GSMR网络场强及QoS指标测试标准讨论稿.docx
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GSMR网络场强及QoS指标测试标准讨论稿
目次
1前言
本暂行规定是中国铁路GSM—R数字移动通信网（以下简称“GSM—R网"）的系列技术规范文件之一，该文件名称如下：
《GSM-R无线网络覆盖和服务质量（QoS）测试方法》
随着网络和业务的发展，还可能继续完善升级并制定后续的相关规范。
本测试方法规定了中国铁路GSM—R无线网络覆盖和服务质量（QoS）测试方法。
《GSM—R数字移动通信网技术体制》。
是GSM-R无线网络覆盖和服务质量（QoS）测试方法的技术依据,是网络建设、验收和维护的指导性文件。
本测试方法系首次编制。
在执行过程中，各单位若发现需要修改和补充之处，请及时将意见及有关资料寄交起草单位中铁电化集团北京电信研究试验中心有限公司（北京市丰台区万寿路南口金家村1号,100036），并抄送铁道部科技司（北京市复兴路10号,100084），供今后修订时参考。
本测试方法由铁道部科技司负责解释。
本测试方法主编单位:
中铁电化集团北京电信研究试验中心有限公司。
本测试方法参编单位：
铁道科学研究院,中铁通号上海公司，北电，华为，西门子。
本测试方法主要起草人：
林木，吴书伟，唐剑群，翟旺勋.
GSM—R数字移动通信网无线场强覆盖和QoS测试规范
11 范围
本测试方法规定了中国铁路GSM—R数字移动通信网（以下简称“GSM—R网”）的无线网络覆盖和服务质量（QoS）的测试方法和测试要求。
本测试方法适用于中国铁路GSM—R网的网络建设、验收和维护管理。
12 规范性引用文件
下列标准所包含的条文，通过在本技术体制中引用而构成本技术体制的条文。
在本技术体制出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用标准的各方应探讨使用下列标准的最新版本的可能性。
本技术体制引用以下标准：
（1）TY0001—2006《GSM-R数字移动通信网技术体制》
（2）《GSM-R数字移动通信系统工程设计规范》
（3）《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）》
（4）UICProjectEIRENEFunctionalRequirementsSpecification7。
0on17May2006
（5）UICProjectEIRENESystemRequirementsSpecification15.0on17May2006
（6）UICERTMS/ETCS－Class1InterfacesClass1RequirementsSUBSET－093V2。
3.0on10Oct2005
（7）《ERTMS/GSM-RQualityofServiceTestSpecificationV1.2g》
13 术语和定义
13.1 定义
（1）系统可靠性:
保证GSM－R数字移动通信系统可靠通信的时间概率和地点概率。
（2）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端电压。
（3）IGSM（T）接口：
ETCS系统与GSM－R网络在移动用户端的接口。
（4）IFIX（T）接口：
ETCS系统与GSM－R网络在固定端的接口。
（5）IUm接口：
GSM－R网络的无线接口。
（6）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。
13.2 缩略语
英文缩写
英文解释
中文解释
BCCH
BroadcastControlChannel
广播控制信道
CS
CircuitSwitch
电路交换
eMLPP
EnhancedMulti—levelPrecedenceandPre—emption
增强多优先级与强拆
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
GGSN
GatewayGPRSSupportingNode
GPRS网关支持节点
GPRS
GeneralPacketRadioService
通用分组无线业务
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
PS
PacketSwitch
分组域交换
QoS
QualityofService
服务质量
SGSN
ServingGPRSSupportingNode
GPRS服务支持节点
VGCS
VoiceGroupCallService
话音组呼叫业务
VSWR
VoltageStandingWaveRatio
电压驻波比
14 总则
14.1 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.
14.2 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。
14.3 GSM—R设备应符合铁道部及相关行业颁发的技术规范.
14.4 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，保证全网中的设备稳定可靠。
14.5 GSM—R无线网络覆盖和服务质量（QoS）测试前，GSM—R无线网络覆盖范围已做完电磁兼容测试并符合标准。
5、GSM-R网络场强覆盖测试
在以下三种网络覆盖方式下，进行不同的测试方案。
a。
单网覆盖
b。
双网共站址双层覆盖
c.双网交织覆盖
5.1具体测试项目：
包括全线场强统计数据和全线区间场强图，
5.2测试工作频率
铁路GSM－R数字移动通信系统使用专用频段。
测量设备的测试频率应与被测基站的BCCH载频相同。
5。
3测试条件
5.3.1工作环境
测试工作在测试车厢内进行，测试设备的天线安装在机车车顶较空旷的位置。
5。
3.2测试设备
1、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）或均值（AVG）
6）测试带宽:
200kHz或120kHz
7）输入阻抗：
50Ω
2、天线
1）采用全向天线
2）天馈系统VSWR<1。
5
3、计算机
1）主频：
1.5GHz以上
2）内存：
256MHz以上
3）硬盘:
20G以上
4、测距单元
1）能够提供4cm取样间隔的脉冲输出
2）系统稳定、准确
5、其它要求
测量设备抗震性能良好,应能适应测试车厢的应用环境.
5.4测试配置
1）测试连接电缆接头衰减小,连接牢固可靠；
2）车厢内提供稳定可靠的220V、50Hz电源;
3）测试设备连接示意图（测距单元可以与计算机直接相连，以提供距离信息）:
5.5预制条件
1）保证全网覆盖调整已经完毕，网络设备正常运行;
2）提供全线基站的位置信息，包括GPS位置信息和公里标信息;
3）全线区间中继设备最终调试完成，全线同频干扰信号清除完毕或不对测试结果造成干扰。
5.6测试流程
1）在测量之前进行测距单元校准；
2）在测量之前进行天馈VSWR和馈线损耗测试；
3）测试接收机对全线基站所用BCCH载频进行测量，在取样时,保证对每一BCCH载频每隔4cm取样一次。
由计算机自动记录测量的电平值和测量单元输出的距离信息。
4）数据处理：
能够在统计样本区间内，按规定的95%地点概率进行处理，剔除该区间内5％的低信号电平值部分,取其余95%内最低信号电平值作为该样本区间的概率统计值,并实时进行数据处理,绘出场强曲线图。
在没有轮轴测距的条件下,可降级选用GPS来做测距系统。
在这种情况下,测试接收机按时间触发来测试场强,但需保证两次取样的间隔不应大于4cm。
将每100米内所有测试到的场强值按前述95％的统计概率进行统计，将得到的场强值绘成曲线。
这样这种测距方法存在的问题是在车速不均匀时造成取样间隔的不均匀，会造成统计后的数据跟实际值存在差异.但在车速基本匀速而又不能提供轮轴测距装置时,可选用此方案。
对于三种网络覆盖方式下的测试，采用不同的测试方案。
a、单网覆盖
采用双向一个往返方式测试，测试设备与基站位置信息关联，当测试设备到达基站设备天线下方时，测试设备自动将测试频率调整到该站BCCH载波上，直到到达下一个基站，自动调整到下一个基站的BCCH载波,并如此重复，直到完成全线测试；同样,反向进行依次测试，最终将双向测试数据进行合并。
测试过程中，测试设备至少提供均值（AVG）和峰值（PEAK）两种检波方式的数据.
b、双网共站址双层覆盖
测试采用双向两个往返完成测试,由于网络设计采用双层网络覆盖，第一个往返测试主用网络，第二个往返测试备用网络,两个网络数据独立统计，测试方法同单网测试。
c、双网交织覆盖
采用三个往返完成测试,第一个往返，测试主用网络,第二个往返测试备用网络，第三个往返两个网络（将两个网络视做同一个网络）同时测试；每个往返的测试流程与单网络覆盖测试流程相同。
5.7测试指标要求（95%地点概率）
对于三种网络设计条件下的网络覆盖，针对不同的机车运行速度（V）和不同业务,最小可用接收电平有不同的要求。
1）对于话音及调度数据业务，列调机车台（V未限定）要求的最小接收电平：
单网覆盖、双网共基站覆盖为-98dBm；
双网交织覆盖：
双网络服务为-85dBm，单网络服务为—98dBm;
2）对于列控数据业务,列控机车台（V≤220）要求的最小接收电平：
单网覆盖、双网共基站覆盖为-95dBm；
双网交织覆盖：
双网络服务为85dBm］，单网络服务为—95dBm;
3）对于列控数据业务，列控机车台（220单网覆盖、双网共基站覆盖为-95~-92dBm；
双网交织覆盖：
双网络服务为85dBm；
单网络服务为—95～-92dBm;
4）对于列控数据业务,列控机车台（280〈V）要求的最小接收电平：
单网覆盖、双网共基站覆盖-92dBm；
双网交织覆盖：
双网络服务为—85dBm；
单网络服务为92dBm。
6、话音与非列控QoS指标测试方法
测试编号：
6GSM—R网络语音业务与非列控类数据传输业务
测试项目：
6。
1端到端连接建立时间
测试分项目:
6.1。
1铁路紧急呼叫
a指标定义
移动终端接口从发起紧急呼叫请求到呼叫成功建立之间的时间差。
b测试结构图
c测试接口为Igsm/Um口
d仪器设备
测试模块及控制测试模块的控制系统（QoS测试系统）、车载测距系统或GPS接收器.
e预置条件
测试用户开通紧急呼叫业务并附着在GSM-R网络并处于空闲状态
f测试方法
◆通过测试控制部分件控制测试终端自动发起紧急呼叫，
◆设置呼叫接入时间15秒,通话时间5秒，通话完毕后主叫方主动释放连接
◆一次通话结束后，测试终端应在规定的时间内重新发起呼叫，为了保证在两次呼叫之间可能进行的小区重选，两次呼叫间隔应有充分的时间,推荐为30秒，
◆若呼叫未能成功建立，测试控制部分控制终端在上述间隔时间后自动重拨。
◆该项测试采用路测，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,
◆可采用车载测距系统或GPS记录速度及位置信息
g测试说明
Ø单次呼叫建立时间＝time（connect）－time（channelrequest/CMservicerequest）
Ø统计呼叫成功建立的时间和呼叫成功建立的次数
h结果评定
Ø呼叫建立时间小于2秒的次数/呼叫成功建立的次数×100％应不小于95%。
Ø呼叫建立时间小于3秒的次数/呼叫成功建立的次数×100％应不小于99%。
测试编号：
6GSM-R网络语音业务与非列控类数据传输业务
测试项目:
6。
1端到端连接建立时间
测试分项目：
6.1.2同一区域内司机间的组呼
a指标定义
移动终端接口从发起channelrequest/CMservicerequest到Connect之间的时间差.
b测试结构图
c测试接口为Igsm/Um口
d仪器设备
测试模块及控制测试模块的控制系统（QoS测试系统）、车载测距系统或GPS接收器。
e预置条件
Ø测试用户开通组呼业务并附着在GSM-R网络并处于空闲状态
Ø该项测试应不受其它呼叫的打扰
f测试方法
◆通过测试控制部分件控制测试终端自动拨叫测试组ID发起组呼，
◆设置呼叫接入时间15秒，通话时间5秒，通话完毕后主叫方主动释放连接
◆一次通话结束后，测试终端应在规定的时间内重新发起呼叫，为了保证在两次呼叫之间可能进行的小区重选，两次呼叫间隔应有充分的时间，推荐为30秒，
◆若呼叫未能成功建立，测试控制部分控制终端在上述间隔时间后自动重拨。
◆该项测试采用路测，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，
◆可采用车载测距系统或GPS记录速度及位置信息
g测试说明
Ø单次呼叫建立时间＝time（connect）－time（channelrequest/CMservicerequest）
Ø统计呼叫成功建立的时间和呼叫成功建立的次数
h结果评定
呼叫建立时间小于5秒的次数/呼叫成功建立的次数×100％应不小于95%。
测试编号：
6GSM—R网络语音业务与非列控类数据传输业务
测试项目：
6。
1端到端连接建立时间
测试分项目：
6.1。
3MS-FT的运营呼叫
a指标定义
移动终端接口从发起呼叫请求到呼叫成功建立之间的时间差。
b测试结构图
c测试接口为Igsm/Um口
d仪器设备
测试模块及控制测试模块的控制系统（QoS测试系统）、车载测距系统或GPS接收器。
e预置条件
Ø测试用户附着在GSM—R网络并处于空闲状态，
Ø被叫固定端设置为自动应答,
Ø测试主叫用户和固定用户应不受其它呼叫的打扰，
f测试方法
◆通过测试控制部分件控制测试终端自动拨叫固定用户的ISDN号/功能号发起呼叫，
◆设置呼叫接入时间15秒,通话时间5秒，通话完毕后主叫方主动释放连接
◆一次通话结束后，测试终端应在规定的时间内重新发起呼叫，为了保证在两次呼叫之间可能进行的小区重选，两次呼叫间隔应有充分的时间，推荐为30秒,
◆若呼叫未能成功建立，测试控制部分控制终端在上述间隔时间后自动重拨.
◆该项测试采用路测,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，
◆可采用车载测距系统或GPS记录速度及位置信息
g测试说明
Ø单次呼叫建立时间＝time（connect/alerting）－time（channelrequest/CMservicerequest）
Ø统计呼叫成功建立的时间和呼叫成功建立的次数
h结果评定
Ø呼叫建立时间小于5秒的次数/呼叫成功建立的次数×100％应不小于95％。
Ø呼叫建立时间小于7.5秒的次数/呼叫成功建立的次数×100%应不小于99％。
测试编号:
6GSM-R网络语音业务与非列控类数据传输业务
测试项目：
6。
1端到端连接建立时间
测试分项目:
6.1.4FT-MS的运营呼叫
a指标定义
固定终端从发起呼叫请求到呼叫成功建立之间的时间差。
b测试结构图
c测试接口为Ifix/PRI口
d仪器设备
测试模块及控制测试模块的控制系统（QoS测试系统）、车载测距系统或GPS接收器。
e预置条件
Ø移动测试用户附着在GSM-R网络并处于空闲状态，并在测试控制部分控制下自动应答
Ø测试固定用户和被叫移动用户应不受其它呼叫的打扰,
f测试方法
◆通过测试控制部分件控制测试终端自动拨叫移动用户的MSISDN号/功能号发起呼叫，
◆设置呼叫接入时间15秒，通话时间5秒，通话完毕后主叫方主动释放连接
◆一次通话结束后，测试终端应在规定的时间内重新发起呼叫，为了保证在两次呼叫之间可能进行的小区重选，两次呼叫间隔应有充分的时间，推荐为30秒，
◆若呼叫未能成功建立，测试控制部分控制终端在上述间隔时间后自动重拨，
◆该项测试采用路测，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，
◆可采用车载测距系统或GPS记录速度及位置信息
g测试说明
Ø单次呼叫建立时间＝time（connect/alerting）－time（IAI/SET-UP）
Ø统计呼叫成功建立的时间和呼叫成功建立的次数
h结果评定
Ø呼叫建立时间小于7秒的次数/呼叫成功建立的次数×100％应不小于95%。
Ø呼叫建立时间小于10.5秒的次数/呼叫成功建立的次数×100％应不小于99％.
测试编号：
6GSM-R网络语音业务与非列控类数据传输业务
测试项目:
6。
1端到端连接建立时间
测试分项目:
6.1。
5MS之间的运营呼叫
a指标定义
移动终端从发起呼叫请求到呼叫成功建立之间的时间差。
b测试结构图
c测试接口为Igsm/Um接口
d仪器设备
测试模块及控制测试模块的控制系统（QoS测试系统）、车载测距系统或GPS接收器。
e预置条件
Ø移动测试用户附着在GSM—R网络并处于空闲状态,
Ø被叫移动用户在测试控制部分控制下自动应答
Ø测试固定用户和被叫移动用户应不受其它呼叫的打扰，
f测试方法
◆通过测试控制部分控制测试终端自动拨叫移动用户MSISDN号/功能号发起优先级为3级的呼叫,
◆设置呼叫接入时间15秒，通话时间5秒，通话完毕后主叫方主动释放连接
◆一次通话结束后，测试终端应在规定的时间内重新发起呼叫，为了保证在两次呼叫之间可能进行的小区重选，两次呼叫间隔应有充分的时间，推荐为30秒，
◆若呼叫未能成功建立，测试控制部分控制终端在上述间隔时间后自动重拨,
◆该项测试采用路测，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,
◆可采用车载测距系统或GPS记录速度及位置信息
g测试说明
Ø单次呼叫建立时间＝time（connect/alerting）－time（Channelrequest/CMcervicerequest）
Ø统计呼叫成功建立的时间和呼叫成功建立的次数
h结果评定
Ø呼叫建立时间小于10秒的次数/呼叫成功建立的次数×100％应不小于95％.
Ø呼叫建立时间小于15秒的次数/呼叫成功建立的次数×100％应不小于99％。
测试编号：
6GSM-R网络语音业务与非列控类数据传输业务
测试项目：
6.1端到端连接建立时间
测试分项目：
6.1.6低优先级呼叫
a指标定义
移动终端从发起低优先级呼叫请求到呼叫成功建立之间的时间差。
b测试结构图
c测试接口为Igsm/Um接口
d仪器设备
测试模块及控制测试模块的控制系统（QoS测试系统）、车载测距系统或GPS接收器。
e预置条件
Ø移动测试用户附着在GSM—R网络并处于空闲状态，
Ø被叫移动用户在测试控制部分控制下自动应答
Ø在HLR上设定测试用主、被叫的优先级均为4级，
Ø测试固定用户和被叫移动用户应不受其它呼叫的打扰，
f测试方法
◆通过测试控制部分控制测试终端自动拨叫移动用户MSISDN号码发起优先级为4级的呼叫,
◆设置呼叫接入时间15秒，通话时间5秒,通话完毕后主叫方主动释放连接
◆一次通话结束后，测试终端应在规定的时间内重新发起呼叫，为了保证在两次呼叫之间可能进行的小区重选，两次呼叫间隔应有充分的时间,推荐为30秒，
◆若呼叫未能成功建立，测试控制部分控制终端在上述间隔时间后自动重拨，
◆该项测试采用路测，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,
◆可采用车载测距系统或GPS记录速度及位置信息
g测试说明
Ø单次呼叫建立时间＝time（connect/alerting）－time（Channelrequest/CMcervicerequest）
Ø以channelrequest和CMservicerequest同时出现来确定试呼开始（剔除位置更新的ChannelRequest及测试手机在一次呼叫中重复发送ChannelRequest的次数接通次数），当一次试呼开始后出现了Connect，ConnectAcknowledge消息中的任何一条就计数为一次呼叫成功建立。
Ø统计呼叫成功建立的时间和呼叫成功建立的次数
h结果评定
Ø呼叫建立时间小于10秒的次数/呼叫成功建立的次数×100％应不小于95％。
Ø呼叫建立时间小于15秒的次数/呼叫成功建立的次数×100％应不小于99％.
测试编号：
6GSM-R网络语音业务与非列控类数据传输业务
测试项目：
6。
2连接建立失败概率
a指标定义
不成功的呼叫建立次数与总的呼叫尝试总数的比值.
b测试结构图
各种呼叫的连接建立失败概率测试结构图同其呼叫建立时延的测试结构图,可以在测试端到端连接建立时延的同时测试连接建立失败概率.
c仪器设备
测试模块及控制测试模块的控制系统（QoS测试系统）、车载测距系统或GPS接收器。
d预置条件
Ø测试用户附着在GSM—R网络并处于空闲状态，
Ø被叫移动用户在测试控制部分控制下自动应答
Ø测试主被叫用户应不受其它呼叫的打扰,
e测试方法
◆各种呼叫的连接建立失败概率测试方法同呼叫建立时延的测试方法
◆测试用户在连接成功建立之前不应主动释放连接
f测试说明
Ø出现下列情况则统计为呼叫建立失败：
从网络侧得到的响应不正确（不是由用户操作引起）；
在指定的最大时间内没有得到连接成功的消息.
Ø统计呼叫建立失败的次数和总的呼叫尝试的次数
g结果评定
呼叫建立失败的次数/总呼叫次数×100％应不大于1%。
测试编号：
6GSM-R网络语音业务与非列控类数据传输业务
测试项目:
6。
3越区切换中断时间及切换成功率
a指标定义
越区切换终端时间指在越区切换时移动台由原小区通信链路切换至新小区通信链路所需的通信中断的时间；切换成功率是成功切换的次数与总的切换尝试次数的比值。
b测试结构图
c测试接口为Igsm/Um接口
d仪器设备
测试模块及控制测试模块的控制系统（QoS测试系统）、车载测距系统或GPS接收器。
e预置条件
Ø移动测试用户附着在GSM—R网络并处于空闲状态，
Ø测试固定用户和被叫移动用户应不受其它呼叫的打扰，
f测试方法
◆通过测试控制部分控制测试终端自动拨叫移动用户ISDN号/功能号码发起优先级为3级的呼叫，
◆设置通话时间为无限长，
◆若测试中途掉话，测试终端应在规定的时间内重新发起呼叫,为了保证在两次呼叫之间可
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