基于铁路专用通信GSM－R的 无线路测系统的研究与实现

2无线接口协议
无线接口(Um)是MS与BTS之间的通信接口，又称为空中接口(airinterface)，用于移动台与GSM-R系统固定部分之间的通信，其物理连接通过无线链路实现。此接口传递的信息包括无线资源管理、移动性管理和接续管理等。
2．1 协议分层(三层)
空中接口对应于OSI(开放系统互连)模型的低三层，分为物理层、链路层和网络层。与OSI的分层模型不是严格对应。
物理层(PHL)：支持TDMA帧、FDMA和逻辑信道复用。提供无线链路的传输通道，为高层提供不同功能的逻辑信道，如业务信道与控制信道。物理层在MAC层的控制下，负责数据或数据分组的收发。
链路层：包括介质接入控制层MAC和数据链路控制层(DLC)。前者通过形成多种逻辑信道为高层提供不同的业务；后者为网络层提供非常可靠的数据链路。为内部控制信令和有限数量的用户信息提供非常可靠的传输链路。
网络层：主要是信令层，包括连接管理(CM)、移动性管理(MM)、无线资源管理(RM)。确定了用于链路控制、呼叫控制、附加业务、面向连接的消息业务、无连接的消息业务等各种功能。
2．2 无线资源工作模式
无线资源管理的目的是建立、保持、并释放网络与移动台间点对点通话的无线资源(RR)连接。一个RR连接是两个同等实体间的一条物理连接，用于支持上层间信息流量的变化。无线资源管理主要向上层提供四种工作模式，分别为：空闲模式、专用模式、群发模式、群收模式。
空闲模式：没有为任何MS分配专用信道，不存在RR连接，此时MS只能收到CCCH(公共控制信道)和BCCH(广播控制信道)信道的广播消息。MS分析接收到的寻呼消息和广播消息，选择驻留在信号强度最强的小区上，MS对应于待机状态。
专用模式：为MS至少分配了两个专用信道，其中只能有一个是SACCH(慢速随路控制信道)。MS与BTS此时建立起了一个双向的点对点物理连接，用于信息的传输。可通过小区自动重选和切换来保持RR连接。MS对应于通话状态或者位置更新状态。群发模式：为语音组呼的MS分配两个专用信道，这两个信道可以同时分配给一个MS或者分配给不同的MS。MS与BTS此时建立的RR连接与专用模式类似，不过在建立过程中的信令消息有所不同，特别地指明了该模式用于群发通信。MS对应于VGCS或者VBS中讲者的状态。
群收模式：没有为MS分配与网络连接的专用信道，它以无应答的方式接收分配给小区的语音广播信道或者语音组呼信道下行链路的消息。此时MS对应于VGCS或者VBS中聆听者的状态。

3 GSM－R无线路测系统
本系统通过监听，捕获Um口中MS与BTS进行通信的信令信息，从而获得GSM－R网络的无线质量参数，结合GSM－R无线网络优化知识对参数进行加工处理，通过显示模块的精心设计，向用户直观、清晰地呈现网络质量状况，并在最后给出了GSM－R网络质量状况的性能报表。
3．1 路测环境
网络环境：卫星，GSM／GSM－R网络；测试仪器：装有本系统的计算机一台，测试手机一部，GPS一台，接口线若干。
3．2 系统采集参数
(1)网络识别参数
移动国家号(MMC)、移动网号(MNC)、位置区码(LAC)、小区识别(CI)、网络色码(NCC)、基站色码(BCC)。
(2)系统控制参数
公共控制信道配置、接入准许保留块数、寻呼信道复帧数、周期位置更新定时器、小区信道描述、无线链路超时(RLT)、邻小区描述、允许的网络色码、最大重发次数(MR)、发送分布时隙数(TI)、小区接入禁止(CBA)、接入等级控制(AC)。