Mobilní telefony Nokia 1600, Nokia 6150, 6130 a 6230i, Motorola T260 s aktivovaným servisním netmonitorovacím menu a SIM karty T-Mobile

37MK – LABORATORNÍ CVIČENÍ

6. MOBILNÍ TELEFON GSM – Radiové parametry

Cíl měřicí úlohy: 1. Seznamte se s parametry radiového rozhraní GSM – měřitelnými předloženými mobilními telefony 2. Pomocí monitorovacího režimu změřte parametry sítě T-Mobile v okolí školy v PrazeDejvicích v klidovém stavu (Idle režim). 3. Pomocí monitorovacího režimu změřte parametry sítě T-Mobile CZ stavu za hovoru (Dedicated režim). Přístrojové vybavení: Mobilní telefony Nokia 1600, Nokia 6150, 6130 a 6230i, Motorola T260 s aktivovaným servisním netmonitorovacím menu a SIM karty T-Mobile. K bodu 1. Na předložených mobilních telefonech můžete sledovat parametry popisující parametry a podmínky rádiového přenosu mezi mobilním telefonem a základnovou stanicí. Tyto parametry se dají rozdělit na parametry týkající se klidového stavu telefonu (idle režim), kdy telefon pouze poslouchá základnové stanice (BTS) a přelaďuje se většinou na tu nejsilnější (viz parametr C2 v bodě 2), a na stav hovorový (dedicated režim), kdy telefon komunikuje se sítí. Pokud nedochází mezi telefonem a sítí k žádné transakci – hovoru, přenosu dat nebo SMS zpráv, telefon se po zapnutí přihlásí do sítě a pokud se pohybuje v signálu BTSek, které patří do stejné oblasti (LA – Location Area), není nucen vysílat až do doby, kdy je sítí vyzván k LU – Location Update. V tomto stavu můžeme sledovat, která základnová stanice je v daném místě nejsilnější, umíme ji identifikovat pomocí čísla CellID, víme, do které náleží oblasti LA, a jakou sílu signálu v danou chvíli na telefonu způsobuje. Také se můžeme dozvědět, za jak dlouho telefon provede LU, jaký má stanice kmitočet a je-li proti ostatním stanicím nějak preferována a další. Při příchozím hovoru je telefon hledán všemi základnovými stanicemi konkrétní LA, do které je telefon přihlášen. V dedicated režimu můžeme navíc sledovat vysílací výkon mobilního telefonu, chybovost na cestě od základnové stanice, použitý timeslot, vzdálenost základnové stanice a další parametry. Výsledkem vašeho měření by měla být základní představa o topologii sítí GSM v okolí školy, o síle signálu v různých místech budovy v závislosti na vlastnostech šíření od jednotlivých BTS a ve vztahu k vysílacímu výkonu a chybovosti přenosu k mobilního telefonu (promyslete). Signálové úrovně jsou většinou uváděny v jednotkách dBm – odpovídajícím decibelům nad (resp. pod ;)) výkonovou úrovní 1 mW. PdBm = 10 log (P/1 mW), kde P je výkon na vstupu přijímače vyjádřený ve W. Mobilní telefon pracuje v rozmezí hodnot přibližně – 30 dBm až – 110 dBm – signál v druhém případě je tedy 100 milionkrát slabší než v první hodnota – 30. Následující obrázek představuje popis jednotlivých monitorovacích obrazovek mobilního telefonu Nokia 1600 a je platný též pro telefon Nokia 6230 a 6230i, u starších telefonů – Nokia 6150 a 6130, které budou k dispozici pro měření dalších operátorů, je číslování obrazovek odlišné. Popsány budou pouze paramety zahrnuté v tabulkách, popis dalších hodnot bude k dispozici na pracovišti. 1



01-01 CH RxL TxPwr TS TA RQ RLT C1 C2 BD GP ud CHT

01-02 PM RAR Ro BC RelR QLF CRO TO PenT H MAIO HSN

01-03 SCH C1 rx C2 1CH C1 rx C2 2CH C1 rx C2 1N 2N

01-04 3CH C1 rx C2 4CH C1 rx C2 5CH C1 rx C2 3N 4N 5N

01-05 6CH C1 rx C2 7CH C1 rx C2 8CH C1 rx C2 6N 7N 8N

01-06 LReg 1_For 1_Pre 2_For 2_Pre 3_For 3_Pre 4_For

01-07 Serving Cell System Info Bits

01-08 TMSI (hex) T3212ctr/tim PaRP DSF AGC AFC Ch

01-09 MCC MNC LocAreaCode ServChannel CellId

01-10 CipherValue HoppingValue DTXValue IMSIAttach

01-11 DTXMode DefaultDTXSta DTXValFromBS

01-12 Use menu to toggle BTS test ON/OFF

01-13 Use menu to toggle cell barr status DIS/ACC/REV

01-14 Use menu to write first band to be searched

V tabulce jsou vysvětlivky z monitorovacího menu – mezi vysvětlivkami a hodnotami se v telefonu přepneme pomocí dlouhého stisku hvězdičky. Označení kanálů odpovídá následujícím pásmům GSM 900 MHz: 1-124 kanál EGSM: 975-1023 – na Nokii značeno E0 – E50 GSM 1800 = DCS: 512 – 885 kanál Idle parametry: CellID – číslo buňky – unikátní v síti – obrazovka 09. LAC – kód oblasti – obrazovka 09 „LocAreaCode“ CH – frekvenční kanál (zahrnuje dva kmitočty pro uplink a downlink) – obrazovka 01 a 03 až 05 i pro sousední buňky. BC - (BSIC) barevný kód – unikátní v určité oblasti k danému kanálu – využijete jej v bodě 3. Je nejkratším způsobem jak od sebe rozpoznat dvě buňky – je přenášen pouze 6 bity. V dedicated režimu jej najdete na obrazovce 03 – 05 místo parametru C1 RxL resp. rx – přijímaná výkonová úroveň v dBm – obrazovky 01 a 03-05 2



C1 a C2 – vztažné úrovně signálu – C1 uvádí o kolik je úroveň signálu větší než minimální hodnota signálu nastavená v síti povolující ještě přihlášení telefonu do sítě RxLevAM (tato hodnota není na Nokiích vidět, ale platí pro ni vztah – RxLevAM = RxL – C1. Pro C2 platí zase vztah: C2 = C1 + CRO, kde CRO je Cell Reselect Offset – umožňující preferovat některé buňky proti ostatním, neboť parametr C2 vybírá v idle režimu, která buňka bude na pozici aktivní buňky – tedy té, do které by se začínal hovor, případně jiná datové transakce. CRO – obrazovka 02. Dedicated parametry: TA

Timing Advance – časová prodleva (0-63), která je úměrná vzdálenosti telefonu od příslušné BTS. Vzdálenost lze vypočítat takto: dolní mez [m] = 550 x TimeAdv

RQ – bitová chybovost přenosu – obrazovka 01 RQ

0

1

2

3

4

5

6

7

BER

<0,2

0,2-0,4

0,41-0,8

0,81-1,6

1,61-3,2

3,21-6,4

6,41-12,8

>12,8

TxPwr Aktuální vysílací výkon. Při dobrých podmínkách lze během hovoru pozorovat snižování vysílacího výkonu mobilního telefonu, na 1800 MHz jsou hodnoty PwrLev o jedničku nižší hodnota TxPwr rovna 0 odpovídá výkonu 1 W – tj. +30 dBm TxPwr

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

dBm

33

31

29

27

25

23

21

19

17

15

13

W

2

1,3

0,8

0,5

0,32

0,2

0,13 0,08 0,05 0,03 0,02

TS – číslo timeslotu – 0 až 7 Hopping - Mobilní i základnová stanice se po každém rámci přelaďuje na jiný kmitočet. Výhodou takového řešení je získání frekvenční diverzity – snížení rušení a snížení vlivu přenosového prostředí (únik v rádiovém kanálu). Jsou tak získány některé výhody rozprostřeného spektra. HSN – Hopping Sequence Number – udává typ pseudonáhodné posloupnosti při hoppingu. MAIO – Mobile Allocation Index offset – označuje kolikátým kanálem z hoppingové řady hoppingová sekvence začíná. Hoppingovou sekvenci je možné postupně odečíst za hovoru na obrazovce 01 – v údaji CH. T3212

Udává dobu mezi jednotlivými hlášeními aktuální polohy (Location Update) v síti, a to v počtu (0-255) šestiminutový intervalů. Hodnota také udává, jak dlouho se má udržet v databázi aktivní informace o poslední poloze konkrétního telefonu. V ČR: O2 120, tj. 12 hodin, T-Mobile 40, tj 4 hodiny a Vodafone 30, což odpovídá 3 hodinám.

BS-PA-MFRM

Udává počet multirámců (multiframe) mezi dvěma vysíláními stejné zprávy mobilnímu telefonu. Umožňuje telefonu synchronizovat se se sítí tak, že až po 90 % času má snížené napájení obvodů a příjem zapíná jen v okamžicích, kdy očekává další zprávu (nekontinuální příjem = Discontinuos Receive = DRX). V ČR: O2 6, T-Mobile 6, Vodafone 5. (údaje r.2000)

DTX

Udává, zda-li je funkční nekontinuální vysílání (Discontinuous Transmission), které šetří baterii a redukuje provoz v síti, neboť v případě, že není přítomen hlasový signál k vysílání, je vysílací části telefonu sníženo napájení.

3



CellID T-Mobile - umístění 84 Praha 6 - Dejvice, náměstí Interbrigády 1 x Jugoslávských Partyzánů 85 Praha 6 - Dejvice, náměstí Interbrigády 1 x Jugoslávských Partyzánů 361-3 Praha 6 - Dejvice, Vítězné náměstí 1 x Dejvická ("Kulaťák") 407-9 Praha 6 - Dejvice, Evropská 15 (hotel DIPLOMAT) 1368 Praha 6 - Bubeneč, Uralská ulice 2920 Praha 6 - Dejvice, Československé armády 820/35 x Vítězné náměstí (všesměrová mikrocela) Více se o umístění základnových stanic dovíte na http://www.gsmweb.cz Více informací k tématu hledejte na internetových stránkách předmětu v bonusech K bodu 2. U vyučujícího si zapůjčíte tři monitorovací telefony se SIM kartami T-Mobile a další monitorovací telefony, do kterých můžete založit SIMkarty dalších operátorů. V tomto bodě provedete proscannování pásma GSM a zjištěné hodnoty zapíšete do následující tabulky. Scannování provedete následujícím způsobem – na stránkách měřicího menu 03 až 05 si opíšete kanály aktivní a sousedních buněk a následně tyto kanály postupně budete zadávat do měřicího menu v módu testu – uzamknutí do jednoho kanálu: /menu/netmonitor/ - display 0112 BTS Test – test input. Po zadání čísla kanálu ještě provedete vypnutí a zapnutí telefonu, PIN kód vám sdělí vyučující. Opíšete potřebné údaje a postupujete stejně dále. Pro zrušení testu – zadáte do pole test input hodnotu 3333. U starších Nokií se číslo kanálu zadává na 33 pozici SIM karty, testovací obrazovka BTS Test se pouze odklepne a provede se vypnutí a zapnutí telefonu. 33 pozice se nalezne například v telefonu Motorola – k zapůjčení na pracovišti – a jejím označením například Test. Zrušení testu se v tomto případě provede opětovným odsouhlasením obrazovky BTS Test. Podle aktuálního statutu na této obrazovce svítí ON nebo OFF v případě nečinnosti testu. Záznam parametrů všech GSM sítí – IDLE režim: 230 01 – T-Mobile CZ CellID LAC CH BSIC RxLev C1 C2

4



V případě času a zájmu si můžete změřit i buňky ostatních operátorů – vyučující vám zapůjčí další telefon, propůjčené telefony prosím neotvírejte. 230 02 – O2 - CZ CellID LAC CH BSIC RxLev C1 C2

230 03 – Vodafone – CZ CellID LAC CH BSIC RxLev C1 C2

Zjistěte prahové úrovně jednotlivých sítí – povolující přihlášení do sítě, spočtěte, o jaký výkon se jedná: RxLevAM = RxL –C1 Operator/pásmo RxLevAM T-Mobile 900 MHz T-Mobile 1800 MHz O2 – 900 MHz O2 – 1800 MHz Vodafone – 900 MHz Vodafone – 1800 MHz Zjistěte hodnoty délky času pro periodický Location Update jednotlivých sítí – obrazovka 08 – parametr T3212 /tim – uvádí čas v hodinách*10, číslo ctr počítá, kolik z této doby již uplynulo. Operátor Location update timer T-Mobile O2 Vodafone

5



K bodu 3. Pomocí telefonů Nokia 1600 označených čísly 1 až 3 proveďte měření v hovorovém režimu sítě TMobile alespoň na třech různých místech v hlavní budově ČVUT – FEL (např. Suterén, 0. - 8. patro, bloky A – D. Pro měření je potřeba provést hovor mezi dvěma telefony. Předložené telefony mají následující telefonní čísla – jsou v uzavřené skupině. 1. 603 209 315 2. 603 209 310 3. 603 209 345 Sledujte také například zpoždění hovorového signálu způsobené digitálním zpracováním. Na každém místě proveďte hovor a zapište hodnoty parametrů dedicated módu – tj. parametry příslušející mobilnímu telefonu a aktivní buňce. Dále zapište údaje o sousedních buňkách (obrazovky 03 až 05) z měření v bodě 2 můžete pak určit jejich totožnost. Parametry jsou popsány v bodě 1. Hopping poznáte podle proměnných čísel kanálu na obrazovce 1, zapište jeho sekvenci. Lokalita 1: ………………………………………………………………… Aktivní buňka CellID CH RxLev TxPwr TS TA Hopping MAIO HSN RXQual Hopping seq. sousedi CH BSIC RX_Lev

Lokalita – 2: ………………………………………………………………… Aktivní buňka CellID CH RxLev TxPwr TS TA Hopping MAIO HSN RXQual Hopping seq.

6



sousedi CH BSIC RX_Lev

Lokalita – 3: ………………………………………………………………… Aktivní buňka CellID CH RxLev TxPwr TS TA Hopping MAIO HSN RXQual Hopping seq. sousedi CH BSIC RX_Lev

Lokalita – 4: ………………………………………………………………… Aktivní buňka CellID CH RxLev TxPwr TS TA Hopping MAIO HSN RXQual Hopping seq. sousedi CH BSIC RX_Lev

7



Lokalita – 5: ………………………………………………………………… Aktivní buňka CellID CH RxLev TxPwr TS TA Hopping MAIO HSN RXQual Hopping seq. CH BSIC RX_Lev

8

Mobilní telefony Nokia 1600, Nokia 6150, 6130 a 6230i, Motorola T260 s aktivovaným servisním netmonitorovacím menu a SIM karty T-Mobile

Recommend Documents