109--CDMA网络接通率低问题分析与解决.doc

CDMACDMA 网络接通率低问题分析与解决网络接通率低问题分析与解决 李俊龙 1 中国联通龙岩分公司网络运行部 摘要 首先对 CDMA 网络接入流程进行说明 然后对接通率低问题的原因进行分析 最后通 过几起典型案例进行阐述分析并提出相应解决办法 关键词 CDMA 接通率低 分析 解决 随着联通 CDMA 移动通信网三期工程的全面结束 网络已形成较大的规模 基本实现 了各区域信号良好覆盖 并通过较为深入细致的优化 各项网络指标得到明显改善 在 CDMA 网络性能指标中 系统接通率一直无法较大提升 成为影响用户感知度的瓶颈 因 此提高 CDMA 系统接通率成为网优工作的重点 1 1 CDMACDMA 网络主叫接入流程网络主叫接入流程 要对接通率低的原因进行分析 我们首先要对接入流程有个概念 在这里简单介绍一 下移动台起呼流程 图 1 移动台起呼流程 从上图可以看出 移动台在起呼过程中主要完成了以下几个进程 a 移动台发起起 呼消息 b 基站回证实指令 c BSS 向 MSC 发送完全层 3 消息 其中包含 CM Service Requset 消息 d MSC 回信道指配消息 e BSS 向移动台发送信道指配消息 f 移动台开始在业务信道上发送前缀 g 基站回证实指令 h 移动台回证实指令 i 基站发送业务连接消息 j 移动台发送业务连接完成消息 k 基站发送指配完成消息 l MSC 送回铃音 2 系统接通率低问题分析系统接通率低问题分析 2 12 1 手机接入参数对系统接通率的影响手机接入参数对系统接通率的影响 由于接入参数设置不合理 导致手机接入失败 涉及的参数有 Nom Pwr Init Pwr Pwr Step Num Step Max Req Seq Max Rsp SEQ Pam Size 等 我们可以通过调整这些参数来改善系统接入性能 手机最大发射电平为 1李俊龙 男 1976 年 8 月生 男 籍贯福建省龙岩市上杭县 工学学士 通信工程师 2000 年 7 月以来 一直中国联通龙岩分公司工作 目前主要负责网络优化方面的工作 Ms Tx Power dBm Mean Input Power dBm Offset Power Interference Correction Now Pwr Init Pwr Pwr Step Num Access Probe 1 根据手机接入试探发射功率计算公式 1 可以看出 Mean Input Power 手机接收到的 前向信道的总功率 Offset Power 73 Interference Correction Min Max 7 Ec Io 0 7 其中 Ec Io 为手机在 500ms 其激活集内的 Ec Io 值 在系统中无需通过参数设 置来调整 其他参数设置对系统将产生影响 Nom Pwr 设置太大或者太小 闭环功控将无法及时校正开环功控中的估计偏差 Init Pwr 设置太大 手机的接入会导致反向链路的阻塞 从而降低了接入信道的性能 设置太小 手机在接入时的初始发射功率太小 从而导致手机必须发送多个接入试探才会 被基站成功接收 这样会增加接入信道碰撞的几率 Pwr Step 设置比较大 反向链路上有附加干扰的情况下会增加基站接收到接入试探的 可能性 设置较小 会使手机在接收到基站的确认之前发送更多的接入试探 从而增加了 接入信道的负载 Num Step 设置较大会增加一个接入试探序列就完成接入成功的可能性 但是代价是增 加了反向链路的干扰 设置较小时情况恰好相反 减小了反向链路的干扰但同时减小了一 个接入试探序列就完成成功接入的可能性 在目前系统中上述参数默认值为 Nom Pwr 取值为 0 Init Pwr 取值为 5 Pwr Step 取值 3 Num Step 取值为 5 手机最大发射电平为 Ms Tx Power dBm Mean Input Power dBm 73 0 0 5 3 6 Mean Input Power dBm 50 在实际优化工作中 主要根据实际情况调整 Init Pwr 和 Pwr Step 值 在覆盖情况较 好 用户较为集中的密集城区 将 Init Pwr 设置成 0 Pwr Step 设置成 3 在一般城区将 Init Pwr 设置成 3 Pwr Step 设置成 4 乡镇区域将 Init Pwr 设置成 5 Pwr Step 设置成 5 极个别典型区域可将 Init Pwr 设置成 8 以上 Pwr Step 设置成 6 表一表一 部分接入参数解释部分接入参数解释 参数项描述取值范围 Nom Pwr 开环功率控制的校正值 8 7dB Init Pwr 接入探针的初始化功率 16 15dB Num Step控制了探针序列中最多允许发送的探针数 0 15 Pwr Step 接入探针的增加功率步长 0 7dB Pam Size 接入信道前缀 其长度为 1 pam sz 0 15 Fra mes Max Req Seq 接入信道请求试探序列的最大数目 1 15 Max Rsp SEQ 接入信道响应试探序列的最大数目 1 15 2 22 2 功率控制功率控制对系统接通率影响对系统接通率影响 2 2 1 开销信道参数设置对系统接通率影响 CDMA 目前在前向信道上分别配置了 Pilot Wash0 Sync Wash32 Paging Wash1 信道各 1 个 通过调整 Pilot Gain Paging Gain Sync Gain 可调整基站开销功率在总功 率中所占的比例 在三星系统参数默认值设置中 将 Pilot Gain 设置成 132 Sync Gain 设置成 92 Paging Gain 设置成 128 根据实际网络中运行情况来看 在参数设置中必须 严格控制 Pilot Gain 比 Paging Gain 大 4 Pilot Gain 比 Sync Gain 大 40 即导频信道 功率始终比寻呼信道功率大 1dB 比同步信道大 10dB 不至于出现在基站覆盖边缘出现有 导频信号而寻呼信道功率不足 导致被叫时无寻呼信号导致被叫不成功 影响寻呼成功率 根据公式 2 3 可以计算出如表二所列的开销信道增益设置在不同的数值时开销信道功率在 总功率中所占的比例 db value 41 4 1 db index 2 db value 10 lg channel power total power 3 表二表二 开销信道增益与所占功率比例关系开销信道增益与所占功率比例关系 d db b i in nd de ex xd db b v va al lu ue e功功率率比比例例d db b i in nd de ex xd db b v va al lu ue e功功率率比比例例d db b i in nd de ex xd db b v va al lu ue e功功率率比比例例 140 6 2523 71 136 7 2518 84 100 16 252 37 44 92 136 7 2518 84 132 8 2514 96 96 17 251 88 35 68 132 8 2514 96 128 9 2511 89 92 18 251 50 28 34 128 9 2511 89 124 10 259 44 88 19 251 19 22 51 导导频频信信道道 P Pi il lo ot t 寻寻呼呼信信道道 P Pa ag gi in ng g 同同步步信信道道 S Sy yn nc c 开开销销信信 道道功功率率 2 2 2 前向功率控制参数设置对系统接通率影响 道路 乡镇或城区可根据不同覆盖需求设置不同的 Pilot Gain 改善基站覆盖范围 因此需要将前向功率参数控制中业务信道增益作相应调整 目前市场上有 IS 95A 手机 RC1 IS 2000 手机 RC3 以 Fdch Max Gain RC1 Fdch Init Gain RC1 Fdch Min Gain RC1 为例 必须保证 Fdch Max Gain RC1 大于 Pilot Gain 或与之相当 才不至于在边缘地带出现有导频信道而 业务信道功率不足无法接入成功 同时为了保证系统接入成功率 一般将 Fdch Init Gain RC1 设置较大 保证基站在起始业务信道功率 在实际工作中 前向功率 控制参数 Fdch Max Gain RC1 RC3 Fdch Init Gain RC1 RC3 Fdch Min Gain RC1 RC3 根 据不同的 Pilot Gain 设置成不同的数值 在密集城区 Pilot Gain 设置成 128 则前向功 率控制参数分别设置成 126 130 111 103 97 37 在一般城区 Pilot Gain 设置成 132 则前向功率控制参数分别设置成 129 133 114 106 99 67 在密集城区 Pilot Gain 设置 成 128 则前向功率控制参数分别设置成 131 137 116 108 102 97 表三表三 RC1RC1 主要前向功率控制相关参数主要前向功率控制相关参数 参数名 描述 Fdch Init Gain RC1 RC3 前向功控业务信道初始增益 Fdch Min Gain RC1 RC3 前向功控业务信道最小增益 Fdch Max Gain RC1 RC3 前向功控业务信道最大增益 注 RC1 针对 IS 95A 手机 RC3 针对 IS 2000 手机 2 2 3 F V Allowed Limit F P Allowed Limit 参数设置对系统接通率影响 F V Allowed Limit F P Allowed Limit 参数主要是调整语音业务和数据业务允许占 用总功率的最大比例 在三星系统中两参数默认值均为 95 即话音和数据业务能够使用的 功率允许占用总功率的 95 根据目前实际应用情况 CDMA 话务量主要取决于前向功率 前向容量可以简单的理解为 P total Pi i 1 2 N 个用户 4 当用户通话次数升高时 基站由于前向业务信道发射功率不足导致出现无法占上业务信道 由于基站发射功率有限 目前基站扇区发射功率根据 Tx Power 设置可设成 20W 43dBm 必须合理分配话音部分业务功率及数据部分功率 提高系统接通率 在实际中可合理调整 F V Allowed Limit F P Allowed Limit 参数设置 由于目前话音业务明显高于数据业务 因此在实际使用中可将 F V Allowed Limit 参数设成 100 或 0 话音在该参数设置成 100 时允许话音业务使用 100 的业务信道功率 但由于业务功率存在上限 当用户数高到一 定程度时仍然存在部分用户出现 Tch Ovp 现象 即无足够前向功率分配给业务信道造成指 配失败 而将 F V Allowed Limit 设置成 0 后 意味着基站子系统不对呼叫进行管理 无 论目前用户数目多少 一旦出现新用户呼叫请求或切换请求 系统会将目前所有用户的功 率降低相同的比例 来满足新的呼叫的功率需求 因此不会出现 Tch Ovp 基站业务信道 功率不足 现象 每次呼叫均能成功 保证系统的接通率 但如果话务过高 可能超过基 站的最大功率 将会造成用户的功率不足 此时将造成掉话 2 32 3 基站探针捕获解调窗口参数设置对接通率影响基站探针捕获解调窗口参数设置对接通率影响 在工程中 我们有时会发现基站或直放站开通后 手机信号强度等指标都正常 但是 却无法打电话 接通很困难 这是由于基站侧探针捕获解调窗口门限 Preamble Window Length 设置太小 无法捕获时延过大的探针 我们通过增大该参数 设置值 即可解决问题 一般参数设置原则是 PWL Preamble Window Length RTD Round Trip Delay RTD System Delay 32 chip 2 4 D 5 其中 D 为最远 MS 距离基站的距离 2 42 4 话务拥塞或系统容量受限造成接通率低话务拥塞或系统容量受限造成接通率低 由于话务拥塞或同时起呼的用户较多造成探针碰撞或信道资源不足 在系统容量受限 下 无法处理更多的后续手机的接入 2 4 1 提升容量 从而提高系统接通率 建站初期 基站配置容量较小 随着用户数 话务量的增加 我们有时可以从网管监 控终端看到 部分基站出现 CE BUSY 告警 以三星系统为例 一些基站建站时只配置一块 CEMA 信道板 仅提供 54 个信道 对三扇区基站来说平均每个扇区 14 个业务信道 4 个 开销信道 当用户通话次数升高 容易造成基站信道不足产生拥塞 这时需增加信道板或 增加基站等方法来提升基站容量 2 4 2 合理配置语音和数据业务信道 以三星 CDMA1x 系统为例 一个信道板由 9 个 MDSP Modem chip 组成 每个 MDSP 有 6 个信道单元 共有 54 个物理信道 一般情况下 将前 7 个 MDSP 设为 2G 只支持语音业务 第 8 个 MDSP 设为 3G 可支持前向高速数据业务和反向低速数据业务 第 9 个 MDSP 设 为 3G R SCH 支持反向高速数据业务 随着数据业务的增加 我们可以多配一些数据业务 从而提高数据业务接通率 2 52 5 无线环境恶化造成接通率低无线环境恶化造成接通率低 由于无线环境恶化造成接通率低是常见情况 这时需对出现问题区域的信号进行测试 主要有基站设备问题 导频污染或存反向干扰造成 2 5 1 基站设备硬件问题 基站设备的某些板件问题 可能导致系统接通率下降 以三星系统为例 可能导致系 统接通率低的板件有 CEMA 信道板 TRXA 信号收发板 GCRU 板 时钟板 等 当网管 系统发现这些板件有告警时应及时处理 以免影响系统接通率 2 5 2 导频污染 导频污染 指 MS 同时收到四个或多于四个其 Ec Io 值大于 Tadd 门限值的 pilot 如 果某一区域存在导频污染 将降低接通率 解决方法通常是对该区域周围的扇区进行覆盖 控制 邻区或切换参数调整等 2 5 3 存在反向干扰 如果存在反向干扰 将降低接通率 解决方法是 查找干扰源 并排除干扰源 2 62 6 MSCMSC 原因导致接通率低原因导致接通率低 2 6 1 MSC 拒绝导致 如图 1 流程所示 A 口信令表现为 BSC 向 MSC 发送 CM Service Request 后 MSC 给 BSC 发送 Connection Refused 消息 空口信令表现为 MS 收到 BS 的应答消息 Base Station Acknowledgement Order 后 一直未收到 BSS 的 Extended Channel Assignment Message 消息 直到收到 BS 的 Release Order 消息 原因是该 MS 上次呼 叫在 MSC 内部占用的资源未完全释放 所以 MSC 拒绝 MS 新的呼叫建立请求 产生这种 现象的主要情况有手机设置了自动重拨功能 短信群发等 通常的解决办法是关闭手机重 拨功能 不能在网络忙时一次性对大量用户群发短信等 后面章节将列举具体实例说明 2 6 2 MSC 硬件故障导致 如图 1 流程所示 A 口信令表现为 BSC 向 MSC 发送 CM Service Request 后 MSC 未给 BSS 发 assignment request 消息 而是给 BSS 发 clear command 或 CREF 消息导致 BSS 无法给 MS 下发 ECAM 消息 原因可能是由于 MSC 内部处理模块故障造成 这时我们要 检查 MSC 内部相关呼叫处理模块 如 MRSACE 模块 是否存在故障告警记录 通过 A 口挂表 分析定位 clear command 及 CREF 具体原因 可以分析出具体哪条信令或具体 MSC 内哪块呼 叫处理模块的故障 一般将这些模块或信令链路复位后就能解决问题 如果还是无法解决 则更换相关呼叫处理模块 3 3 系统接通率低典型案例分析与解决系统接通率低典型案例分析与解决 3 13 1 福建新罗国芳基站附近接入困难分析福建新罗国芳基站附近接入困难分析 用户反映在新罗国芳基站附近出现很难接通现象 我们首先查看网管监控终端 发现 该基站设备有时出现 CE BUSY 告警 其次查看 F3000 消息 F3000 消息是三星网络系统一 项重要的统计 每当手机用户在建立通话时或通话中产生不良现象 打不通 掉话 切换 失败等 时 在 BSM 三星系统操作维护平台 上都会产生相应的 F3000 cause 新罗国 芳基站产生的 F3000 消息格式如下所示 CAUSE 186 F3000 BTS CALL ADMISSION FAIL master 2006 12 22 17 25 52 WED F3186 CALL FAULT MS ID 0928483840 CAUSE 186 CALL STATE 2 CALL SUB STATE 9 LOCATION NID 65535 SID 14142 BSC 00 BTS 51 SECT 0 FAIDX 00 CALL CLASS 0 REASON F3000 BTS CALL ADMISSION FAIL ORG VOC 该统计项为基站功率不足 无法为新的业务分配功率而产生的统计项 所发生的基站 为 BSC0 51 新罗国芳 将会造成该基站语音业务的接入失败 由于龙岩的话务非常集中 50 左右的话务都集中在龙岩市区所在的 BSC0 上 因此 BSC0 部分基站话务负担过大 存在 基站功率不足的现象 在几天的统计中 除发现 BSC0 51 新罗国芳 出现过语音业务功率 不足 还发现 BSC0 1 新罗中银 BSC0 6 新罗国税 出现过数据业务功率不足 因此 对参数进行调整 调整情况如表四 表四表四 新罗中银 新罗国税 新罗国芳基站参数调整情况新罗中银 新罗国税 新罗国芳基站参数调整情况 BSCBCPSEC参数修改 01 F P ALLOWED LIMIT 95 100或0 06 F P ALLOWED LIMIT 95 100或0 051 F V ALLOWED LIMIT 95 100或0 F V ALLOWED LIMIT 与 F P ALLOWED LIMIT 分别表示语音业务和数据业务最大 占用的输出功率 缺省值为 95 表示当基站输出功率已经达到满功率的 95 后 就不再为 新的语音 数据 业务分配功率 改为 100 后表示使用 100 的功率 如果功率依然不够 可改为 0 表示不对功率进行限制 修改为 0 后 虽然能消除TCH OVP 基站业务信道功 率不足 统计项 提高系统接通率 但如果话务过高 可能超过基站的最大功率 将会造 成用户的功率不足 从而引起用户掉话 因此根本的方法还是通过扩容 比如添加第二载 频的方式进行话务分担 3 23 2 无线环境问题导致接入困难分析与解决无线环境问题导致接入困难分析与解决 问题发现 在福建龙岩市龙川西路公交车站拨打测试时出现接入困难 原因分析 从下面图 2 图 3 路测图及空口消息可以看出 当时手机使用的是新罗中 银的 Beta 小区 PN312 的信号 信号强度在 57dBm 左右 EC IO 在 13 5 17 6 之间 从空口消息中看到手机发送 origination 消息后 基站收到后下发了 channel assiment 消息和 base station acknowledgement Order 但在随后手机又同步一次 返回到空闲 状态 并没有收到 Extended channel Assignment 造成手机没有收到 Extended channel Assignment 消息原因很多 一种可能是 EC IO 太差手机不能成功解调 ECAM 消息 另一种 是基站硬件存在故障 另一种是 BSC 到 MSC 之间信道分配过程存在问题 问题定位和解决 1 该地主要接收新罗中银的 Beta 小区 PN312 的信号 信号强度在 57dBm 左右 EC IO 在 13 5 17 6 之间 不存在导频污染和 EC IO 太差现象 2 检查新罗中银的 BETA 小区基站硬件 从网管监控终端看无任何告警 但用 DIA ALAM MSG 命令查看发现该扇区 TRXA 信号收发板 间隙出现 pll unlock 告警 意思是锁相环没 有锁定 更换 TRXA 板后 再进行测试接入正常了 图 2 龙川西路公交车站接入失败时路测图 图 3 龙川西路公交车站接入失败时空口消息 无线环境问题小结 该种情况是 MSC 发 REQUEST 消息后 由于无线环境变差或 BSS 侧 龙川西路公交车 站接入失败地点 EC IO 在 13 5 17 6 之间 手机无法接通 重新同步 的问题导致 Assigment fail 我们要通过网络优化调整使其无线环境尽量得到改善 从而 减少上述问题的出现 3 33 3 交换机拒绝导致接入失败交换机拒绝导致接入失败 现象描述 手机拨