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GSM系统掉话浅析

2/14/2005来源:移动通信人气:8186

GSM系统掉话浅析 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。 关键词 掉话 切换 天线 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GSM 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(Super 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,C/I>15 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MSC\BSC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BSC 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。 ——