路测掉话的原因分析及解决

无线网络优化经验研究 之 路测掉话的原因分析及解决 第 1 页 共 34 页 目 录 第一章 前言 1 第二章 造成掉话的多种原因 2 一 频率干扰 2 二 覆盖问题 3 三 硬件问题 4 四 其它问题 4 第三章 路测掉话的原因分析及解决 4 一 关于掉话的描述 4 1 射频掉话 5 2 切换掉话 5 二 在路测时发现的掉话问题时 我们应从哪些方面进行考虑 5 三 对掉话现象进行分析以及可能的原因 6 1 频率干扰 6 2 缺少邻区 2 排在邻区列表前几位的频点与已解出的BSIC组合之后得出的小区必 定不是当前服务小区的邻区 在实际工作中 如果遇到上述情况 在分析出不是缺邻区的问题后 就 应该检查是否目标小区TCH拥塞 3 覆盖问题 Poor level 2 看不到有比当前服务小区信号更强的信号 说明小区 C 的频点不在 A 小区的 BA LIST 中 手机没有对该频点进行扫描 对于后一种情况 测试人员更不容易发现 因此需要测试人员在测试现场 无线网络优化经验研究 之 路测掉话的原因分析及解决 第 15 页 共 34 页 结合基站位置图对原因进行判断 4 有线口的信道释放造成的掉话 Abis 掉话 这类掉话主要是传输质量引起的 如传输误码 滑码 帧丢失 等 A 接口掉话 A 接口掉话特别容易发生在 MSC 之间 BSC 之间等与 A 接口有 关的切换过程中 MSC BSC 之间的切换除了与无线网络有关外 还与网间 信令配合 信号同步等因素有关 局间切换相对较复杂 也较容易引起掉话 5 硬件故障直接导致的掉话 经验指出在现网中大多数掉话都是由于频率干扰和这样或那样的基站硬件 问题所导致的 在这一节中 我们就介绍以下所遇到过的硬件问题导致的掉话 一般来说 如果硬件有问题的话 从统计结果的掉话次数和掉话率上就能比较 明显的发现异常 但是 对于话务量分布比较特殊的基站 例如 小区覆盖范 围内没有主要道路 用户移动速度较慢等情况 部分天线问题就不容易从统计 结果中发现 这就需要从路测中的每一个起呼 每一个切换过程乃至掉话现象 都要从异常现象中发现问题 以专业知识和工作经验为基础 开阔思路 才能 找出问题的根本原因 这点的具体分析可以见后面的 第四章 路测中见到的 典型的掉话现象 A 由于天馈线原因而导致的掉话 在上行方向 天线是 BTS 从空中接口接收信号的第一级设备 而在下行方 向 它又是最后一级设备 而且天线包含的参数也有很多 象方位角 机械下 倾角 电子下倾角 波瓣宽度 空间分集接收天线距离 馈线驻波比等 因此 可以说天线某个环节如果出现问题 对于基站性能的影响都是巨大的 a a 由于信道盘和天线接错而产生的掉话由于信道盘和天线接错而产生的掉话 此种情况常发生于大配置站型 由于会牵扯到跨机柜的扩展连接等问题 有时会出现整个基站 2 个甚至 3 个小区互相连错天线的情况 还有两个小区间 无线网络优化经验研究 之 路测掉话的原因分析及解决 第 16 页 共 34 页 单个载频对调错连天线的情况 整个小区对调连错的情况比较容易发现 因为在 IDLE 状态或根据邻区强度 仅仅测试 BCCH 的强度即可 但是 单个载频对接连错的情况就不容易发现了 因为只有手机占到错误信道盘时才会发现 例如场强的突然衰减等 此时路测 现象就是电平衰耗较大 同时 Quality 变差导致掉话 具体现象可见 2 4 一 节 b b 由于两副天线俯仰角不同而产生的掉话由于两副天线俯仰角不同而产生的掉话 在基站安装过程中定向小区有可能用两副单极化收发天线 当小区的 SDCCH 和 BCCH 采用 NO COMBINED MODE 时 该小区的 BCCH 和 SDCCH 就有可能分 别从两副不同的天线发出 当两副天线的俯仰角不同时 就会造成两副天线的 覆盖范围不同 当用户在某个区域中 能收到 BCCH 信号 但产生呼叫时却因无 法占用 SDCCH 而掉话 无线网络优化经验研究 之 路测掉话的原因分析及解决 第 17 页 共 34 页 c c 由于天馈线方位角原因而产生的掉话由于天馈线方位角原因而产生的掉话 在基站安装过程中每个定向小区可能会有两副单极化天线 当两副天线的方位在基站安装过程中每个定向小区可能会有两副单极化天线 当两副天线的方位 角不同时就会形成如图角不同时就会形成如图 8 8 中中 A A 和和 C C 所示小区 在所示小区 在 A A 小区中的用户可以收到控制小区中的用户可以收到控制 信号信号 SDCCHSDCCH 但用户一旦被指定为由另一副天线发射出的 但用户一旦被指定为由另一副天线发射出的 TCHTCH 时就会造成掉话 时就会造成掉话 在在 C C 小区中的用户将无法收到小区中的用户将无法收到 BCCHBCCH 信号 信号 A 小区 SDCCH BCCH C 小区 TCH 图 8 同小区天馈线方位角不同 d d 由于天馈线自身原因而产生的掉话 由于天馈线自身原因而产生的掉话 天馈线损伤 进水 打折和接头处接触不良 均会降低发射功率和收信灵敏度 天馈线损伤 进水 打折和接头处接触不良 均会降低发射功率和收信灵敏度 从而产生严重的掉话 通常我们仅仅从从而产生严重的掉话 通常我们仅仅从 OMC ROMC R 的统计中看小区天线的的统计中看小区天线的 PathBalancePathBalance 是不能完全反映实际天线情况的 这时应该对怀疑有问题的天线是不能完全反映实际天线情况的 这时应该对怀疑有问题的天线 进行核查 排除这方面的故障 进行核查 排除这方面的故障 e e 由于两副天线之间的距离原因而产生的掉话 由于两副天线之间的距离原因而产生的掉话 采用空间分集的小区两副天线之间应保持一定的水平距离以实现分集接收 否采用空间分集的小区两副天线之间应保持一定的水平距离以实现分集接收 否 则将会降低收信灵敏度产生掉话 两副天线之间的水平距离 经验值 应为垂则将会降低收信灵敏度产生掉话 两副天线之间的水平距离 经验值 应为垂 直距离的十分之一 至少应大于直距离的十分之一 至少应大于 3m3m B 由于信道盘故障引起掉话 信道盘故障包括 CTU 自身数字模块出现故障和各信道盘未作 无线网络优化经验研究 之 路测掉话的原因分析及解决 第 18 页 共 34 页 Calibration 如果在路测中遇到原因不明的通话质量差造成掉话的现象 应该 通过 OMC R 提出该小区以及该载频的 RF LOSS 统计 加以验证是 CTU 的硬件问 题 如果在路测中发现起呼占上 TCH 后信号衰减严重造成掉话 应该从各信道 盘功率是否未调平入手考虑 注 在远端登录 观察基站 Calibration 用 Telnet 等方式接入基站 可以使用disp cal datadisp cal data SiteNo 命令通过 offset 值来看各个载频功率是否调平 C 由于时钟失锁引起的掉话 时钟失锁的原因有很多 比如传输 2M 中的时钟不稳 基站 MSI 板子出现问 题 GCLK 出现问题等 但影响到 Um 接口路测的现象没有什么不同 理论上 时钟失锁会影响到起呼和切换的正常进行 在实际情况中 时钟 的漂移对于起呼的影响是微弱的 通常对于切换的影响是巨大的 往往由于目 标小区或服务小区时钟失锁 造成切换失败 严重影响了通话质量和掉话率 所以 由于时钟问题造成的掉话 也可以归结为切换掉话的范畴 我们在 路测切换失败的分析 部分中有详细介绍 6 BSS 参数设置不当 其实参数设置不当中 有很大一部分是与切换有关的 如果不处理好切换 参数 造成延迟切换或乒乓切换都对通话有很大的影响 例如 PBGT Handover 的 HO Margin 设置过大 就有可能造成切换较晚 有可能等到邻区强于服务小 无线网络优化经验研究 之 路测掉话的原因分析及解决 第 19 页 共 34 页 区很高电平后 才切换 也有可能由于通话质量不佳等原因触发紧急切换 这 就造成了掉话隐患 可以这样说 大多数的 BSS 参数设置都涉及到起呼和切换 一旦设置不当就会造成掉话隐患 如何在网络中找到最合理的参数配置就是网 络优化最核心的工作 不仅是无线参数同时还要考虑有线口的需要 甚至还要 考虑长途来话接通率等问题 在这里我们仅摘出几个影响严重 但又不容易被 想到的参数列出来 在一般经常调整的参数为发现异常的时候 就需要我们多 深入的检查其他参数的合理性 A missing repot 设为 enable 手机在 Dedicate Mode 下上报的 Measurement Report 中所报告的服务小区 的 RxLev 和 RxQual 以及 Neighbor 的接收电平值是系统进行平均 筛选 判决 和排队过程的基础 在这个复杂的判决过程中 会涉及到很多参数 例如 Hreqave Hreqt n 值 p 值等 在 motorola 的小区参数里有一个参数 missing report 简要来说 将设为 enable 时 系统由于种种原因没有收到手 机上报的 Measurement Report 的 SACCH 帧时 RxLev 将用 110dBm 代替 这样 一般情况下就会降低平均电平值 从而会影响 PBGT 的切换速度 有可能造成延 迟切换或不切换 从而造成掉话 一般应把该参数设为 disable 即用上一个 采样值顶替该丢失帧的采样值 B pbgt ho type 中参数设置过于苛刻 这也是一种延迟切换造成掉话的可能原因 在 motorola 系统中可以根据覆 盖环境的不同定义几种不同的 PBGT 算法 其中有些算法是要设置一些计时器的 如果参数设置不够合理 设置了过长的 Timer 如 Type5 type6 用户走出了邻 无线网络优化经验研究 之 路测掉话的原因分析及解决 第 20 页 共 34 页 区范围还没有切换 就会拖带掉话 其它参数设置不当也会造成拖带 例如 Type3 中包括上下行的 Rxlev 的门限 即当手机和基站对应的接受电平高于设 置门限电平时才会考虑切换 因此 需要根据实际覆盖情况进行优化参数配置 消除不当的配置所带来的负面效果 C 设置偏大的参数 hreqt hreqave 一般来说 解出邻区的 BSIC 以后 且该邻区为上报的最好的六个邻区内 系统才会对其是否切换进行判决 hreqt hreqave 又被称为 Warm time 即系 统对该小区进行判决的第一个测量报告开始算起至少经过 Warm time 的时长后 才会进行切换 D 没有用 OMC R Proxy Cell 广播 external neighbor 信息 此种情况出现在跨 OMC 的 external neighbor 在进行了 BSIC 或 BCCH 的改 变之后 但未在其他 OMC 上进行改动 结果数据库不一致 造成无法切换 继 而拖带掉话 E 允许的网络色码 NCC PERMITTED 参数设置不当导致掉话 允许的网络色码参数定义了移动台需测量的小区的 NCC 码的集合 为手机 切换提供可行的目标小区 我们知道 BSIC 8 NCC BCC 实际上 NCC BCC 在帧 结构中各为 3bit 的数据 因此 NCC 的取值范围为 0 7 在小区里可以设置 NCC PERMITTED 参数来限制小区的切换目标小区和重选小区 如果该数据定义错误 将引起越区切换不成功和小区重选失败 产生掉话 7 切换掉话 理论上任何一种切换失败都有可能造成切换掉话 因此可参照切换失败的 分析 图9为 Intra bss handover 为例 当切换失败后 手机向源小区发送 Handover Failure消息 若由于各种原因造成源小区未收到该消息 从而造成 T3103超时 这时BSS的ho lostms计数器就会加1 记做一次切换掉话 无线网络优化经验研究 之 路测掉话的原因分析及解决 第 21 页 共 34 页 MOBILEMOBILE source cell BSS target cell intra bss ho req handover command start T3103 intra bss ho atmpt handover access handover complete stop T3103 intra bss ho handover failure stop T3103MSC intra bss ho fail expire T3103 intra bss ho lostms clear request 图 9 切换掉话示意图 8 手机问题 在日常路测工作中 我们使用的测试设备的手机前端一般都是有别于商业 用机的 这些测试手机功能更强大 软硬件上都有新的设计 使得它们可以满 足测试的需求 但是我们发现测试手机因为装载了测试软件后 要求的处理能 力更高 要求在通话的基础上还要进行与测试软件相呼应的动作 如果由于硬 件老化等原因 就可能造成死机 解码错误等现象 从而影响测试结果 如果 测试人员不能发现手机问题 还会造成对异常现象的错误判断 下面这个实例 就是通过几次异常的掉话情况查找出来的手机故障引起掉话的问题 实例 TEMS888 不切换掉话 我们曾在 DT 测试中发现了几次通话过程中不切换导致掉话的现象 经过分 析 发现了一些问题 分析如下 a 现象 a 长安街 占用小区京燕饭店 3 880 不切换持续 3 10 掉话 TA 3 通话过程中 邻区 BSIC 已经解出 且满足切换条件 无线网络优化经验研究 之 路测掉话的原因分析及解决 第 22 页 共 34 页 b 三环 占用小区公主坟 DCS2 30958 不切换持续 6 37 掉话 TA 6 通话过程中 邻区 BSIC 已经解出 且满足切换条件 c 平安大街 占用小区平安里 DCS1 30361 不切换持续 1 05 掉话 TA 2 通话过程中 邻区 BSIC 已经解出 且满足切换条件 d 四环 占用小区清华园 DCS2 30578 不切换持续 12 然后连续三次切换失败 切换成功至学院路 2 542 值得注意值得注意的是该小区并不在手机上报的最好的 六个邻区之内 然后迅速迅速切出至学院路 1 541 后一切正常 e 玉泉营路 占用小区洋桥西南 1 743 不切换持续 2 56 掉话时 TA 3 通话过程中 邻区 BSIC 已经解出 且满足切换条件 掉话现象如图 10 无线网络优化经验研究 之 路测掉话的原因分析及解决 第 23 页 共 34 页 图 10 不切换直至拖带掉话 b 对问题的分析 在分析问题之前 我们先来了解一下系统消息 5 5ter 与手机中 bit map 的 对应关系 系统消息 5 5ter System Information 5 5ter 消息为在 Dedicate Mode 下 系统通过 SACCH 发送给手机的系统消息 其中包括 BA LIST 即邻区的 BCCH 频点序列 手机就按照 BA LIST 中的频点在通话过程中进行扫描 将已解 出 BSIC 码的最好的 6 个邻区上报给 BSC 当满足某个切换条件时 系统会控制 手机进行切换 另一方面 手机将该小区的 BA LIST 中的频点按照频点号顺序 记录在手机的 bit map 中 而上报系统时 则是按照 bit map 中的频点位置号 上报 例如 BA LIST 23 34 27 512 525 所以对应的 bit map 中应为 0 对应 23 1 对应 34 4 对应 525 若此时邻区 BSIC 均已解出 信号强度由大到 小为 27 34 525 23 512 则在 MR Measurment Report 上报系统邻区情况 时手机上报的频点号顺序应为 2 1 4 0 3 十进制 我们对测试文件进行了仔细的分析 从三层消息中我们发现 在这几次不 切换的通话过程中 上行的 MR Measurement Report 中邻区报告的频点序号与 无线网络优化经验研究 之 路测掉话的原因分析及解决 第 24 页 共 34 页 下行系统发给的系统消息 5 5ter 中的频点号不符 这其中有两种情况造成上报 的频点号错误 从而造成了系统不能正确识别邻区关系不让手机进行切换 造成了系统不能正确识别邻区关系不让手机进行切换 i 切换完成后 手机继续扫描一两个源小区 BA LIST 中的频点 而该 频点不属于当前服务小区的 BA LIST 因此这一两个频点号在 bit map 中的位置肯定就是错的 所以导致其他正确频点在 bit map 中的位置发 生混乱 三环 长安街 ii 收到系统消息 5 本频段信息 后 频点对应正常 但受到系统消 息 5ter 另一频段信息 后出现异常 最后导致所有频点号混乱不能切 换 平安 玉泉营 四环 值得我们注意的是这五次事件中有一次并未掉话 而只是三次切换失败 但正是通过对这个通话的分析 才令问题变得更加清晰明朗 具体情况如下 当前服务小区为清华园 DCS2 30578 切换失败的目标小区为学院路 2 542 而手机此时位于学院路 1 方向的位置 542 并不在手机上报的最好的 六个邻区之内 但系统却令手机切换至 BSIC 3 BCCH 27 的 542 而 541 的 BSIC 3 BCCH 1 通过系统消息 5 5terBA LIST 的排列 正常情况下 频点 1 对应 bit map 位置 12 而频点 27 对应 bit map 位置 19 在 Measurement Report 中手机将 541 的频点 1 错报为 19 bit map 中位置 因此系统认为是频 点 27 同时两个小区的 BSIC 码相同 从而造成切向 542 的现象 但由于 542 的场强较低 造成三次切换失败 最后切换成功后又很快的切至 543 以至于 未掉话 三层消息和场强示意图如图 11 图 12 图 13 所示 无线网络优化经验研究 之 路测掉话的原因分析及解决 第 25 页 共 34 页 图 11 1 号频点应写在位置 12 27 号频点写在位置 19 图 12 位置 19 的频点对应的 BSIC 却是 3 无线网络优化经验研究 之 路测掉话的原因分析及解决 第 26 页 共 34 页 图 13 切换失败 c 处理结果 经过分析后 我们与测试设备生产厂商的工程师商讨了这种现象 由于到 目前为止还没有运营商或手机用户有过此类现象的投诉 但现在已经可以确定 的是由于手机老化的原因才造成了这些掉话 这个案例说明 由于手机问题造成掉话的原因也是有可能的 这一方面需 要手机制造商严格按照规范要求进行设计和生产 另一方面 路测工程师也应 该在分析路测掉话等问题时将手机故障这一点考虑进来 9 交换机参数设置问题 在路测中发现的交换机参数设置问题的情况并不多见 但是一般若交换机 无线网络优化经验研究 之 路测掉话的原因分析及解决 第 27 页 共 34 页 参数设置有问题的话 都会发生大量的掉话事件 并且交换机和 OMC 端都不会 出现告警 机房工作人员不易察觉 这样很可能会造成大量的用户投诉 严重 影响了用户感观度 如果能够在路测中及时发现这类特殊的掉话现象 并深入 分析原因 就有可能避免大量用户投诉的发生 消灭网络隐患 下面就是在常 规路测中发现的单频切换最终造成掉话的实例 实例 单频切换最终掉话 我们在日常的优化测试中发现 在南二环和两广大街一带 若在东区起呼 切换到西区后手机只能做单频切换 当只做 DCS1800 单频切换时 由于 DCS1800 在有些地方没有实现完全的连续覆盖 这样极易引起掉话 此种情况 在 OMC 的统计上不易直接发觉 但是这个现象会严重影响道路测试的效果 在 意识到问题的严重性后 我们立即着手对这个问题进行专项研究 由于最初只在南二环东西区交界一带发现问题 其他地方没有进行此类测 试 因此 在寻找问题原因的同时需要首先对问题存在的范围进行定位 我们 在研究了东西区交界 MSC LAC BSC 的地理分布后 为详细定位问题范围而制 定了各种路线的测试方案 以此来寻找有没有其他地方存在此类隐患 同时 我们又对涉及到双频切换的手机 基站以及 BSC 参数进行了逐一检查 经过各种情况的交界地区道路测试后 我们将问题范围定位在 MSC9 与 MSC12 之间 且只存在与由东向西的方向 当由在东区 MSC 9 LAC 4290 中的 小区起呼 切换至西区 MSC 12 LAC 4182 及 MSC 26 LAC 4166 的小区时 出 现切换到西区后系统不再向手机发送双频信息的情况 由此进入西区后 如果 不挂机 手机只能进行 900M 或 1800M 的单频切换 直至单频性能变差产生掉话 尤其是在 DCS1800 上 但是 由西区切换回到东区时没有这种现象 即切换 到东区后系统恢复向手机发送双频信息 具体测试的文件采样见报告后面的附 图 14 与附图 15 无线网络优化经验研究 之 路测掉话的原因分析及解决 第 28 页 共 34 页 图 14 正常的双频系统消息 5 和 5ter 根据这种测试现象 我们核查了西区 BSS 涉及到的参数 均未发现问题 因为这些切换是跨 MSC 的切换 会涉及到 MSC 的一些参数 因此我们对 MSC 9 的相关参数进行了核查 发现在 MSC 9 中 DATA OF LOCATION AREA CODE 中的 BSSAP VERSION VER 004 定义的 CLASSMARK 3 INFORMATION ELEMENT SUPPORTED 为 NO 存在问题 这样当做 MSC 间的切换的时候 源 MSC 在发切换请求时不送手机的 CLASSMARK 3 信息给目的 MSC 造成切换后目的 地的 MSC 不能得到手机的双频信息 这样目的 MSC 认为此手机为单频手机 从 而 若手机切换到目的 MSC 中的目的小区为 900M 则从此手机就被系统认为是 900M 的单频手机 若手机切换到目的 MSC 中的目的小区为 1800M 则从此手机就 被系统认为是 1800M 的单频手机 在此次通话中系统不送 SYSTEM INFORMATION 5TER 消息 造成在此次通话中手机依据网络的指示只做单频切换 具体网络 参数设置情况见下面 有删截 DATA OF LOCATION AREA CODE 04166 BSSAP VERSION VER 004 INFORMATION ON BSSAP VERSION 004 NAME DXS1 CLASSMARK 3 INFORMATION ELEMENT SUPPORTED NO 发现这个参数设置错误现象后 根据以上的分析 我们将问题原因定位在 网络参数设置上 通知相关部门对错误的参数进行修改后 经过道路测试人员 的现场测试确认 以前手机在 LAC 交界不能进行正常双频切换的现象得到彻底 无线网络优化经验研究 之 路测掉话的原因分析及解决 第 29 页 共 34 页 解决 图 15 第四章 路测中见到的典型的掉话现象 实际上 参数设置不当 缺少邻区 手机原因和交换机参数设置问题出现 的概率并不大 这些特殊原因所造成的掉话也是很少发现 因此对于日常工作 来说 解决所占比例最大的掉话现象 是能够逐步提升网络质量的主要工作 本章例子的掉话原因在前面已经全部包括 在这里通过几个典型的路测现 象来表示 选用的例子全为占用信道后 Quality 为 7 的例子 目的是能够更明 显的表现故障原因 其实这种掉话现象的原因多种多样 过低的电平 强烈的频率干扰和硬件 问题等都不可避免的会造成 Quality 很差甚至一直为 7 的现象 在路测中这种 情况一旦出现 就不可避免的会造成掉话 由于下行 Quality 全为 7 所以手 机无法对系统消息和切换命令等下行信令进行解码 最终导致 RLT 超时掉话 从测试软件的界面上看 Quality 为 7 的掉话大体可以分为两种现象 一 种是通话质量很差的同时下行电平也很差 另一种就是很差的通话质量伴有较 好的下行电平 造成这两种不同现象的原因并不是唯一的 一般说来 Level 和 Quality 均很差的现象的原因有 载频低功故障 天馈线接反 同频负切等 而造成 Level 较好和 Quality 很差的原因有 下行的频率干扰 载频等硬件的 BER Bit error rate 误码率 高等 无线网络优化经验研究 之 路测掉话的原因分析及解决 第 30 页 共 34 页 下面我们就针对几个具体实例来看一看各种现象所对应的原因 一 频率干扰 在路测中发现某小区 Quality 十分不好 经过分析怀疑为频率干扰 所以 关掉跳频后 再进行测试 发现只有占用一个载频时 Quality 为 7 会发生掉 话 而占用其它频点时通话质量没有问题 确定为频率干扰后 再对周围小区 进行频率核查 发现了该频点与一个邻近的小区的一个 TCH 频点同频 在改频