浅谈GSM路测信令

浅谈GSM路测信令1路测概况数据采集是GSM无线网络优化的前提和根底，路测采集的数据包括：测试路线区域内各个基站的位置、基站间的距离、各频点的场强分布、接收信号电平和质量、Layer3消息的解码数据、6个邻小区状况、覆盖和切换情况、测试路线的地理位置信息等。通过路测数据可以判断无线小区的实际覆盖范围及干扰区；观察信令接续过程，检查邻区关系和切换参数；掉话；非信号强度引起的通话质量差；阻塞；不正常切换；信号电平低；TA过大；信号盲区。然后在分析路测数据的根底上，检查修改邻区关系和切换参数、调整天线倾角和方向、查找干扰来源、分析空中接口的信令接续过程、发现天馈系统的安装错误等。因此路测系统也是网优工作中最常用和有效的工具，也是网络优化中的一个核心内容,它能最真实地反映网络的运行状态。第三层信令消息〔layer3messages〕也称无线接口信令消息，可以将MS与BSS之间的信令消息清晰地显示出来。其不同于普通意义上的信令消息，只显示Um接口的信令，在显示时也只是DL、UL交替出现来表示当前通信的状态，从而简化了对网络状况的分析步骤，有利于提高网络优化的效率。第三层信令消息主要包括：寻呼、鉴权、加密、分配信道、切换、测量报告、位置更新，能清晰显示出通话的起呼、切换、位置更新、结束通话和掉话各局部的信令流程。在DT测试过程中通过第三层信令消息，可以准确判断通话的状态。Layer3介绍:RR:无线资源管理〔RadioResourceManagement〕功能举例:Paging管理〔PagingManagement〕加密管理〔CipheredModeManagement〕频点分配〔FrequencyRedefinition〕信道分配〔DedicatedChannelAssignment〕切换〔HandoverManagement〕测量和功率控制〔MeasuresandPowerControl〕MM:移动性管理〔MobilityManagement〕功能举例:鉴权和身份识别〔Authentication/IdentificationProcedures〕位置更新〔LocationUpdating〕IMSIAttach/DetachCC:呼叫控制〔CallControl〕功能举例:呼叫处理和路由〔Callprocessingandrouting〕双音多频〔DTMFFacilities〕短消息效劳〔ShortMessageService〕附加效劳〔SupplementaryService〕2系统消息类型系统消息在两种逻辑信道中传送，BCCH和SACCH信道：在空闲模式下，网络通过BCCH信道传送系统消息1－4及7、8；在通信模式下，网络通过SACCH信道传送系统消息5和6。各种系统消息分别包含的主要内容如下：系统消息类型1：小区信道描述＋RACH控制参数。系统消息类型2：邻小区BCCH频点描述＋RACH控制消息＋允许的PLMN。系统消息类型2bis：扩展邻小区BCCH频点描述＋RACH控制消息。系统消息类型2ter：扩展邻小区BCCH频点描述2。系统消息类型3：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。系统消息类型4：位置区识别〔LAI〕＋小区选择参数＋RACH控制参数＋CBCH信道描述＋CBCH移动配置。系统消息类型5：邻近小区BCCH频点描述。系统消息类型5bis：扩展邻小区BCCH频点描述。系统消息类型5ter：扩展邻小区BCCH频点描述。系统消息类型6：小区识别〔CELLID〕＋位置区识别〔LAI〕＋小区选择。系统消息类型7：小区重选参数。系统消息类型8：小区重选参数。系统消息类型13：描述有关PBCCH信道的信息及其他GPRS消息。各种信息单元包含的主要内容如下：小区信道描述中含有该小区所使用到所有频点，包括BCCH频点和跳频频点。RACH控制消息中含有参数MAXRETRANS(最大重传数)、TXINTEGER〔传输的时隙数〕、CELLBARACCESS〔小区是否被禁止接入〕、RE〔呼叫重建允许比特〕、EC〔紧急呼叫允许比特〕、AC〔被限制接入的用户级别〕。邻小区BCCH频点描述包括其邻小区所使用的BCCH频点。允许的PLMN用来提供小区内BCCH载波上移动台监测所允许的NCC。控制信道描述中包括：ATT〔移动台附着别离允许指示〕、BSAGBLKSRES〔留做接入允许AGCH的块数〕、CCCHCONF〔公共控制信道结构〕、BAAGMFRMS〔传输寻呼消息留给同一寻呼组的51TDMA复帧数〕、T3212〔用着周期性位置更新的时间〕。小区选择中包括：PWRC〔功率控制指示〕、DTX〔不连续发射指示〕、RADIOLINKTIMEOUT〔无线链路超时值〕。小区选择参数包括：小区重选滞后值、MSTXPWRMAXCCH〔移动台接入小区应使用的最大TX功率电平〕、RXLEVACCESSMIN〔允许接入系统的移动台的最小接入电平〕。CBCH的信道描述包括：信道类别和TDMA偏差〔哪种专用信道的组合〕、TN〔时隙号〕、TSC〔训练序列码〕、H〔跳频信道指示〕、MAIO〔移动配置指数偏移量〕、HSN〔跳频序列号〕、ARFCN〔绝对频点号〕。CBCH移动配置中包括参与跳频的频道顺序与小区信道描述的关系。10〕小区重选参数包括PI〔小区重选指示〕、CBQ〔小区禁止限制〕、CRO〔小区重选偏置量〕、TO〔临时偏置量〕、PT〔惩罚时间〕。3呼叫建立流程主叫建立过程：MS在RACH信道上发送CHANNELREQUEST消息；BTS接收解码后BSS在AGCH信道上发送IMMEDIEATEASSIGNMENT消息给，安排MS进入SDCCH；MS收到IMMEDIEATEASSIGNMENT消息，转换到指定的SDCCH；MS发送SABM〔CMSERVICEREQUEST〕；网络对SABM以发送UA作为响应以建立L2无线链路，BSS处理该请求然后通过A接口上的信令链路向MSC报送；通过鉴权加密过程后，MS在SDCCH发送setup消息；MSC收到并处理setup消息，发起ASSIGNMENTREQUEST消息；BTS然后在SDCCH上为分配TCH信道，通过ASSIGNMENTCOMMAND消息安排MS到指定的空闲TCH；MS转到指定的TCH，在FACCH上发送ASSIGNMENTCOMMPLETE消息，并通过BSS上传到MSC；MSC向MS发送ALERTING消息，告知MS对方铃已响，要求发送回铃音；被叫摘机，CONNECT消息通过BSS发给MS，该信息在FACCH上发送；MS收到该信息，翻开音频通路，并通过FACCH向MSC发送响应〔CONNECTACKNOWLEDGE〕，通话正式开始。被叫建立过程：MSC向同一LAC内的所有小区发送寻呼命令，由各小区在PCH上发出PAGINGREQUEST消息。MS根据系统分配的TMSI或IMSI值，从所有收到的PAGINGREQUEST消息中解出属于自己寻呼消息，并在RACH上发送CHANNELREQUEST消息；BTS接收解码后BSS在AGCH信道上发送IMMEDIEATEASSIGNMENT消息给，安排MS进入SDCCH；MS收到IMMEDIEATEASSIGNMENT消息，转换到指定的SDCCH；MS发送SABM〔PAGINGRESPONSE〕；其它后续消息与主叫完全一样。4信令流程一次完整主叫通话的信令流程MobileStationSysteminformationtype1ChannelRequestImmediateAssignmentCMServiceRequestClassmarkChangeCMServiceAcceptAuthenticationRequestAuthenticationResponseCipheringModeCommandCipheringModeCompleteSetupCallProceedingAssignmentCommandAssignmentCompleteAlertingConnectConnectacknowledgeDisconnectReleaseReleaseCompleteChannelRelease需要注意的几点信令:1〕在被叫时的PagingRequest与Idle时的PagingRequest的区别在于前者在寻呼时包含有TMSI，如果为主叫起呼，那么从信令开始计算ChannelRequest。2〕CipheringMode为加密模式3〕在Setup之后假设为主叫那么是CallProceeding,为被叫那么是CallConfirm一次完整被叫通话的信令流程MobileStationPagingRequestChannelRequestImmediateAssignmentPageResponseClassmarkChangeAuthenticationRequestAuthenticationResponseCipheringModeCommandCipheringModeCompleteSetupCallConfirmedAssignmentCommandAssignmentCompleteAlertingConnectConnectacknowledgeDisconnectReleaseReleaseCompleteChannelRelease需要注意的几点信令:1〕在被叫时的PagingRequest与Idle时的PagingRequest的区别在于前者在寻呼时包含有TMSI。2〕CipheringMode为加密模式3〕在Setup之后假设为主叫那么是CallProceeding,为被叫那么是CallConfirm5定义用户事件及实例1)用户事件定义(1).掉话在一次通话中如出现Disconnect或ChannelRelease中任意一条，就计为一次呼叫正常释放。只有当两条消息都未出现而由专用模式转为空闲模式时，才计为掉话。(2〕.未接通“一次接通”从主叫Channelrequest开始，一直到被叫的TCH分配完成、Alerting、Connect。在此过程中，任何的信令中断都是“未接通”。异常信令分析LocationUpdate位置更新图示位置更新时，首先需要在空中接口申请信令信道SDCCH。这个过程大致是：MS通过RACH在向BSS发出分配请求〔CHANNELREQUEST〕，正常情况下BSS会立即回应一个立即分配信道信息〔IMMASSIGNMENT〕，其中包含有关SDCCH的信息。然后MS在该SDCCH上会发送第一个CM消息CMSERVICEREQUEST。BSS在发起消息中加了一些信息〔如效劳小区信息等〕，通过COMPLETELAYER3发送给MSC。MSC会回连接确认CC的消息。MSC收到COMPLETELAYER3后，将向相关联的VLR进行数据查询。查询的根据是CMServiceRequest中的“TMSI号码”。通过TMSI号码，在VLR数据库中可以查询到该用户的业务支持类型、LAC区域等相关内容。在正常情况下，在VLR中可以查询到该TMSI的用户，并且支持的业务。如正常，随后信令流程进行鉴权、加密等正常进行。在实际的路测过程中，我们观察到的LocationUpdate过程会在相当程度上影响呼叫的正常流程。一般情况下，的位置更新时间大约是3.5秒。如果在这段时间内进行呼叫，那么会出现未接通现象。RoutingAreaUpdate路由更新图示对于GSM来说，GPRS的寻呼更加频繁，因此路由区〔RA〕的定义比位置区〔LA〕小，它由一个小区或多个小区组成。在实际的路测过程中，如果GPRS功能未关闭的话，的RoutingAreaUpdate过程会在相当程度上影响呼叫的正常流程。每经过一个路由区，那么要进行一次路由更新，从而增加了信令流量;另外，如果在这段时间内进行呼叫，那么同样会出现未接通现象。因此，在路测前，应把主被叫的GPRS功能关闭。NoPagingResponse"nopagingresponse"是指：被叫无法相应寻呼信息。这种现象主要发生在：1.无信号覆盖地区，或假设覆盖地区；2.LAC区交界处；3.BCCH信号受干扰区域；4.接收灵敏度问题相应策略:1〕.无覆盖区域：调整覆盖，或增加覆盖。2).LAC区域交界处：由于Paging信息是以LAC区域为单位划分的，而且在响应Locationupdata进程的时候无法响应Paging进程。等到2次Paging的时候已经进入一个新的LAC区域了。这个时候主叫通常会有一个下行的Disconnect信息。这类情况是GSM固有的缺陷，只能通过合理规划LAC分区来尽可能的减少此类问题的发生。3).BCCH信号受干扰区域：这是由于频率规划或外部干扰的原因导致BCCH频点受干扰，导致在这些区域下的无法正常解码Paging信息。4).接收灵敏度问题：重新校准你的测试仪器。CMServiceRejectCMService是指呼叫管理业务，申请CM业务的原因有移动主叫，紧急呼叫，位置更新及短消息业务等等。它是在鉴权加密过程完毕之后进行的，如果MS接收到“CM业务接受”消息，表示MS接受了业务，如果不能执行或其他原因，那么网络回发“CM业务拒绝”，原因可能有几种：IMSI在VLR中未知、非法ME、网络故障、拥塞、业务选择不支持、业务选择临时故障。无论拒绝的原因是什么，MS接收到“CM业务拒绝”后，都将释放掉相关的连接。CM拒绝信令图上图中这条CM消息同样和位置更新有关，在通话结束后，主被叫会进行小区重选，如果正好在这个时候进入新的一个LAC，那么还会进行位置更新，在未来得及做LocationUpdate，就开始呼叫时，系统就会发送一个下行的CMServiceReject消息，随后信道释放。AssignnentFailure经过系统判决，假设MS认为已成功的占用了网络所分配的信道，将通过FACCH信道向系统发出“指配完成”