巧用測(cè)試儀器解決錯(cuò)綜復(fù)雜的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題

1引言

蜂窩移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)大體可分為終端、基站、基站控制器和MSC幾大網(wǎng)元。它們之間的接口稱之為Um，Abits，A接口。任何一個(gè)網(wǎng)元或接口出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)導(dǎo)致無(wú)線網(wǎng)絡(luò)故障。各式各樣的天饋系統(tǒng)、直放站、塔放、五花八門(mén)的無(wú)線衰落環(huán)境、數(shù)量驚人的Abit2MB接口和CIC電路，以及眼花繚亂的手機(jī)終端等，使得查找無(wú)線網(wǎng)絡(luò)故障變得錯(cuò)綜復(fù)雜。在這里，“準(zhǔn)確定位、迅速打擊”說(shuō)的不是“外科手術(shù)式”軍事打擊，而是移動(dòng)通信“特種兵”(運(yùn)維和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化通信工程師)的夢(mèng)想。本文將通過(guò)幾個(gè)實(shí)際案例來(lái)說(shuō)明如何巧妙利用手頭的儀器來(lái)查找復(fù)雜的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題。

2裝備

“工欲善其事，必先利其器”。對(duì)于運(yùn)維和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化通信工程師來(lái)說(shuō)，為了解決復(fù)雜的問(wèn)題，必要的測(cè)試設(shè)備是必需的。下面的這些儀器是經(jīng)常可能用到的“裝備”。

(1)手機(jī)綜合測(cè)試儀RSCMU200。用于測(cè)試手機(jī)射頻和協(xié)議性能。能模擬基站，BSC，交換網(wǎng)元，可設(shè)置無(wú)線網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，支持GSM/(E)GPRS，CDMA/EV-DO，WCDMA/HSPA信令測(cè)試。

(2)音頻分析儀RSUPV。用于測(cè)試手機(jī)的音頻性能。含GSM，WCDMA，CDMA手機(jī)音頻測(cè)試軟件，可以同時(shí)產(chǎn)生2路0~200kHz的單音或多音信號(hào)、同時(shí)分析2路0~250kHz的音頻信號(hào)，直接顯示音頻頻率，電平，THD，SINAD等指標(biāo)。

(3)手持式多功能頻譜儀RSFSH。用于頻譜、天饋線測(cè)試和干擾查找。支持的測(cè)試項(xiàng)目有VSWR測(cè)試，斷點(diǎn)測(cè)試，GSM，WCDMA，CDMA信道功率測(cè)試，頻譜分析，增益測(cè)試，干擾測(cè)試等。

(4)路測(cè)軟件RSROMES+掃頻儀RSTSMx。用于網(wǎng)絡(luò)覆蓋測(cè)試和干擾查找?？煽刂贫嗯_(tái)測(cè)試手機(jī)和掃頻儀測(cè)試。支持 GSM/(E)GPRS，CDMA/EV-DO，WCDMA/HSPA網(wǎng)絡(luò)，能直接輸出GSM同、鄰頻干擾小區(qū)，GSM，CDMA，WCDMA遺漏鄰小區(qū)，導(dǎo)頻污染數(shù)，實(shí)時(shí)Layer3消息。

3實(shí)際案例

3.1案例1

(1)問(wèn)題：多臺(tái)GSM手機(jī)某日早上在本地開(kāi)機(jī)后顯示“未注冊(cè)SIMCard”，而這些手機(jī)里的SIM開(kāi)之前都能正常工作。把SIM卡換到別的手機(jī)后故障依舊，但讀卡器讀取SIMCard用戶信息正常。

(2)分析：HLR遺漏IMSI信息，網(wǎng)絡(luò)阻斷，SIM卡問(wèn)題，都會(huì)導(dǎo)致注冊(cè)失敗。查找該問(wèn)題需要協(xié)調(diào)各個(gè)部門(mén)，且工作量很大。但我們巧妙地利用路測(cè)軟件ROMES和手機(jī)綜測(cè)儀CMU200，通過(guò)跟蹤手機(jī)的Layer3消息當(dāng)場(chǎng)就很快地找到了故障。

(3)方法：把待測(cè)SIM卡放入受控于ROMES軟件的GSM測(cè)試手機(jī)中，在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下開(kāi)機(jī)、嘗試注冊(cè)，實(shí)時(shí)記錄測(cè)試手機(jī)注冊(cè)失敗的Layer3消息(見(jiàn)圖1)。連接屏蔽箱和CMU200的射頻端口，測(cè)試手機(jī)放入屏蔽箱(見(jiàn)圖2)。設(shè)置CMU200工作在GSM900頻段，不鑒權(quán)，參數(shù)為通用設(shè)置。開(kāi)機(jī)，關(guān)上屏蔽箱，此時(shí)屏蔽箱中僅存在CMU200發(fā)射的信號(hào)，手機(jī)仍然無(wú)法注冊(cè)，狀態(tài)不變，因此可以排除Abits口以上設(shè)備或參數(shù)原因。使用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試卡更換原SIM卡后，重復(fù)相同操作，開(kāi)機(jī)后成功注冊(cè)，ROMES實(shí)時(shí)記錄了測(cè)試手機(jī)的Layer3注冊(cè)消息(見(jiàn)圖3)。通常手機(jī)開(kāi)機(jī)注冊(cè)的過(guò)程應(yīng)該是這樣的(見(jiàn)圖4)：

圖1失敗的位置更新消息

圖2CMU200與屏蔽箱連接測(cè)試手機(jī)

圖3成功的位置更新消息

圖4GSM手機(jī)開(kāi)機(jī)注冊(cè)流程

圖5音頻分析儀與CMU200配合測(cè)試手機(jī)音頻性能

圖6用ROMES加上TSMx來(lái)查找干擾

手機(jī)開(kāi)機(jī)后首先搜尋上次關(guān)機(jī)SIM卡儲(chǔ)存的頻率，如果無(wú)法找到，會(huì)在整個(gè)支持的GSM頻段尋找電平最強(qiáng)的信號(hào)，鎖定頻率后，完成同步、接收系統(tǒng)消息。

隨后手機(jī)啟動(dòng)IMSI配置程序，通知系統(tǒng)其進(jìn)入激活狀態(tài)。

手機(jī)啟動(dòng)IMSI程序有兩種方法：IMSI鑒別或TMSI和LAI鑒別。

當(dāng)手機(jī)首次啟用新SIM卡開(kāi)機(jī)、手機(jī)轉(zhuǎn)移到了另外一個(gè)PLMN區(qū)、手機(jī)移動(dòng)到了另外一個(gè)剛復(fù)位的VLR和VLR刪除了此手機(jī)數(shù)據(jù)的時(shí)候才會(huì)使用IMSI鑒別方式，即在注冊(cè)過(guò)程中需要手機(jī)把IMSI傳送給MSC。

其它情況時(shí)，應(yīng)該使用TMSI和LAI鑒別方法。即通過(guò)手機(jī)把上次通訊時(shí)記錄的TMSI和LAI發(fā)送到目的地VLR(即開(kāi)機(jī)所在地VLR)，目的地VLR 按照原LAI查詢到初始地VLR，通過(guò)初始地VLR按照原TMSI查詢到IMSI及鑒別組信息，目的地VLR使用此鑒別組向手機(jī)發(fā)送隨機(jī)號(hào)碼鑒別，如果手機(jī)響應(yīng)鑒別成功，目的地VLR按照得到的IMSI，向HLR申請(qǐng)得到用戶完整數(shù)據(jù)，接著目的地VLR向手機(jī)發(fā)送認(rèn)證確認(rèn)消息，從而完成了注冊(cè)過(guò)程。

手機(jī)SIM卡把新的LAI記錄，之后即可提供通信服務(wù)。