GSM系统掉话浅析MSC&BSC 移动通信论坛 |民间的通信技术论坛1kc\5Pd({5^R
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随着ＧＳＭ网络规模的日益扩大，用户迅速增长，网络运行质量越来越重要。而掉话现象是现阶段网络存在的普遍现象之一，它是网络系统各种不良因素的综合体现，极大地影响了系统运行质量，严重影响了用户的正常使用，也直接影响了企业的声誉。在竞争日益激烈的今天，提高网络运行质量，降低掉话率势在必行。下面就从以下几个方面来具体分析掉话产生的原因，并提出一些可行的解决方法。
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一、射频部件及天馈线系统
$_V9E#E^K&t爱立信,诺基亚,西门子,北电,阿尔卡特,朗讯,华为,中兴,中国移动,中国联通,通信专业论坛 ＢＴＳ的无线部分，其主要功能是将ＢＴＳ内发出的ＴＤＭＡ帧基带信号调制到载频上，并发射出去，以及从天线、收信前端电路接收高频信号并解调出基带信号。这部分如果有问题，将直接影响到无线信号的接收和发射，也必将产生上行或下行信号变差，以至产生掉话。这类情况是我们日常维护和优化工作中较为常见的。下面分５种情况分别说明：
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p8C(c%B １．射频部件故障。发射部分的合路器、接收部分的低噪声放大器以及双工器，还有最主要的载频单元，这些硬件故障，将会导致系统的发射或接收性能极度恶化，产生掉话。我们曾遇到过这样的情况，有一个小区ＴＣＨ的掉话率突然高达５０％，占整个地区ＴＣＨ掉话总次数的８０％，通过ＯＭＣ的统计发现，该小区的掉话主要在第二载频上，更换载频后，恢复正常。载频单元、合路器、双工器等的故障，将可能引起输出功率降低，信号变弱，也有可能造成功率不平衡，这些都可能产生掉话。而接收低噪声放大器、双工器等的故障，将可能引起ＢＴＳ接收信号弱，这也可能引起掉话。要解决上述几种情况产生的掉话，需要我们日常认真细致的做好维护工作，减少硬件故障，平时注意观察话务统计，利用各种测试仪表，及时发现问题，解决问题。另外，某些控制部分的故障也可能会造成掉话。 r)r/f7fD8Q,sx
２．天馈线系统故障。无线信号从ＢＴＳ发信机出来，经过天线发射出去。一般天馈线部分在外面风吹雨淋，如果密封不好，经常会出现天馈线损伤、打折、进水等现象，引起驻波比过高，这是产生掉话的另一个原因。驻波比过高，反射功率大大超出规定范围，导致射频信号差，产生掉话。一般驻波比应小于１．３，最好能在１．１左右。这就需要我们在新建基站和日常维护中注意天馈线系统的工程质量，将此类情况引起的掉话降到最少。
2_M?y3vC0Uvw爱立信,中国移动,诺基亚 ３．功率不平衡引起的掉话。目前，ＧＳＭ技术已相当成熟，网络规模日益庞大，这其中出现了不少很大的站，一个小区一般都有四个以上的载频，于是便出现了如下的问题，同一个小区的几个载频的发射功率可能不相同，有的甚至相差很大，各载频功率不平衡，这样也会产生掉话。
y!PN(g^E*zNMSC&BSC 移动通信论坛 |民间的通信技术论坛 ４．天线角度。天线角度包括两种角度，方位角和俯仰角。这部分的调整在整个网络优化工作中占有极为重要的地位。它对于控制覆盖、掉话以及话务调整均有很大的影响。一般说来，无线网络优化中最重要的是控制覆盖，而控制覆盖最有效的方法便是调节天线的俯仰角和方位角。覆盖范围过大，将会引起同频、邻频干扰，产生掉话；覆盖范围过小，将会出现盲区，也会产生掉话。只有根据实际情况，将天线的俯仰角和方位角调到最为理想的角度，便可实现良好的覆盖，且将掉话控制在最小的范围里。但应注意的是，俯仰角不能过大，过大将会使场强发生裂变，覆盖区内信号变弱。另外，我们目前常用一种收发共用方式，将Ａｎｔｅｎｎａ１和Ａｎｔｅｎｎａ２均为收发共用天线，它们的俯仰角和方位角应该完全一致。否则，会出现同一小区两根天线的覆盖范围不相同，同前面所述的功率不平衡类似，也会产生掉话。另外，对于两根分集接收天线之间的水平间距应大于３ｍ，以保证良好的分集接收效果，提高收信灵敏度。爱立信,诺基亚,西门子,北电,阿尔卡特,朗讯,华为,中兴,中国移动,中国联通,通信专业论坛Sm6e
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５．硬件调测。在新建基站和日常维护中，硬件调测是一项很重要的内容。调测好硬件，使之工作在最佳状态，也能有效提高系统运行质量。这里举一个例子说明，ＭＯＴＯＲＯＬＡ系统中，载频有个接收补偿值，它是对每个载频的每个接收通路在不同的频点时的接收特性进行调测，每个通路在不同频点均可得到一个接收补偿值，使载频能有最佳接收效果。如果不对载频进行调测，将可能使掉话增加。并且每次更换载频或是其他射频器件，都需要重新调测。
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M%T6R'q `二、覆盖问题
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覆盖是我们在网络优化中需要重点考虑的因素，覆盖不理想，将会对系统许多方面造成不良影响。控制覆盖是优化中最为重要的。下面将分３种情况来讨论覆盖对于掉话的影响。
Q(A9S5l0WF Q G8ww,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单 １．在山区、郊区或市区的某些死角，由于地形原因或是其他原因，可能信号很弱，也就是盲区，ＭＳ在这些地方肯定发生掉话。另外，在市区由于建筑物阻挡，建筑物内由于屏蔽作用，信号很弱，也会掉话。我们在建设时要充分考虑盲区的覆盖，尽量达到无缝覆盖。在市区的建筑物内，可以考虑采用微蜂窝、泄漏电缆等方法来实现室内覆盖。覆盖良好，掉话也将随之降低。另外，在天线位置很高，俯仰角又不够时，会出现影子服务区，手机很靠近基站时，可能会产生掉话。
d.bq y#[#[ YY ^爱立信,中国移动,诺基亚 ２．同一小区覆盖不平衡。上面曾提到过，由于功率不平衡、同一小区天线俯仰角和方位角不同，都会造成同一小区覆盖范围的不一致，也会引起掉话。
'{"i;AA1T9zF,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单 ３．由于覆盖不合理造成干扰，引起掉话。如图１所示，ＧＳＭ系统一般采用４×３（４／１２）频率复用方式，图中①、③号站是用同一组频率，若①号站覆盖控制不好，覆盖范围过大，越过了②号站，覆盖到了③号站，这将会产生严重的干扰，以至于掉话。在网络优化中，我们首先应该根据实际情况，做一个合理的频率规划，然后通过对天线俯仰角、方位角、天线高度的调节，通过对发射功率的控制来实现对小区覆盖范围的严格控制。
R H#VRCYc Rcwww.mscbsc.com 另外缺乏主要服务区，一个地区有许多小区的Ｒｘｌｅｖ接近，形成过多的试呼和切换，也会造成掉话。
3h'\Q0t)S3Y(w PJ爱立信,中国移动,诺基亚 要实现对覆盖范围的控制，可以通过硬件和软件两方面的调整来实现。在硬件方面，可以通过对天线高度、天线俯仰角以及载频功率等的调整来实现。在软件方面可以通过对一些小区参数如：允许接入参数、小区选择参数、功率参数、切换参数的修改来实现对覆盖范围的控制。由于采用直放站而产生的掉话，是乡村信号覆盖引起掉话的一个原因。
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三、切换对掉话的影响MSC&BSC 移动通信论坛 |民间的通信技术论坛:U j'DM}
对于移动通信系统来说，切换对系统运行质量有较大的影响。切换掉话是无线掉话的一部分，根据ＭＯＴＯＲＯＬＡ系统ＴＣＨ掉话率的计算公式，ＴＣＨ掉话主要是由ｒｆ＿ｌｏｓｓｅｓ＿ｔｃｈ和ｈｏ＿ｌｏｓｔｍｓ两部分组成。切换失败、乒乓切换往往会引起掉话，根据我们的经验，切换成功率高的地区，一般说来掉话率都比较低，我们要提高切换成功率，减少乒乓切换，这样对降低掉话也很有好处。,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单N3l y in
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１．邻近小区的选择。在定义邻近小区时，设计往往与实际情况存在差异，各小区的实际覆盖范围与天线高度、周围环境等都有相当关系，这样很容易漏定义或错定义邻近小区，造成切换成功率低，小区之间存在漏覆盖或盲区，导致切换失败而掉话。尤其对于一些在设计时没有切换，但实际上有短和窄的重叠区，存在一个短、窄的切换区，应该增加切换数据。我们应该定期进行全面的ＤｒｉｖｅＴｅｓｔ，对覆盖和切换情况有全面清晰的了解，及时根据实际情况修改邻近小区的定义，尤其要注意不同ＢＳＳ之间的切换和越局切换的Ｎｅｉｇｈｂｏｒ定义，减少因错做或漏做Ｎｅｉｇｈｂｏｒ产生的掉话。应特别指出的是，若某个小区的ｂｓｉｃ或者ＢＣＣＨ频率作了修改，那么以这个小区作为ｈａｎｄｏｖｅｒｔａｒｇｅｔ ｃｅｌｌ的小区须修改其Ｎｅｉｇｈｂｏｒ Ｌｉｓｔ定义。,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单*T6M _Hnm
２．切换类型、切换参数的选择。在ＧＳＭ系统中，切换基于多种触发条件，并有不同的切换类型。以ＭＯＴＯＲＯＬＡ系统为例，切换有八种触发条件：ｕｐｌｉｎｋｑｕａｌｉｔｙ、ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｑｕａｌｉｔｙ、ｕｐｌｉｎｋ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ、ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ、ｕｐｌｉｎｋ ｒｘｌｅｖ、ｄｏｗｎｌｉｎｋｒｘｌｅｖ、ｔｉｍｉｎｇ ａｄｖａｎｃｅ、ｐｏｗｅｒ ｂｕｄｇｅｔ，前面七种条件将产生紧急切换，基本切换ｐｏｗｅｒ ｂｕｄｇｅｔ有七种切换类型。目前，我们一般都打开了ｑｕａｌｉｔｙ和ｐｏｗｅｒｂｕｄｇｅｔ切换，ｐｏｗｅｒ ｂｕｄｇｅｔ切换一般采用Ｔｙｐｅ１（即根据ＰＢＧＴ＞ｈｏ＿ｍａｒｇｉｎ＿ｃｅｌｌ条件判决切换），如果切换类型、ｈｏ＿ｍａｒｇｉｎ＿ｃｅｌｌ设置不当，比如为了分担话务，将ｈｏ＿ｍａｒｇｉｎ＿ｃｅｌｌ设为负值，Ａ—＞Ｂ的ｈｏ＿ｍａｒｇｉｎ设为－２０ｄＢ，即Ａ小区信号比Ｂ小区信号低２０ｄＢ就发出切换请求，此时Ｂ小区的信号可能很差，难免产生掉话。这种分担话务量的切换，其参数的选择尤其要注意，权衡分担话务和掉话，找到一个最佳点。另外，微蜂窝与宏蜂窝之间的切换一般采用Ｔｙｐｅ３和Ｔｙｐｅ５两种切换类型，微蜂窝到宏蜂窝采用Ｔｙｐｅ３切换，宏蜂窝到微蜂窝采用Ｔｙｐｅ５切换。如果两个小区打开基于多种触发条件的切换，如果选择不当，会产生乒乓切换，造成切换失败。
0_]Ry3{ k+]MSC&BSC 移动通信论坛 |民间的通信技术论坛 另外，对于紧急切换类型，均有一系列参数控制其切换，合理调整这些取值，也可达到降低掉话的效果。下面以ｕｐｌｉｎｋ ｑｕａｌｉｔｙ为例说明，ＭＯＴＯＲＯＬＡ系统中，在切换之前，先会进行功率控制（ｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌ），有一系列的参数对ＭＳ和ＢＴＳ的功率控制有影响，功率控制对于掉话也有一定影响，原理同下面所说的切换基本类似。
?ms'TTOMSC&BSC 移动通信论坛 |民间的通信技术论坛 ３．邻近小区拥塞引起掉话。一般来说，各小区的话务分布不太均衡，两相邻小区可能有一个小区有ＴＣＨ拥塞现象，假设Ａ、Ｂ两小区为相邻小区，Ａ小区话务很高，有ＴＣＨ拥塞现象，ＭＳ在通话过程中由Ｂ小区向Ａ小区移动，当达到切换条件时，ＭＳ发出切换请求，而Ａ小区没有空闲的ＴＣＨ分配，这样就会产生掉话。如果能象ＣＤＭＡ系统那样采用“软切换”技术，就可以避免此类情况。我们只有合理分布话务，在高层建筑或是话务密集地区增加微蜂窝，采取多种办法尽量减少由于拥塞产生的掉话。 BB/G%c@$w9`2u*P
４．邻近小区退出服务引起掉话。如果某个基站或是某个小区退出服务，在原来该基站或小区覆盖的地区将会形成盲区，这样肯定会产生掉话。如果该小区退出服务后，其他小区能够覆盖该地区，虽然这样该地区不会是盲区，但是由于ＧＳＭ频率规划的原因，会产生较严重的频率干扰，引起掉话。
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四、干扰对掉话的影响
n7IZ'Z7AtZ爱立信,诺基亚,西门子,北电,阿尔卡特,朗讯,华为,中兴,中国移动,中国联通,通信专业论坛 干扰会导致误码率升高，通信质量下降，是造成掉话的一个很重要的原因，干扰可以分为外部干扰和系统内部干扰。我们将分别讨论两种干扰对掉话的影响，提出一些解决的方法。爱立信,中国移动,诺基亚%R6O2i&T8s,]
１．外部干扰。随着科技的进步，空中的无线电波越来越多，有些系统如ＴＡＣＳ系统与ＧＳＭ系统工作在同一频段，如果频率设置不当，会造成严重的频率干扰。在发射设备的非线性单元由于载波与通过天线进入的干扰信号产生互调干扰，与有用信号有特定的频率关系的两个或多个干扰信号存在产生三阶互调干扰，这些都会引起通话质量下降，产生掉话。我们要利用测试工具对无线环境进行测试，对干扰情况进行分析，采取有针对性的措施，避免干扰。
h{[a(n,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单 ２．系统内部干扰。ＧＳＭ系统内部干扰主要由以下几个方面原因产生，内部干扰均可能产生掉话：频率规划不合理，引起同频、邻频干扰；基站或手机功率设置不合理，引起下、上行链路干扰；频率复用不合理；由于多径效应、建筑物反射等造成干扰；码间干扰；ＴＡ与实际不符造成时隙干扰。
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当ＭＳ在服务小区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或不能正确接收ＭＳ的测量报告。基站通过ＳＤＣＣＨ为手机分配好应使用的ＴＣＨ后，由于无邻近小区的ＢＳＩＣ码而无法判断该使用哪个小区的ＴＣＨ，从而产生掉话。e3Ma9I/Q*p
对于系统内部干扰，需要我们在进行认真细致的频率规划基础上，采用先进的测试手段对无线环境进行测试，依据测试结果对网络进行频率、功率以及天馈线等各方面的调整，避免干扰。,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单*~W0i9B/n1N
下面提出几种减小干扰的方法：,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单'`4kdz
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⑴不连续发射（ＤＴＸ）。不连续发射的目的是把无线路径上的功率发送减到最小，以便减小相互间的干扰和节省ＭＳ的电池，从而达到减少掉话的目的。,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单 ~BSzdG
⑵功率控制（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）。功率控制同ＤＴＸ一样有个共同的目标就是改善频谱效率和节省ＭＳ的电池。在保证良好接收的条件下，尽可能减少发端功率，可以改善对其他呼叫的干扰，减少掉话。在ＧＳＭ系统中，减少干扰意味着可以获得高的频谱效率。系统中上下行的功率控制是彼此独立的。上行功率控制范围是２０～３０ｄＢ，步长２ｄＢ；下行功率控制范围一般可达３０ｄＢ，步长也是２ｄＢ。ＢＳＳ是功率控制的管理者，通过指令规定ＢＴＳ和ＭＳ的功率。ＢＳＳ通过评估ＢＴＳ对ＭＳ测量的结果，调整ＭＳ的传输功率，保证在可接收的传输质量下的最小功率。同样，ＢＳＳ也通过评估ＭＳ报告的ＢＴＳ下行传输功率，调整ＢＴＳ的发射功率。爱立信,诺基亚,西门子,北电,阿尔卡特,朗讯,华为,中兴,中国移动,中国联通,通信专业论坛4| d zTtiW
⑶跳频。跳频实际上是一种扩频技术，其方法是把一个宽频带分成若干频率间隔（称为频道），发射机在某一特定时间间隔中，用哪一个频道发送信号，是由一个伪随机序列控制的。这样使接收机多了时间选择性，除非窄带干扰在特定时间内与所需的信号同时落入一个通道内，才能形成干扰。跳频以后，强干扰所引起的信号严重损伤不再以连续的形式出现，起到了干扰分集作用，因此，有利于减少干扰对接收机的影响，也就有利于控制掉话。一般ＧＳＭ系统采用４／１２（４×３）的频率复用模式，而采用跳频后，ＴＣＨ可以采用１×３的频率复用模式，这样还可得到提高系统容量的效果。
F#SQqX"fawww.mscbsc.com ⑷频率规划。频率规划对于移动通信系统来说相当重要，在频率规划时应该考虑以下几方面的问题：Ｃ／Ｉ的要求，ＧＳＭ系统一般要求９ｄＢ；同频干扰；邻频干扰；ＢＴＳ的经纬度和标高；地理环境、建筑物的影响。MSC&BSC 移动通信论坛 |民间的通信技术论坛[(?;v$w]f Av^ J6x
上行干扰主要来源于同频干扰、外部干扰（交调干扰），通过分析ｄｒｉｖｅ ｔｅｓｔ的相关报告，修改同频小区的同频频率，增加同频小区间距，利用频谱分析仪对交调干扰加以定位。下行干扰主要由于频率规划不当引起，下行干扰将会引起频繁切换。通过测量报告和现场测试后发现存在邻频、同频干扰，则需对频率规划重新优化调整。只有全面细致的进行频率规划，才能使系统内部干扰尽可能减少，从而降低掉话，提高网络运行质量。爱立信,中国移动,诺基亚7p+Q4hQ&nJJO
⑸呼叫重建。在移动环境下，总存在连接突然中断的可能，例如，无线传播路径中突然出现的建筑物、隧道等，使接收恶化，甚至中断，这时需要另一个小区能提供连续的通信。这种情况通常用到呼叫重建，就是一种由ＭＳ触发的切换。当Ｎ个ＳＡＣＣＨ复帧（此处的Ｎ由ｒａｄｉｏ＿ｌｉｎｋ＿ｔｉｍｅｏｕｔ决定）没有收到ＭＳ的上行测量报告，那么就选择邻近小区中信号强度最好的小区，这个速度要求要快，因为当一个连接失败后，ＭＳＣ会启动一个定时，此定时溢出后，所有相关连接都将释放，必须在全线释放前完成呼叫重建，这个处理才有意义。由于时间上的限制，规定ＭＳ也只能选择那些已知并且与ＭＳ已建立预同步的小区，ＭＳ向选择的小区发ＲＡＣＨ（接入请求），原因指示为呼叫重建，网络识别后直接分配一个ＴＣＨ。
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g5g qiwB%qMSC&BSC 移动通信论坛 |民间的通信技术论坛 （６）同心圆技术。同心圆技术是新近发展的一门新技术，它是将通常的小区分为两层：核心层和覆盖层，其覆盖层的覆盖范围为传统的蜂窝小区，核心层的覆盖范围则主要集中在基站附近。同心圆技术主要用来处理这样一种话务模型，大量的用户集中在基站附近。在同心圆技术中，内外层的频率复用系数一般可以不相同，覆盖层一般使用传统的４／１２（４×３）复用方式，核心层可以使用更为紧密的复用方式，如３×３方式。一般核心层的发射功率要低于覆盖层，从而降低了干扰，其内外层之间的切换可以基于功率和干扰两种方式，这样可以达到降低掉话率的目的，同时还可以提高系统容量。应注意的是，ＢＣＣＨ应放在覆盖层。
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D` TJ0J爱立信,中国移动,诺基亚五、有线部分对掉话的影响
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I4A)l&C 有线部分对掉话也有一定的影响，体现在传输质量不好，出现失同步，导致通信中断，会引起掉话；传输的误码率过高，基站时钟失锁，引起基站信号不稳定，引起掉话。从目前情况来看，移动通信系统故障主要是由于传输引起。对于此类传输方面引起的掉话，应及时解决传输方面存在的问题。另外，系统设计时，如果对于传输容量考虑不足，ＭＳＣ与ＢＳＣ，ＭＳＣ与ＨＬＲ之间出现瓶颈，造成拥塞，也会引起掉话。另外，ＸＣＤＲ板损坏也可能导致掉话。
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{&_ q'd(j8WMSC&BSC 移动通信论坛 |民间的通信技术论坛 ＧＳＭ交换机与市话交换局、ＢＳＣ之间电路ＣＩＣ没有对上，也会导致掉话。一般地，由于ＧＳＭ交换机与程控交换机的ＣＩＣ定义形式一样，以中继模块标识，一般不存在个别ＣＩＣ没有对上的现象，而ＭＳＣ与ＢＳＣ的配合中，中间还多了个ＸＣＤＲ，ＢＳＣ的ＣＩＣ编号为１～ｎ的累计形式，很容易出现ＣＩＣ没对上的情况，ＭＳ一旦被分配到这个通话时隙，就会掉话。
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六、系统控制和系统容量引起的掉话
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系统容量不足，如话音信道不足、传输容量不足，都会引起掉话。ＭＳＣ、ＢＳＣ、ＢＴＳ的处理能力不够，ＣＰＵ负荷过高，将会自动保护，影响正常工作，引起掉话。系统控制方面的故障，如ＢＳＣ、ＢＴＳ的ＧＰＲＯＣ板出现故障，会导致ＧＰＲＯＣ下挂基站出现掉话，也可能会引起ＳＤＣＣＨ试呼次数异常，甚至还可能会引起基站退出服务。平常应该注意观察ＭＳＣ、ＢＳＣ、ＢＴＳ等的处理器负荷情况，及时发现问题、解决问题。从软件方面来说，也可能由于软件原因产生掉话，则需通过及时打补丁或版本升级来解决。
~\8mT8|H9T爱立信,中国移动,诺基亚 另外，ＤＡＴＡＢＡＳＥ参数对掉话的影响。总之，掉话是系统各种不良因素的综合体现，要解决掉话问题，需要我们加强对设备的日常维护，注重ＤＴ和ＣＱＴ测试，对统计数据进行详细的分析，加深对系统的了解。掉话是一个较复杂的现象，只有总结了网络优化过程中所碰到的问题，才能逐步得到解决。
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