GSM無線系統(tǒng)掉話解決方案初探

摘要 本文從切換失敗、干擾、軟硬件故障等幾個方面論述了GSM無線系統(tǒng)掉話的原因，并根據(jù)實際維護(hù)經(jīng)驗提出了解決GSM無線系統(tǒng)掉話的可行性方案。

1 前言

——GSM無線系統(tǒng)掉話是用戶在使用手機(jī)過程中經(jīng)常遇到的問題，也是用戶申告的熱點，此外，無線系統(tǒng)掉話率還是考核網(wǎng)絡(luò)運行情況的重要指標(biāo)，所以如何降低無線系統(tǒng)掉話率，提高網(wǎng)絡(luò)運行質(zhì)量是當(dāng)務(wù)之急。本文將分析無線系統(tǒng)掉話的原因，并相應(yīng)地提出了一些解決方法。

2 掉話產(chǎn)生的原因

——無線系統(tǒng)掉話分為SDCCH掉話和TCH掉話，其主要產(chǎn)生原因綜述如下：

（1）由于切換而導(dǎo)致的掉話

——①在基站做分擔(dān)話務(wù)量的切換時，一些切換請求會因為切入小區(qū)的信號強(qiáng)度太弱而失敗，即使切換成功也經(jīng)常會因為信號強(qiáng)度太弱而掉話。原因是在BSC中我們對手機(jī)用戶的接收信號強(qiáng)度設(shè)有最低門限（RX_LEV_ACC_MIN=-105dBm），當(dāng)?shù)陀诖碎T限值時，手機(jī)無法建立呼叫。
——②有一些小區(qū)由于相鄰小區(qū)都很繁忙，造成忙時目標(biāo)基站無切換信道或在拓?fù)潢P(guān)系中漏定義切換條件（含BSC間切換和越局切換），致使手機(jī)用戶在進(jìn)行切換時無法占用相鄰小區(qū)的空閑話音信道，此時BSC將對此進(jìn)行呼叫重建（Direct Retry），若主叫基站的信號此時不能滿足最低工作門限或亦無空閑話音信道，則呼叫重建失敗導(dǎo)致掉話。當(dāng)小區(qū)之間存在著漏覆蓋或者盲區(qū)時也會導(dǎo)致切換失敗而掉話。
——③小島效應(yīng)。如果服務(wù)小區(qū)A由于地形的原因產(chǎn)生的場強(qiáng)覆蓋小島C，而在小島１C周圍又為小區(qū)B的覆蓋范圍，如在A的鄰近小區(qū)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表中未添加小區(qū)B，那么當(dāng)用戶在C中建立呼叫后一走出小島C，由于無處可切換將產(chǎn)生掉話。

（2）由于干擾而導(dǎo)致的掉話

——干擾主要包括同頻、鄰頻及交調(diào)干擾。當(dāng)手機(jī)在服務(wù)小區(qū)中收到很強(qiáng)的同頻或鄰頻干擾信號時，會引起誤碼率惡化，使手機(jī)無法準(zhǔn)確解調(diào)鄰近小區(qū)的BSIC碼或不能正確接收移動臺測量報告。基站在通過SDCCH為手機(jī)分配好應(yīng)使用的話音信道后,由于沒有臨近小區(qū)BSIC碼而無法判斷該使用哪個小區(qū)的話音信道，從而產(chǎn)生掉話。交調(diào)干擾主要是指數(shù)模共站的基站由于模擬基站發(fā)射機(jī)的影響而產(chǎn)生的干擾，這種干擾的直接后果是時隙分配不出去造成基站資源的浪費。

（3）由于天饋線原因而導(dǎo)致的掉話

——①由于兩副天線俯仰角不同而產(chǎn)生的掉話
——在基站安裝過程中每個定向小區(qū)均有如圖1所示的兩副收發(fā)天線，當(dāng)小區(qū)的DATABASE中參數(shù) CCCH_CONF=0時，小區(qū)的SDCCH和BCCH采用NO-COMBINED MODE，這樣，該小區(qū)的BCCH和SDCCH就有可能分別從兩副不同的天線發(fā)出。當(dāng)兩副天線的俯仰角不同時，就會造成兩副天線的覆蓋范圍不同，即出現(xiàn)如圖1所示的情況，當(dāng)用戶在B區(qū)中，能收到 BCCH信號，但產(chǎn)生呼叫時卻因無法占用SDCCH而掉話。
——②由于天饋線方位角原因而產(chǎn)生的掉話
——在基站安裝過程中每個定向小區(qū)均有如圖2所示的兩副天線，當(dāng)兩副天線的方位角不同時就會形成如圖2中A和C所示小區(qū)。在A小區(qū)中的用戶可以收到控制信號SDCCH，但用戶一旦被指定為由另一副天線發(fā)射出的TCH時就會造成掉話。在C小區(qū)中的用戶將無法收到信號。
——③由于天饋線自身原因而產(chǎn)生的掉話。
——天饋線損傷、進(jìn)水、打折和接頭處接觸不良，均會降低發(fā)射功率和收信靈敏度，從而產(chǎn)生嚴(yán)重的掉話。
——④由于兩副天線之間的距離原因而產(chǎn)生的掉話。
——兩副天線之間應(yīng)保持一定的水平距離以實現(xiàn)分集接收，否則將會降低收信靈敏度產(chǎn)生掉話。兩副天線之間的水平距離（經(jīng)驗值）應(yīng)為垂直距離的十分之一，至少應(yīng)大于3m。

（4）Abis接口失敗產(chǎn)生的掉話

——Abis接口的 ，包括BSC未收到來自BTS的測量報告，超過TA極限，切換過程的一些信令失敗以及一些內(nèi)部原因，此外還有Abis接口的誤碼率的影響。

（5）A接口失敗產(chǎn)生的掉話

——A接口失敗出現(xiàn)的較少，主要是切換（BSC之間或MSC之間的切換）的失敗，原因是切換局?jǐn)?shù)據(jù)不全或目的基站不具備切入條件。

（6）基站軟硬件故障而產(chǎn)生的掉話

——系統(tǒng)的硬件故障或軟件不完善，程序或數(shù)據(jù)差錯等原因都會造成掉話。

（7）由于采用直放站而導(dǎo)致的掉話

——為減少投資，擴(kuò)大覆蓋范圍，一些縣城內(nèi)的小基站普遍采用直放站直接放大其信號，用光纖或微波傳輸，由于地形、環(huán)境影響，直放站往往安放在偏僻小鎮(zhèn)，周圍多為山區(qū)、丘陵地形，再加上工程質(zhì)量原因，達(dá)不到指標(biāo)要求，從而產(chǎn)生掉話。

（8）TA和實際不符

——由于某種原因，當(dāng)BSC計算出的時間提前量（TA）與實際所需要的TA不相符時，會造成時隙上干擾，干擾嚴(yán)重時會引起掉話。

3 故障的分析解決

——現(xiàn)就以上的故障原因進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的解決方案。

（1）切換的分析和解決

——切換的原因主要有以下幾類：
①上下行接收電平RX_LEVEL原因引起的切換。
②下下行接收質(zhì)量RX_QUAL原因引起的切換。
③上下行干擾引起的切換。
④功率預(yù)算（PBGT）引起的切換。
⑤呼叫重建。
⑥話務(wù)原因引起的切換。

——如果掉話率高涉及到切換問題，可先用測試車進(jìn)行較大范圍的測試，因為切換是在小區(qū)及基站之間發(fā)生的，本小區(qū)的掉話有可能是因為其與相鄰小區(qū)之間的切換設(shè)置不合理造成的。對于一些與該小區(qū)有切換拓?fù)潢P(guān)系而擁塞率又較高的小區(qū)應(yīng)作為測試的重點，并需要檢查小區(qū)周圍是否有盲區(qū)存在，如果是這種原因應(yīng)及時修改相關(guān)頻率并增加新基站或擴(kuò)大原有基站的覆蓋范圍。對于因切換設(shè)置不合理而造成的掉話可根據(jù)實測情況適當(dāng)修改切換參數(shù)。對那些由于話務(wù)量不均衡，造成忙時因目標(biāo)基站無切換信道而產(chǎn)生的掉話，解決的辦法是進(jìn)行話務(wù)量的調(diào)整。

（2）干擾的分析和解決

①上行干擾
——上行干擾主要來源于同頻干擾，也可能是外部干擾，同頻干擾與同頻小區(qū)的話務(wù)量有關(guān)，話務(wù)量高則干擾大，外部干擾主要是交調(diào)干擾。對上行干擾可通過分析DRIVE_TEST中的相關(guān)報告，修改同頻小區(qū)的同頻頻率，增加兩個同頻小區(qū)間的間距（實際統(tǒng)計表明信號強(qiáng)度隨距離以近似4次冪指數(shù)的規(guī)律衰減）或利用頻譜分析儀對交調(diào)干擾加以定位，通過分集接收和有效的功率控制也可減少干擾。
②下行干擾
——下行干擾主要是由于頻率規(guī)劃不當(dāng)而造成部分基站的同頻干擾和鄰頻干擾。發(fā)現(xiàn)的方法是通過在OMC中取得切換測量報告來加以判斷，下行干擾會引起頻繁切換。通過測量報告和現(xiàn)場實測如發(fā)現(xiàn)存在同頻和鄰頻干擾，需對蜂窩系統(tǒng)的頻率規(guī)劃重新進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。對無上述情況但有干擾的小區(qū)可用頻譜分析儀尋找干擾源。
③使用不連續(xù)發(fā)射（DTX）和跳頻技術(shù)
——DTX分為上行DTX和下行DTX，是采用話音激活檢測（VAD）技術(shù)，在不傳送話音信號時停止發(fā)射，限制無用信息的發(fā)送，減少了發(fā)射的有效時間，從而降低了系統(tǒng)的干擾電平，并能延長電池壽命。跳頻可有效地改善無線信號的傳輸質(zhì)量，特別是慢速移動體的傳輸質(zhì)量，這是由于跳頻使得發(fā)射載頻以突發(fā)脈沖序列為基礎(chǔ)進(jìn)行跳變，能明顯地降低同頻干擾和頻率選擇性衰落效應(yīng)。

（3）天饋線的分析和解決

——①對因天線方位角或信俯仰角不正確而形成的掉話，首先應(yīng)到基站現(xiàn)場進(jìn)行觀測。如不能發(fā)現(xiàn)問題可以通過對特寫故障小區(qū)的手機(jī)撥打測試（CQT）或通過分析從OMC中得到的相關(guān)統(tǒng)計參數(shù) (RF_LOSS_RATE、SDCCH_CONGESTION_KEY、TCH_CONGESTION_KEY等）來發(fā)現(xiàn)故障原因，并及時調(diào)整天線方位角和俯仰角以降低掉話率。
——②對由于天饋線損壞或接頭接觸不良致使發(fā)射功率和收信靈敏度降低而產(chǎn)生的掉話，可采用天饋線測試儀對天饋線進(jìn)行測量來判斷故障原因及故障點，并及時更換故障天饋線和接頭。

（4）軟硬件故障的分析和解決

——對因硬件原因而產(chǎn)生的掉話，可通過OMC_R察看到相關(guān)硬件的告警。如果OMC_R中無硬件告警信息，則可能是信道盤的某個時隙或壓縮編碼器中的某個信道損壞。這可以通過關(guān)閉掉小區(qū)內(nèi)其它信道盤，對懷疑有問題的信道盤進(jìn)行撥打測試或關(guān)閉掉壓縮編碼器中其它XCDR板，對懷疑有問題的XCDR板進(jìn)行撥打測試來發(fā)現(xiàn)故障點。一旦發(fā)現(xiàn)故障硬件后，應(yīng)及時更換，如無備件，也應(yīng)先閉掉故障板以免產(chǎn)生掉話現(xiàn)象影響網(wǎng)絡(luò)運行質(zhì)量。對于由于軟件原因而產(chǎn)生的掉話應(yīng)及時通過對軟件進(jìn)行打補(bǔ)丁或版本升級來解決。
——總之，不管是因何種原因產(chǎn)生的掉話都應(yīng)及時通過各種測試手段以及分析從OMC中取得的各種測試報告來發(fā)現(xiàn)故障現(xiàn)象的原因，并建議做定時定量的CQT和DRIVER_TEST測試，特別是對熱點地區(qū)，以便能夠盡早地發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。