GSM無線系統掉話解決方案初探

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無線系統掉話的原因，并根據實際維護經驗提出了解決GSM無線系統掉話的可行性方案。

1 前言

——GSM無線系統掉話是用戶在使用手機過程中經常遇到的問題，也是用戶申告的熱點，此外，無線系統掉話率還是考核網絡運行情況的重要指標，所以如何降低無線系統掉話率，提高網絡運行質量是當務之急。本文將分析無線系統掉話的原因，并相應地提出了一些解決方法。

2 掉話產生的原因

——無線系統掉話分為SDCCH掉話和TCH掉話，其主要產生原因綜述如下：

（1）由于切換而導致的掉話

——①在基站做分擔話務量的切換時，一些切換請求會因為切入小區的信號強度太弱而失敗，即使切換成功也經常會因為信號強度太弱而掉話。原因是在BSC中我們對手機用戶的接收信號強度設有最低門限（RX_LEV_ACC_MIN=-105dBm），當低于此門限值時，手機無法建立呼叫。
——②有一些小區由于相鄰小區都很繁忙，造成忙時目標基站無切換信道或在拓撲關系中漏定義切換條件（含BSC間切換和越局切換），致使手機用戶在進行切換時無法占用相鄰小區的空閑話音信道，此時BSC將對此進行呼叫重建（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，則呼叫重建失敗導致掉話。當小區之間存在著漏覆蓋或者盲區時也會導致切換失敗而掉話。
——③小島效應。如果服務小區A由于地形的原因產生的場強覆蓋小島C，而在小島１C周圍又為小區B的覆蓋范圍，如在A的鄰近小區的拓撲結構表中未添加小區B，那么當用戶在C中建立呼叫后一走出小島C，由于無處可切換將產生掉話。

（2）由于干擾而導致的掉話

——干擾主要包括同頻、鄰頻及交調干擾。當手機在服務小區中收到很強的同頻或鄰頻干擾信號時，會引起誤碼率惡化，使手機無法準確解調鄰近小區的BSIC碼或不能正確接收移動臺測量報告。基站在通過SDCCH為手機分配好應使用的話音信道后,由于沒有臨近小區BSIC碼而無法判斷該使用哪個小區的話音信道，從而產生掉話。交調干擾主要是指數模共站的基站由于模擬基站發射機的影響而產生的干擾，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致的掉話

——①由于兩副天線俯仰角不同而產生的掉話
——在基站安裝過程中每個定向小區均有如圖1所示的兩副收發天線，當小區的DATABASE中參數 CCCH_CONF=0時，小區的SDCCH和BCCH采用NO-COMBINED MODE，這樣，該小區的BCCH和SDCCH就有可能分別從兩副不同的天線發出。當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，即出現如圖1所示的情況，當用戶在B區中，能收到 BCCH信號，但產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生的掉話
——在基站安裝過程中每個定向小區均有如圖2所示的兩副天線，當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。在A小區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射出的TCH時就會造成掉話。在C小區中的用戶將無法收到信號。
——③由于天饋線自身原因而產生的掉話。
——天饋線損傷、進水、打折和接頭處接觸不良，均會降低發射功率和收信靈敏度，從而產生嚴重的掉話。
——④由于兩副天線之間的距離原因而產生的掉話。
——兩副天線之間應保持一定的水平距離以實現分集接收，否則將會降低收信靈敏度產生掉話。兩副天線之間的水平距離（經驗值）應為垂直距離的十分之一，至少應大于3m。

（4）Abis接口失敗產生的掉話

——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部原因，此外還有Abis接口的誤碼率的影響。

（5）A接口失敗產生的掉話

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

（6）基站軟硬件故障而產生的掉話

——系統的硬件故障或軟件不完善，程序或數據差錯等原因都會造成掉話。

（7）由于采用直放站而導致的掉話

——為減少投資，擴大覆蓋范圍，一些縣城內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、環境影響，直放站往往安放在偏僻小鎮，周圍多為山區、丘陵地形，再加上工程質量原因，達不到指標要求，從而產生掉話。

（8）TA和實際不符

——由于某種原因，當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，干擾嚴重時會引起掉話。

3 故障的分析解決

——現就以上的故障原因進行分析，并提出相應的解決方案。

（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功率預算（PBGT）引起的切換。
⑤呼叫重建。
⑥話務原因引起的切換。

——如果掉話率高涉及到切換問題，可先用測試車進行較大范圍的測試，因為切換是在小區及基站之間發生的，本小區的掉話有可能是因為其與相鄰小區之間的切換設置不合理造成的。對于一些與該小區有切換拓撲關系而擁塞率又較高的小區應作為測試的重點，并需要檢查小區周圍是否有盲區存在，如果是這種原因應及時修改相關頻率并增加新基站或擴大原有基站的覆蓋范圍。對于因切換設置不合理而造成的掉話可根據實測情況適當修改切換參數。對那些由于話務量不均衡，造成忙時因目標基站無切換信道而產生的掉話，解決的辦法是進行話務量的調整。

（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的話務量有關，話務量高則干擾大，外部干擾主要是交調干擾。對上行干擾可通過分析DRIVE_TEST中的相關報告，修改同頻小區的同頻頻率，增加兩個同頻小區間的間距（實際統計表明信號強度隨距離以近似4次冪指數的規律衰減）或利用頻譜分析儀對交調干擾加以定位，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劃不當而造成部分基站的同頻干擾和鄰頻干擾。發現的方法是通過在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。通過測量報告和現場實測如發現存在同頻和鄰頻干擾，需對蜂窩系統的頻率規劃重新進行優化調整。對無上述情況但有干擾的小區可用頻譜分析儀尋找干擾源。
③使用不連續發射（DTX）和跳頻技術
——DTX分為上行DTX和下行DTX，是采用話音激活檢測（VAD）技術，在不傳送話音信號時停止發射，限制無用信息的發送，減少了發射的有效時間，從而降低了系統的干擾電平，并能延長電池壽命。跳頻可有效地改善無線信號的傳輸質量，特別是慢速移動體的傳輸質量，這是由于跳頻使得發射載頻以突發脈沖序列為基礎進行跳變，能明顯地降低同頻干擾和頻率選擇性衰落效應。

（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，首先應到基站現場進行觀測。如不能發現問題可以通過對特寫故障小區的手機撥打測試（CQT）或通過分析從OMC中得到的相關統計參數 (RF_LOSS_RATE、SDCCH_CONGESTION_KEY、TCH_CONGESTION_KEY等）來發現故障原因，并及時調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射功率和收信靈敏度降低而產生的掉話，可采用天饋線測試儀對天饋線進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

——對因硬件原因而產生的掉話，可通過OMC_R察看到相關硬件的告警。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。這可以通過關閉掉小區內其它信道盤，對懷疑有問題的信道盤進行撥打測試或關閉掉壓縮編碼器中其它XCDR板，對懷疑有問題的XCDR板進行撥打測試來發現故障點。一旦發現故障硬件后，應及時更換，如無備件，也應先閉掉故障板以免產生掉話現象影響網絡運行質量。對于由于軟件原因而產生的掉話應及時通過對軟件進行打補丁或版本升級來解決。
——總之，不管是因何種原因產生的掉話都應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現故障現象的原因，并建議做定時定量的CQT和DRIVER_TEST測試，特別是對熱點地區，以便能夠盡早地發現問題，解決問題。