艾法斯:分析TETRA 網(wǎng)絡(luò)配置的詳細規(guī)劃

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TETRA 是一種最先進的PMR 蜂窩通信系統(tǒng),已成功地在全球廣泛部署。隨著TETRA 網(wǎng)絡(luò)的成長,網(wǎng)絡(luò)管理員有時很難保證網(wǎng)絡(luò)性能滿足專業(yè)用戶的高質(zhì)量要求。在成熟的TETRA 網(wǎng)絡(luò)中,許多人不斷地進行網(wǎng)絡(luò)配置。小區(qū)和小區(qū)集群不斷增加后,需要調(diào)整大量定義TETRA 行為的參數(shù)中部分參數(shù)的設(shè)置。

如果TETRA 用戶向無線網(wǎng)絡(luò)管理單元提出網(wǎng)絡(luò)性能差,這些問題大部分是與以下三個原因有關(guān):

1. 覆蓋率差或鏈路預(yù)算不良造成連接質(zhì)量差、可用性低、建立通話速度慢或通話中斷

2. 受 IOP (互操作性) 問題影響無法提供服務(wù)

3. 相鄰信道配置差無法切換導(dǎo)致可用性低或通話中斷

圖1:驅(qū)動測試車中的 TETRA AirAnalyzer (Aeroflex)

有效分析工具有助于發(fā)現(xiàn)并解決網(wǎng)絡(luò)配置不匹配的問題。同時,有助于保持網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量滿足專業(yè)用戶的更高要求。顯然,網(wǎng)絡(luò)運行不采用TETRA 空中接口分析儀定期分析服務(wù)質(zhì)量和性能會產(chǎn)生各種問題。本文介紹如何進行這種分析。

通過單一路測分析是不夠的

下行鏈路射頻覆蓋范圍是最重要的服務(wù)質(zhì)量 (QoS) 參數(shù)。如果移動臺收不到基站信號,便不能激活或進入可用狀態(tài),而且在電池剩余使用時間內(nèi)始終保持掃描模式。高效網(wǎng)絡(luò)運行的第一步是提供并保持蜂窩網(wǎng)絡(luò)足夠的下行鏈路射頻覆蓋范圍。大部分情況下,可利用路測接收機進行檢測,通過圖形顯示驗證所需覆蓋范圍規(guī)定極限內(nèi)是否具有足夠的場強。

許多網(wǎng)絡(luò)管理員認為,這種路測足以檢測射頻覆蓋范圍。但下行鏈路覆蓋范圍僅提供單向無線連接。移動臺發(fā)射機(TX)與基站接收機(RX)之間上行鏈路的鏈路預(yù)算與靈敏度一樣重要,甚至更加重要。如果用戶提出或網(wǎng)絡(luò)接收測試存在覆蓋范圍問題 (表明射頻規(guī)劃差),一些網(wǎng)絡(luò)會提高基站的TX 功率。無線鏈路在下行鏈路工作,相對方向不工作,因為移動臺的TX 功率大大低于基站,從而造成無線小區(qū)發(fā)射功率過大。

利用TETRA 協(xié)議分析儀還可以發(fā)現(xiàn)與此類似的問題。存在基站搜索問題的移動臺在獲得通知信息之前,會增加上行鏈路的重試率。重試計數(shù)器有助于將射頻覆蓋范圍差的問題隔離在已知區(qū)域。

其中一個TETRA 參數(shù)(RXLEV_ACCESS_MIN)根據(jù)移動臺RX 電平定義用于在基站小區(qū)注冊。這個參數(shù)往往設(shè)置的很低,如‐115 dBm,以便移動臺在基站注冊,即使RF 電平很低的情況下。同樣,這個參數(shù)有時也用來檢測射頻規(guī)劃差。在城市環(huán)境下,這種作用非常有限,因為移動臺本身不能有效搜索基站。TETRA 網(wǎng)絡(luò)分析儀自動參數(shù)檢查有助于識別不正確的參數(shù)設(shè)置,用戶可在進行路測時模擬重要小區(qū)變化過程中的覆蓋范圍。

圖2: 小區(qū)變化分析比較RXLEV_ACCESS_MIN 與實際RX 電平 (Fjord‐e‐設(shè)計)

3提高切換成功率

切換是網(wǎng)絡(luò)運行中的重要步驟并且非常復(fù)雜。移動臺由一個小區(qū)無縫轉(zhuǎn)換到另一個小區(qū)需要計算大量參數(shù)。如果通話過程中切換失敗會發(fā)生掉話。如果移動臺處于空閑狀態(tài),切換失敗會使移動臺重新進行掃描模式,導(dǎo)致新的注冊。注冊過程中,移動臺不能發(fā)出或接收呼叫。

良好的覆蓋范圍、頻率規(guī)劃和相鄰小區(qū)參數(shù)規(guī)劃是提高切換成功率的前提條件。服務(wù)小點區(qū)的主控信道(MCCH)向所有移動臺連續(xù)廣播一組相鄰小區(qū)(NC)。相鄰小區(qū)信元(NCIE)中含有信道編號(CN)、位置區(qū)域碼(LA),以及支持的服務(wù)和NC 配置的大量相關(guān)參數(shù)。NCIE 的準(zhǔn)確性是十分重要的,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置變更時,需要進行更新以反映實際情況。相鄰信道配置失配或早或晚會產(chǎn)生上述切換問題 !

第一步是檢查物理相鄰小區(qū)的信道編號是否與NCIE 公布的信道編號相符。顯然,所有MCCH必須激活NCIE。假如移動臺由一個小區(qū)轉(zhuǎn)換到另一小區(qū),新小區(qū)沒有NCIE,移動臺會失去網(wǎng)絡(luò)連接,當(dāng)恢復(fù)掃描模式后便會離開這個小區(qū)。NCIE 編號還應(yīng)與實際情況相符。一些網(wǎng)絡(luò)運營商選擇簡便的方法,將所有小區(qū)包含在NCIE 列表中。TETRA 允許一個小區(qū)最多有31 個NCIE,但這會導(dǎo)致移動臺不在臨近的NC 注冊,而在邊遠的小區(qū)注冊。頻率相同的小區(qū)絕不能相鄰,必須在NCIE 定義中隔離。無效信令越多或切換失敗會加大MCCH 的負載,因為移動臺切換的不是最佳的小區(qū)。

先進的TETRA 網(wǎng)絡(luò)分析儀可檢查NCIE 的一致性,顯示公布信息與實際NC 信息的不匹配,參見圖3 示例。分析儀檢測并顯示公布的基站服務(wù)與3794 號信道的實際服務(wù)不符。

圖3: TETRA 網(wǎng)絡(luò)分析儀顯示7 號小區(qū)不匹配 (Aeroflex)

當(dāng)基站廣播NC 服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)負載狀況錯誤信息時可以觀察到類似的問題。服務(wù)小區(qū)廣播的NCIE信息以NC 本身為基礎(chǔ)。TETRA 的ACCESS PARAMETER 和RXLEV ACCESS MIN 等參數(shù)是C1/C2 級計算的一部分,是移動臺確定開始切換的輸入值。如果這些參數(shù)在NCIE 中的設(shè)置與實際NC 中不一樣會導(dǎo)致切換失敗,或者移動臺不得不進行下一次切換,因為實際覆蓋范圍遠差于公布的結(jié)果。在極端情況下,會出現(xiàn)“乒乓”切換,即移動臺在兩個小區(qū)之間來回切換。從而造成服務(wù)質(zhì)量差、呼叫建立慢、無效信令消息導(dǎo)致MCCH 負載非常高。

圖4 所示是網(wǎng)絡(luò)實際情況,其中TETRA 分組數(shù)據(jù) (SNDCP) 服務(wù)是標(biāo)準(zhǔn)功能,可供車載數(shù)據(jù)終端連續(xù)使用。因此,SNDCP 服務(wù)應(yīng)該可以用于所有小區(qū)。這種情況下,服務(wù)小區(qū)NCIE 通知NC 可以使用SNDCP 服務(wù)。但當(dāng)移動臺切換時,其獲得的是新小區(qū)廣播信息中不同的消息。表面上看,小區(qū)不支持SNDCP,其實可以支持。移動臺掛起這個小區(qū)的數(shù)據(jù)連接,車載終端不能工作。這種情況下,警察往往不能下載中央注冊系統(tǒng)的信息。

 

圖4: 明細視圖顯示不支持分組數(shù)據(jù) ‐實際可以支持 (Aeroflex)

互操作問題

TETRA 設(shè)備檢測主要用于保證不同供應(yīng)商系統(tǒng)之間的互操作。不過,TETRA 標(biāo)準(zhǔn)很大一部分未定義,并且有IOP 流程不包括的專用附助服務(wù),這種情況會造成現(xiàn)場問題。同時,基站和SwMI (交換與管理基礎(chǔ)設(shè)施)以及移動臺舊的軟件版本也是造成不兼容的原因。

TETRA EG‐Mode (節(jié)能模式)是一個很好的例子,這種模式通過節(jié)能延長移動臺電池使用壽命,但只能用于專用網(wǎng)絡(luò)。采用帶有消息序列表 (如圖5 所示) 的TETRA 協(xié)議分析儀,可以輕松跟蹤移動臺 (Brand A 支持EG‐Mode) 在基站 (Brand B 不支持EG‐Mode) 的注冊過程;就ㄖ狿DU(協(xié)議數(shù)據(jù)單元) EG‐Mode 請求,但不是其本身的請求。正確的動作是確認或拒絕連接移動臺。

在實際網(wǎng)絡(luò)中,基站會忽略連接小區(qū)的請求。移動臺不可能在這個小區(qū)注冊。這種分析只能采用同時支持上、下行鏈路的協(xié)議分析儀,采用某些協(xié)議跟蹤軟件不可能根據(jù)簡單的移動臺獲得可靠結(jié)果。

圖5: 消息序列表詳細顯示TETRA 協(xié)議(Aeroflex)

是否還有其他檢測功能?

基站是TETRA 無線網(wǎng)絡(luò)最重要的組成部分,需要定期維護。與其他技術(shù)系統(tǒng)一樣,在每周7天,每天24 小時的運行中,這些網(wǎng)絡(luò)單元的性能會緩慢下降。天線受到的靜電和雷閃放電等外部影響會降低接收機的性能;揪S護測試只需采用TETRA 基站測試儀,并且?guī)追昼娂纯赏瓿伞O冗M的基站測試儀可以自動檢測一個維護模式下的TRX 模塊,而其他TRX 模塊仍然正常工作。因此,不需要暫;痉⻊(wù),只是檢測過程中通信量有所下降。這種檢測包括TX 功率等發(fā)射機性能、調(diào)制矢量誤差和頻率誤差、接收機靈敏度,檢查TRX 模塊工作狀況是否符合TETRA 技術(shù)規(guī)格,能否提供最佳網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

結(jié)束語

本文所述實例均為實際網(wǎng)絡(luò)運行情況,并非模擬。我們刪除了示例圖中的網(wǎng)絡(luò)和國家代碼,但這些示例的確降低了實際TETRA 用戶的服務(wù)質(zhì)量。采用正確的測試設(shè)備和簡單的QoS 測試程序可保證TETRA 網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量,有助于提高可用性,從而提高專業(yè)無線用戶的滿意度和通信效率。

   來源:C114中國通信網(wǎng)
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