+ All Categories
Home > Documents > TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

Date post: 18-Nov-2014
Category:
Upload: manojkumar2010
View: 2,690 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
42
TEMS Investigation for GSM INDEX 1) Understanding Signalling Channel Coding a) Channel Coding of Speech Signal b) Interleaving c) Silence Descriptor (SID Frame) d) Full and Sub Values (Rx Qual, BER, FERDTX Downlink Rate) 2) Starting TEMS Investigation GSM a) User Interface b) Connecting External Equipments c) Recording Functions d) Loading Maps e) Presentation Windows i. Radio Parameters ii. Current Channel f) Signalling Window g) System Information (Type 1 – Type 8) h) Call Assignment Mobile Originating Call / Mobile Terminating Call Location Update Disconnect Handovers 3) Analysis of Drive Test data a) Export Logfile b) Setup Settings c) Map Info Conversion d) Create Thematic Map Additional Signaling a) Signaling Layer 3 1) Connection Management sub layer i. Call Control ii. Short Message Service Support iii. Supplementary Services Support 2) Mobility Management sub layer i. Registration messages ii. Security messages iii. Connection Management messages 3) Radio Resource Management b) Signaling Layer 2 c) Signaling Layer 1
Transcript
Page 1: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

TEMS Investigation for GSM  

  INDEX  1) Understanding Signalling Channel Coding 

a) Channel Coding of Speech Signal b) Interleaving c) Silence Descriptor (SID Frame) d) Full and Sub Values (Rx Qual, BER, FERDTX Downlink Rate) 

 2) Starting TEMS Investigation GSM 

a) User Interface b) Connecting External Equipments c) Recording Functions d) Loading Maps e) Presentation Windows 

i. Radio Parameters ii. Current Channel 

f) Signalling Window g) System Information (Type 1 – Type 8) h) Call Assignment 

Mobile Originating Call / Mobile Terminating Call  Location Update  Disconnect  Handovers 

3) Analysis of Drive Test data a) Export Logfile b) Setup Settings c) Map Info Conversion d) Create Thematic Map 

 Additional 

Signaling a) Signaling Layer 3 

1) Connection Management sub layer i. Call Control ii. Short Message Service Support iii. Supplementary Services Support 

2) Mobility Management sub layer i. Registration messages ii. Security messages iii. Connection Management messages 

3) Radio Resource Management  b) Signaling Layer 2 c) Signaling Layer 1 

Page 2: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

Signaling Channel Coding  

Channel coding of Speech signal  

1) First speech is sampled and segmented into blocks of 20 ms 2) Then it is compressed in speech coder to consist 260 bits. 3) 260 bits divided into three different classes 

a) Very Important bits (50 bits)  b) Important bits (132 bits) c) Not so important bits (78 bits) 

   

               

 Channel coding (Full Rate Traffic Speech Signal) 

 After Channel coder, 456 Output bits are Interleaved and segmented into Bursts, these are send over air Interface. At receiver end Channel decoder will transform 456 bits to 260 bits, these will pass through speech decoder and output of 20ms speech signal will be retrieved  Channel Coder   456 Output bits  (Interleaved and segmented into Bursts)                        Air Interface (456 Bits)  20 ms Speech      Speech Decoder        260 Bits        Channel Decoder    

     

Page 3: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

Channel Coding (Signalling): All Information bits are protected by FIRE code for error detection and all information bits are convolution coded.  

  

Channel coding of signaling on Control channels   1) Now both speech and signaling frames are in 456 bits / frame. 2) 456 bits are split into 8 parts = 57 bits each 

 456 bits 

 57  57  57  57  57  57  57  57 

 Burst:   Data Stream transmitted in one time slot   A normal burst can contain 2 Blocks of 57 bits  TAIL(3)  DATA(57)  FACCH 

FLAG(1) TSC(26)  FACCH 

FLAG(1) DATA(57)  TAIL(3)  GUARD 

(8.25)  Interleaving  Speech is interleaved over 8 half bursts; SACHCH is interleaved over 4 whole bursts.   

E.g. a to z is speech frames and ‘A’ is a SACCH block as shown in the figure  Half part of ‘a’ speech frame is transmitted over previous SACCH multiframe  ‘z’ frame will be finished on next SACCH frame. 

 

Page 4: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

  a b 

a b 

a b 

a b 

b c 

b c 

b c 

b c 

c d 

c d 

c d 

c d 

AA 

de 

de 

de 

de 

ef 

ef 

e f 

e f 

f g 

f g 

f g 

f g 

II 

g h 

g h 

g h 

g h 

h i 

h i 

h i 

h i 

i j 

i j 

i j 

i j 

AA 

j k 

j k 

j k 

j k 

kl 

kl 

k l 

k l 

l m 

L m 

l m 

l m 

II 

m n 

m n 

m n 

m n 

n o 

n o 

n o 

n o 

o p 

op 

op 

op 

AA 

pq 

pq 

pq 

pq 

qr 

qr 

q r 

q r 

r s 

R s 

r s 

r s 

II 

s t 

s t 

s t 

s t 

t u 

t u 

t u 

t u 

u v 

uv 

uv 

uv 

AA 

vx 

vx 

vx 

vx 

xy 

xy 

x y 

x y 

y z 

y z 

y z 

y z 

II 

 SPEECH FRAME Mapping on SACCH (4 x 26 TCH multi Frame)   fig: (SF1) 

  Four SACCH time slot = SACCH Block (contains system information BS   MS, measurement report on Uplink channel)  

IDLE time slots used for searching SCH (synchronization channel) burst on Neighboring cells holding the timing and BSIC value of the cell 

.      Now each burst lasts 0.577 ms (exactly 15/26 ms) and thus eight bursts last 4.615 ms     0.577 ms                                                                 4.615 ms 

                             1 Time slot   8 time Slots for 8 users        

1 SACCH period = 4.615 x 104 bursts      (4X26 =104 BURSTS)        = 480 ms 

  

Silence Descriptor (SID frame): as shown in the figure n half bursts are silence descriptor frame 

It is used when DTX (Discontinuous Transmission) is active and it contains parameters representing background noise on the microphone. 

VAD (voice activity detector) continuously monitor each speech frame containing 20 ms of speech. 

If VAD finds a silent frame, it analyzes background noise in speech frame and creates a SID frame which will replace the original silent speech frame. 

As long as VAD does not detect any speech, one SID frame per SACCH multiframe will be sent.  

  FULL and SUB values FULL values are based on all frames on SACCH multiframe whether they are transmitted from BS or not  

If DTX is used on DL the FULL value is invalid in that period and will give high BER, because they include bit error measurements in that period where nothing has been sent.   SUB value is based on mandatory frames (always must be transmitted) on SACCH multiframe. “SACCH Block ‘A’ bursts, and SID frame ‘n’ bursts” as shown in fig SF1   

Page 5: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

RX Qual:  Value: 0 to 7 

    Each value corresponds to estimated number of bit errors in number of bursts.  

RX Qual                                                BER (Bit error rate) qua 0   (BER < 0.2%) qua 1  (BER 0.2 ‐ 0.4%) qua 2  (BER 0.4 ‐ 0.8%) qua 3  (BER 0.8 ‐ 1.6%) qua 4  (BER 1.6 ‐ 3.2%) qua 5  (BER 3.2 ‐ 6.4%) qua 6  (BER 6.4 ‐ 12.8%) qua 7  (BER >12.8%0) 

 BER is calculated over four 26 Multiframes (1 SACCH Multiframe), on each TCH block (8/2 = 4 TCH bursts) and on SACCH block (4 SACCH bursts).  

For each TCH block 378 class1 bits are used  (50(Most Imp bits) + 3 (CRC) + 132 Important bits + 4 tail bits) x (coded @ 1/2)  

SACCH block 456 bits are used.  If TCH block is replaced by FACCH message, instead of 378, 456 bits are used 

  Number of TCH bits= (No of 26 Multiframes) x (No of TCH blocks per 26 Multiframes) x 

(No of bits per TCH blocks)        = (4 x 6 x 378)       i.e. (4 x 6 x 378) + 456) = 9528 bits on each SACCH multiframe if TCH channel  

and 3 x 456 = 1368 bits if SDCCH channel   

BER (Bit Error Rate): ‐ After Channel decoder decoded 456 bit block, it is coded again and compare with 456 bits Input and the number of bits that differ in comparing both blocks results in BER. (Bit errors are accumulated in BER sum for each SACCH Multiframe; this bit error SUM is 

divided total number of bits per SACCH Multiframe and classified (0‐7)).     

FER (Frame Erasure Rate) {0 to 100%}: ‐  FER is based on number of blocks that have been discarded due to error in CRC (Cyclic redundancy check: ‐ (Protects 50 most important bits)) 

 FER(%) = (No. of Blocks with incorrect CRC / Total No of Blocks) x 100 

  FER Full Total number of blocks on full rate TCH channel = 24 TCH + 1 SACCH = 25 Blocks 

 FER Full (%) = (No of blocks with incorrect CRC / 25) x 100 

 

Page 6: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

a b 

a b 

a b 

a b 

b c 

b c 

b c 

b c 

c d 

c d 

c d 

c d 

AA 

de 

de 

de 

de 

ef 

ef 

e f 

e f 

f g 

f g 

f g 

f g 

II 

g h 

g h 

g h 

g h 

h i 

h i 

h i 

h i 

i j 

i j 

i j 

i j 

AA 

j k 

j k 

j k 

j k 

kl 

kl 

k l 

k l 

l m 

L m 

l m 

l m 

II 

m n 

m n 

m n 

m n 

n o 

n o 

n o 

n o 

o p 

op 

op 

op 

AA 

pq 

pq 

pq 

pq 

qr 

qr 

q r 

q r 

r s 

R s 

r s 

r s 

II 

s t 

s t 

s t 

s t 

t u 

t u 

t u 

t u 

u v 

uv 

uv 

uv 

AA 

vx 

vx 

vx 

vx 

xy 

xy 

x y 

x y 

y z 

y z 

y z 

y z 

II 

E.g. FER 1 As shown in fig ‘f’, ‘i’, ‘k’ frames have incorrect CRC. 

FER Full (%) = (3 / 25) x 100 = 12%   a b 

a b 

a b 

a b 

b c 

b c 

b c 

b c 

c d 

c d 

c d 

c d 

AA 

de 

de 

de 

de 

ef 

ef 

e f 

e f 

f g 

f g 

f g 

f g 

II 

g h 

g h 

g h 

g h 

h i 

h i 

h i 

h i 

i j 

i j 

i j 

i j 

AA 

j k 

j k 

j k 

j k 

kl 

kl 

k l 

k l 

l m 

L m 

l m 

l m 

II 

m n 

m n 

m n 

m n 

n o 

n o 

n o 

n o 

o p 

op 

op 

op 

AA 

pq 

pq 

pq 

pq 

qr 

qr 

q r 

q r 

r s 

R s 

r s 

r s 

II 

s t 

s t 

s t 

s t 

t u 

t u 

t u 

t u 

u v 

uv 

uv 

uv 

AA 

vx 

vx 

vx 

vx 

xy 

xy 

x y 

x y 

y z 

y z 

y z 

y z 

II 

E.g. FER 2 If ‘f’, ‘i’, ‘k’ and ‘A’ frames have incorrect CRC 

FER Full = (4 / 25) x 100 = 16%  

FER SUB Total number of mandatory blocks on full rate TCH Channel = 1TCH + 1 SACCH = 2 Blocks In e.g. FER 2. as shown in the figure If ‘f’, ‘i’, ‘k’ and ‘A’ frames have incorrect CRC  FER SUB only counts SACCH (‘A’) and SID (‘n’) frames. So there is an error in ‘A’ but there is no error in ‘n’  

FER SUB = (1 / 2) x 100 = 50%  

DTX Downlink Rate: This Indicates that how many TCH frames were not sent to MS during last SACCH multiframe, this vary from 0 to 96% Can never be 100% because frame containing SID information must be sent for each SACCH multiframe.  

DTX DL Rate (%) = (No of silent blocks / total No of Blocks) x 100  Each SACCH Multiframe has 24 TCH frames, so total No of blocks = 24  It is an Indication whether DTX DL is used in GSM Networks as there is no parameter in GSM to tell mobile if DTX DL is used or not   If DTX rate is very high for whole period of time during a call there could be a silent call problem in the network 

Page 7: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

Any problem with silent call located before the voice activity detector (VAD) in the Transcoder unit (TRAU) in Base station subsystem (BSS) can be found using DTX DL rate information element.   

Page 8: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

STARTING TEMS INVESTIGATION  TEMS Investigation is an air interface test tool for real‐time diagnostics. You can monitor voice channels as well as data transfer over GPRS, circuits witched (CSD) or high‐speed circuit‐switched (HSCSD) connections.  Starting TEMS Investigation  Choose Start −> Programs −> TEMS Products −> TEMS Investigation GSM.      

User Interface  Workspace and Worksheets This will store window settings in your working session 

Toolbars To access the central Functions 

Navigator To open presentation windows, Threshold values there presentation colors can be changed from here  

Menu  Status This will display symbols and short messages which indicate the current status of the application 

                  

Page 9: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

Connecting External Equipments Semi‐Automatic Enabling: Using the Identify Equipment Function 

  Connect the TEMS mobile station to a COM port. 

  Identify Equipment: application starts to scan the selected COM ports for external devices 

For TEMS mobiles, TEMS and DATA cables are detected as separate units 

The TEMS cable will be designated by “MSn” and the DATA cable by “DCn”, where “n” is always identical for the two cables connected to the same mobile. Scanners are named “MSn” and GPS units “PSn”. The detected devices are automatically enabled, but not connected; this state is indicated by a red‐light symbol to the left of each device 

Manual Enabling: Adding One Device at a Time Select Add Equipment

Select the correct COM port Select the type of external device

R520m” for the TEMS cable, and choose “R520m Data Cable” for the DATA cable. The two cables will be treated as different devices in TEMS Investigation.

Page 10: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

Connecting External Equipment

Connect the Equipment

Connect All the Connections

Disconnecting External Equipment

Disconnect Connection

Disconnect all Connections

RECORDING LOGFILES

Start recording

Mention the path to store the recorded logfile.

Recording functions

File marks are text strings which can be inserted manually in a logfile to mention the special event noticed during drive Test and that can be easily find out while replaying the Log Files.  

Page 11: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

LOADING MAPS IN TEMS   

1. Open the MAP window and click OPEN MAP       

2. Select the Map Info File from the respective location.              

3. Select MapInfo site and cell file  

4. Select layer control for making changes in visibility of the selected MapInfo files.   

Page 12: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

Presentation Window We can select many more windows like AMR parameter windows, MAP on GSM window according to our need and convenience.

   Serving + Neighbors     Current Channel     Line Chart  Radio Parameters 

Serving + Neighbors: ‐  Shows  BSIC, ARFCN  and RxLev  for  the  serving  cell  and  its  neighboring  cells, with  the serving cell at  the  top and  the neighbors below  it,  sorted by signal  strength  in descending order. 

  DEDICATED MODE

Page 13: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

Cell Name   : Cell site Describes in cell file. 

ARFCN: (Allocated radio frequency channel)  BSIC   : Base Station Identification code.  RxLev   : Receiving Level in dBm. 

  C1 & C2   : Cell path loss parameter and cell reselection parameter. (In idle mode).   C31 & C32   : GPRS signal strength threshold and GPRS cell ranking criterion. Valid    

in both packet idle and packet dedicated mode.  IDLE MODE 

C1:   PATHLOSS PARAMETER  

Radio Criteria C1 = (A ‐ Max (B, 0))  

A     = Received Level Average ‐ p1 B     = p2 ‐ Maximum RF Power of the Mobile Station p1   = rxLevelAccessMin p2   = msTxPowerMaxCCH  

 

C2:   CELL RESELECTION PARAMETER  C2 = C1 + cellReselectOffset ‐ temporaryOffset x H(penaltyTime‐T) when penaltyTime≠640 

Or C2 = C1 ‐ cellReselectOffset when penaltyTime=640 

H(x)  =1 when x>=0  H(x)  =0 when x<0 

Page 14: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

RADIO PARAMETERS

Gives the status of the radio link (current BCCH, signal strength, FER(Frame Erasure Rate), BER (Bit Error Rate), SQI (speech quality Index), DTX (Discontinuous Transmission), TA (Timing Advance).

RX LEV  :  Channel RxLev (dBm)                   (–120 . . . –10dBm)  Measured signal strength level for current channel. 

 RX QUAL  : Voice quality measured on BER  (0 . . . 7) 

 FER   : Frame Erasure Rate  

(Percentage of frames being dropped due to high number of non‐corrected bit errors in the frame).  

   BER Actual   : (Number of bit errors / Number of bits transmitted)   

 SQI     : Speech Quality Index.  

  SQI updated at 0.5 s intervals. Computed on basis of BER and FER.   

MS Power Control Level:  Power control (0 to 8) depending upon network design.  E.g. 0 means no power control, 1 means level that is defined by operator viz. 2 dBm  

 DTX     : Discontinuous transmission (DTX)  

Radio transmitter switched off during speech pauses. It reduces the power consumption of the transmitter & decreases overall interference level on the radio channels affecting the capacity of the network.. 

 TA     : Timing Advance. 

Base station calculates from access bursts and sends to the mobile station (MS) enabling the MS to advance the timing of its transmissions to the BS so as to compensate for propagation delay.  

Page 15: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

CURRENT CHANNEL                   

Time    : System time of computer.  

Cell name  : Displays name of serving sector (from cell file that is loaded in TEMS).  

CGI     : Cell Global Identity  Unique for every sector of the site.   CGI = MCC + MNC + LAC + CI. 

         MCC  : Mobile Country Code 0 – 999 (e.g. 404 India),  MNC  : Mobile Network Code 0 – 99 (e.g. 98)  LAC   : Location Area Code 0 ‐65535 (e.g. 5129)  CI  : Cell Identity 0 – 65535 (e.g. 2723). 

 Cell GPRS Support:  Sector GPRS enable or not. (Yes / No). 

 Band     : Freq. Band mobile is operating e.g. GSM 900/ 1800. 

 BCCH ARFCN  : Broad Cast Channel – Allocated Radio Frequency Channel. 

 TCH ARFCN  : Traffic Channel (Frequency).  

 BSIC     : (Base Station Identity Code)       

BSIC = NCC (Network Color Code 0‐7) + BCC (Base Station Color Code 0‐7)   Time slot  : Current TCH. (Time slot number of TRX). 

  

Page 16: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

Channel Type  : Current Channel of mobile   E.g. BCCH / SDCCH/8 + SACCH/C8 or CBCH / TCH/F +FACCH/F +SACCH/F. 

 Channel Mode  : Mode of coding (e.g. Speech Full Rate or Half Rate). 

 Speech Codec  :  

FR   = Full Rate,  HR   = Half Rate &  EFR   = Enhanced Full Rate. 

 Ciphering Algorithm  : Ciphering algorithm used by the system ‐ Security  

E.g. Cipher by A5/2.  

Sub Channel Number  : SDCCH of MS out of 8 available. E.g. = 2.  

Hopping Channel  :  Hopping available or not on particular Sector. (Yes or No)  

Hopping Frequencies   : Displays no. of frequencies allotted for hoping, particular sector. MA (Mobile Allocation) List.  

 Mobile Allocation Index Offset (MAIO):  

Number which tells from which frequency from given MA list of a sector hopping is to be started.  E.g. 0 Hoping will start from first frequency. 

 Hopping Sequence Number (HSN):  

Hopping Sequence of frequencies (from the MA List). (0 – 63).    0   : Cyclic Hopping  

1 – 63  : Random hopping sequences.      

                

Page 17: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

SIGNALLING WINDOW  In signaling our main concern is of Layer 3 messages  

 

System Information  Information about the network which MS need to communicate with the network.  System information messages are continuously sent on the BCCH and SACCH by the BTS to all idle (BCCH) and active (SACCH) mobiles in a cell. 

 System Information 1. Cell channel description     RACH control parameters 

 2. Neighbor cells description     NCC permitted     RACH control parameters     Abis. Neighbor cells description (extension)     RACH control parameters 

    Ater. Additional multiband information    Neighbor cells description (other bands) 

  

Page 18: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

3. Location area identification     Cell identity     Control channel description     Cell options     Cell selection parameters     RACH control parameters     SI 3 rest octets 

 4. Location area identification     Cell selection parameters     RACH control parameters     CBCH channel description     CBCH mobile allocation     SI 4 rest octets 

 5. Neighbor cells description 

     Abis Neighbor cells description (extension) 

     Ater Additional multiband information     Neighbor cells description (other bands) 

 6. Location area identification     Cell identity     Cell options     NCC permitted 

 7. SI 7 rest octets 

 8. SI 8 rest octets 

 9. Packet data information 

  

1) System Information Type 1  

  In frequency hopping MS needs to know which frequency band to use and which frequencies within the band to be use during hopping. This information is provided in the cell channel description information element sent in system information type 1.   Information about how the MS should perform to access the system is also provided.  

Cell Channel Description MS is informed about frequencies that are used in the cell.  

 GSM 900: ‐ “bit map 0” format is used Information element is divided into two parts: 

 

Page 19: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

CA NO: ‐ Cell allocation number shows which band is used.  CA‐NO =  0; GM 900 CA‐NO =  1; E‐GSM  CA‐NO =  2; GSM 1800. 

 CA ARFCN: ‐ Absolute radio frequency channel number for all frequencies used in the cell.  A 124 bits bit map is used. A bit set to 1 indicates that the frequency with that number is used in the cell. 

 GSM 1800 and GSM 1900: ‐ Several different formats can be used, Information element is divided into two parts 

 FORMAT ID: ‐ Indicates format of the information element.  Second part of the information element represents the frequencies through special encoding schemes 

  RACH Control Parameters 

 2) System Information Type 2 

 List of BCCH frequencies used in the neighboring cells.  The MS needs this information because it must listen to the system information in the neighboring cells occasionally.  The MS also uses this list of frequencies when measuring the signal strength of neighboring cells. The MS is also informed which PLMN Network Color Codes (NCC) it may monitor.  

 Neighbor Cells Description: ‐ Denote frequencies of the BCCH carriers to be monitored by the MSs in the cell.   

3) System Information Type 3  The MS must know the current location area’s identity because a change in location area means that the MS must update the network. In order to calculate its paging group, the MS needs specific parameters contained in the control channel description. The description also informs the MS about periodic registration and it informs MS if it should inform the system when it is about to enter the idle mode. When the MS is in idle mode, it decides by itself which cells to camp on. Information needed by the MS for cell selection and reselection is also broadcast in system information type 3.     

Page 20: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

4) System Information Type 4  (Cell broadcast Function:  Allows broadcasting short messages to all MSs in one or more cells). In system information type 4, MSs are informed if the cell broadcast function is used in this cell and on what frequency the CBCH is found. The LAI, the cell selection parameters, the RACH control parameters and rest octets also included in type 4 message.  

5) System Information Type 5  When MS in busy mode, SACCH is activated.  On the uplink, the MS sends measurement reports, and on the downlink the network sends output power and TA for the MS to use. Also MS receives information about the frequencies used as BCCH carriers in neighboring cells on SACCH. Signal strength of these frequencies are monitored and reported in the measurement report for handover purposes.   Frequencies in the neighbor cells description given here may differ from those sent in system information type 2.   Active mode: MS measures on a reduced number of BCCH frequencies in order to improve the accuracy of the measurements. In  Idle mode: MS measures on a greater number of frequencies to reduce the time required to establish contact with the network after power on. This time reduction occurs only if the idle BA list was stored at the previous power off.  

6) System Information Type 6  In active mode, MS needs to know if the LAI changes If LAI changes the MS has to do location updating when the call is released.  If MS changes between cells (within the location area) where RLINKT or DTX conditions differ the new cell options must be reported to the MS.  LMN permitted is also included in the system information type 6.  

7) System Information Type 7  System information type 7 is optionally sent on BCCH extended if system information type 4 does not contain all information needed for cell reselection.  

8) System Information Type 8  System information type 8 is optionally sent on BCCH extended if system information type 4 does not contain all information needed for cell reselection.    

Page 21: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

Call Assignment  

Call assignment takes place when a Mobile Station makes a call (Mobile Originating Call) or receives a call (Mobile Terminating Call).  

1) Mobile Originating Call  

              

          

   

Mobile Originating a Call            

Page 22: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

Mobile Terminating a Call                          

Mobile Originating a Call 

2) Location Update  

The MSC needs to know under which location area the Mobile Station can be reached and Location Area Information is needed for the paging made by the BTS. 

                

Page 23: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

    

3) Disconnect When the Mobile Station or the Network want to finish a call for some reason 

a) Network Initiated   

          

b) Mobile Station Initiated  

           

4) Handovers Different protocols are for different handover processes, e.g. in synchronized handover, no timing advance information is needed. This decreases the protocol so that no physical information needs to be sent.  

a) Synchronized Handover              

Page 24: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

b) Non‐Synchronized Handover  

            

c) Handover Failure                   

Page 25: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

Analysis of the Drive Test Data   

1. EXPORT LOGFILES: Export the Log Files to and conversion to .tab format   

                   Select the Format of the file as Map info Tab-file; as shown in the figure     2) Change the Setup Settings for MapInfo Tab‐file 

                 Select the Information Elements from the available Information Elements in the desired Technology (GSM) e.g. ARFCN‐BCCH, Rx Lev Full, Rx Lev Sub, Rx Qual Full Rx Qual Sub, Speech Quality Index (SQI)  You can also save the Selected Information Elements settings (.mex format). 

Page 26: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

Now select the Input files (you can select more then one files all together)  Select the Output directory where you want to save the Output  Name of the Output file will be from Prefix and Suffix 

               

Now Start the procedure for exporting the Log file   

                    As the Export is done successfully the export Results will be displayed as shown in the fig  

Page 27: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

3) Open the Map‐Info Converted Log Files into Map Info Tool                      

Create Thematic Map:  Select Map ‐ > Create Thematic Map 

      You can select different types according to your requirement E.g. Ranges, Bar Chart, Pie Charts, Graduated, Dot Density, Individual, Grids.  

                   

E.g. if we have selected Rages in this Example for Rx Level 

Page 28: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

                  E.g. Field: RxLev Sub  You can modify the Rages, Style and Legends according to your requirement, as shown in the figure the Ranges and Style are modified                      

Customizing Range and Style      

Page 29: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

                      

Rx Level SUB (defined as Range)  Similarly according to the requirement the Thematic Map can be drawn, E.g. for ARFCN (BCCH), we have to take the Individual Values not the Ranges as we have taken for RxLev                         

ARFCN (BCCH) (defined as Individual) 

Page 30: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

REPORT GENERATION IN TEMS INVESTIGATION  

Go to   Log File ‐ > Report Generator 

Or select         

                

 Report Wizard will get open  

Add the Log files from there respective locations  Select the Output directory 

  

 

Page 31: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

You can change the Report Properties as per your requirements, as shown in the figure for Call Events and Threshold Values                 Select Finish for completing the Task   

           

The Statistics Report will be generated in the Output directory defined  Open the index File from Statistics Report Directory as shown in the figure.   

Page 32: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

 

  TEMS™ Investigation GSM 4.1.1 

   Report No ___________________ Date  2007‐04‐06  Time 12:56  Prepared by ___________________ 

 Logfile information 

#[Index]  Log files  HW[MS1]  HW[MS2]  GPS 

1  idle8.log  T68i R1F  ‐  YES 

2  idle9.log  T68i R1F  ‐  YES 

3  mo_mt_sms_1.log  T68i R1F  ‐  YES 

4  mo_mt_sms_2.log  T68i R1F  ‐  YES 

5  mo_mt_sms_3.log  T68i R1F  ‐  YES 

6  ded.log  T68i R1F  ‐  YES 

7  ded1.log  T68i R1F  ‐  YES 

8  ded2.log  T68i R1F  ‐  YES 

9  ded3.log  T68i R1F  ‐  YES 

10  ded4.log  T68i R1F  ‐  YES 

11  ded5.log  T68i R1F  ‐  YES 

12  ded6.log  T68i R1F  ‐  YES 

13  ho.log  T68i R1F  ‐  YES 

14  ho_1.log  T68i R1F  ‐  YES 

15  idle.log  T68i R1F  ‐  YES 

16  idle1.log  T68i R1F  ‐  YES 

17  idle2.log  T68i R1F  ‐  YES 

18  idle3.log  T68i R1F  ‐  YES 

19  idle4.log  T68i R1F  ‐  YES 

20  idle5.log  T68i R1F  ‐  YES 

21  idle6.log  T68i R1F  ‐  YES 

22  idle7.log  T68i R1F  ‐  YES 

  Total duration: 01:08:27.67        

Active MS 

MS1 

DC1 

MS2 

DC2 

Page 33: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

 

Information Element  Range  % of meas. 

#[no. of] 

Average duration (hh:mm:ss) 

#Cell  #Log 

DTX Rate DL  > 80  9.4  101  00:00:01.94  ‐  3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ,10 ,11 ,12 ,14 

DTX Rate DL  > 1  20.4  260  00:00:01.59  ‐  3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ,10 ,11 ,12 ,13 ,14 

FER Actual (%) 

> 8  7.7  125  00:00:01.09  ‐  6 ,7 ,8 ,9 ,10 ,11 ,12 ,13 ,14 

FER Actual (%) 

> 4  9.0  140  00:00:01.12  ‐  6 ,7 ,8 ,9 ,10 ,11 ,12 ,13 ,14 

FER Full (%)  > 8  18.7  211  00:00:01.73  ‐  3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ,10 ,11 ,12 ,14 

FER Full (%)  > 4  21.2  260  00:00:01.60  ‐  3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ,10 ,11 ,12 ,13 ,14 

FER Sub (%)  > 51  1.8  37  00:00:00.86  ‐  6 ,8 ,9 ,11 

FER Sub (%)  > 1  5.9  131  00:00:00.80  ‐  6 ,7 ,8 ,9 ,10 ,11 ,12 ,13 ,14 

MS Power Control Level 

> 10  ‐  0  ‐  ‐  ‐ 

MS Power Control Level 

> 20  ‐  0  ‐  ‐  ‐ 

RxLev Full (dBm) 

< ‐95  3.5  47  00:00:01.96  ‐  5 ,6 ,8 ,9 ,10 ,11 ,12 ,13 ,15 

RxLev Full (dBm) 

< ‐105  0.1  5  00:00:00.79  ‐  9 ,11 

RxQual Full  > 5  27.6  293  00:00:02.38  ‐  1 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ,10 ,11 ,12 ,13 ,14 ,15 ,20 ,21 ,22 

RxQual Full  > 2  42.6  401  00:00:02.61  ‐ 1 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ,10 ,11 ,12 ,13 ,14 ,15 ,18 ,19 ,20 ,21 ,22 

RxQual Sub  > 5  8.6  211  00:00:01.24  ‐  1 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ,10 ,11 ,12 ,14 ,15 ,19 ,20 ,22 

RxQual Sub  > 2  19.5  343  00:00:01.52  ‐  1 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ,10 ,11 ,12 ,14 ,15 ,19 ,20 ,22 

SQI  < 4  9.9  53  00:00:03.08  ‐  6 ,7 ,8 ,9 ,10 ,11 ,12 

SQI  < 16  24.7  84  00:00:04.84  ‐  6 ,7 ,8 ,9 ,10 ,11 ,12 ,13 ,14 

TA  > 50  ‐  0  ‐  ‐  ‐ 

TA  > 38  ‐  0  ‐  ‐  ‐ 

Thresholds 

Page 34: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

Events   Event  #[no.of]  Relationship  #Cell  #Log 

Blocked Call  91  ‐  ‐  3 ,4 ,5 ,6 ,21 

Call Attempt  96  ‐  ‐  3 ,4 ,5 ,6 ,8 ,21 

Call Setup  93  ‐  ‐  3 ,4 ,5 ,8 ,9 ,10 ,12 ,13 ,21 

Dropped Call  1  ‐  ‐  6 

GPRS Attach Failure  0  ‐  ‐  ‐ 

GPRS PDP Context Activation 

0  ‐  ‐  ‐ 

GPRS PDP Context Activation Failure 

0  ‐  ‐  ‐ 

GPRS Authentication Failure  0  ‐  ‐  ‐ 

GPRS Routing Area Update 

0  ‐  ‐  ‐ 

GPRS Routing Area Update Failure 

0  ‐  ‐  ‐ 

Handover (Intracell)  28  ‐  ‐  6 ,8 ,9 ,10 ,11 

Handover  56  ‐  ‐  6 ,7 ,8 ,9 ,10 ,11 ,12 ,13 ,14 

Handover Failure  3  ‐  ‐  6 ,9 

Ping Timeout  0  ‐  ‐  ‐ 

RAS Error  0  ‐  ‐  ‐ 

Session Error  0  ‐  ‐  ‐ 

   As shown in the above Stats we can easily find out that which are the Log Files where particular Even had have happened. E.g.    Blocked Call: log file 3, 4, 5, 6 and 21 

Dropped Call: log file 6  We can replay these Log files and can find out the reason for the same by studying the Radio Parameters at that particular event.       

Page 35: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

Distribution graphs of all log files 

Page 36: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks
Page 37: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks
Page 38: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

Additional

SIGNALING                         

Radio Interface Protocol Structure   SIGNALING LAYER 3  Layer 3 provides the Mobile Network Signaling (MNS) service to the user application.  It Includes 

Functions to establish, maintain and terminate circuit switched connections across a GSM PLMN and other networks to which the PLMN is connected. 

Supporting functions for supplementary services and short message service control.  Functions for mobility management and radio resource management. 

 Protocol control entities exist in the three sub layers: 

• Connection Management (CM) sub layer • Mobility Management (MM) sub layer • Radio Resource management (RR) sub layer 

 The RR functions reside mainly in the BSC, although some RR functions may reside in the MSC. In the BTS, most of the RR messages are handled as transparent messages.   

Page 39: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

               

Um layer 3, distribution of signaling functions  

CONNECTION MANAGEMENT  CM sub layer contains functions for: 

Call Control and call related supplementary services management (CC).  Short Message Service (SMS).  Non call related Supplementary Services management (SS). 

  Call Control Call Control signaling procedures are described as: 

Call establishment procedures  Procedures during the active state  Call clearing  Miscellaneous procedures 

  Short Message Service Support (SMS): It comprises of 

Short Message Control (SMC) Short Message Control Protocol (SMCP): Peer control for transfer short messages between MS and MSC 

  Supplementary Services support (SS) Not related to a specific call. E.g. registration of call forwarding on no reply or call waiting. 

  MOBILITY MANAGEMENT  

Registration messages:  IMSI detach indication  Location updating accept  Location updating reject  Location updating request 

  Security messages: 

Page 40: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

Authentication reject  Authentication request  Authentication response  Identity request  Identity response  TMSI reallocation command  TMSI reallocation complete 

  Connection management messages: 

CM service accept  CM service reject  CM service abort  CM service request  CM reestablishment request  Abort  Miscellaneous message:  MM status 

  RADIO RESOURCE MANAGEMENT  The RR sublayer receives service from layer 2 and gives service to the MM sublayer. In addition, RR communicates directly with layer 1 for exchange of information related to measurement control and channel management.  The general purpose of the RR procedures is to establish, maintain and release a RR connection between the MS and the network. This includes handover procedures, cell selection at power on and in idle mode, recovery from lack of coverage in idle mode as well as cell re‐selection in busy mode.  

Channel establishment messages:  Ciphering messages:  Handover messages:  Channel release messages:  Paging messages:  System information messages:  Miscellaneous messages: 

           

 

Page 41: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

SIGNALING LAYER 2  Link Access Procedures on  the Dm  channel  (LAPDm)  is  the  layer 2 protocol used  to  convey signaling information between layer 3 entities across the radio interface, using the Dm channel.  Dm  channel  refers  to  the control  channels.  Includes broadcast,  common or dedicated  control channels.  LAPDm  is a protocol that operates at the data  link  layer of the OSI structure. Its purpose  is to provide  a  reliable  signaling  link.  It  receives  services  from  the  physical  layer  and  provides services to layer 3.  LAPDm is based on the ISDN protocol LAPD, which is used on the Abis interface.   Two types of operation on the data link are supported by LAPDm.   

1. Unacknowledged operation 2. Acknowledged (or multiple frame) operation 

 UNACKNOWLEDGED OPERATION Messages  that need not be acknowledged are sent  in Unnumbered  Information  (UI) frames. This means that there is no flow control or error recovery mechanism defined. 

 ACKNOWLEDGED (MULTIPLE FRAME) OPERATION When  an  answer  or  acceptance  is  required,  operation  in  acknowledged  mode  is applied. Acknowledged mode is applicable on dedicated control channels only.  Layer 3 messages are sent in numbered I frames. In this case, a number of consecutive I frames  (a window) can be sent before an acknowledgment  is  required. However,  for LAPDm  the  size  of  the  window  is  one,  which  means  that  each  frame  must  be acknowledged before the next one is sent.    

  

Page 42: TEMS Investigation (GSM) ADA Cellworks

SIGNALING LAYER 1  

The signaling layer 1, also called the physical layer, represents the functions required to transfer the bits over the physical channels, on the radio medium.  In addition to signaling layer 2, layer 1 interfaces other functional units, such as speech coder and terminal adapters, for the support of traffic channels.  


Recommended