GSM移动通信系统中无线掉话的原因及解决方案

精品文档GSM通信系统中无线掉话的原因及解决方案西安鼎级通讯培训中心1 掉话的定义在一次通话中，当Disconnect或Channel Release两条消息都未出现而MS由专用模式转为空闲模式时，确认发生一次掉话。在移动通信中，掉话是指在分配了话音信道（TCH）后，由于某种原因，使呼叫丢失或中断，正常通话无法进行的现象。TCH掉话主要有三种类型：射频丢失掉话（即无线链路故障掉话）、切换失败掉话、Lapd掉话。射频丢失掉话的主要原因：存在覆盖弱区，无线信号差；存在干扰；无线参数设置不合理；设备硬件故障；天馈系统故障；用户原因造成。切换失败掉话的主要原因，切换失败掉话的主要原因：存在干扰；设备硬件故障；无线参数设置不合理。Lapd掉话的主要原因：基站传输问题；基站侧硬件故障；BSC侧硬件故障。2 射频掉话射频丢失掉话示意图见图1。射频丢失掉话分上行和下行两部分。 图1射频丢失掉话2.1 两个重要参数（1）下行链路失败（radio_link_timeout）：每当移动台无法正确解码一个SACCH消息（4个SACCH BLOCK）时，S减1；每当移动台正确解码一个SACCH消息时，S加2，但S不会超过radio_link_timeout定义的初值；当S计数为零时，移动台放弃无线资源的连接，进入空闲模式，发生一次掉话。（2）上行链路失败（link_fail）：当基站不能正确解码一个SACCH消息时，HDPC中的计数器（最大值由link_fail定义）减1，基站正确解出一个SACCH消息，计数器加2（计数器不超过Link_fail定义的值）。当计数器为零时，基站停止发射下行的SACCH，同时启动rr_t3109定时器（rr_t3109T100）。当移动台的T100超时，移动台返回空闲模式，发生掉话。上下行链路任何一方失败，都会停止向对方发送SACCH，从而启动对方释放无线资源的过程。2.2 主要原因无线电波传播的特性决定其在传播过程中不仅易受外界各种因素的影响，还易受到网络内部各种因素的影响，传播环境的复杂性导致了射频掉话原因的多样性：（1）覆盖问题：上下行信号过低（覆盖不良、弱覆盖、覆盖空洞、切换不及时、过覆盖形成的孤岛）（2）频率干扰频率规划或频点选择不正确，在较近距离内存在同频、邻频现象。目前市区的站点分布越来越密，而分配给网络的频率资源是有限的，因此在频率规划时存在同频、邻频的可能性，使用户在同一地点收到相同频点且载干比小于9dB或相邻频点且载干比小于-9dB的信号，在通话中产生严重的背景噪音甚至掉话。（3）小区的收发天线方位角、倾角不一致当有两副收发天线时，小区的BCCH、SDCCH、TCH有可能分别从两副不同的天线发出，当两副天线的俯仰角或方向角不同时，那么就可能出现当用户能收到BCCH信号，但产生呼叫时却因无法占用SDCCH而掉话或当占用的SDCCH为用户指派另一副天线发射出的TCH时，用户因收不到另一副天线的信号而掉话。（4）基站硬件故障或性能不良，如：载频故障、合路器故障、SURF（Sectorized universal receiver front-end）板故障、天馈线驻波比过高等（5）同一小区不同载频间功率不平衡（发射功率相差过大）（6）小区参数设置不合理（功率控制、射频丢失参数）2.3 分析步骤（1）通过OMCR上的统计报告、DT测试、CQT拨打测试、用户申告等方式发现网络中存在的高掉话小区；（2）检查相关的无线参数；（3）检查覆盖情况；（4）检查硬件问题；（5）分析检查邻小区；（6）分析干扰情况；（7）分析传输情况。图2 射频掉话分析流程图2.4 射频掉话的处理（1）根据OMC告警信息对基站硬件进行检查，确保硬件部分工作正常。（2）通过对PATH-BALANCE、BER、RF-LOSSES-TCH等异常指标进行分析，发现某些基站存在的隐性问题（如载频、合路器、双工器、接收矩阵，天馈线等硬件问题等）。（3）通过合理的频率规划，选择适当的发射功率，及采用DTX、跳频等技术减少频率干扰对系统的影响。如借助MOTO的GI或通过MAPINFO开发的小插件SEESITE等可以方便直观地浏览全网频率使用情况，及时发现同频和邻频现象，尽量减少同邻频干扰。（4）对于孤站、山区基站等未形成连续覆盖的地方，可用增加基站来形成连续覆盖，或是通过别的手段来提高基站的覆盖，如提高基站的最大发射功率，改变天线的方位角、倾角、挂高等。对于由于地形地势的原因导致的射频掉话，如隧道、大商场、地铁入口、地下停车场及洼地等较容易发生掉话的地区，可考虑用微蜂窝来解决覆盖后解决掉话问题。（5）降低数据库参数设置不合理对射频掉话的影响。对功率控制参数、射频丢失参数、MAX-TX-BTS、最低接入电平等无线参数进行检查，确保小区参数设置合理。（6）针对软件进程引起的RF掉话，可通过INS或RESET等手段解决。软件错误是指由于一些控制呼叫进程的软件出现问题导致的掉话，如当小区的切换进程处于休眠状态，则该小区无切换产生，会有较高的TCH-RF-LOSS-TATE，可通过INS或更换DRI、MCU等方式解决。（7）针对传输原因引起的掉话，可通过对传输线的接头、DDF架的接地、基站端与链路相关的设备（T43板、NIU板、HIISC板）、传输设备等检查来发现问题，保证传输电路稳定。3 切换掉话移动台在通话过程中从一条话音信道转接到一条新的话音信道上去，以继续保持通话的过程称为切换。由于各种原因导致切换失败而又在定时器超时前不能返回源小区时产生的掉话称为切换掉话。切换失败掉话原理：Ms在原小区收到Handover Command或Assignment（Bsc启动相应的切换控制定时器）消息后，没有成功切入目标小区，也没有返回原小区。即Ms没有成功占用目标小区信道发Handover Complete或Assignment Complete消息，也没有成功返回原小区信道发Handover Failure或Assignment Failure消息，MS与网络脱离联系。此时，BSC的切换控制定时器就会超时，通知MSC来清除释放，并将该异常事件统计为切换失败掉话。BSC切换控制的定时器主要分为：T8定时器超时（不同Bsc下的小区间切换）、T3103定时器超时（同一Bsc下的小区间切换）、T3107定时器超时（小区内部切换）。切换失败掉话示意图见图3。图2切换失败掉话3.1 切换的原因上、下行接收质量差，上、下行接收信号差，干扰，功率预算，时间提前量，话务拥塞等。3.2 切换的一般过程（1）移动台不断将6个最强邻小区上报，基站子系统判断移动台是否需要切换、向哪个小区切换；（2）网络向移动台发出切换命令（handover command），启动切换进程；（3）切换命令包含目标小区tch、接入目标小区的初始功率等信息；（4）移动台多次向目标小区发送handover burst；（5）如成功接入目标小区，由目标小区向BSC发送切换成功消息；（6）如不成功，移动台返回源小区，并由源小区向BSC发送切换不成功消息；（7） 如切换失败，且定时器超时前源小区没有收到移动台返回的消息，则BSC向MSC发送清除请求，移动台产生掉话。3.3 切换掉话的原因（1）邻小区漏做或做错邻小区定义不全或做错会导致移动台保持通话在现有的小区中，直至超出该小区覆盖范围而不能切换到信号更强的小区而掉话。（2）频率干扰导致切换掉话因存在频率干扰而无法解出邻小区的BSIC码导致切换掉话。（3）越区切换参数设置不合理如两个小区相交的区域信号电平都很低，在参数上切换候选小区电平设置过低，切换门限设置太小，当邻小区电平某一时段稍强于服务小区时，一些MS就会切入该邻小区；而在切入后不久，恰好该小区的信号减弱，而又没有合适的小区再发生切换时就会掉话。（4）目标基站射频器件故障如载频、SURF板、天馈线等故障都可导致切换掉话。（5）目标小区拥塞有一些小区，由于相邻小区都很繁忙，致使MS在进行切换时无法占用相邻小区的话音信道，切换失败又无法返回原信道时而导致掉话。（6） 基站时钟失锁频偏大无法解出相邻小区的BSIC码而导致切换失败可能引起掉话。（7）切换速度问题过低的切换速度会导致射频掉话，过快的切换速度会导致切换失败甚至是切换掉话。（8）网络存在漏覆盖区或盲区当移动台进入网络的漏覆盖区或信号盲区时，信号变得太弱而无法发出切换请求从而引起掉话。（9）过覆盖当天线架设位置过高或俯仰角太小时，越区覆盖造成源小区与手机当时所处位置的小区之间没有切换关系而无法切换到信号较强的小区，最终因信号过低质量差而掉话。（10）T3103计数器超时导致切换掉话T3103在网络发出切换命令时启动，在收到切换完成时（INTRA BSC）或清除命令时（INTER BSC）停止，其用途是保持信道足够长的时间以便MS可以返回原信道或MS丢失时用于释放信道。如果T3103设置太小，可能导致在切换时，MS无法返回原信道而造成掉话。3.4 切换掉话的分析（1）通过话统指标分析是否存在切换成功率低、掉话率高的小区；（2）通过对统计参数OUT-HO-NC-CAUSE-ATMPT进行分析，评估该小区的切换主要基于何种原因；（3）分析小区间切换性能统计，可进一步确认切出或切入到某小区指标异常；（4）重点对怀疑小区的告警信息、参数设置、时钟状态、PATH-BALANCE、BER、IOI等进行检查。图3 切换掉话分析流程图3.5 切换掉话的解决我们应以切换的原因及其失败的原因作为突破点，找出解决问题的办法。（1）由于切换是在小区及基站之间发生的，本小区的掉话有可能是因为与相邻小区之间的切换设置不合理造成的。如果是这种原因就检查影响切换的参数，例如：层级设置、各种切换门限、各种切换迟滞、切换统计时间、切换持续时间、切换候选小区最小接入电平等参数。（2）检查小区周围是否有盲区存在，如果是因网络存在漏覆盖区或盲区而导致的切换掉话，可以通过增加新基站或扩大原有基站的覆盖范围予以解决。（3）对于因频率设置不合理而造成的掉话可根据实测情况适当修改小区的频率参数。（4）对那些由于话务量不均衡，造成忙时因目标基站无切换信道而产生的掉话，我们可以根据实际话务量的情况，进行话务量的调整，如通过调整天线下倾角、方位角等工程参数，控制小区的覆盖范围；或通过网络参数，如通过CRO引导MS驻留在其它较空闲的小区，通过层级优先级的设置引导通话中的MS切换到空闲小区；也可以采用负荷切换来均衡话务，或者直接通过载频扩容来解决。（5）对时钟有问题的BTS进行时钟校准，解决好时钟同步问题。6）对有硬件故障的基站进行硬件更换，确保设备运行正常。4 .Lapd掉话（系统掉话）4.1 Lapd含义LAPD链路断时，载频上正在进行的通话会中断。当Bsc接收到LAPD断消息时统计。4.2 Lapd掉话的主要原因（1）基站传输问题。如传输中断或传输不稳定（时断时续）等。（2）基站侧硬件故障。如E1线不可靠，CMM板，背板连线存在故障等。（3）BSC侧硬件故障。如Lapd处理板坏。4.3问题处理方法建议以无线参数检查及硬件排查的方法对掉话进行定位。掉话问题的处理步骤如下：（1）性能报表分析，确定高掉话小区的掉话原因。（2）针对掉话类型进行针对性的分析处理。（3）如果是射频丢失掉话居多，可进行如下处理：检查无线参数设置。对不合理的无线参数设置进行调整；检查BER、空闲干扰带等级等指标，减小消除无线干扰；通过路测查看是否存在覆盖问题。针对弱覆盖区，需重点排查硬件故障；针对越区覆盖，需重点排查功率参数、切换参数，天线下倾角等；检查排除设备硬件。对问题板件等进行更换；检查天馈系统。对问题部分进行排查。（4）如果是切换失败掉话居多，可进行如下处理：检查无线参数设置。对不合理的无线参数设置进行调整；检查BER、空闲干扰带等级等指标，减小消除无线干扰；检查排除设备硬件。对问题板件等进行更换。（5）如果是Lapd掉话居多，可进行如下处理：排查Bsc侧硬件故障；排查基站传输；排查基站侧硬件故障。5 实际案例分析5.1 参数设置不合理造成的切换掉话问题描述：MS2占用三明科委DCS1800（CID：30806）的599号频点，行驶到农业局基站S1覆盖区内时（CID：33781，BCCH：74，RXLEV：-45dBm），当电平下降到-90dBm以下仍未切换，造成掉话。图3 参数设置不合理造成的切换掉话举例问题分析与解决：检查小区30806参数interband_ho_allowed(可设为1to11) 为4(DCS1800)，只允许1800内部切换明显不合理，修改该参数为7（允许向PGSM、EGSM、DCS1800等频段切换）。复测中该路段切换正常，主导小区清楚，话音质量好，不存在掉话问题。图4 修改参数后复测图5.2 直放站不支持EGSM频段导致的切换掉话问题描述：三明往永安205国道莘口隧道入口及隧道内TCH信号电平低，无法正常切换导致掉话。 图5 直放站不支持EGSM频段导致的切换掉话举例问题分析与处理：比较测试用的两部MS发现，两部MS均占用莘口基站S3（30633）的信号，MS1使用1014频点信号强度为-97dBm，而MS2使用14号频点信号强度为-84dBm，两部MS占用同一扇区信号竟然相差13dB。对莘口基站S3进行调测未发现功率不平衡或天馈线异常。对进行隧道覆盖的直放站进行检查后发现不支持EGSM频段，将30633小区的EGSM频点修改为PGSM频点后复测正常。5.3 馈线交叉造成掉话问题描述：在货运东站附近路段，在路测中发现重机厂DCS1800的32324、32325小区BCCH的接收电平与TCH的接收电平相差较大，造成乒乓切换，且有掉话的风险。 图6 馈线交叉造成掉话举例问题分析与处理：手机占用重机厂DCS1800的32324小区，邻区中的32325小区电平强，由于功率预算原因切换到32325小区；但分配到TCH载波后电平迅速下降，随后又切换到BCCH电平较强的32324小区；切换到该小区的TCH载波后电平又迅速下降，这样反复造成乒乓切换且容易掉话。到重机厂基站对天馈线进行检查后，发现32324扇区的一根馈线连接到32325扇区上，32325扇区的一根馈线连接到32324