c网中掉话的原因有哪些,如何避免?
我要回答
问题答案
建议看看论坛里的帖子
CDMA网络优化中的掉话分析
http://www.mscbsc.com/askpro/browse.php?type=1&page=2
CDMA掉话原因分析(实用经典)0 CDMA掉话原因分析(实用经典)
http://www.mscbsc.com/bbs/viewthread.php?tid=114041&highlight=c%2B%B5%F4%BB%B0
CDMA无线掉话原因分析及常用工具使用
http://www.mscbsc.com/bbs/viewthread.php?tid=95510&highlight=c%2B%B5%F4%BB%B0
CDMA网络优化中的掉话分析
http://www.mscbsc.com/askpro/browse.php?type=1&page=2
CDMA掉话原因分析(实用经典)0 CDMA掉话原因分析(实用经典)
http://www.mscbsc.com/bbs/viewthread.php?tid=114041&highlight=c%2B%B5%F4%BB%B0
CDMA无线掉话原因分析及常用工具使用
http://www.mscbsc.com/bbs/viewthread.php?tid=95510&highlight=c%2B%B5%F4%BB%B0
回答者:七灏 回答时间:2009-04-11 09:25
CDMA 掉话原因分析
一、 掉话的基本概念及掉话机制
在CDMA 系统中要求通话时在MS 和基站之间保持良好的反向链路连接。如果
这个链路由于任何原因被中断了,MS 就失去了精确的功率控制。对于CDMA 这个
自干扰系统来说,功率控制是决定系统容量和性能的关键,所以如果MS 失去了
基站的控制,就会根据接收到基站的功率来调整自己发射的功率,这样可能造成
MS 以自己最大的功率发射,对整个系统造成很大的干扰,所以诸如功率控制和
切换等重要的过程都需要良好的闭环通道
MS 掉话机制:MS 接收到前向链路信号质量较差时,导致较高FER(Forword
Error Rate),表明前向链路不好,这时如果MS 连续接收到12 个坏帧,MS 就停
止发射。同时MS 的T5m(一般设为5 秒)计数器开始倒计时。如果在计数器到
期之前,MS 接收到了2 个连续的好帧则计数器复位,MS 重新发射;如果计数器
到期了仍然没有复位,MS 重新初始化,导致掉话。另一种是MS 没有收到确认信
息:MS 在业务信道上发射需要确认信息时,如果重发了N1m 次后都没有收到基
站的确认信息,MS 也会进入初始化状态。
基站掉话触发机制:CDMA 系统并没有规定无线子系统的掉话机制,但是设
备制造商一般都根据MS 的掉话情况规定了相应的掉话机制。一种就是基站收到
一定数目的坏帧,基站就关闭前向链路;另一种是在重试了几次之后仍然没有收
到MS 的确认信息,系统也会认为是掉话。
二.掉话原因分析
1.接入/切换冲突引起的掉话
当MS 在小区覆盖的边缘处发起呼叫时,由于服务小区主导频强度较弱,在
接入过程中需要切换到新的导频上去,而IS-95A CDMA 系统中不支持在接入系统
过程中同时进行切换,这样很可能发生掉话情况。从数据分析表明,这种情况下
MS 接收到的信号强度越来越强,但是主导频Ec/Io 越来越弱。当在接入过程中
主导频Ec/Io 低于-15dB 时,前向信道信号质量将极大恶化,因为新的导频是一
个强干扰源。当前向链路不能被MS 解调出来时,手机很快收到12 个连续的坏帧,
2
手机停止发射并且启动T5m 计数器。如果在MS 接收到信道分配消息1~2 帧之后
主导频的Ec/Io 小于-15dB,则MS 来不及切换就会产生掉话,MS 重新初始化到
一个很强的导频信号上。目前在IS-95B 和CDMA2000 系统中,已经解决了接入过
程的切换问题。
2.切换失败引起的掉话
此类掉话的特征是移动台的发射功率达到最大,移动台的接收功率不断增
加,而导频的Ec/Io 不断下降,在重新同步到新导频上后又很快增加,
TX-GAIN-ADJ 的幅度保持平坦。
导频的Ec/Io 随着移动台的接收功率不断增加而不断下降说明有新的强导
频成为干扰源,应当进行切换。当导频强度降低到-15dB 以下时,前向链路的质
量严重下降,当前向链路不能成功解调时移动台将关闭它的发射机。因为移动台
不再发射信号,反向闭环功控比特将被忽略,TX-GAIN-ADJ 的幅度保持平坦,一
般是正的几dB。很高的移动台接收功率将使开环功控过程低估所需的移动台发
射功率。
掉话原因有:
1) 切换准许算法引起的软切换失败:如果BS 日志显示PSMM 消息中有合适
的导频且有可用资源,但没有发送包含强导频的切换指示消息(HDM),则是切换
准许算法问题。可能的原因有:不允许多于3 路的软切换;切换算法不完善;不
允许切换到不属于邻集列表中的导频上。
2) 资源分配引起的软切换失败:当进行软切换时,需要向目标基站申请资
源。系统必须保证有足够的资源来支持软切换,如果系统的激活用户数很多或由
于切换率过高,最终所有的资源都用尽了,从而由于没有可用资源导致切换失败。
若为切换呼叫预留过多的资源将导致新呼叫阻塞概率的增高,因此接入控制过程
可能不会为切换预留足够的资源,从而导致切换失败。可能的原因有:网络负载
过大;切换率过高。可以通过调整切换参数T-ADD、T-COM、T-DROP、T-TDROP
和切换准许算法来解决。
3) 切换信令引起的软切换失败:有了可用的资源,切换准许算法也允许,
软切换是否成功还依赖于适当信令消息的及时传输和接收。如果用于切换的信令
不完整和及时,也可能导致切换失败。如果基站日志上记录没有接收到包括强导
频的导频强度测量消息(PSMM)或延迟很长时间收到PSMM,则是切换信令出现
问题。主要原因有:
强的可用导频没有被检测到:移动台向基站报告检测到的强导频,如果移动
台检测导频很慢或没有检测到所有的导频,切换就不会及时地进行。若移动台没
有发送包括强导频的PSMM 或发送的很慢,则是移动台没有检测到强导频。
可能的原因是:搜索窗口太小、T-ADD 太高、移动台的导频搜索太慢。
可以调整的参数有:SERACH-WIN-A、SERACH-WIN-N、SERACH-WIN-R、T-ADD、
PILOT-INC。
反向链路性能下降(反向FER 高):随着服务导频强度的不断降低,切换信
令必须及时地发送。如果反向链路下降得太快,基站将永远不会接收到PSMM,
因此导致切换失败。
前向高FER 使接收的切换指示消息(HDM)出错或被丢失:如果前向链路降
低,移动台可能接收不到切换指示消息,从而导致切换失败。
3
3.前向干扰掉话
这种情况分为长时(大于T5m)和短时(少于T5m)干扰掉话。长时是指持
续时间超过移动台的衰落计时器的设定值。此类掉话的特征是移动台的接收功率
不断增加,而导频强度Ec/Io 在不断降低,TX-GAIN-ADJ 的幅度保持水平。随着
移动台的接收功率不断增加而导频强度Ec/Io 在不断降低,表示在前向链路存在
干扰源造成强干扰,但此时活动集内导频信号强度也很好,造成前向FER 过高。
当导频强度低于-15dB 时,前向链路的质量严重下降,FER 增高,不能成功解调,
此时MS 很快启动T5m 计数器,如果时间持续过长大于T5m 设定的时间,则手机
就会重新初始化,导致掉话,连续收到12 个坏帧后,移动台关闭发射机,衰落
计时器启动(当连续收到2 好个帧后发射机会从新开始发射)。反向闭环功控比
特被忽略,TX-GAIN-ADJ 的幅度保持平坦,一般是正的几dB。如果这种情况持续
直到衰落计时器期满,发生的掉话称为长时掉话。
若MS 掉话后重新初始化进入新导频,这就是最明显的前向干扰掉话;如果
MS 的FER 是由外部干扰造成,MS 将长时间地进入搜索模式(大于10 秒),这是
因为干扰源信号很强但是MS 解调不出相关信息。
短时是指持续时间不超过移动台的衰落计时器的设定值。此类掉话的特征是
移动台的接收功率在一段时间内不断增加,而后又开始下降,导频强度Ec/Io
在一段时间内不断降低,而后又开始上升,TX-GAIN-ADJ 的幅度保持水平。在短
时前向干扰掉话中,如果发生了上面的情况,手机的衰减计数器可能在短时间内
复位,就不会导致掉话的情况。如果导频Ec/Io 在T5m 到期之前恢复到-15dB 以
上,而基站的指令TX_GAIN_ADJ(调整移动台功率)仍然保持恒定,则表明MS
没有重新发射功率,当T5m 到期时,手机开始重新搜索网络(即掉话情况发生)。
这是因为基站启动了自己的掉话机制并且其计时器比MS 的更短(如2 秒),当
MS 检测到服务小区的Ec/Io 恢复时,基站却认为MS 已经掉话,就切断了业务信
道,导致手机又初始化到原来的导频上。
产生前向干扰的干扰源有两种:CDMA 的自干扰和外部干扰。
CDMA 的自干扰—如果移动台马上在另外一个导频上进行初始化,那么掉话
是因为切换失败,这是前向链路干扰造成掉话的最普遍的情况。解决的方法是优
化邻集列表,把强导频加入邻集列表,但要保证邻集列表长度不超过限制。
外部干扰—如果移动台掉话后进入长时间的搜索模式(超过10s),造成很
高的FER,从而导致掉话。此时干扰源不可能是CDMA 系统中的可用导频信号。
优化方法是检测前向频谱,找出干扰源并消除,保证频谱可用于CDMA 系统。
4.前反向链路功率不平衡掉话
基站系统分配给前向业务信道的功率和反向信道最大Eb/No 值都有一个范
围,如果这些参数设置不合理,就可能导致前向信道功率太小不足以维持良好的
通话质量,使MS 启动T5m 计数器最终导致掉话。在反向信道上也是如此,系统
允许MS 信号的Eb/No 最大值过低将会导致MS 发射功率过小,不足以维持反向链
路,使基站认为反向链路太差而切断信道(即使在导频Ec/Io 很好的情况下也可
能发生)。
此类掉话的特征是移动台的发射功率达到最大,移动台的接收功率和导频的
Ec/Io 基本保持不变,TX-GAIN-ADJ 的幅度变得平坦。由于导频强度很高,意味
着前向链路很好;移动台的发射功率却已经调整到最大,说明反向链路很差。这
两项指标说明存在前反向链路的不平衡,经过一段时间(3~5 秒)之后,基站检
4
测到MS 的反向信道信号很弱,放弃了反向信道,同时切断前向信道,这样就触
发了MS 的掉话机制,导致掉话。基站将放弃反向业务信道,并且停止发送前向
业务信号。此时移动台的前向业务FER 变得极高,很快会关闭发射机,参数
TX-GAIN-ADJ 的幅度变得平坦。
造成这种情况有两种原因:一种就是用户过多造成反向链路阻塞,因为CDMA
是个自干扰系统,一定功率下系统容量是有限的;另一种原因是导频过多。还有
一种是在反向链路上存在例如微波发射机等强反向干扰。
优化方法是由于是导频信道增益过高,可以调整的参数:降低导频发射功率,
使导频信道和业务信道覆盖平衡;可以减小天线增益或调整天线方向角,缩小覆
盖区,从而减小反向干扰,但可能造成其它区域的覆盖问题;可以增加新的基站
或直放站。由于郊区往往使用较高增益的天线,导频信道增益过高更易于发生。
导频信道增益过高时,手机信号显示较佳,但是会出现无法进行拨打接听电话,
及通话质量较差。
5.覆盖掉话
覆盖掉话最明显的特征是导频Ec/Io 和MS 接收的功率同时减少,当导频强
度低于-15dB 并持续T5m 以上时,就会导致掉话。如果主导频信号强度在T5m 内
恢复到-15dB 以上,MS 仍然掉话,则表明基站的掉话机制已经关闭了前反向链路。
6.业务信道发射功率设置不合理造成掉话
此类掉话的特征是移动台的发射功率、移动台的接收功率、导频的Ec/Io
和TX-GAIN-ADJ 的幅度都基本保持不变,但移动台的发射功率未达到最大,移动
台的接收功率和导频的Ec/Io 也在门限以上。前向业务信道的功率分配值和反向
业务信道Eb/Io 的设置值都在一定的限制范围内,如果这些参数的最大允许值设
置为很小的值,业务信道可能不能发送足够的功率来保持通信链路,导致掉话。
即使在导频的Ec/Io 可接受的情况下也可能发生。
闭环功控分为内环和外环功控两部分,目的是使BS 能够在保证一定接收质
量的前提下,让MS 以尽可能低的功率发射信号,以减小对其它用户的干扰,提
高容量。
内环功控就是BS 接收MS 信号,将其与一闭环门限相比,如果高于该门限,
向MS 发送“降低发射功率”的功率控制指令,否则发送增加发射功率的指令。
外环功控就是BS 根据所接收到的反向业务信道误帧率的变化,对闭环功控
门限Eb/No 进行调整。FER 有一定的目标值,由于多径信道的变化,反向FER 和
闭环门限没有一一对应的关系,为了达到FER 的目标值,需要动态调整闭环门限
Eb/No。当实际接收的FER 高于目标值时,BS 就需要提高内环门限,以增加MS
的反向发射功率;当实际接收的FER 低于目标值时,BS 就适当降低内环门限,
以降低MS 的反向发射功率。
前向链路首先失败:由于导频强度和移动台的接收功率都在门限之上,
TX-GAIN-ADJ 的幅度在5s 内保持平坦,之后移动台重新初始化。这表明前向业
务信道能量不足,使移动台不能成功解调而关闭了发射机。而移动台在同一个导
频信道上初始化明确地表明掉话的原因是前向业务信道的信号太弱。解决方法是
增大前向业务信道最大发射功率,保证前向业务信道和导频信道的覆盖平衡。但
这会增加邻近小区的前向干扰,需要测试邻近小区的前向覆盖。
反向链路首先失败:基站设置的反向业务信道Eb/No 目标值是反向信道的一
个限制,外环功控不合理会导致反向链路的发射功率不足。当基站所接收到的反
5
向业务信道的能量达不到一定的值,基站将掉话,中断前向业务信道,现象与前
向链路首先失败相同。
三、实例分析
实例一:
本次掉话发生于某市区路测过程中,手机在09:59:28.508 起呼,导频为
PN48,09:59:31.842 收到基站的信道指配消息,09:59:33.278 完成起呼进入通
话状态,在10:00:05.150 同步到PN48。从信令上看,在发生掉话前手机一直发
送功率测量报告消息和多次导频测量消息,但导频测量消息中只有1 个导频
PN48,导频的Ec/Io 为-17.5dB,说明前向链路覆盖不好,但没有其它导频可切
换。从物理信号图上来看,在掉话前手机的接收功率为-58.5dBm,手机的发射功
率为3.8dBm,FER=100%,Ec/Io=-24.6dB,说明是前向覆盖不好而导致前向误帧
率非常高,从而引起掉话。从导频测量图上看,邻集中可以搜索到7 个导频,但
Ec/Io 在-18dB~-20dB 之间。它的物理信号和导频测量截图见图1 和图2。
根据以上情况,说明此处是弱导频区域,Ec/Io 较差,因此是前向覆盖不好
导致FFER 高,最终产生掉话。
应通过调整天线角度等方式进行网络调整,使此区域有一个强导频覆盖,以
保证正常通话。
6
实例二:
本次掉话发生于某市区路测过程中,手机在10 月24 日11:18:11.228 起呼,
导频为PN364,11:18:11.983 收到基站确认消息,11:18:12.5638 收到基站的信
道指配消息, 在11:18:29.215 同步到PN272。从信令上看,手机在掉话前一直
在发送功率测量报告消息和导频强度测量消息,导频强度测量消息中有2 个导
频,有最高Ec/Io(-15.5dB)的导频为PN392,从系统参数消息中可知T-ADD=26,
即-13dB,因此基站没有发送切换指示消息,说明前向链路不好。从物理信号图
上来看,在掉话前手机的接收功率为-82.1dBm,Ec/Io=-24.6dB,从功率测量报
告消息中可以看出前向误帧率非常高,也说明前向链路不好。由于手机的发射功
率达到最大,说明反向链路也不好。因此掉话是由于覆盖不好而引起的。
这种掉话原因是最常见的一种,应通过增加基站或直放站改善覆盖来解决。
实例三:
7
本次掉话发生于某直放站附近,测试车辆由北向南行驶,移动台在
14:00:59.49 起呼,发送两个探帧后,14:01:02.18 完成起呼进入通话状态,测
试中发现直放站反向链路很差,此处手机TX 基本达到最大,接收信号电平尚可,
分析信令发现移动台不停发出导频测量消息,而弱的反向链路使得切换失败,最
终产生掉话。其相应信号截图见图3、图4。
此次掉话距直放站较近,结合在其它测试项目中多个相近实例,发现在一些
直放站覆盖范围内,因为反向信号衰减较大,反向链路相对较差,使得通话质量
变差,甚至掉话。
此时应该通过调整直放站的上下行增益平衡(注意对施主基站的底噪注入)、
适当调大施主基站的反向接入搜索窗口等方法以改善前、反链路不平衡,减少产
生掉话现象。
实例四:
本次掉话发生于某次在某较大城市路测过程中,掉话前误帧率较高。本次通
话中,移动台于16:25:52 起呼,在16:25:43 完成起呼进入通话状态,16:25:58
连续发送导频强度测量消息,第一次的导频为PN8、PN343、PN376、PN204 和PN372,
第二次的导频为PN8、PN344、PN376、PN204 和PN372 等等,发射功率从-50dBm
左右增加到-6.9dBm,而接收功率一直在-70dBm 左右,合并Ec/Io 也一直在-11dB
左右,误帧率较高,超过25%。从导频测量图中看到,激活集中已有3 个导频,
邻集中另有几个导频的Ec/Io 也较高。从地理位置上看,该处处于市区中一块较
为开阔的区域(公园附近),周围基站较多。此次掉话的原因是前向干扰很大,
存在导频污染,导致产生掉话。
应相应调整各相关扇区,通过调整天线角度等方式,使主导频突出,抑制部
分导频对该地域的覆盖,消除导频污染。
实例五:
本次掉话发生于在测试某条国道的连续覆盖时,通过观察掉话前手机的导频
信号图(图6)和接收机的导频扫描图(图5),发现这两幅图存在一定差别:
8
在以上两幅图中,接收机扫描所有空中接口的信息,所以扫描出来的导频数
量较多,移动台主要根据服务导频的邻集列表消息进行neighbor set 的扫描,
对于上面这两幅图的较大差异,我们首先怀疑是邻集列表做的不完整,但经检查
其并没有遗漏该地区的邻集导频。查看信令消息发现掉话前PN276 的SID 与掉话
后同步的PN318 的SID 不相同,说明PN318 来自另一个业务区,在PN276 的邻集
列表里面没有PN318 数据。PN276 的搜索窗分别为:SRCH_WIN_A=6 SRCH_WIN_N=8
SRCH_WIN_R=2, 边界基站SRCH_WIN_R 设置的较小,
掉话原因是手机无法检测到另一个地市发射过来的强信号,不能及时切换,
最终导致掉话发生。
实例六:
本次掉话发生于某大城市市区,测试车辆沿某街道由南向北行驶,对于此次
掉话,手机在13:26:58 起呼,在掉话之前通话处于PN252 和 PN 340 的软切换
状态。前向链路的高FER 引起掉话: 在T5m(5)秒种之内手机没有收到连续N3m(2)
个好帧。从该区域附近基站数据分析,本市有两个厂商提供CDMA 网络服务,经
核实,厂家甲基站C023 和另一厂家乙基站C085 具有相同的PN 设置,都有一个
扇区的PN 为340。而PN252 来自厂家甲基站C183,因此该服务导频340 应是来
自厂家甲基站。
此次测试掉话发生于网络初开通不久,厂家之间协调还没有完善,不远处的
9
厂家乙基站C085 的相同PN340 构成了一个强的干扰信号,引起前向链路的高误
帧率进而引起掉话。
可重新规划附近的PN 码分配。相同PN 信号的干扰问题主要是由于两厂商设
置了相同PN 的基站相距太近或者由于高楼的发射造成的。建议协调两厂商的PN
设置,尽量避免距离太近的基站采用相同的PN 设置,并控制好覆盖。
实例七:
本次掉话同样发生于某大城市市区,测试车辆沿某街道由南向北行驶。手机
在13:29:58 起呼,信道指派消息(Channel Assignment Message)在13:29:59
收到,随后进入通话状态。一开始服务导频为PN104(来自厂商甲基站),随着
车辆移动,该服务导频逐渐变弱,在13:30:15 手机发出PSMM 消息报告一个强导
频PN340(来自厂商乙基站)。而且基站有送ACK 表示收到了PSMM。然而基站始
终没有送 HDM 消息,发生硬切换失败。因此掉话原因是因为硬切换失败,导致
链路恶化,最终由于前向信道衰落超时发生掉话。
对于硬切换失败,主要原因是两厂商采用相同的频率,造成硬切换区域前向
链路的干扰太强,一方面,本身系统处理硬切换的时间要求较长,往往手机还未
得到系统的切换指示消息就由于前向业务信道衰落超时而掉话;另一方面,即使
系统已经发出切换指示消息,由于前向信道的恶化,手机也不能及时正确地解调
出来,最终产生掉话。短期的解决办法是控制好硬切换区的无线覆盖,尽量减少
硬切换发生的概率。将来最终的解决方法可能是实施不同厂商系统之间的软切
换。
实例八:
本次掉话发生于对某市区路测过程中,掉话前前向误帧率明显升高,由于前
向业务信道变弱超时发生掉话。根据PN SCANNER 的扫描结果发现,掉话前主导
频为PN147,但此时PN258 明显强于主导频,见示意图7,经检查发现PN258 并
不在主导频所在小区的邻集列表中。
10
导频258 不能作软切换而成为强的干扰信号,虽然此时接收功率较高-
60dB,但移动台接收到的有效导频强度很低,造成该区域FFER 过高,引致掉话。
解决办法视具体情况而定,如果该干扰导频确实在服务基站附近,通过简单
修改邻区列表即可解决;如果该干扰导频来自较远地方的基站信号,可通过适当
修正该基站的覆盖区域(方位角,高度等)来解决。
实例九:
本次掉话发生于某丘陵地区的一条主要道路上,测试车辆由北向南行驶,通
话过程中,通过测试软件面板观察,各物理信号尚可,其主导频为PN219,掉话
前,其Ec/Io 逐渐降低,信号恶化,最终产生掉话。
对此掉话,从各物理信号表现来看,我们首先是怀疑已超出基站覆盖区,属
于弱覆盖掉话。但测试中随后发现,掉话后,移动台很快同步于一个不同的导频
PN282,并可以在此导频上重建通话。据此我们判断可能是漏作邻域关系,经检
查当时主导频的邻集列表,发现后来同步的导频PN282 已经在其邻集列表中。查
看手机导频扫描图发现手机没有检测到邻集中的该导频,在地理位置显示图上发
现PN282 所在基站为一高山站,距离掉话时手机位置较远,如图8 示意图所示。
查看信令中的系统信息,SRCH_WIN_N=7,经计算,小区间的距离比邻域集合搜索
窗口大。
手机因邻域搜索窗口太小无法检测到邻域信号,因此无法请求切换,导致掉
话产生。
适当调大SRCH_WIN_N 值,保证手机能够搜索到邻域信号,顺利切换,减少
掉话。
回答者:ljstym 回答时间:2009-04-17 11:16
写的太好了。豁然开朗啊。
有ppt等附件之类的吗?可否上传?
CDMA网络中的掉话分析
(个人收藏的比较深度的文档)
一、引言
随着我国移动通信的高速发展,移动通信网络的系统性能和服务质量越来越重要。掉话是用户通信非正常中断,其在用户方面的负面影响最为直接,是一种严重的网络故障现象
。所以确定掉话原因和解决办法,降低掉话率,在移动通信网络的运营和维护中非常重要。本文介绍了CDMA系统的掉话机制和几种典型掉话情况的分析方法。
二、CDMA掉话机制
在CDMA网络中移动台和基站分别有相应的掉话机制。移动台的掉话机制在协议中有详细的规定,而基站的掉话机制在协议中未做详细规定,由设备制造商设定。
1.移动台的掉话机制
a、基于坏帧和移动台衰落计时器
协议规定移动台中维持着一个长为5s(T5m)的衰落计时器。如果移动台连续收到12(N2m)个坏帧,移动台停止发射机工作,同时衰落计时器开始计时。如果在衰落计时器到期之前,移动台连续收到了2(N3m)个好帧,移动台重置该衰落计时器,并重新激活发射机。如果衰落计时器在期满之前没有被重置,移动台将重新初始化,从而导致掉话。
b、基于移动台证实失败
移动台在业务信道上可以传送N1m(IS-95A中为3,IS-95B中为9,IS-2000中为13)次需要证实的消息。如果移动台在传送N1m次消息后(每次间隔0.4s(T1m)),仍未收到证实,移动台将重新初始化,从而导致掉话。
2.基站的掉话机制
基站制造商可能会制定与移动台类似的基于坏帧和基于证实失败的的掉话机制,这些机制由基站制造商设定。
二、掉话原因分析
仅凭掉话机制并不能判断掉话的深层原因,CDMA网络中掉话的原因有很多,从全局来看,掉话主要是由前向干扰、覆盖不足、前反向链路不平衡、业务信道功率受限、接入和切换冲突等原因引起。通过信令分析可以很容易的判断掉话的直接原因,但要找出掉话的深层原因,以确定解决办法,需对路测数据进行仔细的分析。一般是从路测数据中观察掉话前后的各种特征,如移动台掉话前后其发射功率、接收功率、导频Ec/Io、移动台发射功率调整值(TX_GAIN_ADJ)和导频PN的变化情况以及信令交互情况,再结合这些特征进行分析,找出掉话的真正原因。下面将对几种典型掉话情况进行分析。
1.前向干扰引起的掉话
根据前向干扰持续时间是否超过衰落计时器的设定值5s(T5m)分为长时前向干扰掉话和短时前向干扰掉话。
a、长时前向干扰掉话
特征
移动台的接收功率不断增加,导频信号的Ec/Io不断下降,低于-15dB;
前向FER增高;
移动台的发射功率调整值TX_GAIN_ADJ的幅度保持平坦;
以上现象持续5s(T5m)后,移动台很快在另外一个导频上进行初始化或进入长时间的搜索模式中(掉话)。
分析
移动台接收功率不断增加,而导频信号的Ec/Io不断下降,表明在前向链路上存在强干扰源;
前向链路的质量严重下降,导致移动台不能成功解调,FER升高,当移动台连续收到12个坏帧后,移动台关闭发射机,启动衰落计时器(T5m),忽略反向闭环功控,TX_GAIN_ADJ的幅度保持平坦;
由于前向干扰持续时间超过衰落计时器的设定值5s(T5m),移动台未能在衰落计时器期满前连续收到2个好帧,未能重置衰落计时器,衰落计时器期满,移动台初始化,发生掉话;
如果移动台掉话后很快在另外一个导频上进行初始化,那么掉话是由于切换失败引起的,干扰源是CDMA系统中的此可用导频信号,属于CDMA系统的自干扰。切换失败可能是由以下原因造成;
移动台没有向基站发送包含此可用导频的导频强度测量消息(PSMM)或发送很慢。可能的原因是搜索窗口太小、T_ADD值太高或移动台的导频搜索太慢,导致移动台没有检测到此可用导频信号。可调整的参数有SEARCH_WIN_A、SEARCH_WIN_N、SEARCH_WIN_R、T_ADD和PILOT_INC;§
移动台向基站发送了包含此可用导频的导频强度测量消息(PSMM),但基站没有检测到。可能的原因是反向链路性能下降,反向FER太高,导致导频强度测量消息(PSMM)出错或丢失;§
基站收到了移动台发送的含有此可用导频的导频强度测量消息(PSMM),但没有向移动台发送包含此可用导频的切换指示消息(HDM)或扩展切换指示消息(EHDM)。可能的原因是此导频不在邻集列表中(可做的调整是修改邻集列表,将此导频添加到邻集列表中),或切换准许算法有问题(如允许的软切换的路数过小,软切换的路数已达到允许的最大值,可做的调整是增大允许软切换的路数);§
基站向移动台发送了切换指示消息(HDM)或扩展切换指示消息(EHDM),但移动台没有检测到。可能的原因是前向高FER使切换指示消息(HDM)或扩展切换指示消息(EHDM)出错或丢失;§
网络负载过大,切换率过高,导致资源不足。可能的原因有T_DROP太低、T_TDROP太大等。§
如果移动台掉话后进入长时间的搜索模式中,那么干扰源很可能是来自CDMA系统外部,而不是CDMA系统中的可用导频信号,这就需要检测前向频谱,找出干扰源并消除之。u
b、短时前向干扰掉话
特征l
移动台的接收功率不断增加,导频信号的Ec/Io不断下降,低于-15dB,但持续时间很短,不超过衰落计时器的设定值5s(T5m),而后移动台的接收功率又开始下降,导频信号的Ec/Io又开始上升,在衰落计时器期满之前又恢复到-15dB以上;u
FER增高;u
移动台的发射功率调整值TX_GAIN_ADJ的幅度保持平坦,在导频信号恢复到-15dB以上后,移动台的发射功率调整值TX_GAIN_ADJ的幅度仍然保持平坦;u
以上现象持续5s(T5m)后,移动台在同一个导频上重新初始化。u
分析l
在导频信号恢复到-15dB以上后,移动台的发射功率调整值TX_GAIN_ADJ的幅度仍然保持平坦,这表示移动台的发射机没有启动,也就是说移动台未能连续接收到2个好帧,衰落计时器仍在计时。这是因为基站的掉话机制已经启动,基站在不能收到移动台的反向信号后,认为已经掉话,已经停止在前向业务信道上发射信号。由于前向信号已经恢复,衰落计时器期满后,移动台在同一导频上初始化。
2.覆盖不足引起的掉话
根据覆盖不足持续时间是否超过衰落计时器的设定值5s(T5m)分为长时覆盖不足掉话和短时覆盖不足掉话。
a、长时覆盖不足掉话
特征l
移动台接收功率和导频信号的Ec/Io同时下降,移动台的接收功率基本上接近-100dBm或更低,导频信号的Ec/Io低于-15dB;u
移动台的发射功率增大,一般会达到最大值;u
FER增高;u
移动台的发射功率调整值TX_GAIN_ADJ的幅度保持平坦;u
以上现象持续5s(T5m)后,移动台初始化,进入长时间的搜索模式中,可能要很长时间移动台才能重新找到网络(可能是在同一导频上,也可能是在新的导频上)。u
分析l
由于移动台接收功率和导频信号的Ec/Io同时下降,可以判断是覆盖不足;u
前向链路的质量严重下降,导致移动台不能成功解调,FER升高,移动台关闭发射机,启动衰落计时器(T5m),忽略反向闭环功控,TX_GAIN_ADJ的幅度保持平坦;u
衰落计时器期满后,移动台初始化,但由于覆盖不足,所以需要很长的搜索时间才能重新捕获到网络。u
b、短时覆盖不足掉话
特征l
移动台接收功率和导频信号的Ec/Io同时下降,移动台的接收功率基本上接近-100dBm或更低,导频信号的Ec/Io低于-15dB,u 但持续时间很短,不超过衰落计时器的设定值5s(T5m),而后移动台的接收功率和导频信号的Ec/Io又开始增加,在衰落计时器期满之前导频信号的Ec/Io又恢复到-15dB以上;
移动台的发射功率增大,一般会达到最大值;u
FER增高;u
移动台的发射功率调整值TX_GAIN_ADJ的幅度保持平坦,在导频信号恢复到-15dB以上后,移动台的发射功率调整值TX_GAIN_ADJ的幅度仍然保持平坦;u
以上现象持续5s(T5m)后,移动台在同一导频上初始化。u
分析l
在覆盖变好,导频信号恢复到-15dB以上后,移动台的发射功率调整值TX_GAIN_ADJ的幅度仍然保持平坦,这表示移动台的发射机没有启动,也就是说移动台未能连续接收到2个好帧,衰落计时器仍在计时。这是因为基站的掉话机制已经启动,基站在不能收到移动台的反向信号后,认为已经掉话,已经停止在前向业务信道上发射信号。由于前向信号已经恢复,衰落计时器期满后,移动台在同一导频上初始化。
3.前反向链路不平衡引起的掉话
特征l
移动台的接收功率和导频信号Ec/Io都很强,移动台的发射功率达到最大;u
FER增高;u
移动台的发射功率调整值TX_GAIN_ADJ的幅度保持平坦;u
以上现象持续5s(T5m)后,移动台在同一导频上初始化。u
分析l
移动台的接收功率和导频信号Ec/Io都很强,说明前向链路很好,而移动台的输出功率却已达到最大,这说明反向链路很差。这表明前反向链路严重不平衡。出现此种情况的原因有:u
反向链路存在强干扰;§
用户过多造成反向链路阻塞,这主要是因为CDMA是自干扰系统(可以通过减小天线增益或调整天线下倾角和方向角缩小覆盖区,以减少用户数);§
基站发送的导频功率过高。§
由于反向链路很差,经过一段时间之后,基站的掉话机制启动,基站放弃反向业务信道,停止发送前向业务信号,这时移动台的前向FER变得很高,当移动台连续收到12个坏帧后,移动台关闭发射机,启动衰落计时器(T5m),TX_GAIN_ADJ的幅度保持平坦;u
由于前向信号很好,衰落计时器期满后,移动台在同一导频上初始化。u
4.业务信道发射功率受限导致的掉话
特征l
移动台的发射功率、接收功率和导频信号的Ec/Io均保持平坦,且移动台的发射功率未达到最大,移动台的接收功率和导频信号的Ec/Io均足够强,均在门限值以上;u
移动台的发射功率调整值TX_GAIN_ADJ的幅度保持平坦,持续5s(T5m)后,移动台在同一导频上初始化;u
分析l
移动台的接收功率和导频信道的Ec/Io都在门限之上,移动台的发射功率未达到最大,且移动台的接收功率、发射功率和导频信道的Ec/Io均很平坦,没有恶化或变大的趋势,说明掉话是前向业务信道或反向业务信道功率受限引起的;u
基站前向业务信道的功率有一定的范围,这个范围在基站侧设置,若这个范围设置不合理,会导致前向业务信道发射功率受限,造成前向业务信道的信号太弱,使移动台不能成功解调,导致掉话。u
移动台反向业务信道功率的大小受限于反向闭环功率控制,若基站外环功控设置不合理,导致闭环功控目标值Eb/No不够大,反向业务信道发射功率受限,造成基站接收到反向业务信道的信号太弱,基站放弃反向业务信道,停止发送前向业务信号,导致掉话。u
在这种情况下,要检查基站前向业务信道功率范围设置以及基站外环功率控制设置是否合理。u
5.接入和切换冲突引起的掉话
特征l
在IS-95系统中,呼叫建立成功后随即掉话;u
之前移动台的接收功率不断增加,导频信号的Ec/Io不断下降,低于-15dB,移动台的发射功率调整值TX_GAIN_ADJ的幅度5s(T5m)内保持平坦;u
掉话后移动台在一个新的导频上初始化。u
分析l
由以上特征可知,移动台在接入过程中进入了切换区,由于IS-95系统不允许在接入过程中进行切换,使得移动台无法解调前向信号,关闭了发射机,造成掉话。在cdma2000系统中允许在接入过程中进行切换,所以不会存在接入和切换冲突的问题。
以上对基于坏帧的几种典型掉话情况进行了分析,此外也可以将以上分析方法与信令交互情况相结合,分析由于证实失败导致的掉话的深层原因。
三、结束语
实际网络中掉话的原因很复杂,要想准确定位,需要多方面的数据来源(如大量路测数据和网络侧长期统计数据等)和丰富的经验。在网络运营中一旦发现某段时间内或某个区域频繁掉话,必需对其进行分析,确定原因所在,及时对网络存在的问题进行处理,以保证网络性能和服务质量。
(个人收藏的比较深度的文档)
一、引言
随着我国移动通信的高速发展,移动通信网络的系统性能和服务质量越来越重要。掉话是用户通信非正常中断,其在用户方面的负面影响最为直接,是一种严重的网络故障现象
|
|
|
|
。所以确定掉话原因和解决办法,降低掉话率,在移动通信网络的运营和维护中非常重要。本文介绍了CDMA系统的掉话机制和几种典型掉话情况的分析方法。
二、CDMA掉话机制
在CDMA网络中移动台和基站分别有相应的掉话机制。移动台的掉话机制在协议中有详细的规定,而基站的掉话机制在协议中未做详细规定,由设备制造商设定。
1.移动台的掉话机制
a、基于坏帧和移动台衰落计时器
协议规定移动台中维持着一个长为5s(T5m)的衰落计时器。如果移动台连续收到12(N2m)个坏帧,移动台停止发射机工作,同时衰落计时器开始计时。如果在衰落计时器到期之前,移动台连续收到了2(N3m)个好帧,移动台重置该衰落计时器,并重新激活发射机。如果衰落计时器在期满之前没有被重置,移动台将重新初始化,从而导致掉话。
b、基于移动台证实失败
移动台在业务信道上可以传送N1m(IS-95A中为3,IS-95B中为9,IS-2000中为13)次需要证实的消息。如果移动台在传送N1m次消息后(每次间隔0.4s(T1m)),仍未收到证实,移动台将重新初始化,从而导致掉话。
2.基站的掉话机制
基站制造商可能会制定与移动台类似的基于坏帧和基于证实失败的的掉话机制,这些机制由基站制造商设定。
二、掉话原因分析
仅凭掉话机制并不能判断掉话的深层原因,CDMA网络中掉话的原因有很多,从全局来看,掉话主要是由前向干扰、覆盖不足、前反向链路不平衡、业务信道功率受限、接入和切换冲突等原因引起。通过信令分析可以很容易的判断掉话的直接原因,但要找出掉话的深层原因,以确定解决办法,需对路测数据进行仔细的分析。一般是从路测数据中观察掉话前后的各种特征,如移动台掉话前后其发射功率、接收功率、导频Ec/Io、移动台发射功率调整值(TX_GAIN_ADJ)和导频PN的变化情况以及信令交互情况,再结合这些特征进行分析,找出掉话的真正原因。下面将对几种典型掉话情况进行分析。
1.前向干扰引起的掉话
根据前向干扰持续时间是否超过衰落计时器的设定值5s(T5m)分为长时前向干扰掉话和短时前向干扰掉话。
a、长时前向干扰掉话
特征
移动台的接收功率不断增加,导频信号的Ec/Io不断下降,低于-15dB;
前向FER增高;
移动台的发射功率调整值TX_GAIN_ADJ的幅度保持平坦;
以上现象持续5s(T5m)后,移动台很快在另外一个导频上进行初始化或进入长时间的搜索模式中(掉话)。
分析
移动台接收功率不断增加,而导频信号的Ec/Io不断下降,表明在前向链路上存在强干扰源;
前向链路的质量严重下降,导致移动台不能成功解调,FER升高,当移动台连续收到12个坏帧后,移动台关闭发射机,启动衰落计时器(T5m),忽略反向闭环功控,TX_GAIN_ADJ的幅度保持平坦;
由于前向干扰持续时间超过衰落计时器的设定值5s(T5m),移动台未能在衰落计时器期满前连续收到2个好帧,未能重置衰落计时器,衰落计时器期满,移动台初始化,发生掉话;
如果移动台掉话后很快在另外一个导频上进行初始化,那么掉话是由于切换失败引起的,干扰源是CDMA系统中的此可用导频信号,属于CDMA系统的自干扰。切换失败可能是由以下原因造成;
移动台没有向基站发送包含此可用导频的导频强度测量消息(PSMM)或发送很慢。可能的原因是搜索窗口太小、T_ADD值太高或移动台的导频搜索太慢,导致移动台没有检测到此可用导频信号。可调整的参数有SEARCH_WIN_A、SEARCH_WIN_N、SEARCH_WIN_R、T_ADD和PILOT_INC;§
移动台向基站发送了包含此可用导频的导频强度测量消息(PSMM),但基站没有检测到。可能的原因是反向链路性能下降,反向FER太高,导致导频强度测量消息(PSMM)出错或丢失;§
基站收到了移动台发送的含有此可用导频的导频强度测量消息(PSMM),但没有向移动台发送包含此可用导频的切换指示消息(HDM)或扩展切换指示消息(EHDM)。可能的原因是此导频不在邻集列表中(可做的调整是修改邻集列表,将此导频添加到邻集列表中),或切换准许算法有问题(如允许的软切换的路数过小,软切换的路数已达到允许的最大值,可做的调整是增大允许软切换的路数);§
基站向移动台发送了切换指示消息(HDM)或扩展切换指示消息(EHDM),但移动台没有检测到。可能的原因是前向高FER使切换指示消息(HDM)或扩展切换指示消息(EHDM)出错或丢失;§
网络负载过大,切换率过高,导致资源不足。可能的原因有T_DROP太低、T_TDROP太大等。§
如果移动台掉话后进入长时间的搜索模式中,那么干扰源很可能是来自CDMA系统外部,而不是CDMA系统中的可用导频信号,这就需要检测前向频谱,找出干扰源并消除之。u
b、短时前向干扰掉话
特征l
移动台的接收功率不断增加,导频信号的Ec/Io不断下降,低于-15dB,但持续时间很短,不超过衰落计时器的设定值5s(T5m),而后移动台的接收功率又开始下降,导频信号的Ec/Io又开始上升,在衰落计时器期满之前又恢复到-15dB以上;u
FER增高;u
移动台的发射功率调整值TX_GAIN_ADJ的幅度保持平坦,在导频信号恢复到-15dB以上后,移动台的发射功率调整值TX_GAIN_ADJ的幅度仍然保持平坦;u
以上现象持续5s(T5m)后,移动台在同一个导频上重新初始化。u
分析l
在导频信号恢复到-15dB以上后,移动台的发射功率调整值TX_GAIN_ADJ的幅度仍然保持平坦,这表示移动台的发射机没有启动,也就是说移动台未能连续接收到2个好帧,衰落计时器仍在计时。这是因为基站的掉话机制已经启动,基站在不能收到移动台的反向信号后,认为已经掉话,已经停止在前向业务信道上发射信号。由于前向信号已经恢复,衰落计时器期满后,移动台在同一导频上初始化。
2.覆盖不足引起的掉话
根据覆盖不足持续时间是否超过衰落计时器的设定值5s(T5m)分为长时覆盖不足掉话和短时覆盖不足掉话。
a、长时覆盖不足掉话
特征l
移动台接收功率和导频信号的Ec/Io同时下降,移动台的接收功率基本上接近-100dBm或更低,导频信号的Ec/Io低于-15dB;u
移动台的发射功率增大,一般会达到最大值;u
FER增高;u
移动台的发射功率调整值TX_GAIN_ADJ的幅度保持平坦;u
以上现象持续5s(T5m)后,移动台初始化,进入长时间的搜索模式中,可能要很长时间移动台才能重新找到网络(可能是在同一导频上,也可能是在新的导频上)。u
分析l
由于移动台接收功率和导频信号的Ec/Io同时下降,可以判断是覆盖不足;u
前向链路的质量严重下降,导致移动台不能成功解调,FER升高,移动台关闭发射机,启动衰落计时器(T5m),忽略反向闭环功控,TX_GAIN_ADJ的幅度保持平坦;u
衰落计时器期满后,移动台初始化,但由于覆盖不足,所以需要很长的搜索时间才能重新捕获到网络。u
b、短时覆盖不足掉话
特征l
移动台接收功率和导频信号的Ec/Io同时下降,移动台的接收功率基本上接近-100dBm或更低,导频信号的Ec/Io低于-15dB,u 但持续时间很短,不超过衰落计时器的设定值5s(T5m),而后移动台的接收功率和导频信号的Ec/Io又开始增加,在衰落计时器期满之前导频信号的Ec/Io又恢复到-15dB以上;
移动台的发射功率增大,一般会达到最大值;u
FER增高;u
移动台的发射功率调整值TX_GAIN_ADJ的幅度保持平坦,在导频信号恢复到-15dB以上后,移动台的发射功率调整值TX_GAIN_ADJ的幅度仍然保持平坦;u
以上现象持续5s(T5m)后,移动台在同一导频上初始化。u
分析l
在覆盖变好,导频信号恢复到-15dB以上后,移动台的发射功率调整值TX_GAIN_ADJ的幅度仍然保持平坦,这表示移动台的发射机没有启动,也就是说移动台未能连续接收到2个好帧,衰落计时器仍在计时。这是因为基站的掉话机制已经启动,基站在不能收到移动台的反向信号后,认为已经掉话,已经停止在前向业务信道上发射信号。由于前向信号已经恢复,衰落计时器期满后,移动台在同一导频上初始化。
3.前反向链路不平衡引起的掉话
特征l
移动台的接收功率和导频信号Ec/Io都很强,移动台的发射功率达到最大;u
FER增高;u
移动台的发射功率调整值TX_GAIN_ADJ的幅度保持平坦;u
以上现象持续5s(T5m)后,移动台在同一导频上初始化。u
分析l
移动台的接收功率和导频信号Ec/Io都很强,说明前向链路很好,而移动台的输出功率却已达到最大,这说明反向链路很差。这表明前反向链路严重不平衡。出现此种情况的原因有:u
反向链路存在强干扰;§
用户过多造成反向链路阻塞,这主要是因为CDMA是自干扰系统(可以通过减小天线增益或调整天线下倾角和方向角缩小覆盖区,以减少用户数);§
基站发送的导频功率过高。§
由于反向链路很差,经过一段时间之后,基站的掉话机制启动,基站放弃反向业务信道,停止发送前向业务信号,这时移动台的前向FER变得很高,当移动台连续收到12个坏帧后,移动台关闭发射机,启动衰落计时器(T5m),TX_GAIN_ADJ的幅度保持平坦;u
由于前向信号很好,衰落计时器期满后,移动台在同一导频上初始化。u
4.业务信道发射功率受限导致的掉话
特征l
移动台的发射功率、接收功率和导频信号的Ec/Io均保持平坦,且移动台的发射功率未达到最大,移动台的接收功率和导频信号的Ec/Io均足够强,均在门限值以上;u
移动台的发射功率调整值TX_GAIN_ADJ的幅度保持平坦,持续5s(T5m)后,移动台在同一导频上初始化;u
分析l
移动台的接收功率和导频信道的Ec/Io都在门限之上,移动台的发射功率未达到最大,且移动台的接收功率、发射功率和导频信道的Ec/Io均很平坦,没有恶化或变大的趋势,说明掉话是前向业务信道或反向业务信道功率受限引起的;u
基站前向业务信道的功率有一定的范围,这个范围在基站侧设置,若这个范围设置不合理,会导致前向业务信道发射功率受限,造成前向业务信道的信号太弱,使移动台不能成功解调,导致掉话。u
移动台反向业务信道功率的大小受限于反向闭环功率控制,若基站外环功控设置不合理,导致闭环功控目标值Eb/No不够大,反向业务信道发射功率受限,造成基站接收到反向业务信道的信号太弱,基站放弃反向业务信道,停止发送前向业务信号,导致掉话。u
在这种情况下,要检查基站前向业务信道功率范围设置以及基站外环功率控制设置是否合理。u
5.接入和切换冲突引起的掉话
特征l
在IS-95系统中,呼叫建立成功后随即掉话;u
之前移动台的接收功率不断增加,导频信号的Ec/Io不断下降,低于-15dB,移动台的发射功率调整值TX_GAIN_ADJ的幅度5s(T5m)内保持平坦;u
掉话后移动台在一个新的导频上初始化。u
分析l
由以上特征可知,移动台在接入过程中进入了切换区,由于IS-95系统不允许在接入过程中进行切换,使得移动台无法解调前向信号,关闭了发射机,造成掉话。在cdma2000系统中允许在接入过程中进行切换,所以不会存在接入和切换冲突的问题。
以上对基于坏帧的几种典型掉话情况进行了分析,此外也可以将以上分析方法与信令交互情况相结合,分析由于证实失败导致的掉话的深层原因。
三、结束语
实际网络中掉话的原因很复杂,要想准确定位,需要多方面的数据来源(如大量路测数据和网络侧长期统计数据等)和丰富的经验。在网络运营中一旦发现某段时间内或某个区域频繁掉话,必需对其进行分析,确定原因所在,及时对网络存在的问题进行处理,以保证网络性能和服务质量。
回答者:sy_star 回答时间:2009-04-18 09:08


