移动运营商无线基站监测探讨

0 前言

为了建立、健全无线电台站数据管理的工作规则和长效机制，保障国家无线电通信和信息安全，按照信产部无线电管理局的统一部署，山西省无线电管理委员会办公室于2007年5月启动全省无线电台站数据清理登记工作。晋中市管理处使用由北京东方波泰无线电频谱技术研究所生产的"DFT-Ⅰ G/C/P基站监测系统"，对辖区内网通、移动、联通三大通信公司设置的公众蜂窝通信系统基站进行了监测，掌握了详细的基站资料，为下一步的台站数据清查工作提供了有力的技术支持。现将在此次监测过程中得到的经验和遇到的问题与广大同行交流。

1 GSM基站数据监测

GSM是"全球移动通信系统"(Global System For Mobile Communication)的简称，它是由18个欧洲国家在1988年共同颁布的数字蜂窝通信系统标准。目前，GSM系统运营商有中国移动和中国联通。

对GSM基站进行测量时，主要涉及以下几个网络识别参数：MCC、MNC、LAC、CIx、CI和经纬度等。其中，MCC、MNC组成公众陆地移动网PLMN，MCC、MNC、LAC组成位置区识别LAI。

＊MCC：国际电联管理的移动国家号，在国际移动台中，用来标志国家或特定地区的代码。我国国际移动台的国家码是460。

＊MNC：移动网络识别码，用于识别不同运营商的网络，位长2位。中国移动GSM网为00，中国联通的GSM网为01，中国联通CDMA网为03。

＊LAC：位置区识别码，由16比特组成，范围0000～FFFF，其中0000、FFFE保留。在中国移动GSM网络中，LAC编号通常包含所属地区固定电话区号。

＊CI：小区识别码，识别一个位置区内的小区，由16比特组成，范围0000～FFFF。由MCC、MNC、LAC、CI组成小区全球识别码CGI(Global Cell Identification)，小区识别码包含了基站编号和小区信息。小区识别码CI的4位16进制数可以转化为5位10进制数，例如测量到四个数据0071、053e、053f和4eff，将其转换为10进制为00113、01342、01343和20223。在这5位10进制数中，前四位代表基站编号CIx，如果前四位相同，后一位不同，代表一个基站的不同扇区，0代表全向站。

＊CIx：基站编号，由CI值得出。

＊Rx Lev：接收信号电平，与手机上显示的信号强度相关。

＊经纬度：定位基站位置，由于该数值是设备通过场强值大小及车辆的运动状态计算得出，所以该数值仅作为参考值。

在市区或话务量较大的地区，GSM网络为了保证系统容量，基站覆盖范围通常较小，仅为几百米。所以在GSM基站监测过程中，建议车辆在行进过程中合理安排线路，低速前进，防止漏测。在市郊或话务量较小的地区，通常基站覆盖范围会很大，建议沿辖区内主要公路及重点乡镇监测即可。在整理数据阶段应注意，如果需要统计基站扇区数量时应统计CI数量，需要统计基站数量时统计CIx即可。

2 CDMA基站数据监测

CDMA (Code Division Multiple Access)码分多址技术是由Qualcomm（美国高通公司）于1990年开发的一种新型数字蜂窝通信技术。它利用数字传输方法，采用扩频通信技术，大幅度提高了频率利用率，具有容量大、保密性好、覆盖范围广、手机功耗小、话音质量高等优点。目前，我国CDMA数字蜂窝通信系统运营商为中国联通。

对CDMA网络基站的测量主要涉及以下网络识别参数：Band、CH、SID、NID、Base Station P Rev、PN offset、BSID、Slot Sycle Index、Raw Ec/Io、Rx Power、Tx Power、Tx Adj、Rx Lev以及经纬度。

＊Band：频带种类(band class)，0代表中国联通CDMA使用850MHz cellular网络。

＊CH：载频频道编号，在中国联通CDMA使用的20MHz带宽里可使用7对载频，分别为283、242、201、160、119、78、37，载频间隔41个信道，一个城市一般开通2～4个载频。

在CDMA IS-95标准中，对频率的具体安排为：反向链路为824MHz～849MHz，前向链路为869MHz～894MHz，上下行链路的频带间隔为45MHz，每个CDMA载波带宽为1.25MHz。在CDMA系统中，对信道进行了编号，信道编号n与信道频率转换公式为：

前向链路：fH(n)=(870+0.03n)MHz，

反向链路：fL(n)= fH(n)-45MHz。

＊SID、NID：SID是由国际电联管理的在CDMA移动通信网中唯一识别标志移动业务本地网的号码，是CDMA网络的系统标志，NID代表CDMA网络的网络标志。不同的地区有不同的系统和网络标志，来区分不同地区的网络服务区，移动台根据一对识别码（SID+NID）判决是否发生了漫游。

＊PN offset：PN码偏置指数，在IS-95A CDMA 系统中，PN短码的周期是32768 chip，将短码每隔64 chip进行划分,于是得到了512个不同相位的短码，将这些短码按0至511顺序编号，将该编号称为PN 码偏置指数。按照CDMA系统中PN短码相位的规划，同一基站不同扇区之间PN短码间隔168，从1号扇区至3号扇区递增。

＊BSID：基站识别码 (Base Station Identity Code)，一个16比特的数，唯一地识别一个NID下属的基站小区。小区识别码包含了基站编号和小区信息。例如测量到六个数据7393、7394、7395、7962、7963和7344，将该数据除以8，整数部分即为基站编号，余数部分即为扇区编号，如果无余数即为全向站。

＊Base Station P Rev：基站协议版本级别。

＊Slot Sycle Index：间隙周期指数，工作于分时隙模式的移动台在每个时隙周期内监视的寻呼信道时隙周期指数。

＊Raw Ec/Io：Ec/Io的初始估计值。

＊Rx Power：接收信号功率。

＊Tx Power：发射信号功率。

＊Tx Adj：发射调整。

＊Rx Lev：接收信号电平，与手机上显示的信号强度相关。

＊经纬度：定位基站位置，由于该数值是设备通过场强值大小及车辆的运动状态计算得出，所以该数值仅作为参考值。

与GSM系统不同的是，在保证系统容量的前提下，CDMA网络只需要很少的基站即可覆盖很大的区域。所以在CDMA基站监测过程中，车辆只需要沿着城市的普通街道，以相对于GSM监测中较大的间隔进行即可。另外在行进过程中应低速前进，防止漏测。在市郊，建议沿辖区内主要公路及重点乡镇监测即可。在整理数据阶段应注意，该系统不能直接统计基站数量，如果需要的话，可以导入Excel进行统计计算。

3 PHS基站数据监测

无线市话"小灵通"移动通信系统，简称PHS(Personal Handphone System)，它是将用户端以无线的方式接入本地电话网，使用固定电话的交换设备和号码资源。目前，该系统运营商为中国网通和中国电信。

对小灵通基站测量主要涉及以下网络识别参数：基站识别号（CS-ID）、基站对应的场强和经纬度等。

＊CS-ID：基站识别号，在PHS系统中唯一的确定基站，用于在控制信道上区分来自或者发向不同基站的信号，长度为42位bit（二进制），转换为16进制后为11位字符。

＊PHS为微蜂窝无线通信系统，寻呼区PA是系统在寻呼手机时的最小广播区域，寻呼代码在CS-ID中表示，一个寻呼区的前6～7位编码一样，手机通过CS-ID检测到PA变化时会发起位置登记。基站识别号CS-ID的前4位，用于区分不同的城市及不同的运营商，在各市边界测试时，可以以此为依据判断测量到的基站是否为本地区的基站。

＊基站场强：测量该基站对应的场强，用于判断该基站的位置。

＊经纬度：定位基站位置，由于该数值是设备通过场强值大小及车辆的运动状态计算得出，所以该数值仅作为参考值。

由于小灵通基站频率较高、功率较低、信号穿透性差及衰减严重，导致在建设过程中台址密度极大，在无线电监测过程中应合理安排监测线路，以200米为有效半径，尽量做到覆盖各个寻呼区。

在测试过程中，在开启仪器的同时，建议手持一部小灵通手机观察信号的有无及变化情况，尤其是在城市外部。在城市外部，小灵通基站仅仅建在人烟稠密的村庄、旅游区及公路两旁。

在监测过程中发现，一般在道路转弯、立交桥、涵洞等处的小灵通基站较多。在此类地区，要放慢车速，防止速度过快而漏测。

4 结束语

此次山西无委办组织的监测使我们得到了移动运营商基站的详细技术资料，对今后的工作有很大的帮助。需要注意的是，由于移动运营商对移动通信网络不断地进行优化、扩容，进行基站监测时应注意网络参数的变化。