移动通信掉话故障分析及解决方案

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　　【摘要】掉话率是衡量移动通信无线网络质量的一项重要指标，解决减少掉话成为了提升网络质量和客户满意度的重要工作。本文例举了移动通信中无线系统几种常见的掉话问题，如因直放站掉话、设备引起的掉话、切换掉话、干扰掉话等，并简要分析了这几类掉话的原因，提出了相应的解决方案。
　　【关键词】掉话；切换；干扰；直放站
　　
　　1 前言
　　我们在使用手机过程中经常会遇到掉话的问题，这也是许多移动用户申告的热点之一。所谓掉话，就是指通话双方在通话期间由于某种原因非正常终止通话。
　　移动通信系统是有线与无线的综合体，它是移动网络在其覆盖范围内，通过空中接口将移动台与基站联系起来，并进而通过移动交换机交换连接，实现用户终端无线联络。由于移动电话的移动性及无线传输的复杂性，因而一定程度的掉话显得不可避免的。但随着无线技术的不断发展和网络质量的逐步提升，无线掉话正被逐渐克服和改善。
　　掉话率是考核无线网络的一项重要指标，它从一个侧面反映了网络运行的质量情况。
　　2 产生掉话的几种原因
　　2.1 网络漏覆盖或盲区引起的掉话
　　2.1.1 移动网络建设初期，由于资金问题和无线规划的缺陷，以及大众对移动通信需求的飞涨，无线基站在一些地区还存在着许多的盲点和漏点。当移动台进入网络的漏覆盖区或信号盲区时，因信号太弱而发出切换请求，但切换不成功引起掉话。
　　2.1.2 初期网络建设为了解决无线覆盖问题，采用全向基站较多，一些基站在工程选址时又往往选到山坡或大楼楼顶等高处上，导致近距离覆盖不好，且覆盖范围又过大，在统计上体现上行信号弱掉话比例较高。
　　2.2 直放站引起的掉话
　　为减少投资，扩大覆盖范围，一些小基站普遍采用直放站放大信号，但由于目前大量使用的直放站是900MHz宽带放大器，基站与直放站之间绝大多数又是射频连接方式，加之直放站的规划和选址上存在一些问题，特别是部分县局设置的直放站不是接收本局基站的信号，而是就近接收邻县(市)基站的信号，从而造成邻县(市)基站掉话率偏高。
　　2.3 系统设备缺陷引起的掉话
　　2.3.1 由于部分基站设备安装时存在一些质量问题，如天馈线和信道板之间某部位接触不良，或天馈线损伤、进水、打折和接头处接触不良，以致驻波比指标偏离较大，这些均会降低发射功率和收信灵敏度，引起掉话。
　　2.3.2 再如天线的俯仰角及方位角设置有误，或分集接收的两副天线之间的水平距离设置有误，或一些定向站的小区天线接错和接串，也会造成掉话。
　　2.3.3 交换系统的硬件故障或软件不完善，程序或数据差错等原因都会造成掉话。
　　2.3.4 Abis接口或A接口失败产生的掉话。原因可能是BSC未收到来自BTS的测量报告，超过TA极限，切换过程的一些信令失败，以及Abis接口或A接口的误码率的影响等。
　　2.3.5 由于某种原因，当BSC计算出的时间提前量(TA)与实际所需要的TA不相符时，会造成时隙上干扰，干扰严重时会引起掉话。
　　2.4 切换掉话
　　当移动台驶近小区边界时，由于载波信号强度弱而造成信杂比S／N太低。当返回SAT的信噪比小于越区切换的信杂比门限值(SNH)时，就要求越区切换。但有时，由于SAT验证否决或话音信道拥塞而无信道可用等原因，没有执行越区切换。此时话音质量继续恶化，最后达到呼叫释放门限值（SNR），呼叫释放，引起掉话。其原因比较复杂，具体来说有以下几点：
　　2.4.1 基站做分担话务量的切换时，有些切换请求会因切入小区的信号强度太弱而失败，有时即使切换成功，也会因信号强度太弱而掉话。因为我们在BSC中对手机用户的接收信号强度设有最低门限，当低于此门限值时，手机无法建立呼叫。
　　2.4.2 小岛效应。如果服务小区A由于地形的原因产生的场强覆盖小岛C，而在小岛C周围又为小区B的覆盖范围，如在A的邻近小区的拓扑结构表中末添加小区B，那么当用户在C中建立呼叫后一走出小岛C，由于无处可切换将产生掉话。
　　2.4.3 由于相邻小区的繁忙，造成忙时目标基站无切换信道或在拓扑关系中漏定义切换条件(含BSC间切换和越局切换)，致使手机用户在进行切换时无法占用相邻小区的空闲话音信道，此时BSC将对此进行呼叫重建，若主叫基站的信号此时不能满足最低工作门限或亦无空闲话音信道，则呼叫重建失败导致掉话。
　　2.4.4 有些小区，由于信号强度滞后值(SSHY)设置太小，小区基站没有足够的时间处理切换呼叫，造成许多呼叫在切换时丢失。(但若SSHY值设置太大，会引起许多不必要的切换)。
　　2.5 干扰掉话
　　2.5.1 移动通信系统内部频率的干扰。现在移动通信蜂窝系统均采用频率复用方式，以提高频率利用率。这虽然增加了系统的容量，但也增加了系统的干扰程度。这些干扰主要包括同频干扰和邻频干扰。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测量报告。基站在通过SDCCH为手机分配好应使用的话音信道后，由于没有临近小区BSIC码而无法判断该使用哪个小区的话音信道，从而产生掉话。
　　2.5.2 外来电波的强烈干扰。由于移动通信是靠空中电波传播的，当空中某些电波对正在使用的电波产生的干扰达到一定程度时，会使信号噪声比下降到标准值以下(影响通话质量)，手机将自动关闭，出现掉话。这些干扰电波来源非常复杂，是多方面的，例如工业干扰、电源火花干扰、天电干扰和其它专业的邻近电波干扰等，这些干扰是很难完全避免的。
　　3 掉话分析及解决方案
　　3.1 网络漏覆盖或盲区引起的掉话解决方案
　　随着移动通信网络建设的高效益回报及资金积累，通过优化网络规划，实现移动基站的增补点，尽力扫除无线信号盲区、盲点，同时应把全向基站改为定向基站，既可解决“灯下黑”问题，又可解决无线网络覆盖范围问题，也缓解了无线资源紧张和小区干扰问题，使掉话现象得到有效控制。
　　3.2 直放站引起掉话的分析及解决方案
　　直放站易造成对周围信号的干扰。实践证明，因使用直放站而导致掉话的现象是比较严重的。因此我们应尽量避免使用直放站。如因环境或工程等方面的原因必须使用时，应该在有关技术规范、标准的指导下，正确选择直放站址，引用直放机；同时要做到合理安装和使用，保证移动电话网的网络质量要求。
　　3.3 系统故障引起掉话的分析及解决方案
　　3.3.1 对因硬件原因而产生的掉话，可通过0MC-R察看相关硬件的告警。若OMC-R中无硬件告警信息，则可能是信道盘的某个时隙或压缩编码器中的某个信道损坏。这可以通过关闭小区内其它信道盘，对怀疑有问题的信道盘进行拨打测试或关闭掉压缩编码器中其它XCDR板，对怀疑有问题的XCDR板进行拨打测试来发现故障点。
　　3.3.2 对因软件原因、程序或数据差错等原因而引起的掉话应及时通过对软件进行打补丁、版本升级及修改数据来解决。
　　3.3.3 因基站参数不准确(如SCA的校准值)或基站内部连线错误而引起的掉话主要通过基站内部进行查找、调测来解决。
　　3.3.4 因天馈线原因而引起的掉话，主要是用天馈线测试仪对天馈线进行测量，从而判断故障原因及故障点。另外，还可通过到基站现场进行观测、CQT测试及对0MC中相关统计参数进行分析来发现故障原因。在统计上可看到有的基站由于上下行质量较差产生掉话的比例偏高，用天馈线测试仪对天馈线进行测试，发现驻波比不高，甚至比以前正常时的测试记录还要好，此时不要被这种现象所迷惑，通过对天馈线接头部分进行检查就会发现，接头部分曾经进过水，而此时水已渗透到馈线里面，此时馈线的行波会更好，驻波比反而会较低，但使馈线的传输性能下降，导致掉话较多。

　　3.3.5 对于小区接错情况，在统计上可看出切换次数较少且切换失败率较高，掉话率也较高。还有一种情况就是小区间只有一根馈线接串，统计上体现上行信号弱、质量差原因掉话较多，在告警统计上有时出现分集接收告警，此时应对小区馈线进行逐一校对改正。
　　3.4 切换掉话的分析及解决方案
　　切换掉话比较复杂，需要我们逐一分析切换失败的原因。一般说来，引起切换的原因主要有：因接收电平或接收质量引起的切换；因干扰引起的切换；因呼叫重建引起的切换；因话务原因引起的切换等。当掉话率高涉及到切换问题时，我们应抓住切换失败的原因作为突破点，然后对症下药，找出解决问题的办法。
　　具体实施时，我们可先用测试车进行较大范围的测试。因为切换是在小区及基站之间发生的，本小区的掉话有可能是因为其与相邻小区之间的切换设置不合理造成的。对于一些与该小区有切换拓扑关系而拥塞率又较高的小区应作为测试的重点，并需要检查小区周围是否有盲区存在，如果是这种原因应及时修改相关频率并增加新基站或扩大原有基站的覆盖范围。对于因切换设置不合理而造成的掉话可根据实调情况适当修改切换参数。对那些由于话务量不均衡，造成忙时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。
　　3.5 干扰掉话的分析及解决方案
　　对于干扰掉话的分析方法，一般是通过在0MC中取得切换测量报告及DRIVE TEST中的相关报告来加以分析，并辅以场强测试车测试以取得实际资料，列出受干扰小区及其信道数、闭塞数、干扰数等。根据干扰数可以判断该信道的闭塞是否由干扰所引起；根据干扰信号的SAT音和同频信道资料可以查出是否是由本系统内的同频站引起的同频干扰或外来干扰；否则要进一步判断是否是邻频干扰。
　　3.5.1 同频干扰的解决措施。修改同频小区的同频频率；增加两个同频小区间的间距；降低移动台或基站的发射功率；采用分集接受技术；采用抗同频干扰天线等。
　　3.5.2 邻频干扰的解决措施。对频率规划进行优化调整；对带通滤波器进行特性调整。另外，对同频干扰的解决措施也同样适用于邻频干扰。
　　3.5.3 目前4*6或7*3结构的小区制中，考虑到射频调谐电路特性，一般互调干扰引起的载干比C／I不会小于规定的标准值，因而一般情况下可以不予考虑。
　　3.5.4 对于非本系统的外来干扰，可选用具有AM、FM及SSB通信解调功能的测试接受机，在基站测试并记录解调信号，得到对本系统工作信道造成干扰的时间和强度分布图，找出干扰源，以便调查非法的发送并保存证据。
　　3.5.5 使用不连续发射(DTX)和跳频技术。DTX是采用话音激活检测(VAD)技术，在不传送话音信号时停止发射，从而降低了系统的干扰电平，并能延长电池寿命。跳频可有效地改善无线信号的传输质量，特别是慢速移动体的传输质量，这是由于跳频使得发射载频以突发脉冲序列为基础进行跳变，能明显地降低同频干扰和频率选择性衰落效应。
　　4 结束语
　　掉话问题既影响了移动运营商的服务质量，也影响了无线网络的运营效率。解决无线系统的掉话不是一撮而就的，它是一项长期的持续性改进工作，需要我们在实践中不断探索，积累经验。只有解决好网络中存在的问题，优化网络资源配置，改善网络运行环境，才能降低掉话率，才能提高网络运行质量，使网络运行在最佳状态。
　　
　　参考文献：
　　[1]祁玉生 邵世祥，“现代移动通信系统”，人民邮电出版社，1999（10）
　　[2]张业荣，“蜂窝移动通信网络规划与优化”，电子工业出版社，2003（9）
　　作者简介：
　　骆红星出生于1968年3月、男、汉族，浙江省杭州市人，浙江省邮电工程建设有限公司市场运营部总经理、通信工程师、研究方向为通信工程管理。

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