Simulation of International Roaming scenarios to analyse statistically GSM mobile station´s Network Selection behaviour (testplatform: RACAL AIME 6103)

Diplomarbeit

Beendet: 2004-02-27

Von: Michael Kubacki
Betreuer:

• Prof.Dr.Ing. Klaus Vogt, TFH / Wissenschaftsbereich Elektro- und Informationstechnik
• Dipl.Ing. Uwe Gerdemann, CETECOM GmbH

Die Idee dieser Diplomarbeit entstand bei der Firma CETECOM (Project Develpoment) GmbH anläßlich der Anfrage eines Mobilfunknetzbetreibers. Hintergrund dieser Anfrage war der Wunsch, Wettbewerbsnachteile durch ein in GSM Mobilstationen (MS) eventuell fehlerhaft implementiertes Netzauswahlverhalten – insbesondere beim International Roaming – auszuschließen.

Zielsetzung war es, bestimmte Testfälle zu entwerfen welche eine Überprüfung diverser Aspekte der Netzauswahl ermöglichen und diese anschließend auf einer Testplattform zu realisieren. Als Referenz dienten hierbei die GSM-Kern-Spezifikationen 23.122 bzw. 03.22. Dabei standen im wesentlichen zwei Kriterien der Netzauswahl im Vordergrund:

1. die zufällige Auswahl von Low Priority-Netzen mit High Quality-Empfangspegel
2. das Umbuchen von einem Low Priority- auf ein High Priority-Netz in bestimmten Intervallen

Zu diesem Zeck wurde ein Simulationstool entworfen, welches drei voll parametrierbare GSM-Basisstationen darstellen und überwachen kann. Es lassen sich so beliebige International Roaming Szenarien nachbilden und Registrierungsprozeduren durchführen. Erfolgte Netzauswahlen seitens der MS werden protokolliert und zusammen mit den wichtigsten Parametern in einer Übersicht dargestellt. Die gewählte Plattform unterstützt die Frequenzbänder GSM 850, 900, 1800 und 1900.

Abstract:

The idea of this thesis was found at CETECOM (Project Develpoment) GmbH due to a network operator´s request, which aimed at avoiding negative effects to the competition in the market caused by Mobile Station´s unfavourable Network Selection behaviour. This applies mainly to International Roaming aspects.

An approach to this was done by deriving testcases from the GSM-core-specifications 23.122 / 03.22 allowing verification of certain network selection criteria and finally translating this to a testplatform.

The following two items are the focus of attention:

1. random selection of Low Priority-Networks received with High Quality-signal level
2. periodical reselection of High Priority-Networks when already registered in a Low Priority-Network

For this purpose a simulation-tool has been designed which is capable of emulating and controlling three GSM-basestations and provides full access to all related parameters. This makes it possible to simulate any International Roaming scenario and to perform any registration procedures on each of the basestations. These are stored and presented in combination with the preset parameters in an overview for further evaluation. The chosen platform supports the GSM frequency bands GSM 850, 900, 1800 and 1900.

Development of a Relay Switch-Matrix to Manage High Frequency Emissions at GSM Terminals

Diplomarbeit

Beendet: 2004-02-03

Von: Christian Obert
Betreuer:

• Prof. Dr. Günther Karrasch, TFH / Wissenschaftsbereich Elektro- und Informationstechnik
• Dipl. Ing. Heiko Strehlow, CETECOM

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit sollte die Entwicklung, die Implementierung und Inbetriebnahme einer EMI-Relais Schalt-Matrix zur Konditionierung von HF-Aussendungen an GSM Terminals erfolgen. Zur Realisierung der Hardware wurden spezielle HF-Relais und Kabel verbaut, die auf den spezifizierten Frequenzbereich von 30 MHz bis 4GHz / 6 GHz der so genannten Spurious- Emission Messung ausgelegt sind. Die Steuerung der Relais Schalt-Matrix erfolgt durch einen Controller mit GPIB Interface des IEEE 488.2 Standards. Die Steuersoftware wurde auf einer HP Vee Entwicklungsplattform programmiert. HP Vee ist eine Objektorientierte Programmiersprache und speziell auf die Steuerung von Instrumenten ausgelegt. Das Gesamtsystem besteht aus einem Spektrum Analysator, der Relais Schalt-Matrix und dem Controller. Das EMC Department wurde um dieses Gesamtsystem erweitert. Die Relais Schalt-Matrix automatisierte den manuellen Verkabelungsaufwand und die Bereitstellung der benötigten Messhilfsmittel, wie z.B. Notch Filter, High pass Filter oder Verstärker.

Abstract:

Aim of this thesis was to develop to implement and to operate an EMI Relay Matrix to manage high frequency emissions at GSM terminals. The hardware was realized with special high frequency relays and cables which are tuned for the specified frequency range from 30 MHz to 4 GHz / 6 GHz of the spurious emissions measurement. A controller with GPIB interface based on IEEE 488.2 standard controls the EMI relay matrix. HP Vee was the developing environment to program the control software. HP Vee is an object-orientated program language and it is a special software to control instruments. The whole system consists of a spectrum analyser, EMI relay matrix and the controller. The EMC department was enhanced by this system. The EMI Relay Matrix automates the manual cabling by the measurement equipments like Notch filter, high pass filter or amplifier.