GSM系統掉話(huà)分析

本文介紹了GSM話(huà)音掉話(huà)產(chǎn)生的種類(lèi)和原因，并給出了降低掉話(huà)率的若干措施。
關(guān)鍵詞 掉話(huà) 切換 天線(xiàn)
1 前言
掉話(huà)率在移動(dòng)通信網(wǎng)中是一項非常重要的指標，掉話(huà)率的高低在一定程度上體現了移動(dòng)
網(wǎng)通信質(zhì)量的優(yōu)劣。不同廠(chǎng)家的設備對該指標的計算方法與標準不盡相同，如NOKIA的GSM
系統，話(huà)音掉話(huà)率低于2%算是較好的；而MOTOROLA的GSM系統話(huà)音掉話(huà)率要低于0.8%才比較
理想。在這里，以NOKIA的GSM系統為例，對話(huà)音掉話(huà)作一簡(jiǎn)要分析。
在進(jìn)行話(huà)音掉話(huà)分析之前，先簡(jiǎn)要說(shuō)明一下NOKIA的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )結構。在2+2+2以上配置
的BTS中，NOKIA系統經(jīng)常配備兩層無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )：常規層（Regular layer）和超層（Super
layer）IUO，IUO的硬件設備與發(fā)射功率和常規層沒(méi)有什么區別，只是所用的頻率不同而已，
系統通過(guò)定義C/I值來(lái)限定超層的有效覆蓋范圍，一般設定C/I12dB時(shí)占用常規層，C/I>15
dB時(shí)占用超層。用戶(hù)起呼時(shí)首先占用常規層，當C/I值達到15dB門(mén)限時(shí)，可切換到超層。超
層只和本站的常規層相互切換，不與鄰站的超層或常規發(fā)生關(guān)系，所有越區切換都是通過(guò)常
規層之間來(lái)完成。常規層之間的切換由三個(gè)參數控制：一是功率預算（PBGT）；二是功率
電平；三是話(huà)音質(zhì)量，有0-7級。
2 掉話(huà)的種類(lèi)和原因
在GSM網(wǎng)中，話(huà)音掉話(huà)主要包括無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )掉話(huà)、Abis接口掉話(huà)、A接口掉話(huà)、TC接口掉
話(huà)是無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的掉話(huà)。具體地說(shuō)，在GSM網(wǎng)中，掉話(huà)產(chǎn)生的原因主要有以下幾種：
（1）無(wú)線(xiàn)射頻話(huà)。這里不包括手機掉電、非正常關(guān)機造成的掉話(huà)，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(huà)。通常在樓內（室內）、基站信
號覆蓋的邊緣地帶很容易造成這類(lèi)掉話(huà)。
（2）切換過(guò)程中的掉話(huà)。包括局間（MSC、BSC之間）切換、小區之間切換、常規層與
超層之間切換等引起的掉話(huà)。切換過(guò)程中的掉話(huà)在總的話(huà)音掉話(huà)中占有相當一部分比例。
無(wú)線(xiàn)小區間、常規層與超層間的切話(huà)掉話(huà)，除了與無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )配置有關(guān)，很大一部分是由于
無(wú)線(xiàn)資源不足造成的。我們在分析網(wǎng)絡(luò )性能報告時(shí)，經(jīng)常發(fā)現高阻塞的站點(diǎn)，掉活率往往
也較高。因為在切換過(guò)程中，由于信道繁忙，請求切出的呼叫在占不到目標信道，要返回
源信道時(shí)，源信道已分配給另一用戶(hù)，在這種情況下，便產(chǎn)生掉話(huà)，可以說(shuō)，高阻塞將直
接導致高掉話(huà)。
（3）干擾掉話(huà)。由于現有的站點(diǎn)，特別是市區的站點(diǎn)越市越密，而頻率資源非常有
限，因此在頻率規劃時(shí)會(huì )有一定難度，存在同頻、鄧頻干擾的可能性，另一方面，天線(xiàn)設
計、安裝的合理與否將直接影響網(wǎng)絡(luò )性能。天線(xiàn)作為無(wú)線(xiàn)信號的最終發(fā)射部分，在移動(dòng)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(guò)程中，我
們曾遇到這種情況：在某一天線(xiàn)后向約150m處收到該天線(xiàn)-85dB的信號，這種信號在頻率
規劃時(shí)難以預料，因此它對網(wǎng)絡(luò )造成的干擾較難控制。
（4）AbiS掉話(huà)。這類(lèi)掉話(huà)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(huà)。A接口掉話(huà)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(guò)程中，MSC、BSC之間的切換除了與無(wú)線(xiàn)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)，局間切換相對較復雜，也較容易引起掉話(huà)。
3 掉話(huà)的解決
針對網(wǎng)絡(luò )中出現的各種話(huà)音掉話(huà)情況，在此提出幾種解決方法：
（1）從網(wǎng)絡(luò )布局上考慮，應盡可能避免出現高阻塞的情況。在工程建設和網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化過(guò)
程中，在選點(diǎn)布點(diǎn)時(shí)應注意站點(diǎn)不宜過(guò)高，盡可能避免在高山、高樓、高塔上布點(diǎn)。站點(diǎn)
過(guò)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(huà)，另一方面不利于全網(wǎng)的
頻率規劃。在布點(diǎn)時(shí)，應分清哪些地方是要解決信號覆蓋問(wèn)題，哪些地方是要解決話(huà)務(wù)量
問(wèn)題，并根據不同需求采取不同策略。在解決話(huà)務(wù)量的地方應考慮到要有足夠的信道配置，
基站應便于擴容。在我們的網(wǎng)絡(luò )中曾發(fā)現相當多的山區站點(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(gè)載頻），OMNI站在擴容時(shí)有很大的局限性，不利
于網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化的開(kāi)展，因此，要解決話(huà)務(wù)量的地方盡可能少用或不用OMNI站。根據我們的經(jīng)
驗，BTS每線(xiàn)話(huà)務(wù)量在0.3～O.4 Erl左右是一個(gè)比較理想的配備狀態(tài)。
（2）對天饋線(xiàn)進(jìn)行檢查。有的基站性能指標差，對主設備進(jìn)行多次檢查調整后仍無(wú)
明顯改善，這時(shí)需要檢查天饋線(xiàn)接頭，債線(xiàn)損耗，天線(xiàn)的方位角、俯仰角，并在必要時(shí)做
些適當的調整，往往能立竿見(jiàn)影。有關(guān)天線(xiàn)的安裝和使用，在此提出兩點(diǎn)建議：
——由于現在的站點(diǎn)越來(lái)越密，網(wǎng)絡(luò )結構不斷發(fā)生變化，因此建議市區或站點(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(xiàn)，我們完全不用擔心
使用小天線(xiàn)后會(huì )對信號覆蓋造成什么不良的影響，相反，由于這些小天線(xiàn)增益較低，前后
向隔離度更高，無(wú)線(xiàn)空間將比以前更純凈、更容易控制。據我們實(shí)際使用效果來(lái)看，網(wǎng)絡(luò )
性能的改善是明顯的。
—一市區的天線(xiàn)通常是安裝于屋面桿（塔）、屋面圍欄上，以此方式安裝時(shí)天線(xiàn)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(xiàn)降至樓層間，并
采用掛墻式安裝，利用建筑物隔離天線(xiàn)的后向信號。我市新建的DCS基站天線(xiàn)大都采用掛
墻式安裝，我們還對部分GSM天線(xiàn)進(jìn)行了改造，效果相當不錯。
（3）定期進(jìn)行BTS13MHz時(shí)鐘校準、傳輸同步檢查和傳輸質(zhì)量檢查。前兩項工作主要
是為了檢查信號同步，以提高M(jìn)SCBSC之間切換的成功率，減少局間切換掉話(huà)；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(huà)。
以上主要從硬件方面談了幾點(diǎn)降低掉話(huà)率的方法，在硬件調整的同時(shí)，結合進(jìn)行BSC
參數的修改將能取得更理想的效果。對于不同的網(wǎng)絡(luò )，各BSC參數的取值與標準不盡相同，
在某個(gè)網(wǎng)絡(luò )中應用合理的參數，若照搬到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò )，可能就變得不合時(shí)宜，因此參數的
設置應因地制宜。而且參數的調整是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，應根據網(wǎng)絡(luò )的變化不斷做相應的調
整。這里重點(diǎn)列舉幾個(gè)與無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )有關(guān)的參數：
（1）小區重選滯后（Cell reselect bysterisys）。調整該參數將改變位置更新的
頻次。如調大該數值會(huì )減少不必要的位置更新，減輕信令負荷。
（2）位置更新的周期（Periodic location update）和loitering周期?？s短這兩個(gè)
時(shí)間會(huì )減少 MTC（手機被叫）的建立失敗，但可能造成信令負擔加重，因此應根據網(wǎng)絡(luò )實(shí)
際情況加以調整。
（3）功率控制（Power control）參數。建議啟用功率控制，如果有必要的話(huà)，個(gè)別
基站可以禁止使用功率控制，這樣的話(huà)就會(huì )減少一些干擾。
（4）切換參數HOPeriod PBGT。對此參數可根據情況做相應的修改，比如調大該參數，
將該參數由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）扇區接入參數
—一載噪比的門(mén)限值（CNT），對于IUO吸收較差、空閑信道UL干擾較小的情況，此參
數可調整為0，調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。