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Artikel aus Mobile Times 12

Messungen in GSM-Netzen

Meßtechnik an der GSM-Schnittstelle Abis

Zweiter Teil und Schluß unseres Fachbeitrages zu einem Aspekt der GSM-Meßtechnik: Messungen an der Abis-Schnittstelle. Zur Erinnerung: der erste Teil endete damit, daß die Nutzsignale zwischen BTS und TCE in 16-kbit/s-Kanälen übertragen werden. Im laufenden Betrieb können Messungen an bekannten Bits Aussagen über die Qualität der Funkverbindung etc. machen.


2. Teil und Schluß

Ein Weiterreichen wird erforderlich, wenn innerhalb der Funkzelle die Empfangsqualität so schlecht wird, daß auch durch Erhöhen der Sendeleistung keine ordentliche Verbindung mehr gewährt ist.

Dazu wird die Funkverbindung zwischen MS und BTS zyklisch ca. zwei Mal pro Sekunde überwacht. Die Übertragung dieser erforderlichen Information geschieht während des Gesprächs und stellt in der Anzahl aller Signalisierungsübertragungen den größten Anteil dar, wenn keine anderen Signalisierungsgründe im System vorliegen.

Ein Weiterreichen kann verschiedenen geographischen Gesetzen unterliegen und wird daher in verschiedene Typen eingeordnet.

Intracell-Handover (die MS wird innerhalb der gleichen Funkzelle einem anderen Zeitschlitz oder einer anderen Frequenz zugeordnet), Intercell-Handover (die MS wird einer neuen Funkzelle mit gleicher BTS zugeordnet), Inter-BSC-handover (die MS wird einer neuen Funkzelle mit unterschiedlicher BSC zugeordnet) und Inter-MSC-Handover (die MS wird einer neuen Funkzelle mit unterschiedlicher MSC zugeordnet).

Ein Weiterreichen wird vom Managementsystem in der MSC aufgrund eines Vergleiches von gemessenen Systemwerten und festen Vorgaben initiert. Die Vorgaben und der Vergleichsalgorithmus können vom Netzbetreiber eingestellt werden.

Entscheidungskriterien für das Weiterreichen eines Teilnehmers von einer zur anderen Funkzelle sind:

RxLevFull-DLEmpfangspegel der verwendeten Funkzelle
RxLevSub-DL-"-
RxQualFull-DLEmpfangsqualität der verwendeten Funkzelle
RxQualSub-DL-"-
DTX0 ohne DTX, 1 mit DTX
RxLevNcell (1 to 6)Empfangspegel der 6 stärksten Nachbarzellen
BCCH-FreqNcell (i)0...31, Broadcast Channel Freq. der Nachbarzelle i
BSIC-Ncell (i)Base Station ID Code der Nachbarzelle i

Die für die Entscheidung herangezogenen Meßwerte werden in Nachrichten verpackt und an das Managementsystem gesendet. Zunächst sind die von der MS gemessenen bzw. ermittelten Werte (DL, Downlink) dargestellt.

Diese werden von der MS im RR-Sublayer mit dem Nachrichtentyp MEASUREMENT REPORT (GSM Rec. 04.08, Kapitel 9.1.20) an die BTS gesendet. Dabei werden Pegel mit den Werten 0 bis 63 entsprechend -110dBm bis -48 dBm und Empfangsqualitäten mit den Werten 7 bis 0 entprechend einem Bitfehlerratenbereich von <0,2% bis >12,8% verwendet.

Die Angaben Sub und Full beziehen sich auf die Verwendung des DTX-Verfahrens oder dessen Nichtverwendung (DTX - Discontinous Transmission, verwendet künstlich erzeugtes Hintergrund-Rauschen (comfort noise) in den Sprachpausen zur Reduzierung von Interferenzen in den Nachbarzellen und zum Energiesparen in den Akkus der MS):

EmpfangspegelÜbermittelte Meßwerte in beiden Richtungen fallen unter einen vorgegebenen Schwellwert
BitfehlerÜbermittelte Meßwerte in beiden Richtungen fallen unter einen vorgegebenen Schwellwert
LeistungsreserveDas Gepräch kann in einer anderen Zelle mit weniger Sendeleistung durchgeführt werden.
EntfernungDer Abstand MS zu BTS vergrößert sich zusehends über einen vorgegebenen Schwellwert

Die BTS empfängt den Report von der MS und wandelt diesen in den Nachrichtentyp L3 INFORMATION, um ihn mit den folgenden Nachrichten fortwährend und regelmässig mit neu ermittelten Meßwerten versehen als MEASUREMENT RESULT (GSM Rec. 08.58, Kapitel 8.48) in Richtung BSC an das Managementsystem der MSC zu senden:

Uplink Measurements (UL), Empfangsqualität und -pegel des MS-Signals gemessen am BTS-Eingang, bestehend aus den Parametern:
RxLevFull-UL . . . Empfangspegel
RxLevSub-UL . . . -"-
RxQualFull-UL . . . Empfangsqualität
RxQualSub-UL . . . -"-
BS Power: eingestellte Sendeleistung der BTS
L1 Information: bestehend aus den Parametern:
MS Power Level . . . eingestellte Sendeleistung der MS
Timing Advance . . . gemessene Zeitverschiebung (Entfernung BTS zu MS)
L3 Information: bestehend aus obigem Measurement Report

Protokollanalyse

Die vorliegende Beschreibung der wenigen hier aufgezeigten Nachrichtenelemente ist im Bild 4 in Form einer Volltext-Darstellung der Nachricht MEASUREMENT RESULTS auf dem MA-10 Bildschirm in der Betriebsart Monitoren an der Abis-Schnittstelle abgebildet. Aus dieser oder ähnlichen Abbildungen gewinnt der Protokollanwender seine Entscheidungshilfen zur schnellen Fehlerbehebung bei etwaigen Störverhalten des GSM-Netzes.

Dazu muß ein Analysator in der Lage sein, enorme Mengen von Daten zu speichern und gleichermaßen an Systemen verschiedener Hersteller einsetzbar sein. Protokollanalysatoren wie der MA-10 sind zudem in der Lage mehrere unterschiedliche Schnittstellen mit verschiedenen Protokollen gleichzeitig aufzuzeichnen, in mehreren Interpretationstiefen farbig darzustellen und alle Vorkommnisse (Events) mit einer Zeitmarke festzuhalten. Bild 5 zeigt die grafische Aufbereitung einer statistischen Darstellung mehrerer MEASUREMENT RESULTS in einer Studie.

Herbert Nowotny

Herbert Nowotny ist Product Manager bei Wandel & Goltermann, Österreich




MOBILE TIMES Home Letzte Überarbeitung: Montag, 10. Februar 2003
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