GSM系統掉話分析

本文介紹了GSM話音掉話產生的種類和原因，并給出了降低掉話率的若干措施。
關鍵詞 掉話 切換 天線
1 前言
掉話率在移動通信網中是一項非常重要的指標，掉話率的高低在一定程度上體現了移動
網通信質量的優劣。不同廠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，話音掉話率低于2%算是較好的；而MOTOROLA的GSM系統話音掉話率要低于0.8%才比較
理想。在這里，以NOKIA的GSM系統為例，對話音掉話作一簡要分析。
在進行話音掉話分析之前，先簡要說明一下NOKIA的無線網絡結構。在2+2+2以上配置
的BTS中，NOKIA系統經常配備兩層無線網絡：常規層（Regular layer）和超層（Super
layer）IUO，IUO的硬件設備與發射功率和常規層沒有什么區別，只是所用的頻率不同而已，
系統通過定義C/I值來限定超層的有效覆蓋范圍，一般設定C/I<12dB時占用常規層，C/I>15
dB時占用超層。用戶起呼時首先占用常規層，當C/I值達到15dB門限時，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生關系，所有越區切換都是通過常
規層之間來完成。常規層之間的切換由三個參數控制：一是功率預算（PBGT）；二是功率
電平；三是話音質量，有0-7級。
2 掉話的種類和原因
在GSM網中，話音掉話主要包括無線網絡掉話、Abis接口掉話、A接口掉話、TC接口掉
話是無線網絡的掉話。具體地說，在GSM網中，掉話產生的原因主要有以下幾種：
（1）無線射頻話。這里不包括手機掉電、非正常關機造成的掉話，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（室內）、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、小區之間切換、常規層與
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一部分比例。
無線小區間、常規層與超層間的切話掉話，除了與無線網絡配置有關，很大一部分是由于
無線資源不足造成的。我們在分析網絡性能報告時，經常發現高阻塞的站點，掉活率往往
也較高。因為在切換過程中，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，源信道已分配給另一用戶，在這種情況下，便產生掉話，可以說，高阻塞將直
接導致高掉話。
（3）干擾掉話。由于現有的站點，特別是市區的站點越市越密，而頻率資源非常有
限，因此在頻率規劃時會有一定難度，存在同頻、鄧頻干擾的可能性，另一方面，天線設
計、安裝的合理與否將直接影響網絡性能。天線作為無線信號的最終發射部分，在移動通
信網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
規劃時難以預料，因此它對網絡造成的干擾較難控制。
（4）AbiS掉話。這類掉話主要是傳輸質量引起的，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生在MSC之間、BSC之間等與A接口有關的切換
過程中，MSC、BSC之間的切換除了與無線網絡有關外，還與網！司信令配合、信號同步等
因素有關，局間切換相對較復雜，也較容易引起掉話。
3 掉話的解決
針對網絡中出現的各種話音掉話情況，在此提出幾種解決方法：
（1）從網絡布局上考慮，應盡可能避免出現高阻塞的情況。在工程建設和網絡優化過
程中，在選點布點時應注意站點不宜過高，盡可能避免在高山、高樓、高塔上布點。站點
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的
頻率規劃。在布點時，應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量
問題，并根據不同需求采取不同策略。在解決話務量的地方應考慮到要有足夠的信道配置，
基站應便于擴容。在我們的網絡中曾發現相當多的山區站點阻塞率都比較高，而這些站點
普遍為OMNI站（全向站，可配置一至多個載頻），OMNI站在擴容時有很大的局限性，不利
于網絡優化的開展，因此，要解決話務量的地方盡可能少用或不用OMNI站。根據我們的經
驗，BTS每線話務量在0.3～O.4 Erl左右是一個比較理想的配備狀態。
（2）對天饋線進行檢查。有的基站性能指標差，對主設備進行多次檢查調整后仍無
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
些適當的調整，往往能立竿見影。有關天線的安裝和使用，在此提出兩點建議：
——由于現在的站點越來越密，網絡結構不斷發生變化，因此建議市區或站點密集地
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。據我們實際使用效果來看，網絡
性能的改善是明顯的。
—一市區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絡造成干擾，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天線進行了改造，效果相當不錯。
（3）定期進行BTS13MHz時鐘校準、傳輸同步檢查和傳輸質量檢查。前兩項工作主要
是為了檢查信號同步，以提高MSC\BSC之間切換的成功率，減少局間切換掉話；定期進行
傳輸質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降低掉話率的方法，在硬件調整的同時，結合進行BSC
參數的修改將能取得更理想的效果。對于不同的網絡，各BSC參數的取值與標準不盡相同，
在某個網絡中應用合理的參數，若照搬到另一個網絡，可能就變得不合時宜，因此參數的
設置應因地制宜。而且參數的調整是一個動態的過程，應根據網絡的變化不斷做相應的調
整。這里重點列舉幾個與無線網絡有關的參數：
（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。縮短這兩個
時間會減少 MTC（手機被叫）的建立失敗，但可能造成信令負擔加重，因此應根據網絡實
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，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。