GSM系統(tǒng)掉話分析

本文介紹了GSM話音掉話產(chǎn)生的種類和原因，并給出了降低掉話率的若干措施。
關(guān)鍵詞 掉話 切換 天線
1 前言
掉話率在移動通信網(wǎng)中是一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)，掉話率的高低在一定程度上體現(xiàn)了移動
網(wǎng)通信質(zhì)量的優(yōu)劣。不同廠家的設(shè)備對該指標(biāo)的計(jì)算方法與標(biāo)準(zhǔn)不盡相同，如NOKIA的GSM
系統(tǒng)，話音掉話率低于2%算是較好的；而MOTOROLA的GSM系統(tǒng)話音掉話率要低于0.8%才比較
理想。在這里，以NOKIA的GSM系統(tǒng)為例，對話音掉話作一簡要分析。
在進(jìn)行話音掉話分析之前，先簡要說明一下NOKIA的無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在2+2+2以上配置
的BTS中，NOKIA系統(tǒng)經(jīng)常配備兩層無線網(wǎng)絡(luò)：常規(guī)層（Regular layer）和超層（Super
layer）IUO，IUO的硬件設(shè)備與發(fā)射功率和常規(guī)層沒有什么區(qū)別，只是所用的頻率不同而已，
系統(tǒng)通過定義C/I值來限定超層的有效覆蓋范圍，一般設(shè)定C/I<12dB時占用常規(guī)層，C/I>15
dB時占用超層。用戶起呼時首先占用常規(guī)層，當(dāng)C/I值達(dá)到15dB門限時，可切換到超層。超
層只和本站的常規(guī)層相互切換，不與鄰站的超層或常規(guī)發(fā)生關(guān)系，所有越區(qū)切換都是通過常
規(guī)層之間來完成。常規(guī)層之間的切換由三個參數(shù)控制：一是功率預(yù)算（PBGT）；二是功率
電平；三是話音質(zhì)量，有0-7級。
2 掉話的種類和原因
在GSM網(wǎng)中，話音掉話主要包括無線網(wǎng)絡(luò)掉話、Abis接口掉話、A接口掉話、TC接口掉
話是無線網(wǎng)絡(luò)的掉話。具體地說，在GSM網(wǎng)中，掉話產(chǎn)生的原因主要有以下幾種：
（1）無線射頻話。這里不包括手機(jī)掉電、非正常關(guān)機(jī)造成的掉話，主要指受地貌、建
筑的影響，由于信號快衰落、信 號覆蓋原因而引起的掉話。通常在樓內(nèi)（室內(nèi)）、基站信
號覆蓋的邊緣地帶很容易造成這類掉話。
（2）切換過程中的掉話。包括局間（MSC、BSC之間）切換、小區(qū)之間切換、常規(guī)層與
超層之間切換等引起的掉話。切換過程中的掉話在總的話音掉話中占有相當(dāng)一部分比例。
無線小區(qū)間、常規(guī)層與超層間的切話掉話，除了與無線網(wǎng)絡(luò)配置有關(guān)，很大一部分是由于
無線資源不足造成的。我們在分析網(wǎng)絡(luò)性能報(bào)告時，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)高阻塞的站點(diǎn)，掉活率往往
也較高。因?yàn)樵谇袚Q過程中，由于信道繁忙，請求切出的呼叫在占不到目標(biāo)信道，要返回
源信道時，源信道已分配給另一用戶，在這種情況下，便產(chǎn)生掉話，可以說，高阻塞將直
接導(dǎo)致高掉話。
（3）干擾掉話。由于現(xiàn)有的站點(diǎn)，特別是市區(qū)的站點(diǎn)越市越密，而頻率資源非常有
限，因此在頻率規(guī)劃時會有一定難度，存在同頻、鄧頻干擾的可能性，另一方面，天線設(shè)
計(jì)、安裝的合理與否將直接影響網(wǎng)絡(luò)性能。天線作為無線信號的最終發(fā)射部分，在移動通
信網(wǎng)中具有舉足輕重的作用，其地位就像一套音響中的音箱一樣。在CQT測試過程中，我
們曾遇到這種情況：在某一天線后向約150m處收到該天線-85dB的信號，這種信號在頻率
規(guī)劃時難以預(yù)料，因此它對網(wǎng)絡(luò)造成的干擾較難控制。
（4）AbiS掉話。這類掉話主要是傳輸質(zhì)量引起的，如傳輸誤碼、滑碼、幀丟失等。
（5）A接口掉話。A接口掉話特別容易發(fā)生在MSC之間、BSC之間等與A接口有關(guān)的切換
過程中，MSC、BSC之間的切換除了與無線網(wǎng)絡(luò)有關(guān)外，還與網(wǎng)！司信令配合、信號同步等
因素有關(guān)，局間切換相對較復(fù)雜，也較容易引起掉話。
3 掉話的解決
針對網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的各種話音掉話情況，在此提出幾種解決方法：
（1）從網(wǎng)絡(luò)布局上考慮，應(yīng)盡可能避免出現(xiàn)高阻塞的情況。在工程建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過
程中，在選點(diǎn)布點(diǎn)時應(yīng)注意站點(diǎn)不宜過高，盡可能避免在高山、高樓、高塔上布點(diǎn)。站點(diǎn)
過高一方面因覆蓋范圍太廣，將直接引起本身的高阻塞、高掉話，另一方面不利于全網(wǎng)的
頻率規(guī)劃。在布點(diǎn)時，應(yīng)分清哪些地方是要解決信號覆蓋問題，哪些地方是要解決話務(wù)量
問題，并根據(jù)不同需求采取不同策略。在解決話務(wù)量的地方應(yīng)考慮到要有足夠的信道配置，
基站應(yīng)便于擴(kuò)容。在我們的網(wǎng)絡(luò)中曾發(fā)現(xiàn)相當(dāng)多的山區(qū)站點(diǎn)阻塞率都比較高，而這些站點(diǎn)
普遍為OMNI站（全向站，可配置一至多個載頻），OMNI站在擴(kuò)容時有很大的局限性，不利
于網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的開展，因此，要解決話務(wù)量的地方盡可能少用或不用OMNI站。根據(jù)我們的經(jīng)
驗(yàn)，BTS每線話務(wù)量在0.3～O.4 Erl左右是一個比較理想的配備狀態(tài)。
（2）對天饋線進(jìn)行檢查。有的基站性能指標(biāo)差，對主設(shè)備進(jìn)行多次檢查調(diào)整后仍無
明顯改善，這時需要檢查天饋線接頭，債線損耗，天線的方位角、俯仰角，并在必要時做
些適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，往往能立竿見影。有關(guān)天線的安裝和使用，在此提出兩點(diǎn)建議：
——由于現(xiàn)在的站點(diǎn)越來越密，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不斷發(fā)生變化，因此建議市區(qū)或站點(diǎn)密集地
帶的基站使用一些體積較小、增益較低、前后向隔離度較高的小天線，我們完全不用擔(dān)心
使用小天線后會對信號覆蓋造成什么不良的影響，相反，由于這些小天線增益較低，前后
向隔離度更高，無線空間將比以前更純凈、更容易控制。據(jù)我們實(shí)際使用效果來看，網(wǎng)絡(luò)
性能的改善是明顯的。
—一市區(qū)的天線通常是安裝于屋面桿（塔）、屋面圍欄上，以此方式安裝時天線可能
偏高，信號覆蓋不易控制，且后向信號容易對網(wǎng)絡(luò)造成干擾，建議將天線降至樓層間，并
采用掛墻式安裝，利用建筑物隔離天線的后向信號。我市新建的DCS基站天線大都采用掛
墻式安裝，我們還對部分GSM天線進(jìn)行了改造，效果相當(dāng)不錯。
（3）定期進(jìn)行BTS13MHz時鐘校準(zhǔn)、傳輸同步檢查和傳輸質(zhì)量檢查。前兩項(xiàng)工作主要
是為了檢查信號同步，以提高M(jìn)SC\BSC之間切換的成功率，減少局間切換掉話；定期進(jìn)行
傳輸質(zhì)量檢查和傳輸掛表測試，甚至檢查ZM電纜的接頭，可以減少許多Abis掉話。
以上主要從硬件方面談了幾點(diǎn)降低掉話率的方法，在硬件調(diào)整的同時，結(jié)合進(jìn)行BSC
參數(shù)的修改將能取得更理想的效果。對于不同的網(wǎng)絡(luò)，各BSC參數(shù)的取值與標(biāo)準(zhǔn)不盡相同，
在某個網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用合理的參數(shù)，若照搬到另一個網(wǎng)絡(luò)，可能就變得不合時宜，因此參數(shù)的
設(shè)置應(yīng)因地制宜。而且參數(shù)的調(diào)整是一個動態(tài)的過程，應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的變化不斷做相應(yīng)的調(diào)
整。這里重點(diǎn)列舉幾個與無線網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的參數(shù)：
（1）小區(qū)重選滯后（Cell reselect bysterisys）。調(diào)整該參數(shù)將改變位置更新的
頻次。如調(diào)大該數(shù)值會減少不必要的位置更新，減輕信令負(fù)荷。
（2）位置更新的周期（Periodic location update）和loitering周期。縮短這兩個
時間會減少 MTC（手機(jī)被叫）的建立失敗，但可能造成信令負(fù)擔(dān)加重，因此應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)
際情況加以調(diào)整。
（3）功率控制（Power control）參數(shù)。建議啟用功率控制，如果有必要的話，個別
基站可以禁止使用功率控制，這樣的話就會減少一些干擾。
（4）切換參數(shù)HOPeriod PBGT。對此參數(shù)可根據(jù)情況做相應(yīng)的修改，比如調(diào)大該參數(shù)，
將該參數(shù)由2s改為4s，可防止不必要的快速切換且可以降低切換失敗率。
（5）扇區(qū)接入?yún)?shù)
—一載噪比的門限值（CNT），對于IUO吸收較差、空閑信道UL干擾較小的情況，此參
數(shù)可調(diào)整為0，調(diào)整到其它值則取決于干擾情況。其目的是提高IUO吸收率以及改善TCH擁塞。