EMS以及L3信令分析.ppt

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1、 DT 测试和分析讲座 第一部分 测试软件 Tems的使用 第二部分 Layer3层信令分析 第三部分 DT问题分析 第四部分 分析案例 内容简介 TEMS路测及分析软件简介 1、 TEMS主要采集的是 GSM移动网络 Um口（ MS-BSS间的 空中接口）的上下行信令链路数据，主要依据是 GSM04.08 和 GSM05.08规范。通过该软件与 GSM专业测试手机和卫星 定位器 GPS组成的测试仪配合，完成道路级通话测试、通话 干扰测试和扫频测试。如果装入该地区的基站小区和地形图 ，便能同时观查到路测的轨迹、每个地理点的无线参数、服 务小区和相邻小区以及 Um口的各层主要信息等等。也可以通

2、过 TEMS数据回放功能再现测试过程。如果将 TEMS采集的数 据文件调入 TEMS后分析软件系统中，可以方便地完成对整 个移动网无线品质的地理化观看和网络优化工程中专题性分 析。在地图中、图表中、文本中将无线参数可视化，常用的 无线参数如信号强度、信号质量、误比特率、相邻关系，同 频邻频干扰测量，客观的语音质量评估。 测试所需设备及连接 TEMS520、 GPS、笔记本电脑以及双串口卡及相应的 连线。 TEMS INVESTIGATION 3.2.1软件本身需要 TEMS520 做为软件的解密工具，即如果要使用 TEMS 3.2.4的串 口上面， 520连线的 TEMS连线接在双串口卡的一个

3、九 针串口上，双串口卡的另一个串口可接 320，测试联通 G网用。 进行 GPRS测试时的连接： 520连线的 DATA连线接到 笔记本后面的串口上，双串口卡上的一个串口接 GPS ，另一个串口接 TEMS520连线的 TEMS连线接口。 TEMS 3.2.4的使用 所有设备连接好之后，点击 对搜寻所连接 的设备，找到之后会在出现所找到的设备列表 。 点击 可连接所有的设备，点击 将测试结 果存在一个文件中，再点击一次结束录制。 测试结束后点击 将所连接的设备断开。 TEMS 3.2.4的使用 Serving+Neighbors： 第一行是服务小区的 BCCH、 BSIC及接收信号强度，下面是

4、相邻小区的 BCCH、 BSIC 及接收信号强度，在地图中加载相应基站的信息后， Cellname中还会显示相应的小区 编号 。 TEMS 3.2.4的使用 Radio Parameters： 服务小区的各项无线参数，包括信号接收电平、信号接收质量、 FER、 SQI、 C/I等各项参数 ，信号接收电平和信号接收质量又分 Full和 Sub两个值，若系统启用启用不连续发射功能，每 个 SACCH周期有 12个突发脉冲序列，要看 Sub这个值，若不使用不连续发射功能，每个 SACCH周期有 100个突发脉冲序列，要看 Full这个值。 TEMS 3.2.4的使用 Current Channel：

5、 显示当前服务小区的 CGI、 BSIC、 BCCH、 TS（通话状态下显示）、参与跳频的频率（通话 状态下显示，若未开启跳频，则显示相应的工作频点号）。 TEMS 3.2.4的使用 C/A：显示与服务小区 BCCH相邻频点的干扰情况。 C/I：显示服务小区上所有频点的干扰情况。 TEMS 3.2.4的使用 Line Chart： TEMS 3.2.4的使用 MAP的使用： MAP能将地图信息及基站位置信息显示出来，同时手机所在位置能在地图上实 时显现出来。 TEMS 3.2.4的使用 3、路测文件回放： TEMS 3.2.1可对以前的测试文件进行回放及分 析，点击打开路测文件。中的图标可在回

6、放过 程中进行控制，对发现的问题可在 Singaling中 查看具体的信令消息以查找原因。 TEMS 3.2.4的使用 4、其它功能介绍： 扫频功能： TEMS Investigation除了作为测试手机作正常路测外，还有一个 特殊也是极受关注的功能，这就是扫频功能。这个功能是目前除了 TEMS之外所有的测试手机所不具备的。 TEMS Investigation支 持扫描所有的 GSM无线频段，包括 GSM900、 1800、 1900和GSM E band。作为扫频仪， TEMS Investigation可以工作在以 下模式： 扫描用户设定的固定频率组。 测量在测试汽车目前位置设置半径内的

7、所有信道。 作为从手机测量主手机的邻频干扰。 作为从手机优化主手机的邻小区列表。 其中只有第一种模式的被扫描频率是固定的，其它的扫描频率都随测试车辆的移动或者主手机的行为而改变。 TEMS 3.2.4的使用 语音质量（ SQI）与 C/I之间的关系 在 GSM网络中，对无线质量的评价是通过 RxQual来实现的。但是语音在 GSM网络中是经过 信道及信源编码的，而 RxQual只能描述空中接口的传输质量，并不能给出终端用户对无线网 络的实际感受。为此，在爱立信的 TEMS Investigation中提出了一个用于表达终端用户对话音 质量直接感受的指标 SQI。 这里需要指出的是对于不同的编码

8、器类型， SQI是有上限的。对于半速率编码器而言， SQI的 上限为 19，而全速率为 21，增强型全速率为 30。这里因为不同的编码方法对数据的压缩是不 同的，从而造成的语音失真也是不同的。通常我们认为当 SQI小于 0时语音质量为不可接受， 当 SQI大于 0而小于 18时，语音质量为可接收，当 SQI大于 18时语音质量为良好。 第二部分： Layer3层信令解析 第三层信息（ GSM Layer 3 ） ，包括无线资源管理（ RR）移动性管理（ MM）、 呼叫控制（ CC）三方面信息 *CC层的主要功能为建立、维持和释放呼叫： a、有关呼叫建立的信息（ Call Establishme

9、nt） : Alerting：告警信息，上下行。从网络到主叫移动台或从被叫移动台到网络，用 来指示被叫手机启动告警（即回铃音）。 Call confirmed：呼叫确认，该信息由被叫移动台发出，用来确证收到呼叫请求； Call proceeding：呼叫进程，该信息由网络发向主叫移动台，指示被请求的呼叫 建立信息已经被接收 ,不会再接收更多的呼叫建立信息。 Connect：连接，从网络到主叫移动台或从被叫移动台到网络，用来指示连接被 接受； Connect Acknowledge： 连接确认，从网络到被叫移动台或主叫移动台到网络 ，指示移动台得到一个呼叫 ； Energency Setup：紧

10、急建立，由移动台发出，用来启动一个紧急呼叫的建立； Progress：进展，从网络到移动台，指示呼叫的进程； Setup：建立，上下行，指示启动呼叫建立； CC层信令 b、呼叫信息状态（ Call Information Phase） Modify：修改，上下行，请求改变呼叫的承载能力； Modify Complete：修改完成，指示对呼叫承载能力修改的完成； Modify Reject：修改拒绝，上下行，指示改变呼叫的承载能力请 求的失败； User Information：用户信息 ,由移动台发向网络来传输信息到远 端用户或由网络发向移动台传输从远端用户来的信息。 c、呼叫清除（ Call

11、 Clearing） Disconnect：断连， 从移动台到网络请求清除端到端的连接，或 从网络到移动台 指示端到端的连接已经被清除了； Release： 释放信道； MM层信令 *MM层的功能主要为位置管理： a、注册（ Registration） IMSI Detatch Indication： IMSI分离指示 ,由移动台发往网络 ,在网络中设置一个无 效指示 Location Updating Accept：位置更新接收 ,网络发向移动台 ,指示更新或 IMSI(国际 移动用户识别码 )的附着完成 Location Updating Reject：位置更新拒绝 ,网络到移动台 ,指示

12、更新或 IMSI(国际移 动用户识别码 )的附着失败 b、连接管理（ Connection Management） CM Service Accept： CM业务接受，从网络到移动台，指示被请求的业务已经被 接受 Reject： CM业务拒绝，从网络到移动台，指示被请求的业务不能提供 CM Service Abort： CM业务中断，从网络到移动台，指示被 CM的业务中断 CM Service Request： CM业务请求，从移动台到网络 CM Restablishment Request： CM重建请求， Abort：中断 ,网络到移动台 RR层信令 *RR层的主要功能为在无线接口上管理传

13、输路径及切换： a、信道建立 Immediate Assignment：立即指配 , 网络给移动台分配一个 SDCCH ,(只包含一个 MS指配信息 ),包括指配信道的描述、 信道请求 的信息字段和接收到 信道请求 帧 的帧号、最初的时间提前量、起始时间指示 (可选 ). Immediate Assignment Extended：立即指配扩展 (同时包含两个 MS指配信息 ), Immediate Assignment Reject：立即指配拒绝 b、切换 Assignment Command：指配命令 ,网络发向移动台 ,指示移动台改变当前信道配 置 ,切换到分配的专用信道 ,启动低层连接

14、建立 Assignment Complete：指配完成 ,指示主信令链路成功建立 . Assignment Failure：指配失败 ,包括指配失败的原因 Handover Complete：切换完成 ,MS发向网络 ,指示切换成功完成 ,网络释放原有信 道 . Handover Failure：切换失败 ,MS发向网络 ,网络释放新的信道 Physical Information：物理信息 RR层信令 c、信道释放 Channel Release：信道释放 ,包括 RR原因指示、 BA范围 d、寻呼 Paging Request Type 1：寻呼请求类型 1,网络给两个移动台发寻呼 ,包括

15、寻呼模式、移动台 1 和 2需要的 信道、移动识别 1、移动识别 2等 Paging Request Type 2：寻呼请求类型 2,网络给三个移动台发寻呼 ,包括寻呼模式、移动台 1 和 2需要的信道、移动识别 1、移动识别 2、移动识别 3等 Paging Request Type 3：寻呼请求类型 3,网络给四个移动台发寻呼 ,包括寻呼模式、移动台 1 和 2需要的信道、移动识别 1、移动识别 2、移动识别 3、移动识别 4等 Paging Response：寻呼响应 ,移动台到网络 ,包括密钥序列号及移动识别 e、系统信息 System Information Type 1：系统信息类

16、型 1,网络到所有移动台 ,在 BCCH上发送 , 指示 RACH的控制信息及小区配置信息 System Information Type 2：系统信息类型 2,网络到所有移动台 ,在 BCCH上发送 , 指示 RACH的控制信息及邻小区的 BCCH信息 System Information Type 3：系统信息类型 3, 网络到所有移动台 ,在 BCCH上发送 ,指示 RACH 的控制信息、小区识别号、位置区识别号、控制信道信息及小区选择参数等 RR层信令 System Information Type 4：系统信息类型 4, 网络到所有移动台 , 在 BCCH上发送 ,指示 RACH的控

17、制信息、位置区识别号、小区选 择参数、 CBCH信道描述、 CBCH移动配置 System Information Type 5：系统信息类型 5, 网络到所有移动台 , 在 SACCH上发送 ,指示邻小区的 BCCH信息 System Information Type 6：系统信息类型 6, 网络到所有移动台 , 在 SACCH上发送 , 小区识别号、位置区识别号、允许的 NCC等 System Information Type 7：系统信息类型 7,用于小区重选 System Information Type 8：系统信息类型 8,用于小区重选 DT测试详细的信令 流程及消息 1 MS主叫

18、流程 2 MS被叫流程 3 挂机流程 4 位置更新流程 5 呼叫重建流程 6 SMS寻呼流程 7 切换流程 8 系统消息 MS主叫流程 (MO)简图 MS主叫流程 (MO) 二、 MS被叫流程 (MT) 三、挂机流程 四、位置更新流程 五、呼叫重建流程 六、 SMS寻呼流程 七 MS切换流程消息 Handover Command: 目标小区描 述 目标信道 切换参考号 是否同步 FULL值与 SUB值 FULL-Value 另一种为局部测量 ,即对 12个时隙的电平和质量进行平均 ,包括 8个连 续的 TCH突发脉冲 (SID)及 4个 SACCH突发脉冲。无论系统上下行是否激 活了 DTX功

19、能，基站和 MS都要完成这两种测量。 系统消息（ TYPE 1-8) System Information Type 1：系统信息类型 1,网络到所有移动 台 ,在 BCCH上发送 ,指示 RACH的控制信息及小区配置信息。 System Information Type 2：系统信息类型 2,网络到所有移动 台 ,在 BCCH上发送 , 指示 RACH的控制信息及邻小区的 BCCH 信息。 System Information Type 2bis：系统信息类型 2bis, 网络到所 有移动台 ,在 BCCH上发送 ,指示 RACH的控制信息及扩展的邻 小区的 BCCH信息。 System I

20、nformation Type 3：系统信息类型 3, 网络到所有移 动台 ,在 BCCH上发送 ,指示 RACH的控制信息、小区识别号、 位置区识别号、控制信道信息（ T3212）及小区选择参数等。 System Information Type 4：系统信息类型 4, 网络到所有移 动台 ,在 BCCH上发送 , 指示 RACH的控制信息、位置区识别号 、小区选择参数、 CBCH信道描述、 CBCH移动配置。 八、系统消息（ 1） System Information Type 5：系统信息类型 5, 网络到所 有移动台 ,在 SACCH上发送 ,指示邻小区的 BCCH信息。 System

21、 Information Type 5bis：系统信息类型 5bis, 网络 到所有移动台 ,在 SACCH上发送 ,指示扩展的邻小区的 BCCH信息。 System Information Type 6：系统信息类型 6, 网络到所 有移动台 ,在 SACCH上发送 , 小区识别号、位置区识别号 、允许的 NCC等。 System Information Type 7：系统信息类型 7,用于小区重 选。 System Information Type 8：系统信息类型 8,用于小区重 选。 系统消息（ 2） System information type5 Measurement Repor

22、t: 其中邻区 BCCH-FREQ下内容为 BA表中之顺序号 (FROM 0) RXLEV-NCELL数值 =实际接收电 平 +110 81 89 94 73 91 75 第三部分 DT问题分析 1. DT考核项目介绍 2. DT问题分析流程 DT考核项目介绍 考核项目 1 里程掉话比定义：里程掉话比 =（ -94dBm的测试路段里程数） /掉话 总次数； 2 公路覆盖率（ -94dBm测试路段里程数） /测试路段总里程数 100 ； 3 城区覆盖率（ -90dBm测试路段里程数） /测试路段总里程数 100 ； 4 接通率定义：接通率接通总次数 /试呼总次数 100； 5 掉话率定义：掉话率

23、掉话总次数 /接通总次数 100 6 话音质量定义：取 MOS值 DT测试统计 接通率 ，定义：接通率接通总次数 /试呼总次数 100； 说明： 试呼次数：以 channel request和 CM service request同时出现来确定试呼开始。 接通次数：当一次试呼开始后出现了 Connect， Connect Acknowledge消息中的任何一条就计数为一 次接通。 接通率总（ Connect或 Connect Acknowledge）数 /总（ channel request和 CM service request）数 100 接通率取主叫测试手机的统计结果。 DT测试统计 掉

24、话率 ，定义：掉话率掉话总次数 /接通总次数 100； 说明： 接通次数：当一次试呼开始后出现了 Connect， Connect Acknowledge消息中的任何一条就计数为一次接通 掉话次数：在一次通话中如出现 Disconnect或 Channel Release 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，才计为一次掉话。（如通话时间不足规定时长，出现释放，要求通过层 3信令解码判断原因） 掉话率取主、被叫手机的统计结果 掉话率（主叫掉话 +被叫掉话） /（主叫接通 +被叫接通） 100 DT测试统计 覆盖率，定义：覆盖率（ =-90dBm

25、的采样点数） /总采样点数 100； 说明： 采样点数为 100秒通话状态和 20秒空闲状态样本点数之和 取主、被叫手机的测试结果 话音质量 说明： 取 MOS值。 话音质量取主、被叫手机的统计结果之和。 考察项目 平均呼叫建立时延 说明： 呼叫建立时延 ：出现最后一条 channel request到 alert的时间差（以帧号差计算 ）。 取所有测试的平均时长。 取主叫手机的测试结果 DT测试统计 考察项目 平均呼叫建立时延 说明： 呼叫建立时延 ：出现最后一条 channel request到 alert的时间差（以帧号差计算）。 取所有测试的平均时长。 取主叫手机的测试结果 DT分析流

26、程掉话 掉话定义 ：占用上 TCH后没有收到 Disconnet或 Channel Release消息而回到空 闲状态。（ DT测试规范定义的掉话为有 connect消息后的不正常释放）。 DT分析流程掉话 DT分析流程覆盖差 3、信号覆盖差分析 定义 ： 1、通常认为接近或低于测试规范定义的有效覆盖电平即认 为是覆盖差。 2、如果属于无主覆盖而且质量较差，也认为是覆盖差。 DT分析流程话音质量 4、信号质量差分析 定义 ：持续信号质量大于 5定义为信号差 。 DT分析流程切换问题 5、切换问题分析 DT分析流程切换问题 DT分析流程切换问题 DT分析流程呼叫接入 1、呼叫接通分析 呼叫正常接

27、续为从主叫发出 Channel Request到收到 Connect消息进行通话，否则需要分析主被叫呼叫建立 过程的信令流程，来分析出现未接通的现象（ DT测试 规范规定： Channel Request和 CM SERVICE REQUEST同时出现才计为一次试呼）。 接入失败最常见的原因就是网络拥塞。拥塞分 SDCCH 拥塞和 TCH拥塞，产生原因是基站信道 (SDCCH或 TCH)容量不足、基站覆盖不合理、基站硬件故障 (基站 收支路问题 )等，对此，我们可以通过扩容、加站和检 查更换硬件来解决。接人失败也可能是上下行质量差 ，导致手机与基站间的通信不成功造成的，我们可以用前面所述关于上

28、下行质量方法进行判断并解决。 第四部分 分析案例 一、硬件故障： rxlev 66dBm， rxqual持续 7级，掉话。检查更换对应频点 的载频后，测试正常。 分析案例 二、越区覆盖，引起频率干扰。话音质量很差，调整俯仰角度后测试正常。 分析案例 三、 在赣粤高速公路，吉安和赣州交界处， 手机始终占用巾石汤村基站 （ CI=39681）的信号，因为未与赣州基站加相互邻区，最终导致手机信号电平和 质量都比较差而导致掉话。 添加邻区关系后 4月 9日复测正常。 分析案例 四、邻区关系设置不正确： 赣粤高速公路吉安至赣州方向，手机始终占用 韶口田 西 3（ CI=40163）小区的信号，此时手机信

29、号电平是 -105dB ，邻区 苏溪庆化厂 1 （ CI=5491）信号电平为 -86dB， BSIC=21， BCCH=83，但始终未发生切换（ 5491， 直至信号电平不能维持正常通话，发生掉话事件，现网数据发现 40163邻区设置不 合理，添加完邻区后，恢复正常， 4月 9日测试良好。 分析案例 五、直放站的信号衰减：占用的是酒店里直放站的信号， MS接入困难，查看 Layer3， Ms频繁发出 channel request，却未能收到 immediate Assigment，呼叫不能 正常建立。 经过检查确定直放站上行链路衰减太大， Ms发出的消息不能到达基站，不能顺利 接入网络；并

30、且由于上行信号的迅速衰减使接通后话音断续。 分析案例 六、 同频同 BSIC导致切换失败和掉话： 赣州至吉安方向，手机开始占用南溪 2 （ CI=39402）的信号，切换至 武术 1 （ CI=37572）后，信号质量急剧下降至 7级， 而后发生掉话；现网数据发现南溪 2（ CI=39402） 的两个邻区 37572和 5936存在同 BCCH=78 同 BSIC=31 现象，导致本应向 5936切换的却切向了 37572，而后无法成 功切出，导致切换失败和掉话。 4月 9日测试后恢复良好，未掉话。 分析案例 七、乒乓切换，导致话音质量差，由于周边基站存在越区覆盖，调整天线 俯仰角，调整周边基站之间的切换参数后正常。 优化前 优化后 分析案例 八、弱覆盖地域：主、被叫在环城北路覆盖较差，从接收电平来看，信号 强度都在 -95dBm以下，并且覆盖紊乱，引起手机脱网。应该在此区域合适 位置增加基站解决覆盖。