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GSM系统掉话浅析
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豆豆网   技术应用频道   2008年01月24日  【字号：小 中 大】 收藏本文
关键字： 掉话 CDMA CDMA网络 EDGE 跳频技术
内容摘要：本文介绍了GSM话音掉话产生的种类和原因，并给出了降低掉话率的若干措施。
　　1　前言掉话率在移动通信网中是一项非常重要的指标，掉话率的高低在一定程度上体现了移动网通信质量的优劣。不同厂家的设备对该指标的计算方法与标准不尽相同，如NOKIA的系统，话音掉话率低于2%算是较好的；而MOTOROLA的GSM系统话音掉话率要低于0.8%才比较理想。在这里，以NOKIA的GSM系统为例，对话音掉话作一简要分析。
　　在进行话音掉话分析之前，先简要说明一下NOKIA的无线网络结构。在2+2+2以上配置的BTS中，NOKIA系统经常配备两层无线网络：常规层（Regular layer）和超层（layer）IUO，IUO的硬件设备与发射功率和常规层没有什么区别，只是所用的频率不同而已，系统通过定义C/I值来限定超层的有效覆盖范围，一般设定C/I<12dB时占用常规层，dB时占用超层。用户起呼时首先占用常规层，当C/I值达到15dB门限时，可切换到超层。超层只和本站的常规层相互切换，不与邻站的超层或常规发生关系，所有越区切换都是通过常规层之间来完成。常规层之间的切换由三个参数控制：一是功率预算（PBGT）；二是功率电平；三是话音质量，有0-7级。
　　2 掉话的种类和原因在GSM网中，话音掉话主要包括无线网络掉话、Abis接口掉话、A接口掉话、TC接口掉话是无线网络的掉话。具体地说，在GSM网中，掉话产生的原因主要有以下几种：
　　（1）无线射频话。这里不包括手机掉电、非正常关机造成的掉话，主要指受地貌、建筑的影响，由于信号快衰落、信 号覆盖原因而引起的掉话。通常在楼内（室内）、基站信号覆盖的边缘地带很容易造成这类掉话。
　　（2）切换过程中的掉话。包括局间（MSC、BSC之间）切换、小区之间切换、常规层与超层之间切换等引起的掉话。切换过程中的掉话在总的话音掉话中占有相当一部分比例。
无线小区间、常规层与超层间的切话掉话，除了与无线网络配置有关，很大一部分是由于无线资源不足造成的。我们在分析网络性能报告时，经常发现高阻塞的站点，掉活率往往也较高。因为在切换过程中，由于信道繁忙，请求切出的呼叫在占不到目标信道，要返回源信道时，源信道已分配给另一用户，在这种情况下，便产生掉话，可以说，高阻塞将直接导致高掉话。
　　（3）干扰掉话。由于现有的站点，特别是市区的站点越市越密，而频率资源非常有限，因此在频率规划时会有一定难度，存在同频、邓频干扰的可能性，另一方面，天线设计、安装的合理与否将直接影响网络性能。天线作为无线信号的最终发射部分，在移动通信网中具有举足轻重的作用，其地位就像一套音响中的音箱一样。在CQT测试过程中，我们曾遇到这种情况：在某一天线后向约150m处收到该天线-85dB的信号，这种信号在频率规划时难以预料，因此它对网络造成的干扰较难控制。
　　（4）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。
　　（5）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！司信令配合、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。
　　3 掉话的解决针对网络中出现的各种话音掉话情况，在此提出几种解决方法：
　　（1）从网络布局上考虑，应尽可能避免出现高阻塞的情况。在工程建设和网络优化过程中，在选点布点时应注意站点不宜过高，尽可能避免在高山、高楼、高塔上布点。站点过高一方面因覆盖范围太广，将直接引起本身的高阻塞、高掉话，另一方面不利于全网的频率规划。在布点时，应分清哪些地方是要解决信号覆盖问题，哪些地方是要解决话务量问题，并根据不同需求采取不同策略。在解决话务量的地方应考虑到要有足够的信道配置，基站应便于扩容。在我们的网络中曾发现相当多的山区站点阻塞率都比较高，而这些站点普遍为OMNI站（全向站，可配置一至多个载频），OMNI站在扩容时有很大的局限性，不利于网络优化的开展，因此，要解决话务量的地方尽可能少用或不用OMNI站。根据我们的经验，BTS每线话务量在0.3～O.4 Erl左右是一个比较理想的配备状态。
2）对天馈线进行检查。有的基站性能指标差，对主设备进行多次检查调整后仍无明显改善，这时需要检查天馈线接头，债线损耗，天线的方位角、俯仰角，并在必要时做些适当的调整，往往能立竿见影。有关天线的安装和使用，在此提出两点建议：
　　——由于现在的站点越来越密，网络结构不断发生变化，因此建议市区或站点密集地带的基站使用一些体积较小、增益较低、前后向隔离度较高的小天线，我们完全不用担心使用小天线后会对信号覆盖造成什么不良的影响，相反，由于这些小天线增益较低，前后向隔离度更高，无线空间将比以前更纯净、更容易控制。据我们实际使用效果来看，网络性能的改善是明显的。
　　—一市区的天线通常是安装于屋面杆（塔）、屋面围栏上，以此方式安装时天线可能偏高，信号覆盖不易控制，且后向信号容易对网络造成干扰，建议将天线降至楼层间，并采用挂墙式安装，利用建筑物隔离天线的后向信号。我市新建的DCS基站天线大都采用挂墙式安装，我们还对部分GSM天线进行了改造，效果相当不错。
　　（3）定期进行BTS13MHz时钟校准、传输同步检查和传输质量检查。前两项工作主要是为了检查信号同步，以提高MSCBSC之间切换的成功率，减少局间切换掉话；定期进行传输质量检查和传输挂表测试，甚至检查ZM电缆的接头，可以减少许多Abis掉话。
　　以上主要从硬件方面谈了几点降低掉话率的方法，在硬件调整的同时，结合进行参数的修改将能取得更理想的效果。对于不同的网络，各BSC参数的取值与标准不尽相同，在某个网络中应用合理的参数，若照搬到另一个网络，可能就变得不合时宜，因此参数的设置应因地制宜。而且参数的调整是一个动态的过程，应根据网络的变化不断做相应的调整。这里重点列举几个与无线网络有关的参数：
　　（1）小区重选滞后（Cell reselect bysterisys）。调整该参数将改变位置更新的频次。如调大该数值会减少不必要的位置更新，减轻信令负荷。
　　（2）位置更新的周期（Periodic location update）和loitering周期。缩短这两个时间会减少 MTC（手机被叫）的建立失败，但可能造成信令负担加重，因此应根据网络实际情况加以调整。
　　（3）功率控制（Power control）参数。建议启用功率控制，如果有必要的话，个别基站可以禁止使用功率控制，这样的话就会减少一些干扰。
　　（4）切换参数HOPeriod PBGT。对此参数可根据情况做相应的修改，比如调大该参数，将该参数由2s改为4s，可防止不必要的快速切换且可以降低切换失败率。
　　（5）扇区接入参数—一载噪比的门限值（CNT），对于IUO吸收较差、空闲信道UL干扰较小的情况，此参数可调整为0，调整到其它值则取决于干扰情况。其目的是提高IUO吸收率以及改善TCH拥塞。