基于CDMA網絡的掉話分析方法

郝 潔 楊 凌 張金生

隨著3G技術的發展和應用,TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000幾乎成為第三代移動通信的代名詞,而作為其基礎的CDMA移動通信網絡的系統性能和服務質量更是不容忽視。掉話是用戶通信非正常中斷,其在用戶方面的負面影響最為直接,是一種嚴重的網絡故障現象。所以確定掉話的原因和解決辦法,降低掉話率,在移動通信網絡建設和維護中非常重要。CDMA網絡中掉話的原因有很多,通過信令分析可以很容易地判斷掉話的直接原因,但要找出掉話的深層原因,以確定解決辦法,還需對路測數據進行仔細的分析。

1 掉話及其原因

掉話分為正常掉話和異常掉話。所謂正常掉話是指在網絡覆蓋的邊緣地帶、弱覆蓋區域或覆蓋空洞區域,此時的前向功率和Ec/Io都比較差,手機和基站之間無法建立正常的通信,導致通信被迫中斷而產生的掉話。異常掉話則是指在設計的網絡覆蓋區域內,其前向功率和Ec/Io都比較好,反向手機發射功率正常,信號也可以被基站良好地接收,在這種正常的無線環境中所產生的掉話。

產生掉話的原因有很多,通常而言,天饋系統問題、系統軟件問題、基站硬件故障、導頻污染及干擾、無線參數設置問題及系統資源不足等都會影響網絡的正常接入。具體來說,天饋系統問題主要是工程施工安裝過程中所產生的問題,包括天饋系統安裝不正常、天線功率異常、天線駐波比異常、天饋接反等;系統軟件問題主要涉及系統和基站的軟件問題,一般難以定位,大多數發生在系統升級時,所以在系統升級前后需密切關注網絡指標的異常波動;基站硬件故障包括:GPS故障導致與其他基站不同步而造成切換失敗,基站放大器、濾波器發生故障導致無功率輸出,以及其他一些硬件故障等;無線參數設置不合理主要包括切換參數的設置、鄰區列表、PN的設置、鄰居搜索窗的設置等;網絡覆蓋區域內主導頻的缺失和導頻污染都會導致切換頻繁,從而使得切換超時造成掉話及干擾,影響系統的正常工作,對無線環境產生巨大的負面影響——遇到這種情況,一般包括掉話在內的網絡指標都會明顯地惡化,需要在第一時間內查明干擾源并清除干擾;系統資源不足包括功率資源、CE資源、Walsh資源、PP資源等——系統資源不足會導致網絡擁塞,從而產生掉話。

2 掉話解決思路

2.1 掉話分析流程

目前,分析及解決移動網絡接入失敗的方法很多。理論上而言,只要理解掉話產生機制就可以找到引起掉話的原因并將其解決。但是在實際工作中,如果將原因羅列并逐項排查將會浪費很多人力物力,而且僅憑掉話機制并不能判斷掉話的深層原因。一般是從路測數據中觀察掉話前后的各種特征,如移動臺掉話前后其發射功率、接收功率、導頻Ec/Io、移動臺發射功率調整值(TX_GAIN_ADJ)和導頻PN的變化情況以及信令交互情況,再結合這些特征進行分析,找出掉話的真正原因。本文提出的掉話分析流程見圖1。

2.2 案例分析

掉話原因的分析主要來源于數據分析、路測、現場測試和用戶投訴等,其中通過路測數據及路測圖對掉話原因進行分析總結是十分重要的。現以具體路測數據為例分析掉話原因。圖2為某區的路測圖,深色區域A、B、C、D都是被測出有較嚴重掉話現象的區域。在人機對話的報告中,只能顯示出掉話的區域,但不能給出造成掉話的具體原因,因此要到現場進行測試并分析。

圖中A區域和B區域只存在單扇區掉話現象,進一步分析得出,A區域掉話現象由天饋系統問題引起。此區域為低話務區域,基站間隔較大,因此要求每個基站的覆蓋范圍較大,而天線仰角過大使覆蓋范圍縮小形成盲區。通過調整天線仰角以增大覆蓋范圍,消除掉話(實例中將天線仰角調小3度)。B區域經過現場測試,發現無線參數設置存在不合理的現象。相鄰基站PN值的配置有誤,使得鄰區切換困難。將參數更改后掉話現象消失。C區域為公路鐵路交叉路

口,是隧道引起的掉話。在隧道內增加直放站解決掉話問題。D區域根據測試結果為誤幀引起的掉話。引起誤幀的原因有很多,例如傳輸質量、參數設置、基站工作狀態和干擾等;此范圍內的掉話是由于傳輸質量較低引起的。調整傳輸通道使問題得以解決。

CDMA通信網絡接入失敗的原因復雜,要結合路測數據進行分析。在處理掉話故障時,宜先內后外,即先對機房設備及參數進行檢查,然后再進行現場測試;宜先易后難,即先對接入失敗區域進行覆蓋、干擾、終端等測試,再進行頻譜分析測試、PN配置分析等。