巧用測試儀器解決錯綜復雜的無線網(wǎng)絡問題

1引言

蜂窩移動通信的網(wǎng)絡結構大體可分為終端、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。任何一個網(wǎng)元或接口出現(xiàn)問題，都會導致無線網(wǎng)絡故障。各式各樣的天饋系統(tǒng)、直放站、塔放、五花八門的無線衰落環(huán)境、數(shù)量驚人的Abit2MB接口和CIC電路，以及眼花繚亂的手機終端等，使得查找無線網(wǎng)絡故障變得錯綜復雜。在這里，“準確定位、迅速打擊”說的不是“外科手術式”軍事打擊，而是移動通信“特種兵”(運維和網(wǎng)絡優(yōu)化通信工程師)的夢想。本文將通過幾個實際案例來說明如何巧妙利用手頭的儀器來查找復雜的無線網(wǎng)絡問題。

2裝備

“工欲善其事，必先利其器”。對于運維和網(wǎng)絡優(yōu)化通信工程師來說，為了解決復雜的問題，必要的測試設備是必需的。下面的這些儀器是經(jīng)常可能用到的“裝備”。

(1)手機綜合測試儀RSCMU200。用于測試手機射頻和協(xié)議性能。能模擬基站，BSC，交換網(wǎng)元，可設置無線網(wǎng)絡參數(shù)，支持GSM/(E)GPRS，CDMA/EV-DO，WCDMA/HSPA信令測試。

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

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

(4)路測軟件RSROMES+掃頻儀RSTSMx。用于網(wǎng)絡覆蓋測試和干擾查找?？煽刂贫嗯_測試手機和掃頻儀測試。支持 GSM/(E)GPRS，CDMA/EV-DO，WCDMA/HSPA網(wǎng)絡，能直接輸出GSM同、鄰頻干擾小區(qū)，GSM，CDMA，WCDMA遺漏鄰小區(qū)，導頻污染數(shù)，實時Layer3消息。

3實際案例

3.1案例1

(1)問題：多臺GSM手機某日早上在本地開機后顯示“未注冊SIMCard”，而這些手機里的SIM開之前都能正常工作。把SIM卡換到別的手機后故障依舊，但讀卡器讀取SIMCard用戶信息正常。

(2)分析：HLR遺漏IMSI信息，網(wǎng)絡阻斷，SIM卡問題，都會導致注冊失敗。查找該問題需要協(xié)調(diào)各個部門，且工作量很大。但我們巧妙地利用路測軟件ROMES和手機綜測儀CMU200，通過跟蹤手機的Layer3消息當場就很快地找到了故障。

(3)方法：把待測SIM卡放入受控于ROMES軟件的GSM測試手機中，在當前網(wǎng)絡環(huán)境下開機、嘗試注冊，實時記錄測試手機注冊失敗的Layer3消息(見圖1)。連接屏蔽箱和CMU200的射頻端口，測試手機放入屏蔽箱(見圖2)。設置CMU200工作在GSM900頻段，不鑒權，參數(shù)為通用設置。開機，關上屏蔽箱，此時屏蔽箱中僅存在CMU200發(fā)射的信號，手機仍然無法注冊，狀態(tài)不變，因此可以排除Abits口以上設備或參數(shù)原因。使用標準測試卡更換原SIM卡后，重復相同操作，開機后成功注冊，ROMES實時記錄了測試手機的Layer3注冊消息(見圖3)。通常手機開機注冊的過程應該是這樣的(見圖4)：

圖1失敗的位置更新消息

圖2CMU200與屏蔽箱連接測試手機

圖3成功的位置更新消息

圖4GSM手機開機注冊流程

圖5音頻分析儀與CMU200配合測試手機音頻性能

圖6用ROMES加上TSMx來查找干擾

手機開機后首先搜尋上次關機SIM卡儲存的頻率，如果無法找到，會在整個支持的GSM頻段尋找電平最強的信號，鎖定頻率后，完成同步、接收系統(tǒng)消息。

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

手機啟動IMSI程序有兩種方法：IMSI鑒別或TMSI和LAI鑒別。

當手機首次啟用新SIM卡開機、手機轉移到了另外一個PLMN區(qū)、手機移動到了另外一個剛復位的VLR和VLR刪除了此手機數(shù)據(jù)的時候才會使用IMSI鑒別方式，即在注冊過程中需要手機把IMSI傳送給MSC。

其它情況時，應該使用TMSI和LAI鑒別方法。即通過手機把上次通訊時記錄的TMSI和LAI發(fā)送到目的地VLR(即開機所在地VLR)，目的地VLR 按照原LAI查詢到初始地VLR，通過初始地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發(fā)送隨機號碼鑒別，如果手機響應鑒別成功，目的地VLR按照得到的IMSI，向HLR申請得到用戶完整數(shù)據(jù)，接著目的地VLR向手機發(fā)送認證確認消息，從而完成了注冊過程。

手機SIM卡把新的LAI記錄，之后即可提供通信服務。