Апаратно-програмний інструментарій для тестування Ключових Робочих Показників мереж GSM/GPRS/EDGE

Посилання на сторінку сайту Магазину Gtest(R) з пропонованими Аналізаторами спектру, а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти - наприкінці цієї Розділу

На думку компанії Tektronix Inc, основними перевагами запропонованого нею рішення аналізу та діагностики мереж мобільного зв'язку на основі вимірювального апаратно-програмного комплексу K15 є не тільки можливості всебічного наскрізного тестування мереж 2-го (GSM) та 2.5 поколінь (GPRS, EDGE), а й те, що від початку комплекс K15 проектувався з прицілом на мережі 3-го покоління (UMTS, CDMA2000 1xEV-DO), а саме:

* Функція автоматичного моніторингу та конфігурації інтерфейсу Iub UMTS. Конфігурує всі власні налаштування без необхідності перезапуску на Node B (Базова передавальна станція мереж UMTS). Знижується час на виставлення налаштувань приладу годин на хвилини;

* Функція декодування інтерфейсу Iub UMTS дешифровує у реальному часі всі повідомлення цьому інтерфейсі. Є можливість ефективної налагодження несправності мережі за допомогою повного доступу до змісту всіх кадрів (frames);

* Наявність комплекту протоколів Н324.М;HSDPA, а також інструментарію для тестування стандарту EDGE, можливість усунення несправностей у мережах відеотелефонії та в мережах з інтерактивними мультимедійними програмами;

* Функція «Трасування викликів за багатьма інтерфейсами» - експертне програмне забезпечення для стандартів SS7, GSM, GPRS, EDGE, UMTS, CDMAONE, CDMA2000, що дозволяє здійснювати швидку та легку ідентифікацію проблем від етапу виникнення симптомів, до їх глибинних причин;

 * Функція “H324.M KPI та Аналіз Якості Відео Зображень” дозволяє здійснювати налагодження мереж відеотелефонії та аналізи якості обслуговування (QoS);

* Наявність E1/DS1/J1, STM-1/ OC-3c, 10/100 Fast Ethernet плат моніторингу з високою щільністю портів на них, спільно з функцією декодування протоколів SS7, GSM, GPRS, EDGE, UMTS, cdmaONE, cdma2000;

* функція перенесення даних на зовнішній диск для подальшого аналізу отриманої інформації в автономному режимі;

* Функція синхронізації систем NTP та GPS спільно з функцією "з'єднання файлів" дозволяє здійснювати розподілений одночасний моніторинг різних ділянок мереж;

* Функція «Фільтри апаратних засобів» для STM-1/OC-3 на основі інтерфейсів UTRAN дозволяють виконувати аналізи мереж під високим навантаженням

КОМЕНТРАР:

Для розгортання мережі UMTS достатньо встановити мережу UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) – наземну мережу радіодоступу стандарту UMTS, яка з'єднувалася б з фіксованою мережею передачі даних з комутацією каналів (мережа GSM з вузлами Центру Комутації Рухомого Зв'язку та Реєстру Переміщення) з комутацією пакетів (мережа GPRS із Сервісним вузлом пакетної передачі GPRS + Сервісний вузол розташування абонента). З апаратних складових, що з'явилися, по-суті, буде присутній тільки RNC - Контролер Радіомережі.

Величезна перевага технології UMTS у порівнянні з альтернативними стандартами 3G полягає в тому, що мобільні термінали здатні одночасно працювати і в GSM мережах.

До особливостей технологій 3G можна віднести наступне:

• «Співіснування» мереж різних поколінь та стандартів;

• 3G «зростає» як острів на вже існуючому середовищі мереж мобільного зв'язку;

• Розгорнута мережа 3G повинна бути здатна взаємодіяти з інфраструктурою розгорнутих раніше мереж 2G і 2.5G;

• Взаємодія між 2G, 2.5G та 3G – предмет «нічних кошмарів» для всіх інженерів та техніків, оскільки якщо виникає необхідність трасування виклику абонента, то в цьому випадку задіяно декілька технологій;

Найбільш складне завдання, яке належить вирішувати інсталяторам мереж 3-го покоління – це сумісність радіочастотної та наземної підсистем через RNC. Це просте за формулюванням завдання вимагатиме вирішення наступних проблем:

1. Нестабільне функціонування окремих елементів мережі 3G;

2. Відсутність взаємодії цих елементів між собою;

3. Проблеми зі сполученням елементів мережі від різних виробників;

4. Помилки зміни локальних ділянок мережі;

5. Неправильне планування мобільної мережі загалом;

Таким чином, цілком очевидно, що на ранніх етапах для інсталяторів мереж 3-го покоління виникає пряма необхідність у повсякденному задіянні високопродуктивного аналізатора протоколів мереж, здатного крім функцій моніторингу елементів мережі, ще також виконувати їх емуляцію та симуляцію. Останнє особливо важливо при проектуванні та розгортанні не тільки мереж 3G, а й попередніх технологій мобільного зв'язку.

Мал. 1 Аналізатор протоколів мереж мобільного зв'язку K15 Tektronix. Найкраще співвідношення ціна/якість

Автоматична конфігурація режиму моніторингу інтерфейсу Iub UMTS

Як зазначалося, дана функція здатна виконувати моніторинг живого трафіку на інтерфейсі UMTS Iub без необхідності перезапуску на Node B. Функція складається з експертного ПЗ, здатного протягом кількох хвилин автоматично завершити конфігурацію всіх логічних лінків, необхідні здійснення моніторингу Iub. У ході процесу моніторингу цього інтерфейсу експертне програмне забезпечення автоматично ідентифікує наступні параметри, при цьому відповідно конфігуруючи логічні лінки:

• AAL5 ATM VPI/VCI для трафіку NBAP та ALCAP для кожного Node B;

• AAL2 ATM VPI/VCI для RACH, FACH та PCH CCCH для кожної стільники;

Система підказок, призначена як для початківців, так і досвідчених інженерів, направляє користувача тестера К15 за етапами конфігурації. Як тільки цей процес завершується та всі необхідні логічні лінки налаштовані, отриманий результат може бути збережений у пам'яті приладу для подальшого застосування.

Режим автоматичного декодування інтерфейсу Iub UMTS

Ця функція складається з експертного програмного забезпечення, здатного автоматично декодувати в реальному часі всі зашифровані протокольні повідомлення, що проходять по інтерфейсу UMTS Iub. Усі необхідні параметри процесу декодування автоматично збираються тестером К15 під час моніторингу інтерфейсу Iub.

Мал. 2 Блок-схема декодування сигнальних повідомлень аналізатором K15 з прикладу інтерфейсів мережі GPRS.

Трасування викликів за багатьма інтерфейсами

Дана функція (MICT) є експертним ПЗ, що здійснює трасування викликів/сесій в реальному часі і в автономному режимах з поданням інформації про зміни складових трафіку при проходженні через різні інтерфейси.

Прості параметри як IMSI використовуються для ідентифікації автентифікації абонента, а також запуску на установки пошуку. Режим трасування дзвінків та сесій можливий, навіть якщо ідентифікуючі параметри динамічно змінюються в процесі транзакцій (наприклад, IMSI, P-TMSI) та задіяні як різні інтерфейси (Iub, Iu-PS – Gr), так і мережеві елементи (Node B, RNC, HLR). Графічний інтерфейс користувача тестера К15 дозволяє знаходити причини збоїв у мережі починаючи від симптомів до глибинних причин за допомогою лише натискання кнопки «миші».

Через меню «Оглядове віконце» (“Overview Window”) можна переглядати перелік трасувань/сесій та висвічувати їх статус, щоб можна було побачити з першого погляду їх стан (нормально, несправно) та ідентифікувати проблему. Така функція дозволяє відфільтровувати виклики, що не становлять інтерес під конкретний тестовий режим.

Меню «Стрілкова Діаграма» (“Arrow Diagram”) представляє потік повідомлень виклики/сесії у графічному вигляді (стрілок), а також тестовані мережеві елементи (вертикальні лінії) у дуже інтуїтивному вигляді. Користувачеві приладу не потрібні глибокі знання протоколів. Для вивчення глибинних причин, що спричинили збої в роботі мережі, всі деталі та подробиці про протокольні повідомлення та їх параметри показані у вікні «Вікно Подробиць Моніторингу» (“Detailed Monitor Window”).

Перелік підтримуваних інтерфейсів:

• SS7/GSM (ISUP, INAP);

• GPRS/EDGE (Abis, A, Gb, Gr, Gn/Gp);

• UMTS (Iub, Iu-PS, Iu-CS);

• CDMAONE/CDMA2000 (A1, A10/A11);

Аналіз якості (QoS) відео телефонії (Н.324М, SIGTRAN)

Виконуючи трасування (Н.324М) відео дзвінків на інтерфейсі Iu-Cs, ця функція дозволяє:

• Розраховувати ключові індикатори функціональності (KPI) Н.324М для прискорення налагодження несправностей;

• Виділяти потоки відео/аудіо Н324.М для аналізу їхньої якості;

• Переглядати та прослуховувати відеодзвінки для контролю необхідного користувачем мережі якості;

• Виділення відео у форматі .3gp для подальших глибинних аналізів відео зображень з використання комплекту прикладного програмного пакету Tektronix MTS4EA;

Аналіз протоколів

К15 виконує моніторинг практично всіх протоколів стандартів SS7, GSM, GPRS, EDGE, UMTS, CDMAONE, CDMA2000. Графічний інтерфейс користувача приладу дозволяє візуалізувати протокольні повідомлення, виділяючи при цьому значну кількість відповідних деталей, використовуючи потужні режими фільтрації інформації, що надходить.

Функції розподіленого моніторингу

К15 має у собі всі необхідні базові будівельні блоки для побудови архітектури розподіленого моніторингу. Режим «Дистанційного Доступу до Стаціонарного Приладу» дозволяє тестеру К15 мати такі переваги:

• Підвищення ефективності роботи обслуговуючого персоналу мереж за рахунок зниження вартості та часу на їх поїздки до місць установок К15; Можливість здійснення централізованих операцій;

• Зниження часу на вирішення проблем, оскільки недосвідчений персонал, розташований на віддалених ділянках мережі, може бути підтримуваний досвідченими користувачами, що сидять у центральних офісах;

• Можливість значно більш ефективного використання експертів, що знаходяться в центральних офісах, оскільки проблеми можуть бути аналізовані в реальному часі без необхідності отримання інженерами даних по трасуванням;

Мал. 3 Блок-схема розподіленого моніторингу мережі кількома аналізаторами К15 із задіянням мультиплексора DASY

Функції синхронізації із системами NTP та GPS дають можливості тестеру К15:

* Зменшити час необхідний для ідентифікації глибинних причин проблем: з новою функцією «трасування викликів по багатьох інтерфейсах» усі задіяні інтерфейси та мережеві елементи, що лежать у причинній області проблеми, можуть бути аналізовані одночасно.

* Нарощувати свою конфігурацію та функціональність у міру необхідності: якщо одного інструменту недостатньо для роботи з дедалі більшою кількістю інтерфейсів, то можна додати додаткові тестові системи та синхронізувати їх із уже використовуваним приладом.

* Аналізувати нові проблеми високої складності, властиві мережам 2.5G та 3G. Нові категорії проблем, що виникають в інфраструктурах мобільних мереж нового покоління, вимагають від тестерів проколів наявності режимів одночасних вимірів та тимчасової синхронізації на різних інтерфейсах, розташованих у різних географічних точках.

Функція перенесення даних на зовнішній дисковий пристрій при одночасному виконанні аналізів у реальному часі дозволяє тестеру К15:

 * Нагромаджувати велику кількість даних для подальших аналізів через просту «лінію запису», яка зберігає отриману від моніторингу протоколів інформацію на внутрішній диск (HD), зовнішній диск, або на мережну файлову систему;

* Об'єднувати накопичені від різних приладів, розміщених у різних географічних місцях дані, за допомогою простої функції «Режим Об'єднання Файлів».

* Використовувати раніше накопичену інформацію для проведення аналізів в автономному режимі або за допомогою спеціально призначених прикладних програмних пакетів.

Програмне ROMES3 компанії Rohde&Scwarz для вимірювання зони покриття мереж мобільного зв'язку GSM/GPRS/EDGE, а також UMTS/CDMA2000 1xEV-DO

Отримання, аналіз та візуалізація даних у процесі вимірювань

Зв'язок без мертвих зон і без перешкод, надійна передача даних на прийнятній швидкості – ці та багато інших критеріїв якості є вирішальними в сучасних мережах мобільного радіозв'язку. Щоб мережеві оператори могли забезпечити потрібну якість і, тим самим, досягти комерційного успіху, Rohde&Schwarz разом з добре відомою фахівцям-експлуатаціонікам лінійкою продуктів TS995x пропонує апаратні та програмні засоби, що підтримують усі сучасні стандарти. Причому у складі всіх систем входить універсальне модульне програмне забезпечення ROMES3 для вимірювання зони покриття.

Навіщо потрібні системи вимірювання радіопокриття, якщо у кожного оператора мобільного зв'язку існують т.зв. Відділ планування мереж? Справа в тому, що попереднє моделювання будь-якої мережі, не може замінити «польові» вимірювання з наступних причин:

• Готова модель мережі вимагає обов'язкового проведення налаштувань та калібрування;

• У готових моделях не враховуються перешкоди, які завжди присутні в реальних умовах;

• Інформація про стан забудов у міських районах завжди неточна, при цьому ситуація із забудовами завжди змінюється зі зростанням будівництва;

• У моделях мереж не враховуються фактори багатопроменевого впливу та різного роду відображень;

Таким чином, оптимізація мереж неможлива без виправлень на результати «польових» досліджень.

Повнофункціональні рішення для комунікаційних мереж

Системи для вимірювання зони покриття від Rohde&Schwarz охоплюють практично всі сфери застосування: від планування, розгортання та оптимізації мереж до їх обслуговування та контролю. Отримання даних, генерація тестових сигналів та аналіз результатів виконується швидко, точно та в повному обсязі. Основу всіх цих систем становить нове вимірювальне програмне забезпечення ROMES3, що дозволяє виявляти та аналізувати більшу частину мережних проблем. ROMES3 швидко та зручно збирає дані під час тестових проїздів та пропонує гнучку візуалізацію відповідно до запитів користувачів.

Модульна концепція

ROMES3 спирається на модульну системну концепцію, яка дозволяє збирати та аналізувати дані будь-якого типу. Можна використовувати будь-який датчик (наприклад, тестовий приймач, тестовий мобільний телефон або GPS-приймач), здатні передавати дані в комп'ютер. Це відкриває широкі можливості – від вимірювань у мережах мобільного радіозв'язку та DAB/DVB, до найекзотичніших випадків. Модульна конструкція дозволяє з однаковою легкістю створювати дуже маленькі системи, так і високопродуктивні системи тестування. До того ж вона робить програму придатною для вирішення майбутніх завдань, оскільки згадану конструкцію можна легко розширити відповідно до майбутніх технологій (наприклад, UMTS, WCDMA).

Ядро програми може обробляти дані будь-якого типу та спрямовувати вхідний потік даних у відповідні програмні модулі. Всі виявлені сигнали під час вступу в ядро ​​програми відразу зберігаються на жорсткому диску і візуалізуються відповідно до вимог користувача. Крім ядра є цілий набір модулів, за рахунок яких програму можна розширювати відповідно до вимог конкретної програми. Всі модулі постачаються у вигляді доповнень, що дозволяє швидко створювати замовні (адаптивні) конфігурації. Наприклад, можна комбінувати та/або багаторазово використовувати різні технології передачі (наприклад, один телефон CDMA, два GSM та один ETACS, тестовий приймач та GPS).

Вбудована база даних

ROMES3 має вбудовану базу даних, яка дозволяє включати результати аналізу специфічні відомості. Результати можуть автоматично прив'язуватися до вмісту бази даних, наприклад, до списку всіх базових станцій, з якого програма витягує лише потрібну інформацію під станції, що використовуються.

Магазин Gtest® - авторизований постачальник Аналізаторів Спектру в Україну: https://gtest.com.ua/izmeritelne-pribory/analizatory-radiochastotnoho-spektra