移動基站網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量比對分析

劉朝霞 馬力

摘要文章介紹了對移動基站網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量進行準閉環(huán)測試的方法，通過實際測試比對分析語音業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)鏈路和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)鏈路對于不同強度和不同的干擾信號(GSM信號和AWGN信號)的網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量，從而得出區(qū)域電磁環(huán)境與移動基站網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量的相關(guān)性程度。

關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量準閉環(huán)測試GSMAWGNC／I

1引言

近年來，隨著我國移動通信業(yè)的發(fā)展，移動通信網(wǎng)絡(luò)的維護和優(yōu)化工作越來越成為移動通信運營商提高其核心競爭力的關(guān)鍵因素。網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量直接關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)水平，如話音業(yè)務(wù)的通話質(zhì)量、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的下載／上傳速率等。某運營商針對某市用戶對通話質(zhì)量和數(shù)據(jù)下載方面的較多投訴，委托我們對其選用的基站設(shè)備在不同干擾環(huán)境下進行網(wǎng)絡(luò)鏈路測試，用以確定設(shè)備質(zhì)量及區(qū)域電磁環(huán)境對整個網(wǎng)絡(luò)鏈路的影響，為其進行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供資料數(shù)據(jù)。

目前對于網(wǎng)絡(luò)鏈路的研究很少涉及現(xiàn)實環(huán)境的測量問題，在移動基站現(xiàn)場如何測量網(wǎng)絡(luò)鏈路的質(zhì)量?區(qū)域電磁環(huán)境對移動基站網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量的影響程度如何?這都是值得研究的問題。為此我們采用準閉環(huán)測試方法，對移動基站網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量進行了測量。

2網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量測試方案

依據(jù)檢測標準，結(jié)合移動基站現(xiàn)場的測試環(huán)境，制定測試方案，采用準閉環(huán)測試。準閉環(huán)測試就是模擬實驗室環(huán)境，整個測試系統(tǒng)均使用有線線纜直接連接形成閉環(huán)，以減小外部環(huán)境對測試結(jié)果的影響。主要測試內(nèi)容包括移動基站的發(fā)射與接收主要性能指標及網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量指標。本文重點介紹在準閉環(huán)情況下，針對語音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量的測試。

2.1測試依據(jù)

(1)YD／T883-1999《900／1800MHz TDMA數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)基站子系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)要求及無線指標測試方法》；

(2)YD／T1057-2000《900／1800 MHz TDMA數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)基站子系統(tǒng)設(shè)備測試規(guī)范》。

2.2測試主要設(shè)備

(1)發(fā)射機測試儀；

(2)信號源(帶GSM選件)；

(3)衰減器(20dB、30dB、40dB，可變)；

(4)專用測試手機及測試軟件；

(5)基站子系統(tǒng)輔助設(shè)備、測試用筆記本電腦(帶有測試軟件)。

2.3測試方法

(1)對下行鏈路進行干擾

通過對下行鏈路施加不同強度(理論C／I值為6dB、9dB、12dB)的不同干擾信號(GSM信號和高斯白噪聲AWGN信號)，測試語音業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量(MS端和OMC端的接收質(zhì)量等級)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量(MS端的誤碼率、下載速率)。

測試步驟如下：

1)按圖1虛線連接設(shè)備；

2)設(shè)定BTS輸出功率為最小功率，測試手機以最大功率發(fā)射；

3)在測試儀上測出BTS輸出功率經(jīng)衰減器1后的電平值；

4)按實線連接設(shè)備，先關(guān)閉干擾信號源的輸出，調(diào)節(jié)衰減器的衰減量使到達MS的信號電平約為-85dBm；

5)打開干擾信號源，信號源產(chǎn)生GSM信號，信號源頻率設(shè)為下行通話頻率。調(diào)節(jié)信號輸出電平，使理論C／I值分別為6dB、9dB、12dB，測試不同C／I值時的鏈路質(zhì)量(話音業(yè)務(wù)的MS端的接收質(zhì)量和OMC端上、下行接收質(zhì)量

以及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的MS端RLC DL和RLC誤碼率)，統(tǒng)計5min；

6)將干擾信號源信號改為AWGN信號，重復(fù)步驟5)。

(2)對上行鏈路進行干擾

通過對上行鏈路施加不同強度(理論C／I值為6dB、9dB、12dB)的不同干擾信號(GSM信號和AWGN信號)，測試語音業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量(MS端和OMC端的接收質(zhì)量等級)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量(MS端的誤碼率、下載速率)。

測試步驟如下：

1)按圖2虛線連接設(shè)備；

2)設(shè)定BTS輸出功率為最小功率，測試手機以最大功率發(fā)射；

3)在測試儀上測出MS輸出功率經(jīng)衰減器2后的電平值；

4)再按實線連接設(shè)備，先關(guān)閉干擾信號源的輸出，調(diào)節(jié)衰減器1的衰減量使到達MS的信號電平分別約為-70dBm和-85dBm；

5)打開干擾信號源，信號源產(chǎn)生GSM信號，信號源頻率設(shè)為上行通話頻率。調(diào)節(jié)信號輸出電平，使理論C／I值分別為6dB、9dB、12dB，測試不同C／I值時的鏈路質(zhì)量(話音業(yè)務(wù)的MS端的接收質(zhì)量和OMC端上下行接收質(zhì)量以及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的MS端RLC DL和RLC誤碼率)，統(tǒng)計5min；

6)將干擾信號源信號改為AWGN信號，重復(fù)步驟5)。

3測試數(shù)據(jù)比對分析

3.1話音業(yè)務(wù)鏈路測試數(shù)據(jù)分析

當干擾為下行干擾時，即對MS端造成干擾，對基站端抗擾性能無多大影響，主要分析在不同干擾強度下MS端的RxQual的測試結(jié)果；當干擾行為上行干擾時，分析OMC端的RxQual SUL的測試結(jié)果。RxQual取值范圍為0～7，數(shù)值越小表示鏈路質(zhì)量越好，通常認為0～2時通話質(zhì)量為優(yōu)，2～5時通話質(zhì)量較好，5～7時通話質(zhì)量較差。測試數(shù)據(jù)見表1。

從表中可以看出，無論是上行干擾還是下行干擾，GSM信號對網(wǎng)絡(luò)鏈路話音質(zhì)量的干擾都要比高斯白噪聲信號對它的干擾大；隨著干擾信號強度的減弱(C／I值增大)，下行干擾時MS端的RxQual值逐漸減小，上行干擾時OMC端上行RxQual SUL值也逐漸減小，表明話音接收質(zhì)量隨著干擾信號的減弱逐漸變好；同時還可以看到，當用戶端覆蓋信號加強時(MS端預(yù)設(shè)接收電平為－70dBm)，上行干擾強度同時增強，即使在C／I值不變的情況下話音質(zhì)量也有明顯好轉(zhuǎn)。

3.2數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)鏈路測試數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)鏈路測試主要測試在上、下行GSM信號、高斯白噪聲信號兩種不同信號不同干擾強度下的數(shù)據(jù)傳輸下載速率，測試數(shù)據(jù)見表2、3。

從表2、3可以看出，相同干擾情況下，3個樣品數(shù)據(jù)傳輸?shù)南螺d速率存在一定差距，但正常工作時差距不大；兩種不同類型的干擾信號中，無論是上行干擾還是下行干擾，GSM信號對下載速率的影響比高斯白噪聲信號大；兩種傳輸模式(GPRS模式和EDGE模式)下數(shù)據(jù)傳輸?shù)南螺d速率均隨著干擾信號強度的減小而增大，EDGE模式下變化趨勢較明顯。

測試中，樣品1、2、3選自不同廠家，以便進行橫向質(zhì)量比對。從表2數(shù)據(jù)看出，樣品1和樣品2在C／I低于15dB時EDGE模式下無法正常工作，可見不同廠家設(shè)備的差距是客觀存在的。

4結(jié)論

從上述測試數(shù)據(jù)的比對、分析可以看出：

(1)不同類型的干擾信號對移動基站網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量的影響也不同，GSM信號比高斯白噪聲信號對網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量的干擾要大得多；

(2)此次測試的3個樣品在相同環(huán)境下對網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量的影響有一定差異，特別在數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)中表現(xiàn)較明顯。一些設(shè)備在GSM信號強干擾下下載速率低，在EDGE模式下甚至無法與FTP服務(wù)器連接，說明在該模式下，不同廠家設(shè)備還存在明顯差距；

(3)電磁環(huán)境干擾對網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量有較大影響，干擾較強時(C／I值小于6dB)話音質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸都較差，而當干擾強度降低時(C／I值大于9dB，有時大于12dB)網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量得到較大改善。

另外，此次測試的地區(qū)移動電話用戶私接直放站的現(xiàn)象較嚴重，導(dǎo)致基站覆蓋區(qū)域的電磁環(huán)境較差，進而影響了整個覆蓋區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，出現(xiàn)話音業(yè)務(wù)的通話質(zhì)量較差、通話斷續(xù)甚至掉話和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸速率低甚至無法與FTP連接等現(xiàn)象，從而也說明了區(qū)域電磁環(huán)境與移動基站網(wǎng)絡(luò)鏈路質(zhì)量的相關(guān)性很強。因此移動通信運營商應(yīng)重視網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，提高網(wǎng)絡(luò)鏈路的質(zhì)量，以保證優(yōu)質(zhì)服務(wù)。