CDMA網路掉話的原因分析和解決

2021-08-04 03:16:47 字數 4943 閱讀 5550

掉話是考察和評價乙個網路好壞的重要指標,掉話的高低在一定程度上體現了移動網通訊質量的優劣,而使用者對掉話質量問題非常敏感,迫切希望盡早杜絕,從而不斷提高移動通訊質量,滿足使用者需要。下面以cdma系統為例,介紹幾種掉話的原因和解決辦法。

1 前向鏈路干擾

(1) 掉話現象

接收功率rx保持正常,而導頻強度ec/io在不斷降低,ffer增大,但是,tx-gain-adj的幅度保持恆定。

(2) 掉話機制

ec/io低於-15db以後,前向鏈路的質量嚴重下降,它連續收到12個壞幀(由n2m計數器決定),移動臺關閉發射機並啟動t5m計時器。此時,反向鏈路功率控制位元被忽略。如果t5m超時,使ms掉話。

之後,重新搜尋強導頻。一般情況下,重新初始化到新的導頻上。

如果前向鏈路的質量嚴重下降時間較短,t5m沒有超時,ms收到n3m個(一般2個)好幀,導頻ec/io恢復到-15db以上,ms不會關閉發射機。但是,基站啟動了控制掉話的機制,計時比ms的t5m更短。當ms檢測到服務小區的ec/io恢復,基站卻認為ms已經掉話,就切斷了業務通道。

在這種情況下,移動台會在同乙個導頻上重新初始化。

(3) 掉話原因及解決辦法

① 導頻變化,鄰區列表缺少扇區導頻

在候選導頻集中,大於t_add導頻長時間不能啟用而掉話。ms掉話後重新初始化到新的導頻上。

判斷解決:在空閒狀態下,觀察源扇區的鄰區列表是否存在上述沒有切換成功的目標導頻。如果沒有,說明缺少鄰區。在鄰區列表中加入有用導頻即可解決。

② 導頻變化,鄰區列表規劃不合理

有用導頻在候選導頻集中,長時間不能啟用。此時啟用集中存在二個以上導頻,由於前向干擾而掉話後,ms重新初始化。檢查空閒狀態下的鄰區列表,如果不是缺少鄰區,可能是鄰區列表設定不合理。

因為移動臺的相鄰導頻集最多支援20個導頻,而在多路軟切換時,還會將鄰區關係列表合併。如果較強目標導頻在鄰區列表中的位置靠後,就會有被頂出鄰區列表可能,使移動臺檢測不到。判斷解決:

重新優化鄰區列表,將切換比率較大的導頻,在鄰區列表中的位置前移。一般鄰區列表中長度不超過1 5,如果過大,會影響相鄰導頻集的搜尋速度。

合理設定nghbr_max_age(相鄰導頻集最大存活期)引數。如果引數過大,從啟用集和候選集中轉到相鄰集中的導頻過晚離開鄰區列表,新的強目標導頻不能進鄰集列表,如果設定太小(例如0),從啟用集和候選集中轉到相鄰集中的導頻在更新鄰區列表時又很快被轉移到剩餘集中,從而降低了導頻被搜到的可能。

pn加入鄰區列表的原則是:

互易:如果小區a在小區b鄰集列表中,那麼小區b也在小區a的鄰集列表中;

鄰近:如果兩個小區相鄰,那麼它們要在彼此的鄰集列表中;

百分比重疊覆蓋:在扇區大幹1%的覆蓋範圍內檢測到pn的強度超過-10db。在扇區大於3%的覆蓋範圍內檢測到pn的強度超過-12db。

初始化鄰集列表可以由能**路徑損耗和接收功率等引數的軟體工具來完成。

③ srch_win_n設定過大。在通話狀態下,候選集中導頻總是存在,該導頻的offset與啟用集中導頻相差乙個pn間隔。雖然這與缺少鄰區相似,但干擾程度小,掉話機率也小。

判斷解決:在保證基站硬體工作正常的情況下,檢查srch_win_n和isrch_win_r是否過大,srch_win_n和srch_win_r使用最大可能由pilot_inc約束。如果pilot_inc設為3,那麼兩個pn碼之間的最小距離是3×64=192chips。

在這種情況下,srch_win_n和srch_win_r不應大於12(即±80chips)。否則,潛在地增加了多徑訊號pn檢測錯誤的可能性,該扇區可能出現大於本扇區pn乙個pilot_inc的pn一直停留在候選集中,不能切換到啟用集而形成干擾訊號。根據以上原則,適當減小srch_win _n的設定。

如果扇區覆蓋較大或越區覆蓋產生較大的延時,可能會出現搜尋窗不夠寬的現象,那麼,要通過天線調整或調整pn間隔來解決。

④ srch-win-n設定過小。在通話狀態下,導頻接收機接收的pn較強,但是,手機檢測到的導頻一直處於相鄰導頻集電,ec/io較小,ffer公升高,持續一段時間後,導頻丟失而掉話。

判斷解決:掉話後,一般重新同步到原來的導頻上。通過直接觀察導頻接收機的路徑檢測時延差(即不能被檢測檢測到的pn與正在使用的pn時延差值的碼片數)或者時延計算,判定其差值是否大於srch_win_n的引數設定。

如果屬實,表明srch_win_n小,有用的導頻多徑訊號不能落入搜尋窗中;如果時延差小於srch_win_n的引數設定,則應該檢測基站硬體,查詢原因。觀察事件發生地點是否需要上述沒有檢測到的強導頻覆蓋。如果需要,則通過時延計算,合理增大相鄰搜尋視窗。

如果是越區覆蓋,則調整扇區天線,減小覆蓋範圍。

⑤ srch-win-a設定過小

在通話狀態下,導頻接收機接收的pn較強,但是,手機檢測到導頻卻很弱,合成ec/io逐漸變差,ffer公升高,持續一段時間後,導頻丟失而掉話。

判斷解決:在山區或是丘陵地帶,由於反射導致很多多徑訊號出現較大延時,由於srch_win_a設定過小,有用多徑訊號落到搜尋窗以外,ms成功解調的訊號較少,不能解調的有用訊號對系統是一種強干擾。通過對多徑訊號時延差的計算,合理增大srch_win_a。

⑥ 導頻汙染

當ms處於空閒狀態時,切換較為頻繁。在通話狀態下,啟用集中有四個以上的導頻訊號,而且強度基本相當,單個導頻ec/io較好,但是,合成ec/io較差,fer逐漸公升高,導致掉話。

判斷解決:在cdma系統中,ms的rake接收機一般只能處理三路訊號,當啟用集中的導頻多於三路時,rake接收機將選取三路合併,剩餘的導頻不能被解調,使fer公升高。掉話大多是由於此時的切換引起,移動臺在該區域中移動時,大於t_add的導頻較多,相互變化快,頻繁切換,從而增大了掉話的機率。

增強導頻汙染區域的1~2路導頻訊號,形成主用導頻,改善ec/io。增加基站或直放站,增強該區域覆蓋;調整天線的方位角和傾角、更換天線型別;調整基站發射功率,一般增加l~2個主要導頻功率,但不降低功率,否則可能影響覆蓋。

⑦ 外部干擾掉話

在通話狀態下,ffer公升高,掉話後,進入長時間的搜尋模式(超過10s),才重新獲得同步。

判斷解決:這是外部干擾源對前向鏈路干擾的症狀。檢測前向頻譜,找出干擾源並消除,保證頻譜可用於cdma系統。

2 鏈路不平衡,反向鏈路增益不夠

(1) 掉話現象

ms在接入系統時較難,甚至失敗。在接入階段,ms的rx較好,ec/i o正常,tx power和tx gain-adj高,嚴重情況下,會丟失訊號。接通後,rx和ec/io正常,tx-gain-adj非常高,fer變差,訊號丟失,掉話。

(2) 掉話機制

這種情況下,雖然導頻ec/io正常而且rx很好,然而ms的發射功率卻達到最大值,來努力滿足反向鏈路的需求。經過一段時間 (3~5 s)之後,基站檢測到ms的反向通道訊號很弱,放棄了反向通道。同時切斷前向通道,此時移動臺的前向業務fer變得極高,很快會關閉發射機,這樣就觸發了ms的掉話機制,導致掉話。

(3) 掉話原因及解決辦法

主要是反向鏈路外部干擾,底部雜訊較大,反向功率受限。

常見的干擾為:

劣質的有線電視增補器,很容易自激而干擾cdma;

280m的尋呼發射機4倍頻後與cdma頻段相當,可能產生干擾;427m的尋呼鏈路發射機2倍頻後,也可能干擾cdma。

直放站增加了網路底噪。如果直放站增益設定不好,在直放站覆蓋邊界區域,上下行鏈路會存在增益差,很容易出現上行功率不夠的鏈路不平衡現象,**很難打通或接通後掉話。一般前向增益和反向增益差控制在lodb以內。

要高度重視cdma直放站的自激。為了解決網路深層覆蓋,增加了一些室內小功率直放站,如果直放站出現問題,使上下行鏈路嚴重失調,有可能將周圍基站的底部雜訊全部抬高,出現通話困難甚至掉話現象。

3 導頻訊號變差

移動臺的rx低,一般在-100db或更低tx-gain-adj較大,在0db以上,但幅度保持平坦;導頻的ec/io不斷降低出現掉話。由於導頻強度ec/io與移動臺的接收功率同時下降,並且移動臺的發射功率最大,說明前反向鏈路都不好。當導頻強度低於15db並持續tsm以上時,關閉發射機。

此時反向閉環功控位元被忽略,tx-gain-adj的幅度保持平坦,在0-10db的範圍就會掉話。如果主導頻訊號強度在t5m內恢復-到15db以上,ms仍然掉話,則表明基站的掉話機制已經關閉了前反向鏈路。增強網路覆蓋能力即可解決這樣的掉話。

4 業務通道發射功率受限

(1) 現象及定位

導頻的ec/io 和rx都在允許的範圍之內,tx-gain-adj的幅度基本保持不變,掉話後重新初始化到原來的導頻上。

由於導頻強度和移動臺的接收功率都在門限之上,tx-gain-adj的幅度在5s內保持平坦,之後移動臺重新初始化。這表明前向業務通道能量不足,使移動臺不能成功解調而關閉了發射機。而移動臺在同乙個導頻信道上初始化明確地表明掉話的原因是前向業務通道的訊號太弱。

基站系統分配給前向業務通道的功率和反向通道最大eb/no值都有乙個範圍,如果這些引數設定不合理,前向通道功率就可能太小,不足以維持良好的通話質量,使ms啟動t5m計數器最終掉話。在反向通道上也是如此,系統允許ms訊號的eb/no最大值過低會使ms發射功率過小,不足以維持反向鏈路,使基站認為反向鏈路太差而切斷通道(即使在導頻ec/io很好的情況下也可能發生)。

(2) 解決方法

增大前向業務通道最大發射功率,保證前向業務通道和導頻信道的覆蓋平衡。但這會增加鄰近小區的前向干擾,需要測試鄰近小區的前向覆蓋。

基站設定的反向業務通道eb/no目標值是反向通道的乙個限制,因此要控制外環功率,避免反向鏈路的發射功率不足。

5 結束語

在cdma網路中,移動臺和基站分別有相應的掉話機制。移動臺的掉話機制在協議中有詳細的規定。而基站的掉話機制在協議中未做詳細規定,由裝置製造商設定。

然而,僅憑掉話機制並不能判斷掉話的深層原因,cdma網路中掉話的原因有很多,從全域性來看,掉話主要是由前向干擾、覆蓋不足、前反向鏈路不平衡、業務通道功率受限、接入和切換衝突等原因引起。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,需對路測資料進行仔細的分析。一般是從路測資料中觀察掉話前後的各種特徵,如移動台掉話前後其發射功率、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互動情況,再結合這些特徵進行分析,找出掉話的真正原因。

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