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巧用测试仪器 解决错综复杂的无线网络问题
http://www.cww.net.cn 2009年10月30日 09:44 电信网技术
作 者:李咏东 罗德与施瓦茨中国有限公司
手机SIM卡把新的LAI记录,之后即可提供通信服务。 对比正常和故障情况(见图1,图2,图3),可以发现: 正常情况下注册是符合规范的。任何手机为了向系统通知其准备激活,开机后的位置更新方式应该采用“IMSI附着”的类型,手机鉴别的方式可按情况选用“TMSI和LAI”或“直接发送IMSI”的方式。为了保密,通常不采用“直接发送IMSI”的方式。 故障手机不但在开机后位置更新方式采用了“一般位置更新”类型,在手机鉴别方式上还选择了“直接发送IMSI”的方式。通常“一般位置更新”类型用于空闲手机从一个LAC区移动到另一个LAC区时的位置更新,仅作LAI的更新,不需要IMSI的认证。因此,当手机开机后如果采用了此种方式,手机就不会发送IMSI或TMSI,目的地VLR就没有途径得到手机的IMSI及鉴别组信息,既无法从HLR得到手机用户完整数据,也没法向手机发出鉴别消息,因此目的地VLR只能通过MSC发出拒绝手机的位置更新申请的消息,拒绝的理由只是简单地归类为HLR查询不到IMSI,导致手机出现“未注册SIMCard”的现象。 什么导致了位置更新类型的变化?最值得怀疑的对象就是储存着鉴别信息、存储着决定位置更新类型的程序SIM卡。在更换了SIM卡后,注册、通讯恢复正常。是何原因导致了原来SIM卡的设置改变?SIM卡实际就是一张存储卡,存储着手机正常通讯需要的程序及信息,其内容在特定的条件下可读、可写。当某个诱因出现时,就有可能诱发程序出错。是否由于系统升级或开通了新的PLMN导致故障发生,需要进一步调查,但是最重要的是通过使用R&S的无线仪表,在没有查网络端的前提下就准确地完成了定位,迅速地解决了问题。 3.2案例2 (1)问题:某批用于EV-DORevA无线网络的UIM卡插入AT后开机不能上网。 (2)分析:HLR遗漏IMSI信息导致AT无法注册,AT鉴权失败,AN与AT参数协商失败,UIM卡等问题,都会导致AT与AN不能建立会话连接——即不能上网。为了快速查找问题,我们使用了无线综测仪CMU200。 (3)方法:一般EV-DO的AT上网的流程为:AT在PRL上查询是否支持EV-DO及EV-DO的优先频点。如果支持EV-DO,AT调整频率到EV-DO的优先频点(一般为37),开始与AN作会话参数协商。如果会话协商成功,AN会分配一个惟一接入代号UATI给AT,AN也同时获得了AT提供的SessionSeed和ESN,为会话连接做准备。AT发出会话连接申请,EV-DO的AAA鉴权服务器要求AT按照CHAP协议输入用户名和密码,完成接入EV-DO网络的鉴权。接着PDSN也会要求客户按照CHAP协议输入互联网接入用户名和密码,完成上网鉴权。随后建立PPP连接,实现上网功能。分析问题需要重现故障现象。由于待测试AT不能与ROMES相连,所以无法从AT端监测。因此需要搭建一个测试环境,从AN侧来确定问题所在。我们采用了案例1中的CMU200+屏蔽箱的方案。 在CMU200上设置AN的频率为37,设置Subtype为2,支持EV-DORevA版本,下行功率-70dBm,AT开机后发现AT与CMU200(AN)不能完成会话协商。 CMU200侧侦测到5个为一组的功率从低到高不断循环的信号,与CMU200ProbesperSequence的定义值5相符合,因此认为这就是AT发出的接入试探。由此判断AT已正常发出无线信号,但是由于物理层承载的协议参数无法在AT与AN之间通过协商达成一致,导致了无法进入Session Open状态,从而无法建立会话连接。 进一步了解得知此批UIM只能用于指定区域的固定上网点,通过设置10位(16进制)的SectorID实现锁定指定区域的目的。 按照ANSI41规范,SectorID为6位字长(16进制)。修改CMU200中的SectorID format为人工指定格式,并按照UIM厂商提供的信息输入10位Sector ID后,AT与CMU200顺利完成会话协商,成功连接。 到指定区域验证,事实果然如此。 3.3案例3 (1)问题:经常收到某区域的GSM客户投诉:存在单通情况。 (2)分析:由于单通现象出现的概率一般不高,如果需要重现故障、查找导致单通的原因需要耗费大量的人力、时间。无线链路上、下行不平衡,基站载波故障,基站基带板件故障,BSC声码器故障,天馈线故障,无线干扰,基站Abits口存在环回,交换机的回音抑制器故障,BSC与MSC的A接口CIC不对应等都会引起单通现象。因此,一般从最简单、最大可能性的测试做起,使用简洁的方法,争取用最少的时间、最少的人力解决问题。 (3)方法 分析问题发现,出现投诉的区域分属不同的基站覆盖区域,但是却同属一个BSC,因此某个基站的无线、硬件故障的可能性不大。因此,排查的主要对象落在了手机、区域干扰和BSC,MSC上。 最容易实施的是检测投诉客户手机。在此案例中,更换手机后测试多次仍然存在此故障,可确定不是手机原因。如果怀疑是手机引起的单通,则可以使用R&S的音频分析仪UPV测试手机音频收发电路。如图5所示,在CMU200与手机建立连接后,运行UPV的手机音频测试软件,可以自动得到手机的音频发送响度(SLR)、接收响度(RLR)及频率响应曲线等量化指标,从而验证手机的音频电路。 既然此案例已经确定问题在无线网络,接着可以先查找是否存在区域干扰。使用ROMES软件控制扫频仪TSMx在问题区域查找是否存在同、邻频干扰(见图6),查找结果为无干扰。 然后就需要作最耗费时间和精力的CIC测试。通常需要一个工程师从交换侧把A接口锁剩两个CIC(保留1路控制信令链路),另外两个射频工程师负责拨号、接通、人工说话、人工接听、人耳监听是否存在单通。如果存在单通,此时即可定位此两个CIC存在问题,接着测试下两个CIC,如此往复,锁定有问题的CIC后即可排除故障。但是,CIC的数量非常庞大,并且为了不影响用户使用,只能深夜进行,需要耗费非常多的时间和精力。 如果能巧妙利用ROMES路测软件,就可以节省人力和时间。方法是:使用ROMES软件控制两台测试手机,一台测试手机A的麦克风线路连接到了PC的声卡音频输出端,另一台测试手机B耳机线路连接到了自带小型功放的台式音箱的音频输入端,PC循环播放一段音乐通过音频线路送到A的音频接收端,手机A受ROMES控制,自动循环拨通B手机,呼叫经过基站,然后到BSC,接着连接到交换机,交换机会分配锁剩的两个CIC与BSC连接,建立通话。音乐因此也送到了自动接听的测试手机B的耳机线路上,同时也送到了音箱的音频输入端,这时音箱即会播放PC播放的音乐。工程师只需要聆听音箱是否正常发声,即可判断此两个CIC是否存在问题。如果正常,关闭这两个CIC,打开下两个CIC,继续检查。由此往复,整个过程只需要一个工程师连续操作。交换工程师如果使用了一个自动锁定、自动解锁的程序,测试CIC效率更会得到极大的提高。 采用这一改进方法,只使用了约1h即找到了存在硬件故障的CIC电路,锁定此CIC后顺利解决了单通问题。 按照上述案例方法,还可举一反三地变换出各种符合实际情况的测试方案。如果能巧妙利用测试仪表灵活、方便、多功能的特性,就可以帮助我们快速、准确、有效地定位移动通信无线网络故障、巧妙解决复杂网络问题。
[1] [2] 编 辑:石美君
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