呂行

中國聯通重慶分公司執行維護部

摘要：在評價CDMA系統性能時，掉話是一個很重要的指標，深刻了解CDMA系統的“掉話機制”並分析“掉話原因”能幫助我們有效提高網路質量。本文重點介紹了CDMA系統的“掉話機制”並對幾種常見的掉話原因進行比較深入的分析以及提供有效的解決方法。

關鍵詞：CDMA  掉話機制  掉話原因  層3（layer3）訊息  

0.引言

由於CDMA網路具有特殊的技術機制，其本身就是一個自干擾系統，從而在各個方面，包括網外以及網內的觸發其掉話的因素就很多，而且各不雷同，很難進行類歸，這就增加了維護人員的工作難度。為了深入瞭解掉話原因並有效的解決掉話問題，在這裡利用一些網優技術手段如：路測儀器，後臺分析軟體，層3（layer3）訊息等，就平常工作中遇見的一些歸類的掉話案例進行一些粗淺的分析

呂行，男，1974-12-12，重慶市，1996年畢業於重慶郵電大學電信工程系，現在中國聯通重慶分公司執行維護部部工作，主要負責移動網維護方面的工作。

1.掉話的基本概念及掉話機制

  掉話定義為在沒有經過使用者同意的情況下由基站或移動臺釋放業務通道。掉話率定義為掉話次數與總的通話次數的比率。掉話率是網路運營商最為關注的指標，因其在使用者方面的負面影響最為直接。對一個確實的網路，影響其掉話率的因素是很多的：如硬體問題、干擾問題、覆蓋問題、切換問題、軟體問題、資料庫引數、鄰區引數等。

在CDMA系統中，前反向鏈路都有掉話控制機制，在無線鏈路不好時控制鏈路釋放。前向掉話機制由移動臺來控制，在實際中是不可調整的。例如fade timer定時器超時。移動臺連續收到超過12個（N2m）壞幀時，會關閉其發射機，但前向仍在接收。如果連續5秒（Fade Timer）內收到連續2個（N3m）好幀，移動臺重新開啟發射機；如果在連續5S內不能收到連續2個好幀，移動臺重新初始化。目前這種定時器是不可調整的，在靈活性方面比較差。反向掉話機制是由系統來控制的，一般是可調的。前反向掉話控制機制是交雜一起共同起作用的。

2.掉話原因分析

2.1接入和切換衝突引起的掉話

 當移動臺在小區覆蓋邊界發起呼叫時，由於移動臺在小區覆蓋的邊界，即將進行切換。因為IS-95A不支援接入狀態下的切換，如果在接入期間移動臺移出了服務小區的覆蓋區域，在接入過程完成前不能切換到新的小區或扇區，接入過程和切換過程存在競爭，切換過程必須等待。如果接入過程過長，在切換過程完成前呼叫可能已經掉話。

2.2切換失敗引起的掉話

 此類掉話的特徵是移動臺的發射功率達到最大，移動臺的接收功率不斷增加，而導頻的Ec/Io不斷下降，在重新同步到新導頻上後又很快增加，TX-GAIN-ADJ的幅度保持平坦。導頻的Ec/Io隨著移動臺的接收功率不斷增加而不斷下降說明有新的強導頻成為干擾源，應當進行切換，但又沒有切換成功導致掉話。掉話原因有：

2.2.1相鄰關係缺失引起的掉話

 在多導頻的環境下，當存在與主導頻未作鄰居關係的強導頻時，會在前向鏈路上造成強烈的干擾，當導頻強度降低到-15dB以下時，前向鏈路的質量嚴重下降，當移動臺連續收到超過12個（N2m）壞幀時，會關閉其發射機，當衰落定時器在回“0”之前沒有收到連續2個好幀，移動臺將重新初始化，從而掉話。這種情況下的掉話可以從DT測試中分析發現，也可以從層3（layer3）訊息中分析發現。如：

移動臺掉話後，重新初始化到另外一個新的小區上，則該次掉話很可能是由於漏配鄰居關係導致切換失敗引起的掉話。我們可以從層3（layer3）訊息中的SYNC CHANNLE訊息分析發現：掉話後移動臺同步的PN與掉話前同步的PN如果不是同一個PN，則可推斷是該情況。如圖1和圖2所示：

圖1移動臺掉話前的sync channle訊息

圖2移動臺掉話後重新同步的sync channle訊息

圖3 Pn為270的鄰居中不包含PN162小區

從圖1（該移動臺掉話前佔用PN為270）和圖2（該移動臺掉話後重新佔用PN為162）對比，可分析出是PN132的小區未與PN162小區作鄰居關係。

從圖3（ACTIX的協議堆疊）分析得到：LAYER3訊息中，PN270的尋呼通道的Neighborlist Update訊息中，發現PN270的鄰居列表裡面沒有PN162，所以PN270不能向PN162切換。

2.2.2資源分配引起的軟切換失敗導致掉話

當進行軟切換時，需要向目標基站申請資源。系統必須保證有足夠的資源來支援軟切換，如果系統的啟用使用者數很多或由於切換率過高，最終所有的資源都用盡了，從而由於沒有可用資源導致切換失敗。

2.2.3切換信令引起的軟切換失敗導致掉話

有了可用的資源，切換准許演算法也允許，軟切換是否成功還依賴於適當信令訊息的及時傳輸和接收。如果用於切換的信令不完整和及時，也可能導致切換失敗。如果基站日誌上記錄沒有接收到包括強導頻的導頻強度測量訊息（PSMM）或延遲很長時間收到PSMM，則是切換信令出現問題。主要原因有：

上行鏈路質量不好，導致移動臺向基站傳送的PSMM訊息在空中丟失、下行鏈路質量不好，導致基站傳送給移動臺的EHDM/GHDM訊息在空中丟失、T-ADD太高，移動臺很難將搜尋到強導頻訊號納入到後選集從而不能正確向基站傳送PSMM訊息、因移動臺本身原因，移動臺的導頻搜尋太慢，不能及時傳送PSMM訊息。

小結：由於切換原因引起的掉話在所有掉話事件中佔了很大比例。對於漏配鄰居關係小區或錯配鄰居關係小區情況，需要在網路規劃建設初期進行周密考慮，並在實際網路資料載入前對配置引數進行仔細稽核，杜絕出現一些低階錯誤。當網路執行後，還要反覆不斷的進行路測，糾正鄰居關係配置錯誤問題。對於資源分配引起的軟切換失敗導致掉話問題，需要對軟切換引數：T_Add、T-DROP、T-TDROP等深入瞭解和熟練運用，比如對於軟切換率較高的小區，由於其資源利用率較高，可以考慮擡高其T_Add和T-DROP值，縮短T-TDRO，從而使其難以加入到啟用集，並易於從啟用集進入鄰集。對於切換信令引起的軟切換失敗導致掉話：主要解決空中上下行傳播環境，避免由於切換訊息丟失導致切換不成功或不及時。

2.3前向干擾掉話

在前向干擾掉話期間，可以觀察到導頻訊號的Ec/Io下降而手機接收到的功率在增加，這就表明有了強導頻干擾，但此時活動集內導頻訊號強度也很好，造成前向FER過高。MS很快啟動T5m計數器，如果時間持續過長大於T5m設定的時間，則手機就會重新初始化，導致掉話。若MS掉話後重新初始化進入新導頻，這就是最明顯的前向干擾掉話；如果MS的FER是由外部干擾造成，MS將長時間地進入搜尋模式（大於10秒），這是因為干擾源訊號很強但是MS解調不出相關資訊。如：

圖4移動臺掉話時工程模式

從圖5中可以看出該移動臺的接收電平很高-61dbm，但Ec/Io值卻很低為-20DB，因前向干擾產生掉話。

小結：對於前向干擾掉話，主要有網內前向干擾和網外前向干擾。對於網內干擾：主要是相同PN重疊覆蓋問題，這種情況可能是由於初期網路規劃設計出現差錯，或者工程引數配置錯誤導致。還有一種情況是由於光纖直放站PN碼時延，導致時延若干個CHIP後又偶然與同一PN的小區重疊覆蓋。所以在光纖直放站建設時，要慎重考慮其與主站的傳播距離。對於網外干擾：應對該地區進行清頻。

2.4反向鏈路干擾引起的掉話

  當反向鏈路的干擾較大時，反向鏈路質量變差，誤幀率上升，BS試圖通過傳送更多的TX _GAINA_DJ上升命令來使移動臺的發射功率上升，當移動臺沒有足夠的發射功率來克服反向鏈路干擾時，反向鏈路上的FER持續變差，最後將導致掉話。

  如在通話過程中，發現移動臺的發射功率很高，而反向誤幀率很高，同時在移動臺掉話後在同一PN上重新初始化，就基本可以確定是由於反向干擾導致掉話。

小結：目前大部分小區 受到外界干擾，如：加油站的干擾器，私人運營場所全頻放大器干擾，家用電視增頻器等等。造成上行頻帶內的強幹擾，當被周圍的基站接收到，基站的底噪被大幅度提高。造成呼叫困難，反向FER高。可通過相關政府部門協調解決，或調整天線方位角來解決。

2.5前反向鏈路不平衡導致的掉話

這種情況下，導頻Ec/Io正常而且前向鏈路訊號質量很好，然而MS的發射功率卻達到最大值，這表明反向鏈路很差，前反向鏈路嚴重不平衡。經過一段時間（3~5秒）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，這樣就觸發了MS的掉話機制，導致掉話。

造成這種情況有兩種原因：一種就是使用者過多造成反向鏈路阻塞，因為CDMA是個自干擾系統，一定功率下系統容量是有限的；另一種原因是基站的導頻功率設定得較大，前向覆蓋範圍較廣，而移動臺的反向發射功率有限，基站無法解調處於覆蓋邊緣的移動臺的反向訊號。

2.6導頻汙染問題

手機的啟用導頻集大於或等於4個並且這些啟用導頻集的Ec/Io很接近卻沒有主導頻存在，手機的發射功率較小，接收功率RSSI較強（大於-80ｄＢｍ），FFER的值很高一般大於3%-5%，手機的通話質量很差，但由於多個小區的訊號超過Tadd而引發大量的PSMM訊息,進而使空中介面伴隨有大量的PSMM報告。在基站分佈比較均勻且站址高度也比較接近的部分覆蓋區，相鄰小區的Ec/Io很接近，若這些啟用導頻比較多且不存在某一個主導頻的強度高於其它導頻4-6ｄＢ，這種情況下常常會由於手機接收機Finger數目的限制而對更多的導頻訊號不能解調進而使得它們變成干擾訊號而引起Ec/Io的降低小於-15ｄＢｍ，FFER的惡化，進而導致掉話

小結：在CDMA無線網路中，由於受到各種地理條件的限制，完全避免導頻汙染是不可能的，我們只能最大限度地減少導頻汙染的範圍和強度。在不影響室內覆蓋的情況下可以適當降低一些造成干擾的導頻功率，或根據需要提高某一個合適導頻的訊號強度，使它高於其它導頻4-6ｄＢ的強度進而變為該區域的主導頻訊號；也可以適當調整天線的方位角和俯仰角來控制訊號的覆蓋範圍進而減少干擾；也可以採取增加基站等方法在一定程度上緩解導頻汙染，降低系統的自干擾，提高系統的效能;也可以適當增加系統的切換門限T_ADD，這樣可以使一些小區達不到進入啟用集的條件，從而消除導頻汙染。
2.7搜尋窗的設定問題

當手機從當前服務的一個小區移向某個覆蓋範圍較大的基站時，如果目標站SrchWinN的設定太低，則手機將不能及時搜尋到該目標站的PN，隨著手機向目標站的進一步移動，服務小區PN的強度變得越來越低而目標站的強度卻已經很高，但由於目標站的PN尚未落入手機的搜尋窗中而只能成為一個干擾訊號，進而不能變為有用的多經訊號。如果當前服務小區的訊號已經差到不能繼續提供服務時，仍然不能搜尋到目標站的訊號將引起掉話，掉話前將有大量的PSMM訊息。一般在這種情況下，手機的Ec/Io較低，RSSI較大，但手機的發射功率和FER都較大。

3.總結

  CDMA掉話的觸發原因很多，在這裡只是列舉了幾種比較典型的案例進行分析，還需要在日常工作中不斷積累經驗去繼續深研。深入瞭解CDMA掉話機制是分析各種掉話情況的基礎，同時對路測中層3（layer3）訊息的深入理解和路測工具的熟練運用以及網路引數的靈活調整等都有助於對各種掉話情況的分析和解決。因為對單個掉話原因進行分析是很複雜的，不但需要豐富的工作經驗，而且還需要多種資料來源和多種技術手段來進行輔助。

參考文獻

1. 華為技術有限公司編著《cdma20001X無線網路規劃與優化》人民郵電出版社
2. Qualcomm 編著《CDMA20001X》中國聯通學院出版
3. Nortel編著《CDMA RF Optimization course 1202》北電網路通訊工程有限公司出     版