移动基站网络链路质量比对分析

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摘要　文章介绍了对移动基站网络链路质量进行准闭环测试的方法，通过实际测试比对分析语音业务网络链路和数据业务网络链路对于不同强度和不同的干扰信号(GSM信号和AWGN信号)的网络链路质量，从而得出区域电磁环境与移动基站网络链路质量的相关性程度。

关键词　网络链路质量　准闭环测试　GSM　AWGN　C／I

1　引言

近年来，随着我国移动通信业的发展，移动通信网络的维护和优化工作越来越成为移动通信运营商提高其核心竞争力的关键因素。网络链路质量直接关系到网络服务水平，如话音业务的通话质量、数据业务的下载／上传速率等。某运营商针对某市用户对通话质量和数据下载方面的较多投诉，委托我们对其选用的基站设备在不同干扰环境下进行网络链路测试，用以确定设备质量及区域电磁环境对整个网络链路的影响，为其进行网络优化提供资料数据。

目前对于网络链路的研究很少涉及现实环境的测量问题，在移动基站现场如何测量网络链路的质量?区域电磁环境对移动基站网络链路质量的影响程度如何?这都是值得研究的问题。为此我们采用准闭环测试方法，对移动基站网络链路质量进行了测量。

2　网络链路质量测试方案

依据检测标准，结合移动基站现场的测试环境，制定测试方案，采用准闭环测试。准闭环测试就是模拟实验室环境，整个测试系统均使用有线线缆直接连接形成闭环，以减小外部环境对测试结果的影响。主要测试内容包括移动基站的发射与接收主要性能指标及网络链路质量指标。本文重点介绍在准闭环情况下，针对语音业务和数据业务的网络链路质量的测试。

2.1测试依据

(1)YD／T883-1999《900／1800MHz TDMA数字蜂窝移动通信网基站子系统设备技术要求及无线指标测试方法》；

(2)YD／T1057-2000《900／1800 MHz TDMA数字蜂窝移动通信网基站子系统设备测试规范》。

2.2测试主要设备

(1)发射机测试仪；

(2)信号源(带GSM选件)；

(3)衰减器(20dB、30dB、40dB，可变)；

(4)专用测试手机及测试软件；

(5)基站子系统辅助设备、测试用笔记本电脑(带有测试软件)。

2.3测试方法

(1)对下行链路进行干扰

通过对下行链路施加不同强度(理论C／I值为6dB、9dB、12dB)的不同干扰信号(GSM信号和高斯白噪声AWGN信号)，测试语音业务的网络链路质量(MS端和OMC端的接收质量等级)和数据业务的网络链路质量(MS端的误码率、下载速率)。

测试步骤如下：

1)按图1虚线连接设备；

2)设定BTS输出功率为最小功率，测试手机以最大功率发射；

3)在测试仪上测出BTS输出功率经衰减器1后的电平值；

4)按实线连接设备，先关闭干扰信号源的输出，调节衰减器的衰减量使到达MS的信号电平约为-85dBm；

5)打开干扰信号源，信号源产生GSM信号，信号源频率设为下行通话频率。调节信号输出电平，使理论C／I值分别为6dB、9dB、12dB，测试不同C／I值时的链路质量(话音业务的MS端的接收质量和OMC端上、下行接收质量

以及数据业务的MS端RLC DL和RLC误码率)，统计5min；

6)将干扰信号源信号改为AWGN信号，重复步骤5)。

(2)对上行链路进行干扰

通过对上行链路施加不同强度(理论C／I值为6dB、9dB、12dB)的不同干扰信号(GSM信号和AWGN信号)，测试语音业务的网络链路质量(MS端和OMC端的接收质量等级)和数据业务的网络链路质量(MS端的误码率、下载速率)。

测试步骤如下：

1)按图2虚线连接设备；

2)设定BTS输出功率为最小功率，测试手机以最大功率发射；

3)在测试仪上测出MS输出功率经衰减器2后的电平值；

4)再按实线连接设备，先关闭干扰信号源的输出，调节衰减器1的衰减量使到达MS的信号电平分别约为-70dBm和-85dBm；

5)打开干扰信号源，信号源产生GSM信号，信号源频率设为上行通话频率。调节信号输出电平，使理论C／I值分别为6dB、9dB、12dB，测试不同C／I值时的链路质量(话音业务的MS端的接收质量和OMC端上下行接收质量以及数据业务的MS端RLC DL和RLC误码率)，统计5min；

6)将干扰信号源信号改为AWGN信号，重复步骤5)。

3　测试数据比对分析

3.1话音业务链路测试数据分析

当干扰为下行干扰时，即对MS端造成干扰，对基站端抗扰性能无多大影响，主要分析在不同干扰强度下MS端的RxQual的测试结果；当干扰行为上行干扰时，分析OMC端的RxQual SUL的测试结果。RxQual取值范围为0～7，数值越小表示链路质量越好，通常认为0～2时通话质量为优，2～5时通话质量较好，5～7时通话质量较差。测试数据见表1。

从表中可以看出，无论是上行干扰还是下行干扰，GSM信号对网络链路话音质量的干扰都要比高斯白噪声信号对它的干扰大；随着干扰信号强度的减弱(C／I值增大)，下行干扰时MS端的RxQual值逐渐减小，上行干扰时OMC端上行RxQual SUL值也逐渐减小，表明话音接收质量随着干扰信号的减弱逐渐变好；同时还可以看到，当用户端覆盖信号加强时(MS端预设接收电平为－70dBm)，上行干扰强度同时增强，即使在C／I值不变的情况下话音质量也有明显好转。

3.2数据业务链路测试数据分析

数据业务链路测试主要测试在上、下行GSM信号、高斯白噪声信号两种不同信号不同干扰强度下的数据传输下载速率，测试数据见表2、3。

从表2、3可以看出，相同干扰情况下，3个样品数据传输的下载速率存在一定差距，但正常工作时差距不大；两种不同类型的干扰信号中，无论是上行干扰还是下行干扰，GSM信号对下载速率的影响比高斯白噪声信号大；两种传输模式(GPRS模式和EDGE模式)下数据传输的下载速率均随着干扰信号强度的减小而增大，EDGE模式下变化趋势较明显。

测试中，样品1、2、3选自不同厂家，以便进行横向质量比对。从表2数据看出，样品1和样品2在C／I低于15dB时EDGE模式下无法正常工作，可见不同厂家设备的差距是客观存在的。

4　结论

从上述测试数据的比对、分析可以看出：

(1)不同类型的干扰信号对移动基站网络链路质量的影响也不同，GSM信号比高斯白噪声信号对网络链路质量的干扰要大得多；

(2)此次测试的3个样品在相同环境下对网络链路质量的影响有一定差异，特别在数据传输业务中表现较明显。一些设备在GSM信号强干扰下下载速率低，在EDGE模式下甚至无法与FTP服务器连接，说明在该模式下，不同厂家设备还存在明显差距；

(3)电磁环境干扰对网络链路质量有较大影响，干扰较强时(C／I值小于6dB)话音质量和数据传输都较差，而当干扰强度降低时(C／I值大于9dB，有时大于12dB)网络链路质量得到较大改善。

另外，此次测试的地区移动电话用户私接直放站的现象较严重，导致基站覆盖区域的电磁环境较差，进而影响了整个覆盖区域内的网络质量，出现话音业务的通话质量较差、通话断续甚至掉话和数据业务的传输速率低甚至无法与FTP连接等现象，从而也说明了区域电磁环境与移动基站网络链路质量的相关性很强。因此移动通信运营商应重视网络优化，提高网络链路的质量，以保证优质服务。