GSM网络测试仪器及其测试方法

摘 要：本文介绍无线接口测试仪器及其测试方法，包括TEMS、频谱分析仪、Umstar测试系统、CTR分析软件。

关键词：TEMS、频谱分析仪、Umstar、CTR。

随着移动通信业的发展，移动网络的日益庞大，网络优化势必成为网络维护工作中的重中之重。在移动通信系统中，无线接口（Um口）是开放的，并且直接面对用户，它能够实时的体现整个网络的质量。所以，对无线接口的测试是网络优化中最基本，也是非常重要的测试。下面本文将就平时使用较多的测试仪器以及测试方法作简要的介绍。

一、 TEMS无线网络测试系统

TEMS（TEst Mobile System）是ERICSSON公司生产的用于测试移动网络无线接口各种参数的工具。TEMS手机既可以作为普通的手机使用，同时还能够将它与基站之间的上、下行链路联系的信息进行解码，通过专用的测试数据线，可以在TEMS软件上显示出来。利用它不仅可以发现无线链路上存在的问题，并可协助查找一些硬件故障。在使用TEMS进行测试进，需要准备下列设备：

* 安装有TEMS软件的笔记本电脑；

* TEMS手机、SIM卡、TEMS手机与笔记本电脑之间联系的数据线，TEMS手机充电器；

* GPS、GPS天线、GPS数据线、五号电池4节；

* 笔记本电脑的PCMCIA卡；

* 记录用的笔记本和笔。

TEMS的测试方法多种多样，无线网络优化常用以下几种：

1、 测量小区的覆盖范围

在新的基站开通时，为了了解基站的信号覆盖范围，可适用TEMS系统选择该小区BCCH频率，在该小区的周围做动态扫频测试。在一定的范围内，如果手机能够解出该小区的BSIC码，并且信号场强大于等于-94dBm，则应认为是在该小区的覆盖范围之内；如果信号场强大于等于-94dBm，但是手机不能解出BSIC码或者解出的BSIC码不是该小区的BSIC码，则应认为该小区存在频率干扰；如果信号场强小于-94dBm，一般认为是弱信号，不能够满足正常的通话。

2、 定位同邻频干扰源

由于GSM频率资源非常有限，随着GSM网络容量的不断扩大，同频复用的距离越来越近，经常出现同邻频干扰的问题。当同频干扰存在时，下行的通话质量比较差，甚至让人无法接受，并且极容易掉话。下面介绍用TEMS定位同频干扰源。例如：在一般的通话测试过程中，突然出现通话质量变差，并持续一段时间，首先怀疑该服务小区有同频干扰。最直接的方法就是暂时关掉该服务小区，接着再对该服务小区的各个频点进行动态扫频。如果有某个频点的信号场强较高，不管是否解出BSIC码，则应认为该小区存在同频干扰；如果各个频点的信号场强较低（小于-94dBm），则应认为该小区不存在同频干扰，可能由于其它原因（如：直放站噪声干扰、小区的天馈系统性能下降、基站的硬件工作不正常等）导致通话质量变差。还需要进一步的检查设备加以确认。

3、 TCH信道的检测

TEMS可以自动对载波的各个话音时隙进行拨号测试，检测时需要指定一个拨号测试的电话号码、一个BCCH频率和一个TCH频率以及需要检测的时隙，其中BCCH和TCH可以相同也可以不同。TEMS将会锁定在所测试的载波上，自动选取空闲的时隙进行拨号测试，并在软件上显示是否通过测试，从而判断所测的时隙是否存在问题。

4、 动、静态扫频测试

TEMS在空闲状态下，可以对GSM900和DCS1800的所有频点进行扫描，并且可以将每个频点的信号场强（RXLEV）以及BSIC码（可选）显示出来。静态扫频测试可运用于频率规划中进行选择频点，此时的测试无需选择BSIC码可解。它也可用于检查是否存在漏定义相邻小区，此时的测试，一定要选择BSIC码可解。

动态扫频测试也是在空闲状态下进行，它对选定的频率不停的进行扫描，也将信号场强（RXLEV）以及BSIC码（可选）实时的显示出来。它常用于小区覆盖和同邻频干扰分析中。

5、 检查小区间的切换是否正常

有些掉话是由于切换不成功造成的，为了寻找原因，可以使用TEMS的强制切换功能，选择切换目标小区的BCCH，观察分析切换的信令过程，就可以查找到在哪一步骤上掉话以及掉话的原因。

6、 跟踪第三层信令

TEMS系统能够实时跟踪第三层信令。比如：信道的建立、信道的释放、切换、寻呼信息、系统信息等信令都可以跟踪。这些功能对测试很有帮助，例如：为了知道切换失败的原因，可以跟踪Handover command 、Handover complete以及 Handover failure三条信令；当Handover command信令出现后，如果切换成功的话，那么Handover complete信令必定会出现；如果切换不成功，则出现Handover failure信令，该信令会详细说明切换失败的原因。同样，为了找出掉话的原因，可以跟踪Channel Release 信令，该信令会详细说明掉话的原因。

二、频谱分析仪

频谱分析仪可检查GSM900和DCS1800所有信号的频率、场强。在日常的测试中，可以用来检查频率是否存在干扰，既可选择单个频点检查，也可选择整个通信频带进行检查。根据干扰信号的波形、功率等，还可以判断干扰源的类型。

三、Umstar无线网络地理化测试系统

Umstar系统是珠海市创我科技发展有限公司研发生产的专门用于测试GSM无线网络的工具。它集成了全球定位系统（GPS）、高速扫频系统、地理信息管理系统（GIS）、数据库技术、无线网络测试与优化技术，将庞大的测试数据进行可视化、直观化，并与移动网络的基站数据、小区参数的设定在数字化电子地图上联系起来，让网优工程师有更多的精力关注网络运行的规律性和测试数据的含义。该系统能够进行覆盖测试，CQT测试、DT测试、TS测试、动静态扫频测试、锁频测试、干扰分析、切换分析等。另外，本着针对室内测试的特点（在室内GPS无法定位），专门研发了室内测试系统-Umstar Indoor 。该系统结合建筑各层的平面图，将建筑内实地测试的数据进行可视化、直观化处理，同样让网优工程师一目了然。

四、 CTR（Cell Trarffic Recording）

CTR分析软件也是由本公司研发的用于某个小区所有发生事件的数据统计分析。该分析软件的主要功能有：

* 全部事件统计（包括失败事件统计）以及各事件在各频点或某个频点的各个时隙上的分布，可观测到硬件工作不稳定、频点受到干扰，频点和时隙的使用是否合理等问题；

* 小区呼叫事件追踪，可追踪到某个特定呼叫过程中包括呼叫建立、断开等所有具体发生的事件以及当时的无线指标等，从中发现其合理性；

* 小区无线指标分布（包括TA、RXLEV 、RXQUAL），可发现小区中是否存在多径效应、干扰、上下行不平衡等问题。

总之，以上本人仅讲述了一些较为普遍的测试方法和技巧。当然，由于移动通信网络的复杂性，问题多样化，有待各位同行专家更进一步的研讨。