070313GSMR无线覆盖和服务质量QoS测试方法评审稿Word格式文档下载.docx
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科技运[2006]120号
《GSM-R数字移动通信网技术体制》
《GSM-R数字移动通信系统工程设计规范》(报批稿)
《铁路GSM-R数字移动通信系统最小可用接收电平测量方法(V1.0)》
UICProjectEIRENE
FunctionalRequirementsSpecification7.0(on17May2006)
SystemRequirementsSpecification15.0(on17May2006)
UIC
ERTMS/ETCS-Class1InterfacesClass1RequirementsSUBSET-093V2.3.0(on10Oct2005)
ERTMS/GSM-RQualityofServiceTestSpecificationV1.2g
术语和缩略语
术语
(1)最小可用接收电平:
确保铁路GSM-R数字移动通信在具有一定的系统可靠性和服务质量的条件下,在机车车顶天线处所需的最小端电压。
(2)IGSM(T)接口:
列控系统与GSM-R网络在移动用户端的接口。
(3)IFIX(T)接口:
列控系统与GSM-R网络在固定端的接口。
(4)IUm接口:
GSM-R网络的无线接口。
(5)服务质量:
指网络向用户提供各种业务的质量水平,可用反映网络提供通信能力的端到端性能的一系列指标来衡量。
(6)用户:
特指用于测试的用户。
(7)最大允许呼叫(连接)接入时间:
发起呼叫(连接)建立请求至呼叫(连接)建立成功之间允许的最大接入时间,超过该时间则认为本次呼叫(连接)建立失败。
(8)保持时间:
连接建立成功后至本次通信结束的时间。
(9)间隔时间:
本次连接结束后至发起下次连接的时间或连接中断后至发起下次连接的时间。
缩略语
英文缩写
英文解释
中文解释
BCCH
BroadcastControlChannel
广播控制信道
BTS
BaseTransceiverStation
基站收/发信机
CRC
CyclicRedundancyCheck
循环冗余校验
CS
CircuitSwitch
电路交换
eMLPP
enhancedMulti-levelPrecedenceandPre-emption
增强多优先级与强插和强拆
EIRENE
EuropeanIntegratedRailwayRadioEnhancedNetwork
欧洲铁路综合数字移动通信网络
ERTMS
EuropeanRailwayTrafficManagementSystem
欧洲铁路交通管理系统
ETCS
EuropeanTrainControlSystem
欧洲列车控制系统
FAS
FixedAccessSwitching
固定用户接入交换机
FN
FunctionalNumber
功能号码
FT
FixedTerminal
固定终端
FTP
FileTransferProtocol
文件传输协议
GGSN
GatewayGPRSSupportingNode
GPRS网关支持节点
GPRS
GeneralPacketRadioService
通用分组无线业务
GPS
GlobalPositioningSystem
全球定位系统
ISDN
IntegratedServicesDigitalNetwork
综合业务数字网
GSM-R
GSMforRailways
铁路数字移动通信系统
MS
MobileStation
移动台
MSISDN
MobileStationInternationalISDNNumber
移动台国际ISDN号码
PLMN
PublicLandMobileNetwork
公用移动网络
PRI
Primaryrateinterface
基群速率接口
PS
PacketSwitch
分组域交换
QoS
QualityofService
服务质量
SGSN
ServingGPRSSupportingNode
GPRS服务支持节点
SIM
SubscriberIdentityModule
用户识别模块
UDP
UserDataProtocol
用户数据协议
VGCS
VoiceGroupCallService
语音组呼叫业务
VSWR
VoltageStandingWaveRatio
电压驻波比
总则
本测试方法主要依据中国铁路通信发展技术政策而制定,遵循科学性、经济性、实用性、有效性的原则。
GSM-R无线网络覆盖和服务质量(QoS)测试应密切结合中国铁路发展的实际,满足铁路运输需要,做到安全可靠、经济适用、技术先进、高效畅通。
GSM-R设备应符合铁道部及相关行业颁发的技术规范。
GSM-R无线网络覆盖和服务质量(QoS)测试前,不同厂家的设备应做到互联互通,保证全网设备稳定可靠。
GSM-R无线网络覆盖和服务质量(QoS)测试前,GSM-R无线网络覆盖范围内电磁兼容测试应已完成并符合要求。
4.6GSM-R服务质量(QoS)测试前,网络应开启空中接口的鉴权功能,具备条件时应采用专用测试号码,以免影响测试和网络的正常运行。
GSM-R无线网络场强覆盖测试方法
指标定义
无线网络场强覆盖指标用机车车顶全向接收天线的输入端射频信号最小可用接收电平Prmin(dBm)描述。
覆盖概率指在一定的地点间隔内(100m)测试的电平值大于或等于规定的Prmin的概率不小于规定的值。
仪器设备要求
基本要求
(1)GSM-R无线网络场强覆盖测试仪器主要由测试接收机及天馈系统、测距单元、测试用计算机以及相关测试软件组成。
(2)测试仪器设备应具有良好的抗震性能,并能适应测试车厢的工作环境。
主要技术指标要求
测试接收机
(1)频率范围:
930~934MHz。
(2)频率误差:
±
2kHz。
(3)电平测量范围:
-110~-30dBm。
(4)测量误差:
±
1dB。
(5)检波方式:
峰值(PEAK)。
(6)输入阻抗:
50Ω。
(7)采样速率:
满足对单个频率的4cm取样要求。
天馈
(1)GSM-R网络场强测试采用全向天线。
(2)测试用天馈系统VSWR小于1.5。
(3)天线安装在测试车车顶较空旷的位置。
(4)天馈系统总衰减不大于±
测试用计算机
(1)CPU主频:
1.5GHz以上。
(2)内存:
256MHz以上。
(3)硬盘:
20G以上。
轮轴测距单元
(1)能够提供4cm、10cm等取样间隔的脉冲输出。
(2)系统稳定、可靠。
其它要求
测试工作在测试车厢内进行。
车厢内应能提供200~240V、50~60Hz的交流电源。
测试结构
场强覆盖测试设备连接图如图1所示。
测距单元
计算机
图1场强覆盖测试设备连接图
天线
预置条件
(1)场强覆盖调整已经完毕,网络设备正常运行。
(2)区间中继设备最终调试完成。
(3)同频干扰信号清除完毕或不对测试结果造成干扰。
(4)全线基站的位置信息,频率信息,包括GPS位置信息和公里标信息应正确无误。
(5)测量仪器必须在计量校准周期内。
(6)测试前应对天馈系统进行测试或采用其他措施进行验证,并应对测距单元进行校准。
(7)测试电缆的连接应牢固可靠。
测试方法
(1)测试过程应覆盖整个测试区段内的所有基站(或小区)。
(2)测试接收机的测试频率与被测基站(或小区)的BCCH载频一致,测试带宽为200kHz。
(3)测试启动后,整个测试过程应自动化。
测试过程中测距单元应对列车的位置进行定位,测试接收机由测距单元的脉冲输出触发场强测试,并对单个频点每4cm(或10cm)采样一次,测试计算机采集测试接收机的测试数据,进行分析处理。
(4)测试过程中应依照地面铁路沿线的公里标或其他位置信息(如车站、基站的GPS信息)对自动测试系统的距离信息进行校准。
(5)测试过程中,测试系统对测试数据的处理:
a.以100米为一个统计样本区间,统计样本区间应连续。
b.在一个统计样本区间内,按规定的地点概率(如95%)进行处理:
剔除该区间内小于(1-规定的地点概率)(如5%)的低信号电平值,取其余满足规定地点概率(如95%)内的最低信号电平值作为该样本区间的概率统计值。
c.依据统计后的场强值和相关位置信息绘出场强曲线图(场强覆盖曲线图参考附录B1)。
测试说明
单个基站(或小区)的场强测试范围
(1)对于单个基站/小区的覆盖:
一般情况下,单个基站(或小区)的场强测试范围应以该基站(或小区)的前两个基站(或小区)天线所在的位置为起点,以该基站(或小区)的后两个基站(或小区)天线所在的位置为终点,如图2,C基站(或小区)的场强测试范围应是AE。
(2)对于市区内和工程起、止点的基站(或小区)的场强测试范围,以设计文件为准。
A
B
C
D
E
图2C基站/小区的场强测试范围
在条件允许时,可进行多次测试,并可考虑将多次测试的统计值取平均值并绘成统计平均值的场强曲线图,以减少误差。
在轮轴测距单元故障时,可降级选用GPS来做测距系统。
标题要做调整
(1)测试接收机按时间触发来测试场强,但须保证两次取样的间隔内列车行进的距离不大于4cm。
(2)对于列车通过隧道无法接收到GPS信息时,可按进隧道前的速度匀速测距。
(3)将每100米统计样本区间内所有测试到的场强值按5.4(5)的处理方法进行统计,并绘成曲线。
GSM-R网络话音业务QoS指标测试方法
端到端连接建立时间
铁路紧急呼叫
移动终端从发起紧急呼叫请求到呼叫成功建立之间的时间间隔。
仪器设备
仪器设备包括测试控制部分、测试终端和机车综合无线通信设备天线等。
(1)测试终端应采用发射功率为8W的测试模块。
(2)机车综合无线通信设备天馈线系统总衰减不大于±
3dB。
测试结构如图3所示。
GSM-R网络
测试终端
Um
Igsm
图3铁路紧急呼叫连接建立时间测试结构图
Ium
测试控
制部分
测试用户开通铁路紧急呼叫业务并附着在GSM-R网络且处于空闲状态。
(1)测试接口为Igsm接口,测试点为Ium接口;
(2)该项测试采用动态测试,测试按照实际运营车速进行。
测试应覆盖本工程内所有区间线路,每个小区至少包含3个测试样本,测试总样本数应不小于100次;
(3)通过测试控制部分控制测试终端自动拨叫发起铁路紧急呼叫;
(4)设置最大允许呼叫接入时间和通话保持时间。
最大允许呼叫接入时间设为15秒,通话保持时间设为5秒,通话结束后测试主叫方主动释放呼叫;
(5)一次通话结束后,测试终端应在一定的时间后自动重新发起呼叫,两次呼叫间隔时间推荐为30秒;
(6)若呼叫未能成功建立,测试终端在一定的间隔时间后自动发起新的呼叫,间隔时间可设为30秒;
(7)测试数据的获取及数据处理:
a.测试系统获取测试终端的Um接口信令;
b.单次呼叫建立时间=time(connect)-time(channelrequest/CMservicerequest);
c.统计每个成功呼叫的呼叫建立时间和呼叫成功建立的总次数;
d.剔除小区重选及其他异常情况下的呼叫。
统计方法
(1)呼叫建立时间小于2秒的百分比=呼叫建立时间小于2秒的次数/呼叫成功建立的次数×
100%
(2)呼叫建立时间小于3秒的百分比=呼叫建立时间小于3秒的次数/呼叫成功建立的次数×
同一区域内司机间的组呼
移动终端从发起组呼请求到呼叫成功建立之间的时间间隔。
测试结构如图4所示。
其它终端
图4同一区域内司机间的组呼连接建立时间测试结构图
测试用户开通相应组呼业务并附着在GSM-R网络且处于空闲状态。
(1)测试接口为Igsm接口,测试点为Ium接口;
(2)该项测试采用动态测试,测试按照实际运营车速进行,测试应覆盖本工程内所有区间线路,应保证每个小区至少包含3个测试样本,测试总样本数应不小于100次;
(3)通过测试控制部分控制测试终端自动拨叫发起组呼;
a.测试系统获取测试终端的Um接口上信令;
c.统计每个成功呼叫的呼叫建立时间时间和呼叫成功建立的总次数;
呼叫建立时间小于5秒的百分比=呼叫建立时间小于5秒的次数/呼叫成功建立的次数×
100%。
MS-FT的运营呼叫
移动终端从发起呼叫请求到呼叫成功建立之间的时间间隔。
测试结构如如图5所示:
网络
图5MS-FT运营呼叫连接建立时间测试结构图
Ifix
(1)测试用户附着在GSM-R网络且处于空闲状态;
(2)被叫固定端设置为无延迟自动应答。
(1)测试接口为Igsm和Ifix接口,测试点Ium接口;
(3)通过测试控制部分控制测试终端自动拨叫固定用户的ISDN号/功能号/短号码发起呼叫;
(ISDN号码寻址/位置寻址/VGCS)
(1)呼叫建立时间小于5秒的百分比=呼叫建立时间小于5秒的次数/呼叫成功建立的次数×
100%;
(2)呼叫建立时间小于7.5秒的百分比=呼叫建立时间小于7.5秒的次数/呼叫成功建立的次数×
FT-MS的运营呼叫
固定终端从发起呼叫请求到呼叫成功建立之间的时间间隔。
测试结构如图6所示。
图6FT-MS运营呼叫连接建立时间测试结构图
(1)测试被叫移动用户附着在GSM-R网络且处于空闲状态;
(2)被叫在测试控制部分控制下无延迟地自动应答;
(1)测试接口为Igsm和Ifix接口,测试点为PRI接口;
(3)通过测试控制部分控制固定测试终端自动拨叫移动用户的MSISDN号/功能号发起呼叫;
(MSISDN/功能寻址/VGCS)
(6)若呼叫未能成功建立,测试终端在一定的间隔时间后自动发起下次呼叫,间隔时间可设为30秒;
a.测试系统获取PRI接口上信令;
b.单次呼叫建立时间=time(connect)-time(SET-UP)
(1)呼叫建立时间小于7秒的百分比=呼叫建立时间小于7秒的次数/呼叫成功建立的次数×
(2)呼叫建立时间小于10.5秒的百分比=呼叫建立时间小于10.5秒的次数/呼叫成功建立的次数×
MS之间的运营呼叫
测试结构图如图7所示:
移动测
试终端
Ium1
Igsm1
Igsm2
Ium2
图7MS-MS的运营呼叫连接建立时间测试结构图
(1)移动测试用户附着在GSM-R网络并处于空闲状态;
(2)被叫移动用户在测试控制部分控制下无延迟自动应答;
(1)测试接口为Igsm1和Igsm2接口,测试点Ium1接口;
(3)通过测试控制部分控制测试终端自动拨叫被叫移动用户的MSISDN号/功能号,发起优先级为3级的运营呼叫;
最大允许呼叫接入时间设为15秒,通话保持时间为设5秒,通话结束后测试主叫方主动释放呼叫;
(6)若呼叫未能成功建立,测试终端在一定的间隔时间后自动重拨,间隔时间可设为30秒;
a.测试系统获取主叫测试终端的Um接口信令;
b.单次呼叫建立时间=time(connect)-time(Channelrequest/CMservicerequest)
c.统计每个成功呼叫的呼叫建立时
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