实验二3G终端工程参数分析实验.docx
- 文档编号:23410195
- 上传时间:2023-05-16
- 格式:DOCX
- 页数:30
- 大小:1.70MB
实验二3G终端工程参数分析实验.docx
《实验二3G终端工程参数分析实验.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《实验二3G终端工程参数分析实验.docx(30页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
实验二3G终端工程参数分析实验
实验二3G终端工程参数分析
一、实验目的
1.掌握TD-SCDMA终端工程模式下各个参数的含义。
2.掌握自己所用手机进入工程模式并查看参数的方法。
3.掌握3G模块获取工程参数的方法,以及各参数详细含义。
二、实验内容
1.讲解TD-SCDMA终端工程模式下各主要参数的含义。
2.获取自己的手机进入工程模式的方法,查找相关资料搞清楚每个参数的含义。
3.查看实验箱上3G模块工程模式下各个参数,并分析其含义。
三、实验仪器
1.3G移动通信系统与物联网创新实验系统。
2.3G移动互联网实验开发平台。
3.3G手机。
4.UISIM卡(通用或专用)。
四、实验原理
1.TD-SCDMA终端工程模式参数简介
工程模式,其实是指利用手机检测基站各种指标参数所处的一种工作模式。
各家移动电话制造公司均有专门的开启工程模式的产品出售,它具备了普通用户使用的移动电话所有功能,同时可用做检测移动电话所处位置的包括场强、距离基站距离、手机所占频道号码以及目前所使用的临时号码等等信息,因此价格往往高出普通移动电话许多。
工程模式用来干什么?
(1)分析接收信号状况我们经常遇到同一品牌不同型号的两部手机或是不同品牌的两部手机在同一地点,信号强度显示不一样。
有的用户觉得格数并不重要,只要能正常拨打和接收就行。
单凭信号的格数来判断手机的收发质量是不准确的,但如果打开手机工程模式,接收信号的状况就从格数显示为数值了,收信强弱无所遁形。
(2)可知基站编号除上述反映收信状况时会用到基站ID外,如基站不小心“挂掉”时,可以通知网络运营商派人处理。
(3)可知基站距离开启手机工程模式的用户如果看到附近的基站都离自己经常活动的范围很远,信号不强,通话质量欠佳,就可以反映到客户服务部门去,帮助他们改善网络状况。
(4)免除网络塞车之苦移动电话一般都是选择最近、最强的基站注册,并停留在此频道。
能开启工程模式的、且有锁频功能的手机,当你塞机时,可以用锁频功能强行手机向别的基站注册,并使用,可免去频道“塞车”之苦。
2.常见TD-SCDMA手机工程参数
(1)P-CCPCHRSCP(P-CCPCHreceivedsignalcodepowerP-CCPCH信道上的接收信号码功率):
P-CCPCH就是广播信道(BCH)的物理信道,手机开机后先要搜到频点,然后就要在这个信道上接收系统广播信息,比如核心网域、小区其他公共信道配置、其他邻区测量配置等信息。
看一个地方的信号强不强,就看这个值。
这个值是负数(dbm),值越大信号越好,一般都在1、2、3格,对应大约是-100、-85、-70,低于-100一般就没有信号了。
(2)P-CPI(CellParameterID:
小区参数标识):
就是小区的扰码,如果一个区域有多个小区频点相同,就通过这个ID来标识不同的小区。
P-UARFCN(UTRAAbsoluteRadioFrequencyChannelNumberUTRA绝对无线频率信道号):
就是P-CCPCH所在载频的中心频点,TD-SCDMA的规定频带是2010~2025,一个载频的带宽是1.6M,一般标识是频带值乘5,如10088。
(3)P-RSSI(P-CCPCHReceivedSignalStrengthIndicator接收信号强度指示):
和RSCP差不多,不过是TS0时隙的功率指示。
(4)N-CPI:
接收到的多个小区的扰码,因为TD-SCDMA带宽窄,容量小,一般要多个载频。
(5)N-UARFCN:
接收到的多个频点号。
(6)MNC(mobilenetworkcode):
移动网络码,中国移动TD网络是07MCC(mobilecountrycode):
移动国家码,中国是460
(7)LAC(locationaeracode):
位置区码,移动内部规划的码,不同的区域不同的码
(8)T3212(周期位置更新定时器):
即手机在每个这个周期要重新向中国移动同步一下位置ATT(attenuator衰减器):
应该是信号衰减增益,单位是DB。
3.3G模块工程参数分析
序号
地址
参数
解读
1
0x40
ScellP-CCPCHRSCP
当前服务小区主公共控制信道接收信号码片功率
2
0x41
Scellpathloss
的路径损耗
3
0x50
ScellCarrierRSSI
当前服务小区载波接收信号强度
4
0x52
Ncellcellparameterid
邻区ID参数
NcellUARFCN
邻区信道号
NcellPCCPCHRSCP
邻区公共信道接收信号码功率
5
0x01
TimeslotISCP
干扰信号码功率
6
0x02
DPCHRSCP
专用物理信道接收信号码片功率
7
0x04
UETransmittedPower
终端发射功率
8
0x43
ScellCellparameterid
当前服务小区参数ID,实际是服务小区的扰码
9
0x44
ScellUARFCN
当前服务小区的信道号(Pccpch频点)
10
0x60
MCC
移动用户国家代码
MNC
移动用户网络代码
LAC
位置区域码
T3212
周期性位置更新定时器
ATT
信号衰减增益
五、实验步骤
1、硬件连接
(1)3G模块提供UART和串口转USB两种接口,一般采用串口转USB接口与3G模块进行通信。
将USB线缆一端接电脑的USB接口,另外一端接3G模块的USB接口,设置好3G模块的跳线(J10的3与1端,4与6端相连)
(2)3G模块插上USIM卡,插上天线
(3)模块上电,查看“设备管理器”中ATInterface对应的串口号
2、软件操作
软件主要包括串口配置及启动、终端手动配置、终端自动配置、终端工程参数、发送短信、AT指令接收消息、信号强度指示等功能,如下图所示:
3G终端配置的主要实验功能,一是让学生了解3G模块的常规操作和AT指令的用法,掌握通过AT指令获取3G模块小区状态的方法。
二是进行3G业务中的打电话,发送短信等实验,让学生通过先配置NodeB,再进行各种手动配置,提高学生对3G的理解。
(1)串口设置
3G模块使用USB转串口的通信方式,在PC端,仍然是虚拟串口,在上面的操作中如果正常安装了3G模块的USB驱动,则可以进入“我的电脑”的“属性”,在“设备管理器”中可以查看到串口的串口号。
设备管理器中显示了3个与3G模块相关的串口,但只有第一个是用于通信的,即图中红色线框起来的COM15。
(这个串口号每个模块不一定一样,需要先查看然后进行串口设置)
串口设置包括串口号、波特率、停止位、校验位、数据位等几项。
3G模块采用115200的波特率来进行串口数据的传输。
停止位为1
数据位为8
无校验
在配置界面上都已经给出了默认值,学生可以不需要更改除串口号的其他参数;当然如果当前使用的不是3G模块,而是用作串口调试工具,也有可能参数会发生改变,因此我将所有接口留出,以便用户配置。
打开串口:
是收集所有串口配置信息,打开串口,并获得控制串口的句柄。
关闭串口:
释放串口句柄,并终止串口数据的接收。
在控制3G模块必须注意,由于串口被打开后,持续监控着串口的数据,因此不允许用户在未关闭串口的情况下,将3G模块断电,否则软件将自动关闭,或者出现异常。
(2)网络注册——实际上就是手机入网的过程
点击“网络注册”,使3G模块成功注册网络,软件下面的消息记录框中有注册的过程提示,注册成功或失败都有提示。
——见下图中的“2”
查看软件右边的“AT指令消息接收”框中显示的AT指令发送及反馈消息。
(3)获取参数
点击“获取参数”,右边“AT指令接收消息”框中就会有各种工程参数上报,但是这些参数不是十分直观,需要进行换算。
——见下图中的“3”
(4)参数显示
点击“参数显示”,这时各种工程参数经过了换算以表格的形式反映出来,非常直观,便于查看。
——见下图中的“4”
(5)关闭参数
点击“关闭参数”,停止上报工程参数,右边“AT指令接收消息”框中会有信息上报。
——见下图中的“5”
3、终端工程参数
(1)工程参数简介
序号
地址
参数
中文
显示个数
1
0x40
ScellP-CCPCHRSCP
当前服务小区主公共控制信道接收信号码片功率
1
2
0x41
Scellpathloss
的路径损耗
1
3
0x50
ScellCarrierRSSI
当前服务小区载波接收信号强度
2
4
0x52
Ncellcellparameterid
邻区ID参数
3
NcellUARFCN
邻区信道号
NcellPCCPCHRSCP
邻区公共信道接收信号码功率
5
0x01
TimeslotISCP
干扰信号码功率
2
6
0x02
DPCHRSCP
专用物理信道接收信号码片功率
3
7
0x04
UETransmittedPower
终端发射功率
1
8
0x43
ScellCellparameterid
当前服务小区参数ID,实际是服务小区的扰码
1
9
0x44
ScellUARFCN
当前服务小区的信道号(Pccpch频点)
1
10
0x60
MCC
移动用户国家代码
1
MNC
移动用户网络代码
1
LAC
位置区域码
1
T3212
周期性位置更新定时器
1
ATT
信号衰减增益
1
(2)工程参数显示
用户单击“获取参数”按钮,则向3G模块发送AT^DCTS=1,64的AT指令,让3G模块显示所有工程参数。
在部分工程参数中,包括了RSCP功率、最大发射功率等信息,这些功率值都可以通过信号强度模拟显示出来,如下图所示:
当有信号时,灰色部分的线将以深黑色显示出来。
另外工程参数开启后,所读参数信息会在右边的“AT指令接收消息”列表框中显示出来。
如下所示:
由于工程参数开启后会不断上传参数信息,所以当获取几次参数后,可以使用“关闭参数”来中止参数的显示。
该铵钮向手机发送AT^DCTS=0的AT指令。
“小区参数”将显示小区信息。
比如MNC、MCC、LAC、RAC等参数。
“参数显示”可以将当前手动的邻近功率形象的表现出来,如下图所示:
对于大量的参数信息,可以通过“接收消息”框下面的“保存消息”先存放,再进一步的分析。
ØTimeslotISCP=TS1ISCP(某个实现的干扰信号码功率)
ISCP (InterferenceSignalCodePower)干扰信号码功率,在特定时隙内的midamble上测量的接收信号中的干扰。
该值越小,表示干扰越小,反之亦然。
取值范围:
-115~-25dBm
ØDHCPNumber:
ØDHCPTimeslotNumber:
ØDHCPRSCP:
DPCH是专用物理信道,做语音业务的时候占的信道,它的发射功率由功控控制的
ØUETransmittedPower:
终端发射功率
0x04报了48,实际发射功率=72(48的16进制)-71=+1dBm。
待机时,发射功率报0xFF,表示无效。
ØScellP-CCPCHRSCP:
当前服务小区主公共控制信道接收信号码片功率
ØScellpathloss:
当前服务小区的路径损耗
ØScellCellparameterid:
当前服务小区参数ID,实际是服务小区的扰码
ØScellUARFCN:
当前服务小区的信道号(Pccpch频点)
ØScellCarrierRSSI:
当前服务小区载波接收信号强度
ØScellRSSIRaelValue:
当前服务小区载波接收信号强度
MCC:
MNC:
LAC:
ATT:
信号衰减增益
T3212:
周期性位置更新定时器
位置区的周期性更新定时器,用于CS域T3212。
系统中发生位置更新的原因主要有两类,一种是移动台发现其所在的位置区发生了变化(LAC不同),另一种是网络规定移动台周期地进行位置更新。
周期位置更新的频度是由网络控制的,周期长度有参数T3212控制。
注意,RNC的参数配置要比CN的时间小。
设置过小,将会导致大量的位置更新消息,占用网络资源。
4、终端手动配置
在“串口设置”的下面有“终端手动配置”,含有“AT指令库”下拉框和“输入AT指令”文本框。
“AT指令库”是常用的AT指令集合。
用户在不记得或者有一点指令印象时可以通过该方式寻找AT指令,实现相关的功能。
“输入AT指令”框表示可以手动输入AT指令,如上面打开和关闭工程参数的AT指令是可以手动输入的,输入完以后再通过“发送指令”按钮发送出去。
3G模块可配置的内容非常多,都可以通过手动配置进行操作,如入网、呼叫、短信、注销网络等功能。
(1)手机注册流程
AT//确认串口是否正常及模块是否开机,模块出厂默认波特率115200
AT+CGMR//查询模块的软件版本,方便技术交流
AT^DGPIOSM=1//设置模块休眠唤醒模式这里是选择硬件流控方式唤醒
AT^DSLP=0,0//取消休眠功能
AT+CRC=1
AT^DSCI=1//状态发生变化时主动上报当前通话状态信息
AT^DCPI=1//主动上报发起通话信息
(2)开机流程
AT+CREG=1//当模块从GSM网络掉线后,主动上报
AT^DSQ=1//信号强度发生变化时主动上报
AT+CFUN=5//激活SIM/USIM卡
AT+CFUN=1//激活协议栈
AT+COPS=0//注册网络
上述是AT指令让手机进行入网的指令流程。
流程如下:
让3G模块上电开机->取消休眼模式->激活SIM/USIM卡->激活协议栈->自动搜索注册网络等几步。
(3)呼叫流程
呼叫分为数据连接与语音呼叫,由NodeB发起的呼叫即MTC呼叫,都是语音呼叫,在3G模块中可以发起数据连接与语音呼叫。
数据连接:
指UE与另一个UE之间建立连接,但不进行语音通话,而是只传送数据,所以数据连接在通用电话中是不能建立的,也是没有意义的。
语音呼叫:
UE与另一个UE之间建立建立语音通话的呼叫方式,会向被叫UE发起振铃,等待对方接听,才能通话,语音呼叫的AT指令是“ATD+号码;”,例如ATD10086;(注意后面有个分号)。
(4)注销流程
AT+COPS=2//注销网络
AT+CFUN=0//设置模块最小功能(关机)
AT+CFUN=6//SIM/USIM卡注销
注销流程包括三步:
注销网络->关闭协议栈->SIM/USIM卡注销,其实就是入网流程的逆过程。
每一步指令后带有OK,表示指令执行成功。
5、终端自动配置
网络注册:
按照上面介绍的手动网络注册流程自动向3G模块发送AT指令(每发一条指令都会有一定的间隔时间),每一步用户都可以通过“AT指令接收消息”栏看到反馈信息,根据反馈信息判断指令是否发送成功。
网络注销:
按照注销的流程自动向3G模块发送AT指令(每发一条指令都会有一定的间隔时间)。
网络状态:
向3G模块发送询问网络状态的AT指令,通过反馈信息分析此时的网络状态。
终端挂断:
当终端网络注册成功后,就可以通过手动方式进行呼叫,这时候可以用终端挂断来结束当前通话。
6、短信收发
短信也是需要配置3G模块才能发送的,否则要么不能发送数据,要么不能正常接收短信,短信需要先初始化,下面是初始化的流程
AT+CMMS=1//发送长短信的激活设置,必须在15s内将下一部分SMS发送给模块,该命令可选
OK
AT+CMGF=1//设置短信息发送格式为文本发送格式
OK
AT+CSMP=145,71,32,0//设置发送模式参数
OK
AT+CSCS=”GSM”//设置终端字符集格式为GSM编码
OK
短信初始化的内容,主要是短信格式、模式、解码方式等,只有都返回“OK”才能收发短信;
软件左下角有短信的发送界面,输入被叫号码和短信内容就可以将短信发送给指定手机,在右边的信息框中会显示发送的长度,显示短信是否发送成功或失败。
短信接收时也会上报消息,显示在“AT指令接收消息”框内,消息框内有一条+CMT的消息,这条消息就是别的终端向该终端发送的短信,包括手机号码,日期和短信内容等。
课后作业:
自己在网上查找你自己所用手机的工程模式进入方法,并将全部的工程参数列成表格,测试3~5组数据填入,分析每个参数及数据的含义,写成一篇分析报告。
附件:
1.TD-SCDMA网络编号参数
(1)移动国家码
移动国家码MCC的资源由国际电联(ITU)统一分配和管理,唯一识别移动用户
所属的国家。
如中国的MCC为460。
(2)移动网络码
移动网络码,识别移动用户所属的移动通信网络(PLMN)。
MCC+MNC+LAC+CID组成LAI,在全球唯一。
由国家电信管理部门统一分配。
比如,中国移动GSM网络的MNC为01,中国联通GSM网络为02,中国联通CDMA网络为03。
(3)无线网络控制区标识RNCID
RNCID(RadioNetworkControllerIdentity)为无线网络控制区识别码,RNC指由一个RNC控制的一个或多个小区所组成的无线覆盖。
RNC区与LAI是相互独立的,即RNC区可能跨越LAI的边界,LAI也可能跨越RNC区的边界。
LA可以跨RNC区,RA可以跨RNC区。
LA和RNC区的匹配情况由拥有该LA的MSC/VLR来处理的;RA和RNC区的匹配情况由拥有该RA的SGSN处理的。
而LA/RA与CELL(小区)的匹配是在RNC内部定义完成的。
而RNCID仅仅是为了对RNC进行标识。
一般根据运营商的要求确定。
开局时,首先向运营商索取该参数。
在OMC-R中进行设置时,需要考虑和CN侧保持一致。
(4)位置区码LAC
位置区标识LAI由MCC+MNC+LAC组成,LAC(LocationAreaCode)为位置区域码。
LAI是指UE在不更新VLR的情况下可以自由移动的区域。
对CS域业务来说,CN使用LAI识别UE(这是在RRC-IDLE模式下,因为在该模式下,网络使用与CN有关的标识来识别UE,一个位置区可以涵盖一个或几个小区。
由该定义可知,当几个MSC共用一个VLR时,位置区是可以跨MSC区的。
但目前实现中,大都采用一个MSC捆绑一个VLR的方式,因此LAI可以跨RNC区,但不可以跨MSC区,一个MSC区中可以有一个或几个LAI。
一般而言,每个运营商对于LAC的编码方式都有明确的规定,一般在建网初期都已经确定了LAC的分配和编码,在运营中较少改动。
由于位置区为CS寻呼的最小单位。
其所包括的小区集合需要在长期统计PCH负荷情况和信令拥塞情况,并进行适当的调整。
(5)小区识别码CID
CGI由位置区识别(LAI)和小区识别(CID)组成。
CGI在全球网络中为唯一。
在同一个LAI中唯一。
在网络建设初期可以和运营商协商确定字段定义格式。
原则上,CID的设置没有什么约束,但为了可以从CID上获取更多的信息,建议
采用以下规则:
首先把CID的十进制字段定义为ABCDE。
A:
表示行政区域(行政划分不超过6个)或者该站点归宿RNC序号。
BCD:
网管中的相应NodeB编号。
E:
扇区编号,0,1,2,3,当扇区序号为0时,表示为全向站点。
(6)小区码CI
CellIdentifier(CI),注意它不是CellID。
用作一个PLMN内的一个小区的唯一标识。
由小区所属的RNC的ID(即RNCID)和小区在该RNC下的ID(即CellID)组成,它等于RNCID×65536+CellID。
(7)服务器识别码SAC
服务区标识(SAI)由属于多个位置区的多个小区组成,用于核心网(CN)侧标识移动台位置,SAI=MCC+MNC+LAC+SAC,其中:
SAC为服务区域码,标识一个位置区内的一个服务区,在Servicearea中,无需知道移动终端的具体位置就可以打通移动用户的电话。
服务区是一个很大的概念,一个Servicearea可以涵盖一个或几个国家的地域。
一个服务区中可以同时存在几个PLMN网。
SAI只有在上行方向使用,针对PS、短信业务时使用。
可用于向CN指示一UE的位置。
主要是为了不同的业务应用。
有利于业务平台划分服务区。
一个小区可以同时属于多个不同的服务区。
(8)路由区识别码RAC
RAI定义为在特定操作模式下,移动终端不需要更新SGSN的情况下可以自由移动的区域。
RAI=MCC+MNC+LAC+RAC,其中:
RAC为路由区域码,标识一个位置区内的一个路由区,在位置区中唯一。
RAI由一个或多个小区组成,用于在SGSN标识移动台处于PMM-IDLE状态时的位置信息。
对PS域业务来说,CN使用RAI识别UE(这是在RRC-IDLE模式下,因为在该模式下,网络使用与CN有关的标识来识别UE)。
RAI可以跨RNC区,但不能跨SGSN区。
用于识别位置区内的路由域,PS域寻呼时使用,一个小区只能属于一个路由区。
2.小区基本信息
(1)UTRAN注册区数目
Ura存在的原因,主要是为了避免频繁的信令,在采用分层结构进行小区规划的时候,对于高速运动的UE,可以选择较低优先级的宏蜂窝降低小区重选次数。
同理,Ura更新比Cell更新的速度更慢,我们也可以通过计算UE进行小区更新的次数来指定UE进入Cell_Ura状态,也可以自己进行记数,当一段时间内小区重选选择超出一定次数的时候,自动从cell_pch进入Ura_pch状态。
处在不同Ura相邻位置的小区,可以配置小区属于多个Ura,以避免频繁的Ura更新过程。
(2)UTRAN注册区标识
URA由运营商通过RNC的O&M设定,URA是指在RRC-Connected模式下使用的UTRAN内部定义的区域概念。
在RRC-Connected模式下,UE的位置在小区级或URA级可知。
URA是一组小区的集合,同时一个小区也可以属于多个URA,二者是多对多的关系。
URA只在UTRAN内可见,UTRAN内部区域更新属于无线网络过程,其结构在UTRAN外部不可见。
URA和LAI没有任何固定的关系,URA和RAI也无任何关系;一个小区可以属于最多8个URA,驻留在该小区的不同UE可以属于不同的URA,但是处于URA_PCH状态的UE只能属于其中一个URA。
UTRAN登记区标识,在URA_PCH状态,根据该标识进行URA更新。
(3)频点UARFCN
定义了上、下行信道中心频点。
在IMT2000频段内,定义的
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 实验 3G 终端 工程 参数 分析