CDMA移動網(wǎng)絡協(xié)議及其測試分析

相關專題: 無線 網(wǎng)絡測試

北京郵電大學  李鵬宇 包金樁 壽國礎




  隨著我國移動通信應用的飛速增長,一個基于IS-95A網(wǎng)絡技術、覆蓋全國330個地市、容量達到1515萬戶的CDMA移動網(wǎng)絡在2001年底正式建成,標志著我國移動通信技術的發(fā)展進入了一個新階段。


  CDMA網(wǎng)絡的建成是網(wǎng)絡應用的第一步,面對異常激烈的市場競爭,提高網(wǎng)絡運營和維護水平,不僅是網(wǎng)絡正常運轉的要求,更是保證網(wǎng)絡服務質量的要求。針對CDMA網(wǎng)絡,采用高效的測試儀表進行網(wǎng)絡測試分析是網(wǎng)絡運營和維護的必要步驟。


  本文介紹了CDMA網(wǎng)絡結構及其協(xié)議,并結合在SuperLink網(wǎng)絡測試儀中適時開發(fā)完成的CDMA協(xié)議測試分析模塊,介紹了基于CDMA網(wǎng)絡協(xié)議進行CDMA網(wǎng)絡維護的基本測試功能和網(wǎng)絡性能、業(yè)務的高級分析。



一、CDMA網(wǎng)絡


二、CDMA協(xié)議


  1.CDMA的接口和協(xié)議


  CDMA系統(tǒng)的主要接口包括Um接口、A接口和交換子系統(tǒng)內部接口,這三種主要接口的定義和標準化可以保證不同供應商生產(chǎn)的MS、BSS和NSS(網(wǎng)絡子系統(tǒng))能納入同一個CDMA數(shù)字移動通信網(wǎng)運行和使用。


  (1)Um接口:BSS與MS之間的空中接口,即無線接口;


  (2)A接口:MSC與BSC之間的接口,采用標準的2.048Mbit/s PCM數(shù)字傳輸鏈路,主要傳遞呼叫處理、移動性管理、基站管理和移動臺管理,使用BSSAP協(xié)議;


 。3)交換子系統(tǒng)內部各實體之間的接口:包括B、C、D、E、H、M、N和Q接口,其接口協(xié)議是MAP協(xié)議。


  2.移動應用部分(MAP)


  MAP是移動通信系統(tǒng)間操作的接口協(xié)議,它包括以MSC為中心,與其它系統(tǒng)實體的信令聯(lián)系,例如與另一MSC、HLR、VLR、SME、AC、MC的連接以及各系統(tǒng)實體彼此間的連接。MAP是TCAP的一個用戶,采用交換協(xié)議數(shù)據(jù)和會話的方式。


該協(xié)議用于各實體之間的通信,如位置登記/刪除、補充業(yè)務的處理、呼叫建立期間客戶參數(shù)的檢索和切換、客戶管理、操作和維護、位置寄存器故障后的恢復、國際移動客戶設備識別(IMEI)的管理和鑒權、支持短消息業(yè)務的程序等。


  3.A接口協(xié)議


  A接口主要協(xié)議是BSSAP(基站子系統(tǒng)應用部分),它使用信令連接傳送第3層信息,BSSAP可進一步分成BSSMAP(基站子系統(tǒng)管理應用部分)和DTAP(直接傳遞應用部分)兩部分。


  (1)BSSMAP程序負責完成指配、阻塞、資源指示、復位、切換要求指示、切換資源指示、切換執(zhí)行、切換候選者詢問、釋放、尋呼、流量控制、級別更新、加密模式控制、跟蹤請求、MS初始消息、排隊指示、SAPI≠0的數(shù)據(jù)鏈路控制、復位電路和負載指示。


 。2)DTAP程序完成PLMN和MS連接的數(shù)字蜂窩PLMN及其他網(wǎng)絡的電路交換連接的建立、維持和結束功能,提供與補充業(yè)務控制、短消息業(yè)務控制有關的必要支持,它還包括移動管理和無線資源管理的功能。DTAP由三個子層組成:CM連接管理功能、MM移動性管理功能和RR無線資源管理。DTAP完成的主要功能如下:


  ●專用無線信道連接的建立、操作和釋放(RR);


  ●位置更新、鑒權和TMSI的再分配(MM);


  ●電路交換呼叫的建立、維持和結束(CC);


  ●補充業(yè)務支持(SS),負責呼叫的運營管理,如呼叫前轉和計費等;


  ●短消息業(yè)務支持(SMS),處理面向分組的用戶信息,并在控制信道上傳送用戶信息,該子層可以通過無線路徑在MS和MSC之間傳遞短消息。



三、MAP測試分析


  1.MAP基本測試功能


 。1)在線監(jiān)測,負責從物理層到應用層的實時協(xié)議解析;


 。2)實時統(tǒng)計各協(xié)議層中的不同消息,從物理層、MTP、SCCP、TCAP到MAP的各種消息;


 。3)從原始數(shù)據(jù)中進行實時分析,生成流程,從流程結果可以清楚地了解相關協(xié)議的執(zhí)行情況,便于進行網(wǎng)絡診斷;


 。4)具備靈活的前過濾、后過濾設置,中英文自由切換、文本轉換等操作,各種測試數(shù)據(jù)依需要保存,以便于再分析。


  2.MAP用戶分析


  用戶分析可以準確追蹤到某一移動用戶相關的漫游信息,用戶分析包括對移動終端的分析和對移動用戶的分析。在CDMA中,用電子序列號(ESN)來唯一標識移動終端,移動終端分析即是ESN分析,同時,移動用戶標識號(MIN)是移動用戶身份的唯一標識,所以移動用戶分析即是MIN分析。


  用戶分析有兩種:


  (1)業(yè)務類型分析:由于每一次的信息交互過程都是為了完成某一項功能,如位置更新、切換等,業(yè)務類型用于說明每個流程完成的功能,針對某一用戶,統(tǒng)計該用戶各類業(yè)務的數(shù)量,通過比較統(tǒng)計結果,可以很快找出用戶在哪些功能上出現(xiàn)了異常;


 。2)業(yè)務結果分析:MAP的業(yè)務結果可以分為成功、失敗和拒絕三種情況,該分析是針對某一用戶,統(tǒng)計其參與的業(yè)務記錄總數(shù)以及成功、失敗、拒絕的數(shù)量及比率。其中,失敗統(tǒng)計還可以進一步分解為各類具體失敗原因的統(tǒng)計,拒絕統(tǒng)計分解為各類具體問題的統(tǒng)計。通過以上分析,可以清楚的了解到某一用戶的業(yè)務情況。


  3.MAP業(yè)務類型分析


  業(yè)務類型/業(yè)務結果分析:針對不同類型的業(yè)務分別統(tǒng)計其結果,通過比較可以了解到哪些類型的業(yè)務出現(xiàn)了異常。


  4.MAP業(yè)務方向分析


  (1)實體方向的業(yè)務結果分析:針對某個系統(tǒng)實體,統(tǒng)計各業(yè)務方向的業(yè)務結果,根據(jù)成功、失敗、拒絕的比率了解各實體的業(yè)務情況;


 。2)接口方向的業(yè)務結果分析:由于MAP是B、C、D、E、H、M、N和Q接口之間的協(xié)議,針對某一接口、統(tǒng)計各方向業(yè)務結果,根據(jù)成功、失敗、拒絕的比率可以了解哪些接口出現(xiàn)了異常。



四、A接口測試分析


  1.A接口基本測試功能


  除了測試對象的差異,A接口測試的基本功能與MAP測試類似,包括:


(1)在線監(jiān)測,A接口協(xié)議實時解析;


(2)實時統(tǒng)計各協(xié)議層中的不同消息,從物理層、MTP、SCCP到BSSAP;


(3)流程分析可以方便地看出流程中命令和請求的執(zhí)行情況。


  2.A接口呼叫分析


  呼叫分析記錄每一個移動呼叫的過程,呼叫分析可分為主叫號碼分析和被叫號碼分析,即分別針對呼叫的主叫方和被叫方追蹤其每一次呼叫情況。


  3.小區(qū)分析


  小區(qū)分析是記錄每個小區(qū)發(fā)生的業(yè)務情況。


 。1)小區(qū)號碼呼叫結果分析:統(tǒng)計每個小區(qū)呼叫次數(shù)、接通率、呼損率以及各種呼叫結果的次數(shù),這樣可以了解每個小區(qū)內發(fā)生的呼叫情況,并可根據(jù)呼損原因定位問題的出處;


 。2)小區(qū)號碼業(yè)務類型分析:A接口業(yè)務分為呼叫處理、補充業(yè)務、移動性管理、無線資源管理和設備管理五類,針對每個小區(qū),統(tǒng)計各類業(yè)務發(fā)生的次數(shù),可以了解小區(qū)各層管理是否正常;


  (3)小區(qū)號碼業(yè)務操作分析:業(yè)務操作是業(yè)務類別中更加具體的業(yè)務內容,如呼叫處理類中包括CM業(yè)務請求、指配請求等,無線資源管理類包括切換等,針對每個小區(qū),對業(yè)務操作進行統(tǒng)計,可以了解各種具體業(yè)務內容的完成情況。




----《通信世界》
   

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