03 GSM掉话问题分析Word下载.docx

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案例九：

时钟问题导致掉话25

第3章掉话问题分析

3.1概述

在GSM网络运行中，掉话是用户投诉的热点，也是无线网络质量直接反映。

这里主要分析引起掉话的原因，以及通过哪些手段来定位问题，采用哪些办法来解决问题，从而降低掉话率，提高网络质量。

另一方面还可解决由掉话率高造成的最坏小区，降低最坏小区比，提高话务掉话比。

3.1.1掉话问题描述

掉话可分为两种形式：

一类是在SDCCH信道上的掉话，一类是在TCH信道上的掉话。

SDCCH的掉话是指在BSC给移动台分配了SDCCH信道而TCH信道还未分配成功期间（包括只占用SDCCH信道的情况）发生的掉话。

TCH的掉话是指在BSC给移动台成功分配了TCH信道后，发生的不正常掉话。

造成掉话的原因，从全局角度来讲有三种：

Ÿ无线链路超时（发生在通信过程中，消息无法正常接收）

ŸT3103超时（发生在切换过程中，即MS无法占用目标小区信道，也无法返回原信道）

Ÿ系统故障（设备故障等各种可能发生的故障）。

（1）无线链路故障

在这三种掉话原因中，主要的掉话形式是无线链路故障。

在GSM规范中有一参数为RADIOLINKTIMEOUT（无线链路超时）。

当移动台在通信过程中话音质量恶化到不可接收，且无法通过射频功率控制或切换来改善时，移动台认为无线链路故障，强行拆除链路，造成掉话。

GSM规范规定，移动台中有一计数器S，该计数器在通话开始时被赋予一个初值，即参数“无线链路超时”的值。

若移动台解码SACCH消息（周期480ms）失败，S减1；

反之，移动台每正确接收到一SACCH消息，S加2，但S不可以超过初始被赋予的值，当S计到0时，移动台报告无线链路超时。

信令流程如图3-1所示。

前面是相对于下行的情况，在小区属性表下的SACCH复帧数（周期480ms），定义了上行链路连接失败时间。

当BTS检测到无线链路上一个被激活的连接被破坏时，就会向BSC上报连接失败消息CONNECTFAILURE。

系统判断连接失败的准则是基于上行链路SACCH信道的误码率。

根据GSM协议中的规定，如果连接失败的判决准则是基于SACCH上的误码率时，当连续N个SACCH复帧周期内的上行链路误码率大于设定的门限时，BTS就向BSC上报连接失败消息。

SACCH复帧周期的数目N是在数据配置中确定的，就是小区属性表中的SACCH复帧数，其单位为480ms。

图3-1无线链路故障信令流程图

（2）计数器T3103超时

定义：

在切换过程中（BSS内部和BSS间），BSC按照此计数器在发起切换小区和目标小区同时保留TCH信道的时间。

T3103在BSC发出切换命令（HandoverCommand）消息时启动，收到切换完成（HandoverComplete）时（BSC内部切换）或清除命令（ClearCommand）时（BSC间切换）清除。

该定时器的用途是保持信道足够长的时间以便MS可以返回信道，若MS丢失时用于信道释放。

BSC向移动台发出切换命令时T3103开始计时，在BSC收到来自切换目标小区的切换完成或者来自源小区的切换失败（HANDOVERFAILUER）时就将T3103复位，BSC将HANDOVERCOMMAND信息发送到BTS时，如果T3103超时后仍未收到任何消息时，BSC就判断源小区发生了无线链路失败，进而释放源小区的信道，信令流程如图3-2所示。

图3-2T3103超时导致掉话流程图

（3）系统故障

由设备故障等原因造成的掉话，例如案例八的详细描述。

3.1.2掉话率的计算公式和统计点

TCH掉话率=TCH掉话次数/TCH占用成功次数×

100%

TCH掉话次数统计点：

BSC向MSC发起CLEAR_REQ消息时，当前占用的信道类型为TCH

发送Clear_Request消息的典型原因值一般为：

Ÿ无线链路失败（radiointerfacemessagefailure）

Ÿ人工干预（O&

Mintervention）

Ÿ设备故障（equipmentfailure）

ŸBSS与MSC间协议错误（protocolerrorbetweenBSSandMSC）

Ÿ强占（preemption）

信令流程如图3-3所示。

图3-3TCH掉话信令流程图

TCH占用成功次数统计点：

（1）立即指配过程中收到CH_ACT_ACK消息，且由于暂无可用SDCCH信道而直接分配的信道类型为TCH；

（2）在呼叫主状态为CS_WAIT_RR_EST（等待RR建立态）时收到CH_ACT_ACK消息，且当前信道为TCH；

（3）指配过程中发送指配完成消息；

（4）入BSC切换收到MSG_ABIS_HO_DETECT消息，此时切换类型非SDCCH切换时；

（5）BSC内切换时收到MSG_ABIS_HO_DETECT消息，此时切换类型非SDCCH切换时；

（6）出局切换过程中收到来自MSC的原因为HO_SUCC或CALL_CTRL的CLEAR_CMD消息，且切换原因为直接重试；

SDCCH掉话率公式：

SDCCH掉话率=SDCCH掉话次数/成功的SDCCH占用次数（所有的）*100％

SDCCH掉话率（%）=[SDCCH占用时无线链路断的次数（连接失败）+SDCCH占用时无线链路断的次数（错误指示）+SDCCH占用时地面链路断的次数（ABIS）]/成功的SDCCH占用次数（所有的）*100%

SDCCH掉话次数统计点：

向MSC发起CLEAR_REQ和ERR_IND消息时，当前占用的信道类型为SDCCH。

SDCCH占用成功次数统计点：

（1）立即指配过程中收到CH_ACT_ACK,信道为SDCCH

（2）在状态为CS_WAIT_RR_EST时收到CH_ACT_ACK消息，且当前信道为SDCCH

（3）入局SDCCH切换收到HO_DETECT

（4）BSC内SDCCH切换收到HO_DETECT

如下几种情况都会导致SDCCH掉话：

Ÿ入局SDCCH切换HO_DETECT消息非法

Ÿ入局SDCCH切换HO_CMP消息非法

Ÿ入局SDCCH切换发送HO_CMP消息失败

ŸTN_WAIT_HO_DETECT、TN_WAIT_HO_CMP（SDCCH切换）超时

ŸTN_WAIT_INTER_HO_CMP（SDCCH切换）超时

ŸTN_T8（出BSC切换完成）超时

Ÿ由其它多种原因导致的内部清除

3.2导致掉话的几种因素

3.2.1由于覆盖原因导致的掉话

1.原因分析

（1）不连续覆盖（盲区）

由孤站引起的掉话，由于在孤站边缘，信号强度弱质量差，无法切换到其它小区而掉话。

由于基站所覆盖的区域地形复杂（如山区公路）、地势起伏，无线传播环境复杂，信号受阻挡，覆盖不连续造成掉话。

（2）室内覆盖差

因为一些建筑物密集，信号传输衰耗大，加上建筑物墙体厚，穿透损耗大，室内电平低，使得在通话过程中掉话。

（3）孤岛

服务小区由于各种原因（如功率过大）形成孤岛，以至于移动台超出了它所定义的邻小区B的覆盖范围之外到达了小区C后还占用着原服务小区A的信号，而小区A又未定义邻小区C，此时移动台再根据原服务小区A提供的邻小区B进行切换时，就会因找不到合适的小区而导致掉话，如图3-4所示。

图3-4覆盖过大导致的掉话

（4）覆盖过小

覆盖过小也有可能是由于某个小区的硬件设备出了问题，如天线受到阻挡或携带BCCH的载频发生了故障（功放部分）。

2.分析判断

依据用户的投诉，了解覆盖不足的地区，再进行较大范围的路测，观察信号电平大小，切换是否正常，是否存在掉话等，还可借助OMC话统查看BSC整体掉话率，找出掉话率大的小区，及其它相关的话统，来辅助分析和判断。

下面列举出了一些话统任务及统计项：

（1）从功率控制性能测量中，是否平均上下行信号强度过低；

（2）从接收电平性能测量中，接收电平低的次数所占比例过大；

（3）在小区性能测量/小区间切换性能测量中，发起切换时电平等级过低，平均接收电平过低；

（4）掉话性能测量中，掉话时电平过低，掉话前TA值异常；

（5）定义邻近小区性能测量，手机上报的在小区相邻关系表里定义的邻近小区的统计，可以定位到哪个邻区的平均电平过低；

（6）未定义邻近小区性能测量：

是否存在平均电平过高的未定义邻近小区；

（7）功率控制性能测量，MS与BTS的最大距离（TA值），连续多个时段超常。

3.解决措施

（1）查找覆盖不足的地区

进行路测来确认覆盖不足的区域。

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。

还应分析是否由于地形地势的原因导致的，如隧道、大商场、地铁入口、地下停车场及洼地，一般来说，这些地方是较容易发生掉话的，可考虑用微蜂窝来解决覆盖。

（2）要保证室内通信的效果，必须使到达室外的信号足够强，如通过提高基站的最大发射功率，改变天线的方位角、倾角、挂高等，不能明显改善室内通话质量的，可考虑增加基站。

对于写字楼、宾馆等一些主要公共场所增强室内覆盖，还可考虑应用室内分布系统。

（3）对于漏作邻区关系的小区，补充邻区，减少无合适的小区切换而造成的掉话。

可以通过减少该基站的倾角，来消除孤岛。

（4）排除硬件故障

进行路测，是否由于硬件故障，覆盖范围过小。

如果掉话率突然上升并且本站其它指标全部正常，则应该检查相邻小区此时是否工作正常（可能出现下行链路发生故障，如TRX、分集单元及天线出现问题，若是上行链路故障，则会导致原小区切出失败率较高）。

3.2.2由于切换引起的掉话

（1）参数不合理

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。

切换参数设置不当引起的掉话见案例六。

（2）邻区不全

邻小区定义不全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边缘而不能切换到信号更强的小区而掉话。

（3）邻区中有同BCCH同BSIC的小区存在。

（4）话务拥塞

由于话务不均衡，造成因目标小区无话音信道可切入而导致切换失败，在重建也失败时产生掉话。

（5）BTS时钟失步，频偏超标，发生切换时失败而掉话。

（6）T3103计数器超时导致掉话。

具体见前面所述。

2.判断方法

通过话统指标的分析是否存在切换成功率低、切换失败但重建失败的次数多、掉话率高的小区。

用话务统计来分析主要是什么原因引起的切换。

如：

上下行接收电平原因引起的切换；

上下行接收质量原因引起的切换；

功率预算（PBGT）引起的切换；

呼叫定向重试；

话务原因引起的切换。

查看告警，观察是否有与BTS相关的时钟告警，BTS时钟运行状态是否处于正常运行状态，必要时校验基站时钟，排除时钟问题。

进行路测，在路测中发现有无切换问题。

在有问题的小区附近多次路测，从多方面发现与切换有关的掉话问题，通过切换的优化来减少掉话。

下面列出了话统中应注意的指标：

（1）小区间切换性能测量，切换失败但重建也失败次数过多；

（2）小区间切换性能测量，切换次数过多，重建成功也多；

（3）未定义邻近小区性能测量，未定义邻区电平及测量报告个数超标；

（4）出小区切换性能测量，出小区成功率低（针对某小区），找出切向哪个邻小区的成功率低，进一步从目标小区查找原因；

（5）入小区切换成功率低，对方小区切换参数设置不合理，目标小区拥塞；

（6）TCH性能测量：

切换次数与TCH呼叫占用成功次数不成比例，切换次数过多（切换/呼叫>

3）。

（1）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。

例如：

为减少切换掉话，可将切换候选小区最小接入电平由-100dbm提高到-95dbm，即由等级10改为等级15。

对于参数“物理信息最大重复次数”，当时钟或传输不好而导致切换慢或切换成功率低时，可以考虑增大这个值。

总之，要结合实际情况来优化切换。

案例六给出了一个通过切换参数的调整来降低掉话的例子，详见后面案例。

（2）对于那些由于话务量不均衡，造成因目标基站无切换信道而产生的掉话，解决的办法是进行话务量的调整。

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。

（3）对时钟有问题的BTS进行BTS时钟校准，解决好时钟同步问题。

3.2.3由于干扰而导致的掉话

干扰主要包括同频、邻频及交调干扰。

当手机在服务小区中收到很强的同频或邻频干扰信号时，会引起误码率恶化，使手机无法准确解调邻近小区的BSIC码或不能正确接收移动台的测量报告。

干扰门限是同频载干比C/I≥9dB，邻频载干比C/A≥9dB，当干扰指标恶化超过该门限后，就会对网络中的通话造成干扰，使通话质量差，引起掉话。

干扰可能是网外或网内的，存在于上行信号或下行信号中，我们可采用多种方法来定位干扰。

一般可采用：

（1）从话统上分析，找出可能受到干扰的地方。

（2）结合用户投诉，在可能受干扰的地方进行通话路测，检查下行干扰。

借助路测工具发现是否有接收信号电平强，但通话质量等级很差的地方。

还可用测试手机锁频拨打测试，观察是否在某个频点上受到干扰。

（3）检查频率规划，是否存在规划不当的地方而出现同邻频干扰。

（4）对可能存在干扰的频点进行调整，看是否能避开或降低干扰。

（5）排除设备方面的原因造成的干扰。

（6）通过以上方法仍不能很好的排除干扰，可使用频谱仪进行扫频，找出干扰频点，进一步查出干扰源。

具体的干扰分析和分析可参考案例，下面是话统中用于分析干扰的话统指标：

（1）分析话统中的干扰带观察上行干扰

如果有一个空闲信道出现在干扰带三、四、五中，一般就有干扰。

若是网内干扰，一般都会随着话务量的增大而增大，通常情况下若是网外干扰，与话务量增加没有关系，这里还需要说明干扰带是基站载频信道在空闲状态下通过射频资源指示消息向BSC上报的，表明了MS所占用的无线信道的上行特性，也就是上行信号的干扰程度。

若当前信道忙也难以上报资源指示消息，因此干扰带的统计也需要综合考虑话务量。

（2）接收电平性能测量（给出了电平与质量的矩阵关系）

这是一个针对载频的统计任务，如果高电平低质量的次数过多，说明该载频板的频点有同频或邻频干扰或网外干扰。

（3）质量差切换比例

小区性能测量/小区间切换性能测量，或出小区切换性能测量中，统计了各种原因引起的出切换尝试次数，如果质量差引起的切换次数过多，说明有干扰，而且上行质量差切换多，说明有上行干扰，下行过多说明有下行干扰。

（4）接收质量性能测量

针对载频，统计平均接收质量等级，作为参考。

（5）掉话性能测量

记录了掉话时的平均电平与质量，作为参考。

（6）切换失败但重建也失败次数过多

有可能是目标小区有干扰，作为参考。

针对网外和网内干扰采取不同的措施。

网外的非法干扰通过无委来解决，网内干扰通过调整网络来解决。

（1）进行实际路测，检查干扰路段和信号质量分布，分析是那些小区信号的重迭覆盖引起的干扰。

根据实际情况，通过调整相关小区的基站发射功率、天线倾角，或调整频点规划等避免干扰。

（2）使用不连续发射（DTX）、跳频技术、功率控制及分集技术

通过这些措施可降低系统噪声，提高系统抗干扰的水平。

DTX分为上行DTX和下行DTX，可以减少发射的有效时间，从而降低系统的干扰电平。

但DTX必须结合实际周围无线环境与相邻小区的关系进行调整。

当手机接收信号不好时，使用DTX可能导致掉话。

由于DTX下行功能的开启，手机建立通话后，用户在通话时基站发射功率增强，而在通话间隙，基站会降低发射功率，这样一方面可以降低对其它基站的干扰，但是另一方面，如果基站周围存在干扰，下行信号的不连续发射将使通话质量恶化，当基站降低发射功率时，在一些接收电平相对较低而干扰信号较强的地方就容易引起通话质量下降甚至发生掉话现象。

（3）解决由设备自身问题产生的干扰（如：

载频板自激、天线互调干扰）。

3.2.4由天馈引起的上下行不平衡造成的掉话（塔放、功放、天馈）

（1）由于工程方面的原因，小区天线的馈线接反，如两个小区间的发射天线接反，造成小区内上行信号比下行信号电平差很多，就会在距离基站较远处出现掉话、单通、电话难打等现象。

（2）对于采用单极化天线，一个小区有两副天线，天线俯仰角不同而产生的掉话。

定向小区有主集和分集两副天线时，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，即会出现用户能收到BCCH信号，但发起呼叫时却因无法占用另一天线发出的SDCCH而导致掉话。

（3）由于两副天线的方位角原因而产生的掉话

当两副天线的方位角不同时就会导致用户可以收到信令信道SDCCH，但一旦被指配到由另一副天线发射出的TCH时就会造成掉话。

（4）由于天馈线自身原因而产生的掉话

天馈线损伤、进水、打折、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。

可通过测驻波比来确认。

2.问题定位和处理

（1）检查是否有合路器、CDU、塔放、驻波比告警等。

（2）从远端维护查看BTS各单板是否正常。

从话统中分析是否存在上下行不平衡。

（3）可通过OMC的Abis接口跟踪或使用MA10信令仪跟踪有关的Abis接口，从信令消息中的测量报告中进一步观察上下行信号是否平衡。

（4）进行路测和拨打测试，路测时可注意服务小区的BCCH频点是否与规划的相一致，即小区的发射天线是否安装正确。

（5）有了远端的较充分地分析后，可再到基站现场检查和测试，检查天线方位角和俯仰角安装是否符合设计规范，馈线、跳线连接是否正确，有无接错。

检查天馈接头是否接触良好，天馈线有无损伤。

测驻波比是否正常。

排除天馈方面的原因。

（6）判断是否由基站部件的硬件故障导致上下行不平衡而掉话。

对硬件设备问题，可更换怀疑有问题的部件，也可以通过关闭掉小区内其它载频，对怀疑有问题的载频进行拨打测试来发现故障点。

一旦发现故障硬件后，应及时更换，如无备件，也应先闭塞掉该故障板以免产生掉话现象影响网络运行质量。

下面列出了一些话统来分析上下行平衡：

（1）在话统中登记“上下行平衡性测量”，分析是否存在上下行不平衡。

（2）在话统中登记“掉话性能测量”，分析掉话时平均上下行电平和上下行质量。

（3）在话统中登记“功率控制性能测量”，分析上下性平均接收电平。

3.2.5由传输故障造成的掉话

由于存在Abis接口、A接口链路，因传输质量不好，传输链路不稳定也会造成掉话。

1.分析和解决方法

（1）观察传输和单板告警（TC板故障，A接口PCM失步告警，LAPD断链，功放板，HPA，TRX板告警，CUI/FPU告警），根据告警数据，分析是否传输闪断或有故障单板（如载频板坏或接触不良）。

（2）进行传输通道的检查，挂表测试误码率，检查2M接头，设备接地是否合理，通过保证稳定的传输质量来减少掉话。

（3）通过话统观察，是否是传输造成的掉话次数多。

Ÿ观察话统TCH性能测量：

TCH占用时A接口失败次数异常；

ŸTCH性能测量：

TCH可用率是否异常；

地面链路断掉话的次数多。

3.2.6无线参数设置不合理

检查有关的参数配置，按数据配置规范的要求合理配置，如下面的参数：

（1）系统消息数据表：

无线链路失效计数器

若该值设置较小，在移动台的接收电平由于地形等原因突然衰落很大时，很容易掉话。

若设置很大，尽管话音质量早已不能接受，而网络却只能等到无线链路超时后，才能释放相关的资源，从而使资源的利用率降低。

在设置参数时，一般在业务量较小的边远地区可将该值设的大一些，而在业务量较大的地区可设置的小一些。

（2）小区属性表：

SACCH复帧数

建议值：

BTS3X14（05.0529之后建议31）

BTS2X31

（3）系统消息数据表：

MS最小接收信号等级，RACH最小接收电平、RACH忙门限

因为存在上行和下行信号，信号的实际覆盖是由较弱的一方决定的。

如果上行信号覆盖大于下行信号覆盖，那么小区边缘下行信号较弱，容易被其它小区的强信号“淹没”；

如果下行信号覆盖大于上行信号覆盖，那么移动台被迫驻留在该强信号下，但上行信号弱，手机不能呼出，或造成通话后语音质量差、单向通话、甚至掉话。

因此要求上下行尽量平衡。

MS最小接收信号等级：

表示MS接入系统所需要的最小接收信号电平，是对下行信号而言的。

参数设置过低，对接入信号的电平要求低，MS容易接入网络，覆盖区域大，但在小区边缘MS试图驻扎在本小区，增加了小区的负荷和掉话的危险性。

设置大，限制了接收电平低的MS接入网络，对减少掉话有利，但使覆盖减小。

在参数设置上要权衡覆盖和掉话率，不能单纯为了降低掉话，提高该值，而使覆盖减少。

该参数需要根据上下行平衡情况合理设置。

RACH最小接收电平：

表示在BTS3X中对手机上行接入系统所需要的最小接收信号电平（BTS20中使用RACH忙门限），同“MS最小接收信号等级”参数类似，在设置上权衡好覆盖和掉话率。

参数设置详见网络规划数据配置规范。

3.2.7其它引起的掉话

引起掉话的除了上面的因素外，还有其它一些造成掉话的原因，在此不能一一列出，仅举个别例子。

例如BTS内TRX和FPU使用的版本不一致，造成整网掉话次数增大，掉话率上升。

还有如案例七中的与一些基站版本有关的参数使用不当造成掉话。

3.3掉话案例

干扰掉话

故障现象：

某地区基站分布如图3-5所示（红色标注为BCCH频点，不跳频，采用DTX），有用户反映C基站2小区地区掉话情况严重。

（已排除硬件故障可能）

图3-5某地区基站分布图

分析基站拓扑图得出结论：

频点规划合理

下一步：

查看话统干扰带如下：

（09:

00~10:

00）干扰带1干扰带2干扰带3干扰带4干扰带5

1小区：

2.8514.251.140.270.54

2小区：

4.0912.573.140.030.01

3小区：

02.9213.270.250.37