盖）时，可能会造成频 繁切换等现象，严重时会造成较大的相互干扰。当覆盖区过小（弱 覆盖）时，一般会造成掉话率较高、切换成功率较低等现象。 孤岛覆盖过大或过小的问题：覆盖区过大一般会造成掉话率较高、 切换失败较多、接通率较低、话音质量不好等现象。覆盖区过小一 般会造成有大量用户投诉（弱覆盖）、掉话率较高。 越区覆盖：统计TA值与基站分布对比发现。若TA值的分布呈现有大 量异常大的TA值出现，则表明该小区存在越区覆盖现象。越区覆盖 造成的现象主要有掉话率高、越区切换失败率较高与干扰等。 覆盖问题 分类 覆盖问题 的几种情况 解决方案 覆盖问题 覆盖区过大或孤岛覆盖过大：主要是由于基站功率较大、天线高 度过高、倾角太小等原因造成的。可以采取相应措施进行调整。 覆盖区过小或孤岛覆盖过小：主要是由于基站功率过小、天线高 度过低、倾角太大、建筑物阻挡等原因造成的。可以采取相应措 施进行调整。 越区覆盖：主要是由于天线性能不好、高度过高、倾角太小等原 因造成的。可以采取相应措施进行调整。在以上方案难以实施时 ，可以采用增加相邻小区的方法进行改善。 解决方案 硬件故障； 参数设置不合理； 天馈线驻波过大，对基站发射功率的衰耗过大； 天线方位角、倾角不合理； 切换参数不合理，邻区关系定义不完整。 覆盖问题 分析 局部话质差 在日常DT测试中，经常发现有很多微小的区域内，话音质 量相当差，信号不稳定、频繁切换。 话质差问题产生原因： 频带资源有限，基站分布相对集中，频点复用度高，覆盖要求严格，必 然不可避免的会产生局部的频率干扰。 手机接收的信号往往是基站发射信号经由不同的反射路径、散射路径、 绕射路径的叠加，叠加的结果必然造成无线信号传播中的各种衰落及阴影效应 ，称之为多径干扰。 无线网络参数设置不合理。 局部话质差 话质差问题产生原因： 外部干扰或同邻频干扰（可能为过覆盖引起），重新规划干扰 频点，控制越区覆盖小区覆盖范围。 上、下行信号电平偏低，采用技术手段加大信号强度。 天馈线反射驻波比过大，过强的反射信号引入交调干扰，更换 合适类型的跳线。 硬件故障（比较明显，话音质量持续很差），更换故障载频。 若无线网络参数设置不合理，也会影响通话质量。可以通过优 化参数来解决。 切换问题现象 不切换 无切换 不合理切换 乒乓切换 频繁切换 切换失败 （BSC之内、BSC之间、MSC之间）Handover failure。 一次通话过程中在短时间内，会发生大量的切换，这种切换 往往是在几个小区之间频繁相互进行。 很多情况下，会存在不合理切换现象。比如说切换到较远的 小区、电平差的小区等 不同于不合理切换，不切换为Handover command发出后没 有切换，没切换为该切换时不切换。 这是频繁切换的一种特例，在两个小区之间发生频繁切换。 切换问题分析与解决方案 设备硬件性能问题：主要是设备的射频部分和天馈部分可能会性能不好。 弱覆盖：当准备进行切换时，通信质量已经不能保证切换的正常运行。 干扰较大：较大的干扰可能导致大量的无线链路误码，降低对切换接入译码的成功率。 时钟不同步造成频繁切换失败。 原小区或目标小区附近有与其同频同色的小区，也会导致切换失败。 切换失败 主控小区不明显，导致某些区域各个小区的信号电平相当。 覆盖不好与话音质量差导致切换到目标小区后，很快又因为紧急原因发生切换，最终可能导 致掉话，在弱信号中常出现。 相邻小区的切换参数配置不合理，导致频繁切换。切换方式打开过多，须将一些不必要的方 式关闭。 频繁切换与乒乓切换 切换问题分析与解决方案 切换参数（如切换门限、优先级等）设置不当。 某两个相邻小区之间未设置切换关系，导致切换需要通过第三小区迂回进行切换。 第一目标小区阻塞也是不合理切换的原因之一。 不合理切换 手机已解出邻小区的BSIC，空口信息中已发出HANDOVER COMMAND（切换指令）但不能 正常切换。检查干扰和邻小区参数。 源小区未做或作错目标小区的切换数据，须添加邻小区或修改切换参数。 目标小区阻塞也是没切换的原因之一。 不切换、没切换 案例1：频率干扰引起的局部话质差 【问题分析】: MS在大马路隧道行驶，在隧道内占用室分小区G05F131天鸿凯旋城小区小区信号，信 号强度在-55dBm左右，行驶出隧道后，信号衰减至-75dBm左右，此时出现7级下行质差，导致测量报 告一直未上发成功，出现满质差拖死掉话的情况。 分析测试数据，在通话中，邻区信号强度均正常，也与G05F131天鸿凯旋城定义了双向邻区关系；查 看话务统计，该小区正常，硬件无告警；结合MCOM进行分析，发现该小区与G05C131安利大厦小区 出现同主频干扰（BCCH=4），导致出现严重的干扰，出现掉话。 案例案例1 1 案例1：频率干扰引起的局部话质差 【优化方案】 现场将G05F131天鸿凯旋城小区的BCCH由4更改为80,然后进行复测，在大马路隧道出入口小 区之间切换正常，通话质量良好。 案例案例1 1 【复测截图】 案例案例1 1 案例2：弱覆盖问题 【问题描述与分析】如下图，服务小区信号强度弱于-100dBm,几乎脱网，移动台与BTS无法通信导致 掉话； 【解决意见】建议添加基站或者引用直放站来解决。 案例案例2 2 案例3：缺少邻区导致的掉话 【问题描述】由国际毛衫城中尾塑料海阳生产村的方向，手机一直占用国际毛衫城G05R38基站 3小区的信号，信号衰减到-92dbm，信号质量衰减到最差的7级，通话感受很差，都未能切换，直到 掉话，期间邻区中有比较好的小区但是没有切换。 【解决措施】添加邻区关系，国际毛衫城G05R38基站3小区和中尾塑料G05908基站3小区，海阳生 产村G05910基站1,2小区。 案例案例3 3 复测结果如下图： 复测切换良好，无异常事件产生。 案例案例3 3 案例4：越区覆盖 【问题描述】从下图可以看到在南昌药湖大桥附近产生了一次射频掉话。掉话小区是宜春的隍 城1扇区(32861)。手机先占用的是南昌药湖大桥2扇区(17992)，然后检测到邻小区隍城1扇 区(32861)信号略强(-77dbm)，就触发了切换,切换到隍城1扇区的67号频点，恰好药湖大桥1 扇区的BCCH为67号频点，造成严重的干扰,最终发生射频掉话。 案例案例4 4 越区覆盖 【造成越区覆盖原因】天线挂高较高，覆盖较远；该区域覆