tong hop lan 2 (1) tỏng hợp kết quảtỏng hợp kết quả

TRƯỜNG ĐẠI HỌC Tôn đức thắng
khoa điện – điện tử

ĐO ĐẠC VÀ KIỂM TRA 
TRONG 
HỆ THỐNG THÔNG TIN DI DỘNG

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2017


Đo Đạc và kiểm tra hệ thống
thông tin di động

I.

TỔNG QUAN
Đo đạc và kiểm tra hệ thống TTDĐ nhằm đảm bảo chất lượng và hoạt động bình

thường của hệ thống, đưa ra các biện pháp xử lí kịp thời khi có sự cố. Công việc này chia
làm 2 phân đoạn:
►  Đo khi hệ thống KHÔNG hoạt động.
►  Đo khi hệ thống ĐANG hoạt động. 


Đo Đạc và kiểm tra hệ thống
thông tin di động

II. ĐO TRẠM DI ĐỘNG.

1. Cấu trúc chung của 1 trạm di động (MS).
- Phần Vô tuyến: Phát, thu và giải điều chế.

- Phần số: Xử lý số, điều khiển và báo hiệu.

Sơ đồ khối một trạm di động.


Đo Đạc và kiểm tra hệ thống
thông tin di động

2. Kiểm tra máy phát.
Kiểm tra máy phát bằng cách đưa máy phát vào chế độ phát liên tục sử dụng cách kích
hoạt động kênh lưu lượng.

3. Đo sai pha và sai tần số.
Có 2 phép đo cơ bản:
► Đo tĩnh (trong môi trường mô phỏng lý tưởng): Đánh giá chất lượng điều chế.
► Đo với mô phỏng thực tế: Đánh giá ảnh hưởng của môi trường khi thiết kế.


Đo Đạc và kiểm tra hệ thống
thông tin di động

 

► Đo tĩnh:
- Sai pha: biểu diễn ở sai pha đỉnh và sai pha trung bình quân phương.
+ Sai pha đỉnh 20.
+ Sai pha trung bình quân phương .
- Sai tần số: Không vượt quá 90Hz.
►Đo với môi trường thực tế:
Để tạo ra môi trường mô phỏng thực tế cần có các bộ mô phỏng:

+ RA (Rural Area): nông thôn
+ HT ( Hilly Terian): đồi núi
+ TU (Tupical Urban): đô thị
+ EQ (Equalzer): cân bằng


Đo Đạc và kiểm tra hệ thống
thông tin di động

4. Đo công suất.
- Mức công suất
- Mẫu công suất thời gian
- Định thời cụm ở trạm di động
► Mức công suất:

•
•

Thực hiện ở kênh SACCH downlink
Đưa các mức công suất khác nhau, MS sẽ đọc và điều chỉnh công suất phù hợp thông qua hiển thị

công suất ở máy đo, từ đó xác định công suất phù hợp cho từng tường hợp.


Đo Đạc và kiểm tra hệ thống
thông tin di động

Các máy di động đảm bảo mức
công suất cao thì cũng đảm bảo các
mức công suất thấp hơn.

VD: máy cấp 3 sẽ đảm bảo công
suất từ cấp này đến câp 15.


Đo Đạc và kiểm tra hệ thống
thông tin di động

 

► Mẫu công suất phụ thuộc thời gian.
(Cụm phát đặt vào trong khe thời gian với sai số

Mẫu phụ thuộc công suất vào thời gian
(Công suất đỉnh và thời gian trễ ở các giá trị thống kê)


Đo Đạc và kiểm tra hệ thống
thông tin di động

III. Đo BTS.
►Có 2 cầu hình đo:

•
•

Đo BTS trong mạng.
Đo BTS đứng riêng.

Đo BTS trong mạng:

BCS sẽ cung cấp cho BTS
phần mềm cần thiết, số liệu
cấu hình và bản tin khai
thác, bảo dưỡng.
Ma trận chuyển mạch lúc
này được lắp ngay bên trong
hệ thống đo và ở chế độ rỗi
Và trong suốt đối với tất cả
các bản tin thông thường
của Abis-các khe thời gian
tự do đi qua giữa BTS và BSC.


Đo Đạc và kiểm tra hệ thống
thông tin di động

III. Đo BTS.
► Đo BTS trong mạng:
Khi bắt đầu đo hệ thống đo
sẽ lấy ra các khe quy định
trước đến từ BSC và đưa
vào các khe này các bản tin
của mình cần thiết để đo.
Nên trong tin không phải
trên 1 khe thời gian từ thiết
bị đến BTS mà trên tất cả
các khe giữa BSC và BTS.


Đo Đạc và kiểm tra hệ thống

thông tin di động

Đo BTS đứng riêng.
Khi thực hiện đo kiểm tra 1 trạm BTS riêng các thông số sau được kiểm tra:
- Ấn định khe thời gian ở giao diện Abis để truyền báo hiệu và lưu lượng.
- Trở kháng của đoạn nối Abis(75Ω không đối xứng hoặc 120Ω đối xứng.)
- Truyền dẫn số liệu tiếng trên các đoạn nối 16kbps hay 64kbps so với vị trí codec kênh( ở xa hay bên
trong BTS)

•
•

Các lệnh cần thiết qua đoạn nối Abis và BS sẽ nhận để phát BCCH các kênh khác.
Các bản tin đoạn nối quản lý cần thiết cho thủ tục ấn định TEI(Termainal Equipment Identifier:nhận dạng

thiết bị đầu cuối.)


Đo Đạc và kiểm tra hệ thống
thông tin di động

IV. KIỂM TRA BÁO HIỆU Ở TRẠM DI ĐỘNG.

1. Kiểm tra chức năng báo hiệu liên quan lớp 1:
Các chức năng kiểm tra:

-.
-.
-.

Điều khiển công suất đường xuống.
Hiệu chỉnh định thời cụm theo lệnh.
Báo cáo về đặt định thời , các mức công suất SACCH uplink.

Các bước tiến hành:

-.
-.

Điều khiển công suất, định thời phát đi công suất SACCH downlink.
Điều chỉnh lệnh theo định thời và mức cho trước (thiết bị phải đo được công suất đỉnh và định thời cụm chính
xác)

-.

Báo cáo kết quả đo. Việc điều chỉnh phải làm thay đổi các biến RX – LEV (mức thu) và RX – QUAL (chất lượng
thu).

-.

Kiểm tra sự kết hợp của chất lượng thu với tín hiệu hữu ích và tín hiệu nhiễu.


Đo Đạc và kiểm tra hệ thống
thông tin di động

Mức RX

Mức ở máy thu (dBm)

0

-110

1

-110 đến -109

2

-109 đến -108

…

…

62

- 49 đến -48

63

48

Các giá trị & các mức đo RX – LEV từ trạm di động


Đo Đạc và kiểm tra hệ thống
thông tin di động

Chất lượng RX (Mã

Dải tỉ lệ số lỗi bit thực

Độ chính xác của MS

hóa)

Tỉ lệ bit lỗi

tế (%)

(%)

0
0

0.2

0.1

90
90

1
1

0.2 đến 0.4
0.2 đến 0.4

0.26 đến 0.3
0.26 đến 0.3

95
95

2
2

0.4 đến 0.8
0.4 đến 0.8

0.51 đến 0.64
0.51 đến 0.64

85
85

3
3

0.8
0.8 đến
đến 1.6
1.6

1.0
1.0 đến
đến 1.3
1.3

90
90

4
4

1.6
1.6 đến
đến 3.2
3.2

1.9
1.9 đến
đến 2.7
2.7

90
90

5
5

3.2
3.2 đến
đến 6.4
6.4

3.8
3.8 đến

đến 5.4
5.4

95
95

6

6.4 đến 12.8

7.6 đến 11.0

95

7

12.8

15.0

95

Các giá trị và BER để đo RX – QUAL từ MS


Đo Đạc và kiểm tra hệ thống
thông tin di động

2. Kiểm tra các báo hiệu liên quan giao thức lớp 2:
Chức năng đo:

-

Phát – thu các bản tin ở tất cả các khuôn.
Thiết lập duy trì và kết thúc đường truyền.
Mô phỏng ngữ cảnh lỗi.
Theo dõi, diễn giải, hiển thị nội dung các khung với thiết bị kiểm tra.

Sau khi thiết bị tìm gọi MS, MS yêu cầu kênh, phân bố kênh  mã hóa bản tin đường lên SABM  Thiết bị
phát UA chứa trường thông tin như SABM.
Thu đúng tin sẽ mất SABM, còn bản tin UI.


Đo Đạc và kiểm tra hệ thống
thông tin di động

3. Kiểm tra lớp 3 của MS:
Thủ tục kiểm tra:











Yêu cầu kênh.

Nhập ISMI và rời bỏ.
MS ở trạng thái rỗi.
Mô phỏng lỗi (Sai bản tin, thiếu, lặp…)
Ấn định kênh.
Kiểm tra tìm gọi.
Báo cáo đo với các ô lân cận được mô phỏng.
Chuyển giao, đồng bộ & không đồng bộ.
Khởi động chế độ mật mã.


Đo Đạc và kiểm tra hệ thống
thông tin di động

Chức năng quản lý di động:

•
•
•
•
•

Đăng kí (cập nhật vị trí).
Nhận thực.
Nhận dạng: IMSI và IMEL
Sự cố đăng kí: MS không đăng kí lại sau khi đăng nhập bị từ chối.
Nhập IMSI, rời bỏ và sử dụng TMSI.

Chức năng quản lý kết nối:

•

•
•

Thiết lập cuộc gọi khẩn (ngay cả khi không có SIM – CARD).
Thiết lập lại cuộc gọi khi bị ngắt.
Kiểm tra dịch vụ bổ sung, SMS.


Đo Đạc và kiểm tra hệ thống
thông tin di động

V. KIỂM TRA MÁY THU :
Nguyên lý đo máy thu ở hệ thống GSM dựa trên kĩ thuật đo BER: Phía phát phát đi một chuỗi bit giả
ngẫu nhiên đến máy di động , sau đó chuỗi bit này được đấu vòng lại máy đo để đánh giá BER .

1.

Đo BER :

Kỹ thuật đo BER xét từng bit trong khung tiếng và số liệu để tính toán BER. Ta sử dụng kênh toàn tốc để
kiểm tra, thì 260 bit sẽ được phát và so sánh với mỗi khung tiếng sau khi đã qua máy thu.


Đo Đạc và kiểm tra hệ thống
thông tin di động

 Tỷ số bit lỗi dư, RBER (residual Bit Error Rate):
• RBER chỉ được thực hiện ở khung tiếng, khi các khung nay không bị coi là xấu hay hỏng.
• RBER chỉ được tính toán cho các khung tiếng.
• Có hai loại RBER: RBER Ib để đánh giá 132 loại Ib bit của một khung tiếng tốt và RBER II để

đánh giá 78 bit

loại II.

 Tỷ số khung xóa, FER (Frame Erasure Rate):
• FER cho thấy số lượng khung xấu.
• FER có thể thực hiện trên khung tiếng và cả khung báo hiệu (FACCH).
• Máy thu đánh giá các bit chẵn lẻ để chỉ ra rằng khung có bị xóa hay không.


Đo Đạc và kiểm tra hệ thống
thông tin di động

2.
 

Độnhạy:




Mức công suất tối thiểu mà tại đó máy thu vẫn nhận được tín hiệu với một chất lượng xác định.
Kỹthuậtđo

BER

dùngđểđánhgiáđộnhạycủa

MS.

Mõimứccôngsuấttươngứngvớicác

BER

khácnhau: Đốivớimáycầmtaymứcnàylà 11dBV (-102dBm) và 9dBµV(-104 dBm) chotấtcảcác MS
khác .



Đốivớikênhlưulượng, độnhạythayđổitùytheocácmẫutruyềndẫnđatia.


Đo Đạc và kiểm tra hệ thống
thông tin di động



Quyết định để đưa ra thông báo về một khung tiếng hỏng phụ thuộc rất nhiều vào bộ cân bằng
và bộ codec kênh. Từ đó đưa ra giá trị α ( thay đổi từ 1 đến 1,6 ).



Đối với kênh điều khiển và các kênh số liệu, độ nhạy chỉ được đo cho điều kiện truyền sóng ở
vùng đô thị với tốc độ 50 km/giờ (TU50)


Đo Đạc và kiểm tra hệ thống
thông tin di động



FACCH được chọn là kênh điều khiển để thể hiện cho các kênh khác .


Đo Đạc và kiểm tra hệ thống
thông tin di động

3.

Đầu vào máy thu cho phép:
MS phải có khả năng làm việc với tín hiệu mạnh mà không gây ra méo dạng tín hiệu làm giảm
chất lượng khi nó ở gần trạm gốc. Trong trường hợp này chỉ cần đánh giá RBER II. Khi kiểm tra lúc
đầu đặt công suất -85 dBm (28dBµV) và sau đó ở mức cao hơn -16 dBm (97dBµV). Điều kiện truyền
sóng được chọn là điều kiện tĩnh ( không sử dụng bộ mô phỏng pha đinh) và chọn EQ50 (để kiểm
tra bộ cân bằng ở mức công suất cao.


Đo Đạc và kiểm tra hệ thống
thông tin di động

4.

Loại bỏ nhiễu đồng kênh:

•

Kiểm tra loại bỏ nhiễu đồng kênh để kiểm định xem máy thu có khả năng giải điều chế tín hiệu
hay không nếu như tín hiệu nhiễu đồng kênh được điều chế GMSK ở mức 8 dB thấp hơn tín
hiệu của kênh cần thu.

•

Trình tự kiểm tra:



Đầu tiên cuộc gọi được thiết lập ở mức -85 dBm. Đồng thời tín hiệu gây nhiễu được đưa
vào ở mức -93 dBm.



Kiểm tra này được thực hiện cho FACCH, và TCH/FS trong điều kiện truyền sóng ở thành
phố và tốc độ di động 3 km/giờ (TU3)


Đo Đạc và kiểm tra hệ thống
thông tin di động



Trước hết kiểm tra được thực hiện cho kênh lưu lượng không có SFH (nhảy tần chậm)
sau đó có SFH ở 10 tần số khác nhau trong dải 5MHz.