基于CDMA网络的掉话分析方法

郝 洁 杨 凌 张金生

随着3G技术的发展和应用,TD-SCDMA、WCDMA和CDMA2000几乎成为第三代移动通信的代名词,而作为其基础的CDMA移动通信网络的系统性能和服务质量更是不容忽视。掉话是用户通信非正常中断,其在用户方面的负面影响最为直接,是一种严重的网络故障现象。所以确定掉话的原因和解决办法,降低掉话率,在移动通信网络建设和维护中非常重要。CDMA网络中掉话的原因有很多,通过信令分析可以很容易地判断掉话的直接原因,但要找出掉话的深层原因,以确定解决办法,还需对路测数据进行仔细的分析。

1 掉话及其原因

掉话分为正常掉话和异常掉话。所谓正常掉话是指在网络覆盖的边缘地带、弱覆盖区域或覆盖空洞区域,此时的前向功率和Ec/Io都比较差,手机和基站之间无法建立正常的通信,导致通信被迫中断而产生的掉话。异常掉话则是指在设计的网络覆盖区域内,其前向功率和Ec/Io都比较好,反向手机发射功率正常,信号也可以被基站良好地接收,在这种正常的无线环境中所产生的掉话。

产生掉话的原因有很多,通常而言,天馈系统问题、系统软件问题、基站硬件故障、导频污染及干扰、无线参数设置问题及系统资源不足等都会影响网络的正常接入。具体来说,天馈系统问题主要是工程施工安装过程中所产生的问题,包括天馈系统安装不正常、天线功率异常、天线驻波比异常、天馈接反等;系统软件问题主要涉及系统和基站的软件问题,一般难以定位,大多数发生在系统升级时,所以在系统升级前后需密切关注网络指标的异常波动;基站硬件故障包括:GPS故障导致与其他基站不同步而造成切换失败,基站放大器、滤波器发生故障导致无功率输出,以及其他一些硬件故障等;无线参数设置不合理主要包括切换参数的设置、邻区列表、PN的设置、邻居搜索窗的设置等;网络覆盖区域内主导频的缺失和导频污染都会导致切换频繁,从而使得切换超时造成掉话及干扰,影响系统的正常工作,对无线环境产生巨大的负面影响——遇到这种情况,一般包括掉话在内的网络指标都会明显地恶化,需要在第一时间内查明干扰源并清除干扰;系统资源不足包括功率资源、CE资源、Walsh资源、PP资源等——系统资源不足会导致网络拥塞,从而产生掉话。

2 掉话解决思路

2.1 掉话分析流程

目前,分析及解决移动网络接入失败的方法很多。理论上而言,只要理解掉话产生机制就可以找到引起掉话的原因并将其解决。但是在实际工作中,如果将原因罗列并逐项排查将会浪费很多人力物力,而且仅凭掉话机制并不能判断掉话的深层原因。一般是从路测数据中观察掉话前后的各种特征,如移动台掉话前后其发射功率、接收功率、导频Ec/Io、移动台发射功率调整值(TX_GAIN_ADJ)和导频PN的变化情况以及信令交互情况,再结合这些特征进行分析,找出掉话的真正原因。本文提出的掉话分析流程见图1。

2.2 案例分析

掉话原因的分析主要来源于数据分析、路测、现场测试和用户投诉等,其中通过路测数据及路测图对掉话原因进行分析总结是十分重要的。现以具体路测数据为例分析掉话原因。图2为某区的路测图,深色区域A、B、C、D都是被测出有较严重掉话现象的区域。在人机对话的报告中,只能显示出掉话的区域,但不能给出造成掉话的具体原因,因此要到现场进行测试并分析。

图中A区域和B区域只存在单扇区掉话现象,进一步分析得出,A区域掉话现象由天馈系统问题引起。此区域为低话务区域,基站间隔较大,因此要求每个基站的覆盖范围较大,而天线仰角过大使覆盖范围缩小形成盲区。通过调整天线仰角以增大覆盖范围,消除掉话(实例中将天线仰角调小3度)。B区域经过现场测试,发现无线参数设置存在不合理的现象。相邻基站PN值的配置有误,使得邻区切换困难。将参数更改后掉话现象消失。C区域为公路铁路交叉路

口,是隧道引起的掉话。在隧道内增加直放站解决掉话问题。D区域根据测试结果为误帧引起的掉话。引起误帧的原因有很多,例如传输质量、参数设置、基站工作状态和干扰等;此范围内的掉话是由于传输质量较低引起的。调整传输通道使问题得以解决。

CDMA通信网络接入失败的原因复杂,要结合路测数据进行分析。在处理掉话故障时,宜先内后外,即先对机房设备及参数进行检查,然后再进行现场测试;宜先易后难,即先对接入失败区域进行覆盖、干扰、终端等测试,再进行频谱分析测试、PN配置分析等。