基于铁路专用通信GSM－R的 无线路测系统的研究与实现

3 GSM－R无线路测系统
本系统通过监听，捕获Um口中MS与BTS进行通信的信令信息，从而获得GSM－R网络的无线质量参数，结合GSM－R无线网络优化知识对参数进行加工处理，通过显示模块的精心设计，向用户直观、清晰地呈现网络质量状况，并在最后给出了GSM－R网络质量状况的性能报表。
3．1 路测环境
网络环境：卫星，GSM／GSM－R网络；测试仪器：装有本系统的计算机一台，测试手机一部，GPS一台，接口线若干。
3．2 系统采集参数
(1)网络识别参数
移动国家号(MMC)、移动网号(MNC)、位置区码(LAC)、小区识别(CI)、网络色码(NCC)、基站色码(BCC)。
(2)系统控制参数
公共控制信道配置、接入准许保留块数、寻呼信道复帧数、周期位置更新定时器、小区信道描述、无线链路超时(RLT)、邻小区描述、允许的网络色码、最大重发次数(MR)、发送分布时隙数(TI)、小区接入禁止(CBA)、接入等级控制(AC)。

(3)小区选择与重选参数
小区重选滞后(CRH)、控制信道最大功率电平(MT－MC)、允许接入最小接收电平(RXLEVaccessmin)、小区禁止限制(CBQ)、小区重选参数指示(PI)、小区重选偏置(CRO)、惩罚时间(PT)、临时偏置(TO)。
(4)网络功能参数
功率控制指示(PERC)、非连续发送(DTX)、呼叫重建允许(RE)、紧急呼叫允许(EC)、移动分配索引位置(MAIO)、跳频序列号(HSN)。
(5)GPS参数
经度、纬度。
(6)性能参数
通话接通率、通话失败率、信道利用率、分配失败率、掉话率、切换成功率、切换失败率。
3．3 系统功能
(1)实时跟踪信令
能够实时地跟踪各个逻辑控制信道信令。

BCCH：包括systeminformation1，systeminforma-tion2等；
PCH(寻呼信道)：包括pagingrequesttype1，pagin-grequest type2等；
SACCH：包括 systeminformation5，system-information6；
AGCH(接入允许信道)：包括immediateassign-ment，immediateassignmentrej ect等；
RACH(随机接入信道)：包括channelrequest，up-linK_access。
此外，还能跟踪层2和层3信令：包括：setup，aler-ting，disconnect等。
(2)扫频测试
在空闲模式(idlemode)下，能够对所有频率(GSM900／GSM1800／GSM-R等)进行实时扫描。动态显示对应的信号场强和基站色码，实时跟踪所占用ARF-CN(绝对无线频率信道号)受干扰程度。可以检查相邻小区的信号强度，检查小区的覆盖情况和同邻频干扰。
(3)锁频测试
在双频网络中，测试手机会自动选择信号较强的频道作通话网络。如果碰到双频网络信号强弱接近的区域，就可能出现线路忙或“跳频”(跳频：在两个频道之间不断切换)的情况。所以，用户想让手机接收比较稳定，减少跳频问题，就可以利用“锁频”这项手机操作功能，观察移动台在某一固定频点下的接收电平的变化。
(4)强制切换
强制切换是在专用模式下允许移动台在未满足切换条件的情况下，强制切换到另一频点的小区。利用强制操作采集MS接收到的网络质量状况，其强制区域主要是各小区邻接处，用于发现网络小区规划的合理性、正确性，某些小区的实际覆盖区域是否超过了规划区域，同时还可以通过切换信令、分析掉话原因。
(5)GSM／GSM-R基站开通测试
网络规划实施后，常常要测试基站信号覆盖范围，查找盲区。本系统能够实时采集目前所在小区以及相邻小区的信号强度变化。本系统支持GPS定位系统，能够实时打印目前所在的位置，结合DT(车测)网络测试方法，能够得到车所经过的路线上任何一个采集点的信号强度、基站识别码、绝对频点、信号强度。
(6)根据信令分析查找各种网络问题
因为本系统能够实时采集网络参数以及无线信令，应用于网络优化可以使网络资源获得最佳效益。信令包括：寻呼、鉴权、加密、分配信道、切换、测量报告、位置更新，能清晰显示出通话的起呼、切换、位置更新、结束通话和掉话等各部分的信令流程。将现场采集到的信令与GSM-R各类业务的标准信令流程作对比，能够定位到如掉话、TCH(业务信道)拥塞、SDCCH(独立专用控制信道)拥塞等网络故障。
(7)双手机大话务量呼叫与统计
网络优化过程中，常利用大话务量测试来得到呼叫接通率、掉话率、呼叫失败率、切换成功率等性能参数，来了解网络的健壮性与可行性。本系统支持双手机互呼测试，通过自动拨号功能，设定呼叫数量、持续时间、被叫号码等参数，呼叫完毕后能够提供回放以及通话统计结果。
(8)测试GSM-R特有业务
GSM-R特有的业务包括VGCS，VBS等。普通的GSM路测系统在GSM-R网络不适用。本系统能够对GSM-R特有业务进行参数采集、信令捕捉。

4 结 语
在总结分析GSM-R网络结构、业务模型、无线接口协议等这些理论的基础上，讨论了无线路测的目的以及对网络优化工作的意义，并给出了一种适用于新一代铁路无线通信系统――GSM／GSM-R网络的无线路测系统。该系统为GSM／GSM-R网络优化工作者提供了有效的工具。