L010通信-GSM-GSM基站子系统入网测试简介

叶江”喧GSM基站子系统入网测试简介中国泰尔实验室陈永欣一、引言GSM数字蜂窝系统自94年在我国正式投入商用以来，以其容量大、业务丰富、联网能力强、保密性好等突出的优势，为用户所接受，在全国得到迅猛的发展，目前已经成为主要的移动通信系统，截至到去年11月份，用户数目已经突破一亿大关。GSM移动通信系统由核心网络（CN）和基站子系统（BSS）两部分组成。GSM基站子系统（BSS）系统结构如图1所示。它由两大功能实体组成，分别是基站控制器（BSC）和基站收发信站（BTS），另外还包括基站操作维护中4（OMC-R）和短消息小区广播业务中4（SMS-CBSC）等。其中基站控制器（BSC）通过A接口与移动交换中4（MSC）相连。一个BSC可以控制多个BTS。当BSC与BTS远端配置时，其接口称为Abis。BTS可以带多个收发信机（TRX）和一个基本控制功能单元（BCF）。BTS通过空中接口（Um）建立与移动台之间的通信。BSS与OMC-R的接口可以是通过A接口的，也可以是独立的OMC接口，以完成网络管理功能的远端控制。基站收发信站（BTS）应该能够在下列频段工作:移动台发（TX），基站收（RX）基站发（TX），移动台收（RX）GSM900：890---915MHz935---960MHzGSM1800：1710---1785MHz1805---1880MHz载波频率以绝对射频信道号（ARFCN）表示。以Fl（n）和Fu（n）分别表示ARFCN为n的上行频率和下行频率，贝U：GSM900：Fl(n)=890.2+0.2X(n-1)(MHz)1WnW124Fu(n)=Fl(n)+45GSM1800：Fl(n)=1710.2+0.2X(n-512)(MHz)512WnW885Fu(n)=Fl(n)+95在基站子系统的测试中，分别取bottom（低端）、middle（中间）、top（高端）三个测试频率点进行测试。GSM900：Bottom=1Middle=62Top=124GSM1800：Bottom=512Middle=699Top=885测试的环境为表1中规定的各种条件的组合：表1测试条件条件最低最高大气压86kPa106kPa温度15°C30°C相对湿度20%85%电源厂家给出的标称值振动可忽略基站子系统655）入网检测的内容共有八项，分别为BTS无线指标、BSS基本功能、BSS双频功能、OMC-R的操作维护功能、A接口信令PHASE1、A接口信令PHASE2、环境适应性测试、设备包装外观及装配等。下面就BTS无线指标、BSS基本功能、BSS双频功能、OMC-R的操作维护功能、A接口信令PHASE1、A接口信令PHASE2等项内容分别给以介绍。二、BTS无线指标测试对于无线产品来说无线指标是非常重要的测试项目，BTS也不例外。BTS无线指标测试分为发射机指标测试和接收机指标测试两项。发射机指标测试相位误差和平均频率误差相位误差为发信机实际发射信号的相位与理论期望的相位之差。平均频率误差为考虑了调制和相位误差的影响以后，发射信号的频率与该绝对射频频道号对应的标称频率之差。指标要求相位误差不超过5°（均方根值）和20°（峰值），突发脉冲的平均频率误差不超过0.05ppm。RF载波平均发射功率RF载波平均发射功率为发信机输出的平均载波峰值功率，它是对该载频时隙突发脉冲串的有用信息比特部分测量的功率的平均值。BSS应支持相对于最高输出功率的至少Nmax个静态功率控制级，Nmax至少为6。静态功率级N有从0至Nmax共Nmax+1级。静态功率级0对应厂家说明的最大功率。除了微微蜂窝以外，BTS应支持15级的动态功率控制级。指标要求静态功率控制允许RF输出功率从BTS最大输出功率以2dB为步长降低6级，每级的误差容限为+/—1dB。动态功率控制允许RF输出功率以2dB为步长降低15级，每级的误差容限为＋/－1.5dB。RF载波发射功率时间包络RF载波发射功率时间包络是指载波发射功率相对于时间的关系。指标要求每个被测时隙的输出功率相对于时间应满足图2。如果一个时隙未激活，则剩余功率应保持在或小于-30dBc。图2正常突发脉冲的功率时间包络邻道功率由于调制、宽带噪声和功率级切换谱可能在GSM900或GSM1800以及邻道产生明显干扰，所以需要测试邻道辐射。分两种情况测试：连续调制频谱和宽带噪声以及切换瞬态频谱。指标要求连续调制频谱和宽带噪声引起的邻道干扰应该符合表2的要求。表2连续调制频谱和宽带噪声的邻道干扰功率南平中在规定巍喊却内最大相对电平［把），以规五F测量（凝波器）带宽（kHz）测量炉（蜘）十1叫200^2皿400^^□□-<1201200-<1310OO-<SJ0004J川*O*JOOP口口皿+J踞©吐戚炉测量带宽30kHz测量带宽1口口kHzR+0.5-30+J-33+J-70+J-73+J-7W-80+J41+0.5+J-33+J-6S+J-71+J-7如-80+J啊+0.5+J-33+J-加-66+J-曲-73-804Jg+0.5+J-33+J-叱-64+J-67+J-804J+0.5^-汹-33+J<33p+0.5^-30^-33^i^tLhahW-的Q"5口-如指标要求切换瞬态频谱引起的邻道干扰应该符合表3的要求。表3切换瞬态频谱引起的邻道干扰频偏(kHz)功率(dBc)GSM900功率呻处乂1800400-57-50600-67-581200-74-661800-74-66发射机天线接头处的杂散辐射发射机天线接头处的杂散辐射为BSS相关发射频带和其他频带传导性杂散辐射。分为BTS发射带内和BTS发射带外两部分。其中BTS发射带外还测试BTS发射和接收带外的BTS内互调。指标要求BTS发射带内最大功率应不超过-36dBm。BTS发射带外最大功率应不超过-36dBm（1GHz以下）和-30dBm（1GHz以上）。互调衰减互调衰减是指当干扰信号通过天线接头来到发射机时，RF设备的非线性器件内产生的互调信号。指标要求从偏离载波频率6MHz至相关发射频带边缘范围内，测得的互调产物不应超过-70dBc和-36dBm中较大的值。偏离载波频率6MHz以内的频率范围内，测得的互调产物应满足表2。BSS内互调衰减BSS内互调衰减是指BSS在RX和TX带内由于多个发射机合路到单一天线或由于相互接近而导致相互之间RF功率的泄漏产生的互调。指标要求偏离载波频率0.6MHz至6MHz的频率范围内，测得的互调产物符合表2的要求。从偏离载波频率6MHz至相关发射频带边缘范围内，测得的互调产物不应超过-70dBc和-36dBm中较大的值。接收机指标测试静态参考灵敏度电平接收机静态参考灵敏度电平是指当接收机输入端输入一个标准测试信号时，经解调和信道解码后产生的帧擦除率(FER)、残余比特差错率(RBER)或比特差错率(BER)好于或等于在静态传播条件下对特定逻辑信道类型的规定值，此输入电平为接收机静态参考灵敏度电平。指标要求见表4。表4信道类型错误参数容限值TCH/FSFER0.10a%-Ib类RBER0.40/a%-II类RBER2.0%多径参考灵敏度电平接收机多径参考灵敏度电平是指当接收机输入端输入一个标准测试信号时，经解调和信道解码后产生的帧擦除率(FER)、残余BER(RBER)或比特差错率(BER)好于或等于在多径传播条件下对特定逻辑信道类型的规定值，此输入电平为接收机多径参考灵敏度电平。指标要求见表5、6。表5GSM900信道类型错误参数容限值TCH/FSFER6.0a%-Ib类RBER0.40/a%-II类RBER8.0%表6GSM1800信道类型错误参数容限值TCH/FSFER6.0a%-Ib类RBER0.40/a%-I类RBER8.0%参考干扰电平是对接收机接收期望调制信号而不超过给定恶化量的能力，此恶化量是由于在相同载波频率（同道干扰）或任何相邻载波频率（邻道干扰）上存在非期望调制信号而造成的。指标要求同道干扰见表7、8，邻道干扰见表9、10。表7GSM900错误参数规定传播条件错误率信道类型TU3（无SFH）TU50（无SFH）TU50（理想SFH）RA250（无SFH）TCH/FSFER21a%6.0a%3.0a%3.0a%-Ib类RBER2.0/a%0.40/a%0.20/a%0.20/a%-II类RBER4.0%8.0%8.0%8.0%表8GSM1800错误参数规定传播条件错误率信道类型TU3（无SFH）TU50（无SFH）TU50（理想SFH）RA250（无SFH）TCH/FSFER21a%3.0a%3.0a%3.0a%-Ib类RBER2.0/a%0.25/a%0.25/a%0.20/a%-II类RBER4.0%8.1%8.1%8.0%表9400kHz频率偏差GSM900信道类型错误参数规定传播条件错误率TU50（无SFH）TCH/FSFER10.2a%-Ib类RBER0.72a%-I类RBER8.8%表10400kHz频率偏差GSM1800信道类型错误参数规定传播条件错误率TU50（无SFH）TCH/FSFER5.1a%-Ib类RBER0.45a%-I类RBER8.9%本测试是测量接收机RF部分的线性度。此项表示存在两个或多个与期望信号有一定频率关系的非期望信号时，接收机接收期望调制信号而不超过给定恶化量的能力。指标要求TCH/FSII类比特RBER应不超过2.0%。接收机接头处的杂散发射杂散发射是除BTS发射机ARFCN和邻频以外在其它频率上的发射。本测试测量接收机天线接头处的杂散发射。指标要求测量的功率不超过-57dBm（1GHz以下）和-47dBm（1GHz以上）三、BSS基本功能BSS基本功能共包括22项，分别为小区：能支持3个以上的小区配置，TDMA同步：支持同步切换、非同步切换、伪同步切换和预同步切换，地面信道管理：支持MSC-BSS间、BSC-BTS间的信道阻塞指示和管理，点到点短消息业务，非连续接收（DRX）和寻呼，小区广播短消息，非连续发射（DTX）和话音激活检测（VAD）,安全，跳频，切换，时间提前量（TA）,功率控制，增强型全速率话音编码（EFR）,频率配置，基站分配（BA）表的管理，数据业务，过载和流量控制，呼叫排队，呼叫跟踪，呼叫重建，接收机空间分集，修改和指示。四、BSS双频功能BSS双频功能共包括7个大项，47个小项，7个大项分别为小区选择，小区重选，位置更新，移动主叫，移动被叫，BSC内部切换，BSC间切换（MSC内部切换）。五、OMC—R的操作维护功能OMC-R的操作维护功能共包括19个大项，109个小项，19个大项分别为告警管理，测试管理，BSC/BTS信令测量，BSC/BTS测量，常规测试，测量数据压缩和分析，测量数据显示，配置管理，安全管理，安全，人机接口，本地人机接口，管理小区，管理BTS,BSC提供计数器以完整监视BSS无线性能测量与统计，管理：数据收集、存储、记录的管理，测量，跟踪调用，需要立即屏幕显示的数据字段。六、A接口信令PHASE1A接口信令PHASE1共包括10个大项，38个小项，10个大项分别为位置