GSM网络常见故障分析讲解

编号淮安信息职业技术学院毕业论文GSM网络常见故障分析学生姓名李月明学号36012310院系计算机与通信工程学院专业移动通信技术班级360123指导教师束美其讲师顾问教师二一四年十月摘要摘要GSM是一种起源于欧洲的移动通信技术标准，由欧洲电信标准组织ETSI制订的一个数字移动通信标准，是第二代移动通信技术。GSM标准的设备占据当前 全球蜂窝移动通信设备市场80%以上。我国于20世纪90年代初引进采用此项技 术标准，目前，中国移动累计总用户达到 7.2亿，网络规模和容量都居世界第一。本文首先通过对GSM基础知识的介绍，为后面GSM常见故障分析提供理论 支持。由于移动用户的激增，现有的频率资源越来越匮乏，网络规模的扩大导致 了各种故障问题，如果没有及时有效的处理网络故障，会导致指标的恶化、投诉 的增多、网络质量的下降。针对各种原因引起的网络故障，本文分别进行了分析 并提出了解决办法。关键词：GSM掉话 切换失败 RACHIAbstractAbstractGSM is a sta ndard for mobile com muni cati on tech no logy orig in ated in Europe, a digital mobile com muni cati on sta ndard by the Europea n Telecom muni cati ons Standards Institute ETSI developed, is the second generation of mobile com muni catio ns tech no logy. GSM sta ndard equipme nt occupy the curre nt global cellular mobile com muni catio ns equipme nt market more tha n 80%. Chi na has in troduced in the early 1990s, the use of this tech no logy sta ndards, at prese nt, China Mobile subscribers reached 720 million cumulative total network size and capacity ranks first in the world.Firstly, by in troduc ing the basics of GSM, GSM is a com mon failure to provide theoretical support behind the analysis. Due to the proliferation of mobile users, the exist ing freque ncy resourcesare in creas in gly scarce, n etwork expa nsion has led to a variety of failure, if not treated timely and effective network failure will lead to a deteriorati on of in dicators, in creased compla in ts, n etwork quality decli ne . For n etwork failures caused by various reas ons, this paper an alyzes and proposed soluti ons.Keywords: GSM Diaohua Switch failure RACH#目录目录摘要 IAbstract II第一章绪论 11.1 GSM系统发展历史 11.2课题研究的目的及意义 1第二章GSM基础知识 32.1 GSM的系统结构 32.1.1 MS 32.1.2 BSS 32.1.3 NSS 42.1.4 OSS 42.2 GSM逻辑信道分类 52.3 GSM切换及种类 5第三章GSM掉话问题分析 73.1掉话率的计算公式和统计点 73.2由于干扰引起的掉话 83.2.1干扰类型 83.2.2 判断干扰方法 83.2.3干扰解决措施 93.2.4上行干扰引起的高掉话故障分析 93.3由于覆盖原因导致的掉话 103.3.1 覆盖问题分析 113.3.2 覆盖问题解决办法 123.4由于切换引起的掉话 123.4.1引起切换掉话的因素 123.4.2切换掉话解决措施 14第四章GSM其他常见故障分析 174.1 TCH分配失败分析 174.1.1 TCH 分配失败定义 174.1.2 TCH 分配失败原因分析 174.1.3应对方法 184.2切换失败率分析 184.2.1 问题描述 184.2.2切换失败率高的引发原因 194.3 RACH接入有效性 204.3.1 问题描述 204.3.2 RACH接入常见故障 214.3.3故障处理流程 21第五章总结与展望 23致谢 25参考文献 27iii第一章绪论第一章绪论1.1 GSM系统发展历史1982年北欧国家为了方便全欧洲统一使用移动电话，向CEPT （欧洲邮电行政大会）提交了一份建议书，要求制定 900MHz频段的公共欧洲电信业务规范。在这次大会上就成立了一个在欧洲电信标准学会 （ETSI）技术委员会下的“移 动特别小组”（Group Special Mobile，简称“ GSM”），来制定有关的标准和建议 书。1987年5月GSM成员国就数字系统采用的主要技术达成一致：多址方式： 窄带时分多址TDMA ;语音编码技术：规则脉冲激励线性预测 RPE 一 LTP语音 编码；调制方式：高斯滤波最小移频键控 GMSK调制方式。1991年在欧洲开通了第一个系统，将 GSM更名为“全球移动通信系统” （G Ioba1 system for Mobile communications）。移动特别小组还完成了制定 1800MHz 频段的公共欧洲电信业务的规范，名为 DCS1800系统。DCS1800系统与GSM90 0系统功能相同，主要区别是采用的频段不同。GSM标准共有12项内容，未对硬件作出规定，只对功能、接口等进行详细 规定，以便不同公司的产品可以互连互通。1993年我国开通了第一个数字蜂窝移 动通信网。1.2课题研究的目的及意义虽然近几年3G、4G发展飞快，但GSM并不会因此而消退，GSM的主要功 能是语音业务和小部分的数据业务，3G的功能是小部分的语音和低速数据业务， 4G的业务现在只有数据业务。在中国 GSM基站覆盖广、信号好，对 WLAN,3G 和LTE是有利的补充，GSM网络优化和维护会一直继续下去。未来相当长一段时间内，中国移动将同时运营GSM/TD-SCDMA/TD-LTE/WLAN四张网络。根据未来业务需求与网络能力，中国移动提出了四网协调发展的 策略，通过四网协同，发挥各自网络的优势，以实现语音、数据业务双领先。业 界普遍认可GSM是最好的语音承载方式，其生命周期将会延长至2020年以后。对于中国移动，GSM承载全网99%语音计费时长和95%手机数据流量。移动数据业务的迅猛发展，给中国移动的网络建设和规划带来了巨大的挑 战。目前忙时数据业务占用的信道资源在 30%以上，在语音和数据总资源消耗中 的占比已达到50%以上，并已开始造成 GSM网络质量的下降，影响到语音业务 的体验，GSM系统故障频发。文章从各种常见性问题入手，合理完善解决方法， 以此明确基本原则和思路，从而实现对GSM系统故障问题的有效解决，这也就是该论文研究的目的及意义。1第二章 GSM基础知识第二章GSM基础知识2.1 GSM的系统结构GSM (Global System for Mobile Communications；全球移动通信系统)主要 分交换部分和无线部分。GSM系统主要由移动台(MS)、移动网子系统(NSS)、基 站子系统(BSS)和操作支持子系统(OSS)四部分组成。基站子系统(BSS)在移动台 (MS)和移动网子系统(NSS)之间提供和管理传输通路，特别是包括了MS与GSM系统的功能实体之间的无线接口管理。GSM系统结构如图1-1所示。；操作支持系统OSS图1-1 GSM系统结构图2.1.1 MS移动台是GSM系统中的用户设备，可以车载型、便携型和手持型。移动台 并非固定于一个用户，在系统中的任何一个移动台都可以利用用户识别卡( SIM 卡)来识别移动用户，保证合法用户使用移动网。移动台也有自己的识别码，称 为国际移动设备识别号(IMEI)。网络可以对IMEI进行检查，比如关断有故障的 移动台或被盗的移动台，检查移动台的型号许可代码等。GSM移动台不仅能完成传统的电话业务、 数字业务，如传输文字、图像、传 真等，还能完成短消息业务等非传统的业务。2.1.2 BSS基站子系统包含了 GSM数字移动通信系统的无线通信部分，它一方面通过 无线接口直接与移动台连接，完成无线信道的发送、和管理，另一方面连接到网 络子系统的交换机。基站子系统可以分为两部分：一是基站收、发台 (BTS)，一是基站控制器 (BSC)。BTS负责无线传输，BSC负责控制和管理。2.1.3 NSS网络子系统分为六个功能单元，即移动交换中心 (MSC)、归属位置寄存器 (HLR)、拜访位置寄存器(VLR)、鉴权中心(AUC)、设备识别寄存器(EIR)、操作与 维护中心(OMC)，NSS由一系列功能实体构成。(1) 移动交换中心(MSC)MSC是网络核心，它具有交换功能，能使移动用户之间，移动用户与固定用 户之间互相连接。它提供了与其它的MSC互连接口，和与固定网(如PSTN, ISDN 等)的接口。MSC从三种数据库一一归属位置寄存器(HLR)，拜访位置寄存器 (VLR)，鉴权中心(AUC)取得处理用户呼叫请求所需的全部数据，MSC也跟据最新数据更新数据库。(2) 归属位置寄存器(HLR)归属位置寄存器是系统的中央数据库，它存储着归属用户的所有数据，包括 用户的接入验证、漫游能力、补充业务等。另外，HLR还为MSC提供关于移动台实际漫游所在的MSC区域的信息(动态数据)，这样使任何入局呼叫立即按选 择的路径送到被呼用户。(3) 拜访位置寄存器(VLR)VLR存储进入其覆盖区的移动用户的全部有关信息，它是动态用户数据库， 它需要与有关的HLR进行大量数据交换。如果用户进入另一个 VLR区，那么在 VLR中存储的数据就会被删除。鉴权中心(AUC)AUC存储保护移动用户通信不受侵犯的必要信息。由于空中接口易受到窃 听，因此在GSM系统规范中要求有保护移动用户不受侵犯的措施，如用户的鉴 权，传输信息加密等，而鉴权信息和密钥就存储在 AUC中。(5) 操作维护中心(OMC)OMC是网络操作者对全国进行监控和操作的功能实体。(6) 设备识别寄存器(EIR)这个寄存器存储有关移动台设备参数的数据库，EIR实现对移动设备的识别、 监视、闭锁等功能。2.1.4 OSS操作支持子系统(OSS)需完成许多任务，包括移动用户管理、移动设备管理 以及网路操作和维护。移动用户管理可包括用户数据管理和呼叫计费。用户数据 管理一般由归属用户位置寄存器(HLR)来完成这方面的任务，HLR是NSS功能实 体之一。用户识别卡SIM的管理也可认为是用户数据管理的一部分，但是，作为 相对独立的用户识别卡 SIM的管理，还必须根据运营部门对 SIM的管理要求和 模式采用专门的SIM个人化设备来完成。呼叫计费可以由移动用户所访问的各个 移动业务交换中心 MSC和GMSC分别处理，也可以采用通过 HLR或独立的计 费设备来集中处理计费数据的方式。移动设备管理是由移动设备识别寄存器(EIR) 来完成的，EIR与NSS的功能实体之间是通过SS7信令网路的接口互连，为此， EIR也归入NSS的组成部分之一。网路操作与维护是完成对GSM系统的BSS和 NSS进行操作与维护管理任务的，完成网路操作与维护管理的设施称为操作与维 护中心(OMC)。2.2 GSM逻辑信道分类GSM中的信道分为物理信道和逻辑信道，一个物理信道就为一个时隙(TS)，而逻辑信道是根据BTS与MS之间传递的信息种类的不同而定义的不同逻辑信 道。这些逻辑信道映射到物理信道上传送。从BTS到MS的方向称为下行链路，相反的方向称为上行链路。逻辑信道又分为两大类，业务信道和控制信道。(1) 业务信道(TCH):用于传送编码后的话音或客户数据，在上行和下行信道 上，点对点(BTS对一个MS，或反之)方式传播。(2) 控制信道：用于传送信令或同步数据。根据所需完成的功能又把控制信道 定义成广播、公共及专用三种控制信道。广播信道 (BCH)包括频率校正信道(FCC H)、同步信道(SCH)和广播控制信道(BCCH)；公共控制信道(CCCH)包括寻呼信道 (PCH)、随机接入信道(RACH)和允许接人信道(AGCH)；专用控制信道(DCCH) 包括独立专用控制信道(SDCCH)、慢速随路控制信道(SACCH)和快速随路控制信 道(FACCH)。2.3 GSM切换及种类所谓切换，就是指当移动台在通话过程中从一个基站覆盖区移动到另一个基 站覆盖区，或者由于外界干扰而造成通话质量下降时，必须改变原有的语音信道 而转接到一条新的空闲语音信道上去，以继续保持通话的过程。切换根据手机和 基站测出的上下行电平质量和TA值作为最基本的测量数据，根据切换判断算法 和资源分配算法来决定是否应该切换和切向哪个小区。切换是移动通信系统中一 项非常重要的技术，切换失败会导致通话失败，影响网络的运行质量。因此，切 换成功率(包括切入和切出)是网络考核的一项重要指标，如何提高切换成功率、 降低切换失败率是网络优化的重点工作之一。根据不同的切换判决触发条件，切换可以分为紧急切换、负荷切换、正常切 换、快速移动切换、同心圆切换等 5类。(1) 紧急切换。包括TA过大紧急切换、质量差(BQ)紧急切换、快速电平下降 紧急切换、干扰切换。 TA过大切换条件：服务小区的TA大于等于紧急切换TA限制。 BQ切换条件：服务小区的上行链路质量在滤波器长度时间内平均值大于 等于紧急切换上行链路质量限制；服务小区的下行链路质量在滤波器长度时间内 平均值大于等于紧急切换下行链路质量限制。 快速电平下降切换在呼叫中电平突然下降时触发，触发条件：服务小区如果ValueB （Value： 个与滤波器参数A1A8相关的值，该值表示在一段时间 内接收电平的变化趋势；B:滤波器参数）切换最后的MR6已经低于边缘切换门 限，则发生切换。 干扰切换：也属于紧急切换，当接收电平大于一定值但传输质量又低于干 扰切换质量门限时触发。（2）负荷切换。负荷切换触发要同时满足三个条件：系统信令流量小于允许负 荷切换系统流量级别门限；需要切换的小区负荷高于负荷切换启动门限；接收切 换的小区的负荷低于负荷切换接收门限。（3）正常切换。包括边缘切换、分层分级切换和PBGT切换。 边缘切换条件：服务小区已低于边缘切换门限；在边缘切换统计时间（如5s）内，服务小区电平持续低于边缘切换门限（如4s）。 分层分级切换：在不同层或同层不同优先级之间才有层间切换，同层同级 之间没有层间切换。触发条件是邻小区电平值高于层间切换门限和磁滞之和，对 服务小区电平值没有要求；邻区排在服务小区之前，且优先级比服务小区更高，邻区电平值大于等于层间切换门限和层间切换磁滞之和；满足 P/N判决，如5s 内有4s始终处于最好；边缘切换和层间切换只能选一个，它先判断是否触发边缘 切换，再判断是否触发层间切换。 PBGT切换算法是基于路径损耗的切换。PBGT切换算法实时地寻找是否 存在一个路径损耗更小并且满足一定系统要求的小区，并判断是否需要进行切换。不同层没有PBGT切换。PBGT切换至少带来了如下好处：解决了越区覆盖 问题；减少了双频切换的次数；使话务引导和控制有更灵活的手段；始终能为用 户提供当前最好的服务质量。PBGT和其他切换算法的最大区别在于它能以路径 损耗而不是接收功率作为切换的触发条件。为了避免乒乓切换，PBGT只在同层同级的小区之间进行切换，邻近小区的路径损耗小于服务小区路径损耗一定的门 限值。PBGT切换的触发准则：邻区排在服务小区之前，在一定的统计时间内满 足P/N准则。（4）速度敏感性切换（快速移动切换）。在一定时间门限里达到快速移动小区实际个数时，认为是快速移动，就会切换到宏小区上去（第4层），并且对原有小区在惩罚时间里给予电平惩罚。（5）同心圆切换。可以实现外圆的广覆盖和内圆的频率紧密复用，能够提高系统容量和通话质量。可以根据手机下行接收电平、质量和TA值来区分内圆和外圆。7第三章 GSM掉话问题分析第三章GSM掉话问题分析掉话可分为两种形式，一类是在 SDCCH信道上的掉话，一类是在TCH信道 上的掉话。SDCCH的掉话是指在BSC给移动台分配SDCCH信道而TCH信道还 未分配成功期间发生的掉话。TCH的掉话是指BSC给移动台成功分配了 TCH信 道后，发生的不正常掉话。3.1掉话率的计算公式和统计点TCH掉话率=TCH掉话次数/TCH占用成功次数X 100%TCH掉话次数统计点：BSC向MSC发起CLEAR_REQ消息时，当前占用的 信道类型为TCH。发送Clear_Request消息的典型原因值一般为：无线链路失败、人工干预、设 备故障、BSS与MSC间协议错误、强占。TCH占用成功次数统计点：(1) 立即指配过程中收到CH_ACT_ACK消息，且由于暂无可用SDCCH信道 而直接分配的信道类型为TCH ;(2) 在呼叫主状态为 CS_WAIT_RR_EST (等待RR建立态)时收到CH_ACT_ ACK消息，且当前信道为TCH ;(3) 指配过程中发送指配完成消息；(4) 入BSC切换收至U MSG_ABIS_HO_DETECT消息，此时切换类型非 SDCC H切换时；(5) BSC内切换时收至U MSG_ABIS_HO_DETECT消息，此时切换类型非 SDC CH切换时；(6) 出局切换过程中收到来自 MSC的原因为HO_SUCC或CALL_CTRL的C LEAR_CMD消息，且切换原因为直接重试。SDCCH掉话率公式：SDCCH掉话率=SDCCH掉话次数/成功的SDCCH占用次数(所有的)*100% SDCCH掉话率(%)=SDCCH占用时无线链路断的次数(连接失败)+SDCCH占 用时无线链路断的次数(错误指示)+SDCCH占用时地面链路断的次数(ABIS ) /成功的SDCCH占用次数(所有的)*100%SDCCH掉话次数统计点：向 MSC发起CLEAR_REQ和ERR_IND消息时， 当前占用的信道类型为SDCCH。SDCCH占用成功次数统计点：(1) 立即指配过程中收到CH_ACT_ACK,信道为SDCCH(2) 在状态为CS_WAIT_RR_EST时收到CH_ACT_ACK消息，且当前信道为 SDCCH(3) 入局 SDCCH 切换收至U H0_DETECT(4)BSC 内 SDCCH 切换收至U HO_DE TECT3.2由于干扰引起的掉话3.2.1干扰类型干扰主要包括同频、邻频及交调干扰。当手机在服务小区中收到很强的同频 或邻频干扰信号时，会引起误码率恶化，使手机无法准确解调邻近小区的BSIC码或不能正确接收移动台的测量报告。干扰门限是同频载干比C/I 9dB,邻频载干比C/A9dB,当干扰指标恶化超过该门限后，就会对网络中的通话造成干扰， 使通话质量差，引起掉话。322判断干扰方法干扰可能是网外或网内的，存在于上行信号或下行信号中，我们可采用多种 方法来定位干扰。一般可采用：(1) 从话统上分析，找出可能受到干扰的地方。(2) 结合用户投诉，在可能受干扰的地方进行通话路测，检查下行干扰。借助 路测工具发现是否有接收信号电平强，但通话质量等级很差的地方。还可用测试 手机锁频拨打测试，观察是否在某个频点上受到干扰。(3) 检查频率规划，是否存在规划不当的地方而出现同邻频干扰。(4) 对可能存在干扰的频点进行调整，看是否能避开或降低干扰。(5) 排除设备方面的原因造成的干扰。(6) 通过以上方法仍不能很好的排除干扰，可使用频谱仪进行扫频，找出干扰 频点，进一步查出干扰源。具体的分析请参考案例，下面是话统中用于分析干扰的话统指标：(1) 分析话统中的干扰带观察上行干扰如果有一个空闲信道出现在干扰带三、四、五中，一般就有干扰。若是网内 干扰，一般都会随着话务量的增大而增大，通常情况下若是网外干扰，与话务量 增加没有关系，这里还需要说明干扰带是基站载频信道在空闲状态下通过射频资 源指示消息向BSC上报的，表明了 MS所占用的无线信道的上行特性，也就是上 行信号的干扰程度。若当前信道忙也难以上报资源指示消息，因此干扰带的统计 也需要综合考虑话务量。(2) 接收电平性能测量(给出了电平与质量的矩阵关系)这是一个针对载频的统计任务，如果高电平低质量的次数过多，说明该载频 板的频点有同频或邻频干扰或网外干扰。(3) 质量差切换比例小区性能测量/小区间切换性能测量，或出小区切换性能测量中，统计了各种 原因引起的出切换尝试次数，如果质量差引起的切换次数过多，说明有干扰，而 且上行质量差切换多，说明有上行干扰，下行过多说明有下行干扰。(4) 接收质量性能测量针对载频，统计平均接收质量等级，作为参考。(5) 掉话性能测量记录了掉话时的平均电平与质量，作为参考。3.2.3干扰解决措施针对网外和网内干扰采取不同的措施。(1) 进行实际路测，检查干扰路段和信号质量分布，分析是那些小区信号的重 迭覆盖引起的干扰。根据实际情况，通过调整相关小区的基站发射功率、天线倾 角，或调整频点规划等避免干扰。(2) 使用不连续发射(DTX)、跳频技术、功率控制及分集技术。通过这些措施可降低系统噪声，提高系统抗干扰的水平。DTX分为上行DTX 和下行DTX，可以减少发射的有效时间，从而降低系统的干扰电平。但DTX必须结合实际周围无线环境与相邻小区的关系进行调整。当手机接收信号不好时， 使用DTX可能导致掉话。由于DTX下行功能的开启，手机建立通话后，用户在 通话时基站发射功率增强，而在通话间隙，基站会降低发射功率，这样一方面可 以降低对其它基站的干扰，但是另一方面，如果基站周围存在干扰，下行信号的 不连续发射将使通话质量恶化，当基站降低发射功率时，在一些接收电平相对较 低而干扰信号较强的地方就容易引起通话质量下降甚至发生掉话现象。(3) 解决由设备自身问题产生的干扰(如：载频板自激、天线互调干扰)。3.2.4上行干扰引起的高掉话故障分析某地区城区部分小区掉话严重，用户大量在这些小区有的时候通话质量很 好，有的时候通话质量非常差，时常出现突然掉话的现象。问题出现后，对小区的性能指标进行了分析。发现这些小区掉话存在一个共 同的规律，那就是一天之内在某个时段上掉话的次数非常高，而其它时段掉话并 不高，同时这些小区绝大部分掉话是无线链路掉话。而且每天掉话高峰时段也不 尽相同。并根据数学分析软件min tab得到掉话率和4、5级干扰比率之间的关系， 如下：9第三章 GSM掉话问题分析#第三章 GSM掉话问题分析Fitted Line PlotCall-Drop-Rate2 = 1.182 + 11.66 Interference?5 4322 AT a K - POLD0.000.050.100.150.200.250.300.35Interference?S0.341593R-Sq91.0%R-Sq(adj)90.7%图3-1掉话率和干扰比率关系图通过此关系，我们得知干扰的确是造成掉话的直接原因。通过对测量报告中 干扰带的分析，发现干扰严重情况和掉话高峰时段的变化趋势比较吻合。接下来 对这些站点进行了连续几天的扫频测试，通过对扫频结果的分析找出外部干扰频 段的范围。对受到干扰的小区频点进行相应的调整，使其尽量避免使用干扰带内 的频点。并配合局方向巴基斯坦无委会提交报告，要求进行清频工作。调整完成 后，对问题小区进行了详细的路测和拨打测试。同时也及时地和用户进行联系反 馈调整后的情况。从性能报表和测试的结果来看，频点调整后掉话次数明显减少 很多。因此，在网络优化中，如果碰到小区掉话次数过高，并且没有一个规律。在 排除了硬件问题的前提下，那么引起掉话的原因很有可能是干扰所造成的。至于 是由于频点干扰还是由于外部干扰导致的掉话较高，需要通过测试来确定。3.3由于覆盖原因导致的掉话造成覆盖问题的情况主要有以下几种：(1) 不连续覆盖(盲区)由孤站引起的掉话，由于在孤站边缘，信号强度弱质量差，无法切换到其它 小区而掉话。由于基站所覆盖的区域地形复杂(如山区公路)、地势起伏，无线传播环境复杂，信号受阻挡，覆盖不连续造成掉话。(2) 室内覆盖差因为一些建筑物密集，信号传输衰耗大，加上建筑物墙体厚，穿透损耗大， 室内电平低，使得在通话过程中掉话。案例分析：某日，对浏阳工业园用户伍先生反映当时在工业园小区内打不出 电话，经常出现掉话，信号时有时无的现象，至V达工业园投诉人地点进行了DT测试，用户投诉地点位于浏阳工业园基站直线距离为1000米左右，用户反映近几天来发生打电话时听不到对方的声音，周围其他用户也反映经常在室内打电话 不出的现象。随后对用户投诉地点进行了专项 DT优化测试，通过对小区室外测试发现测 试手机占用到LAC=29580 Cl=23172浏阳工业园2区的信号，电平信号为 Rxlev =-80dBm,随后对投诉人室内进行了 DT测试，测试手机占用到LAC=29580 Cl=23 172浏阳工业园2区的信号，手机电平信号持续为 Rxlev=-100dBm左右，且话音 质量极差对方话音在时听不清楚，通过对室外与室内测试问题比较明显，拨打10次会有2次打不出电话现象。为不影响319国道高速覆盖和对投诉点弱覆盖问题，采取对浏阳工业园1800配置CI4501进行天线覆盖方位角调整调整，一边在基站进行方位角调整、 一边 对投诉点进行覆盖测试，手机主要占用到 CI4501的信号，调整后室内电平持续 为Rxlev=-85dBm,明显的有所改善。(3) 孤岛服务小区由于各种原因(如功率过大)形成孤岛，以至于移动台超出了它所 定义的邻小区B的覆盖范围之外到达了小区C后还占用着原服务小区A的信号， 而小区A又未定义邻小区C,此时移动台再根据原服务小区 A提供的邻小区B 进行切换时，就会因找不到合适的小区而导致掉话。(4) 覆盖过小覆盖过小也有可能是由于某个小区的硬件设备出了问题，如天线受到阻挡或 携带BCCH的载频发生了故障(功放部分)。3.3.1覆盖问题分析依据用户的投诉，了解覆盖不足的地区，再进行较大范围的路测，观察信号 电平大小，切换是否正常，是否存在掉话等，还可借助OMC话统查看BSC整体掉话率，找出掉话率大的小区，及其它相关的话统，来辅助分析和判断。下面列 举出了一些话统任务及统计项：(1) 从功率控制性能测量中，是否平均上下行信号强度过低；(2) 从接收电平性能测量中，接收电平低的次数所占比例过大；(3) 在小区性能测量/小区间切换性能测量中，发起切换时电平等级过低，平均 接收电平过低；(4) 掉话性能测量中，掉话时电平过低，掉话前TA值异常；(5) 定义邻近小区性能测量，手机上报的在小区相邻关系表里定义的邻近小区 的统计，可以定位到哪个邻区的平均电平过低；(6) 未定义邻近小区性能测量：是否存在平均电平过高的未定义邻近小区；(7) 功率控制性能测量，MS与BTS的最大距离(TA值)，连续多个时段超常。3.3.2覆盖问题解决办法(1) 查找覆盖不足的地区，进行路测来确认覆盖不足的区域。对于孤站、山区 基站等未形成连续覆盖的地方，可用增加基站来形成连续覆盖。或是通过别的手 段来提高基站的覆盖，如提高基站的最大发射功率，改变天线的方位角、倾角、挂高等。还应分析是否由于地形地势的原因导致的，如隧道、大商场、地铁入口、地下停车场及洼地，一般来说，这些地方是较容易发生掉话的，可考虑用微蜂窝 来解决覆盖。(2) 要保证室内通信的效果，必须使到达室外的信号足够强，如通过提高基站 的最大发射功率，改变天线的方位角、倾角、挂高等，不能明显改善室内通话质 量的，可考虑增加基站。对于写字楼、宾馆等一些主要公共场所增强室内覆盖， 还可考虑应用室内分布系统。(3) 对于漏作邻区关系的小区，补充邻区，减少无合适的小区切换而造成的掉 话。可以通过减少该基站的倾角，来消除孤岛。(4) 排除硬件故障，进行路测，是否由于硬件故障，覆盖范围过小。如果掉话 率突然上升并且本站其它指标全部正常，则应该检查相邻小区此时是否工作正常(可能出现下行链路发生故障，如 TRX、分集单元及天线出现问题，若是上行链 路故障，则会导致原小区切出失败率较高)。3.4由于切换引起的掉话移动通信的特点就是用户经常在移动过程中通话。在移动通话的过程中，必 然会产生切换，每当切换不成功就有可能产生切换掉话。3.4.1引起切换掉话的因素由于切换失败而引起的掉话主要有以下几方面因素造成的。(1) 邻区关系设置不当造成掉话由于邻区关系不全或者邻区关系定义错误导致无法切换产生掉话。常见于工 程新开站邻区添加不全或者在实际优化过程中改动频点、BSIC等未及时更新相邻BSC相关外部小区信息；另外光纤直放站拉远或基站射频拉远往往也会因实际 射频发射的经纬度产生变化而被错误的定义邻区关系。举例如下：安徽网优提质巡检项目中，后台性能指标显示，无愁3小区(1个载频)业务信道掉话率偏高，导致坏小区比例过高。通过网优软件查看该小区的邻区和频率配置，发现无愁3的邻区和频率规划都不合理。无愁3与同站两小区无愁1、无愁2没有配邻区，邻区关系不完整； 且与GEDU1 (Cl=45111)同频，导致干扰掉话。根据邻区规划原则，对无愁 3的邻区做了适当调整，增减修改其邻区关系。 优化无愁3频点，将其频点从106调整至122。在通过上述调整后，后台指标显示，该小区的业务信道掉话率明显降低，不再成为坏小区。后台指标如表 3-1所 示表3.1业务信道掉话率统计表日期别名业务信道掉话率(含切换)(%)业务信道每线话务量业务信道掉 话总次数业务信道占用 总次数(含切换)坏小区数量2006-3-13无愁37.010.178645712006-3-14无愁31.360.14217302006-3-16无愁36.520.277169212006-3-17无愁32.380.402728402006-3-18无愁37.270.4609811012006-3-19无愁36.570.329357612006-3-20无愁300.5238012002006-3-21无愁31.780.4885211202006-3-22无愁35.20.344359612006-3-23无愁34.250.4284941调整后2006-3-24无愁31.020.232319802006-3-25无愁31.610.148616202006-3-26无愁31.080.232519202006-3-27无愁31.420.17921700(2) 切换参数设置不当造成掉话在900M和1800M双层网设置区域，由于1800M设置优先级别较高，若其切向900M的层间门限设置较低就会出现 900M信号强时因1800M未到切出门限 而不及时切出，当1800M恶化时900M虽强于1800M但也较差而造成通话质量 差引起掉话。另外在小区均衡话务时，会人为的提高一些较闲小区的切换优先级 或降低到这些小区的切换门限，这种人为的提高切换优先级或降低切换门限，就 会造成在目标小区的实际信号强度过弱时也会成功切换，这种切换往往会因信号 强度太弱而掉话。话务均衡在某种程度上，是通过牺牲用户的通话质量来达到网 络负荷的相对均衡的。(3) 拥塞引起的掉话用户因源小区质量或者电平等原因需要切出至某一目标小区，而目标小区发 生拥塞导致不能正常的切换，从而导致掉话。经过对切换点对点的分析发现，如 果切往某一目标小区失败次数过多的话，很有可能是因为目标小区无可用tch信道造成无法切入。所以周边小区拥塞率过高，也有可能是造成源小区掉话的原因 之一。3.4.2切换掉话解决措施避免相邻小区拥塞引起掉话各小区话务分布不均衡，一些小区，由于相邻小区都很繁忙，造成忙时目标 基站无切换信道，而导致手机用户在进行切换时无法占用相邻小区的话音信道。 在这种情况下，BSC将对此进行呼叫重建，若主叫基站的信号此时不能满足最低 工作门限或亦无空闲话音信道，则呼叫重建失败导致掉话。因此，我们要合理分 布话务。通过工程扩容、拆闲补忙、话务切换、开启半速率等功能减少由于拥塞 而产生的掉话。(2) 注意相邻小区的选择正确、完整的邻区关系非常重要，邻区关系做的太少，会造成大量掉话；邻 区关系做的过多，会导致测量报告的精确性降低。这两种情况都会造成网络质量 的恶化和掉话。在定义相邻小区时，设计往往与实际情况存在差异。各小区的实 际覆盖范围与天线高度、周围环境等都有着相当密切的关系，这就很容易漏定义 或错定义相邻小区，造成切换成功率低，使小区之间存在漏覆盖或盲区，导致切 换失败而掉话。尤其是对于一些在设计时没有切换数据，但实际上存在一个短而 窄的切换区的情况，应该增加切换数据。我们应该定期进行全面的Drive Test，对 网络的覆盖和切换情况有个全面清晰的了解，及时根据实际情况修改相邻小区的 定义，尤其要注意不同BSC之间的切换和越局切换的 Neighbor CELL定义，减少 因错做或漏做Neighbor CELL产生的掉话。应特别指出的是：若某个小区的BSIC 或BCCH频率作了修改，那么以这个小区作为 hand-over target ceII的小区须修改 其 Neighbor List 定义。(3) 加强切换类型、切换参数的选择在GSM系统中，切换基于多种触发条件，并有不同的切换类型。如果切换 类型、ho_margin(HOM)设置不当，根据实际情况，对参数 HOM进行调整(HOM) 表示：只有当相邻小区电平值与服务小区电平值的差值大于HOM时才会发生切 换，它的取值范围是0126,其中63对应OdB，可以对话务均衡、优化切换关 系起到较好的作用。但是如果为了分担话务，将HOM设声负值，如A - B的HOM 设为-20dB，即A小区信号比B小区信号低20dB发出切换请求，此时B小区的 信号可能已经很差，难免产生掉话。因此，对于这种分担话务量的切换，其参数 的选择尤其要注意，应权衡话务分担和掉话，找到一个最佳点。如果两个小区打 开基于多种触发条件的切换，那么如果触发条件选择不当，就会产生乒乓切换， 造成切换失败。我们应注意慎重选择切换类型和切换参数，提高切换成功率，减 少掉话。15第四章 GSM其他常见故障分析第四章 GSM其他常见故障分析4.1 TCH分配失败分析4.1.1 TCH分配失败定义移动台在SDCCH信道向BSC发出要求分配TCH信道的请求，而未能成功 接入TCH信道的情况。必需是移动台主叫或被叫，不包括切换(除小区内切换)。话音信道分配失败率是按照如下的公式计算的：忙时话音信道分配失败总次数(不含切换)/忙时话音信道试呼总次数(不含切 换)*100%，其中：“忙时话音信道试呼总次数(不含切换)”是指所有占用SDCCH后对TCH 的试呼次数。统计的为第一步中MSC向BSC发出的分配请求消息“Assignment Requesf; “忙时话音信道分配失败总次数(不含切换)”是指占用SDCCH后不能 成功占用TCH的所有呼叫总次数。统计的为分配失败消息“ Assignment Failure +Clear Request(radio inteface failure)”。分配失败的原因可能是 BSC无可用的T CH资源，在新信道上发生了低层故障等。4.1.2 TCH分配失败原因分析(1) 小区话务拥塞小区的拥塞率很高，当MS申请话音信道时，系统会发现无TCH资源可以分 配，导致分配失败。(2) 硬件故障收发信机故障：当TRX出现故障时，一般分配失败率都会很高，而且切入 失败也会很高，因为切入时BSC也会给MS指配信道。如果小区分配失败率超过 了 10%,那么TRX故障的可能性最大。(3) 同频或者邻频干扰由于干扰而引起的高误码率，使得移动台不能与BTS建立起第二层链路，导 致分配失败。(4) 天馈系统出现故障由于天馈线受到折损、腐蚀，导致因驻波比过高而影响收发性能。主分集天 线受到阻挡或覆盖不均匀。当仅携载 TCH的天线受到障碍物的阻挡或覆盖的地 区和另一根携带BCCH或者SDCCH信道的天线不一样时，就有可能导致 MS占 用不上该TCH信道。(5) 参数不合理如果采用了跳频，而HSN或MAIO设置的不合理，可能导致小区内或跳频 组相同的小区间的同频或邻频干扰较大，从而导致分配失败严重.如果T3107设置 的过小，使得网络在未收到指配完成时，就由于 T3107的逾时已将信道释放掉。(6) A接口或Abis接口传输故障如果A接口或者Abis接口传输误码率大，就会导致 MS和网络之间的不能 正常的完成信令的交换，从而导致分配失败现象。4.1.3应对方法(1) 检查小区话务是否存在拥塞，如存在，应通过扩容、话务均衡等方法来解 决；(2) 检查小区无线参数设置是否合理，如跳频参数、频率数据等，对不合理的 参数进行优化调整；(3) 检查BER、空闲干扰带等级等指标，减小消除无线干扰；(4) 检查小区硬件，如收发信机、合路器、分路器，板件间的射频连线等，对 故障硬件进行排查更换；(5) 检查天馈系统，如排查天馈驻波比，同一小区的天线是否朝向一致，有无 天馈线接错接反等问题，对存在的故障进行排查更换。4.2切换失败率分析4.2.1问题描述从信令上来说切换失败可以划分为两方面的问题：切换选择失败和切换执行失败。如图4-1所示MSFhz 1HandcBTS!BTS2HandcMSIndichiionItmdcveHandover Conirr-andr Accessnth CJ At IoniplcteHundt s cr FailureHjncltncr F.iilnreHO bmktre:Chiinnel AvUvuk.hqnnei Aciivate AilHjnduxcT ifeiectionEsrabish IndicatjOnSetT31U3ResetniojHO图4-1 切换失败流程切换选择失败(HANDOVER SELECTION FAILURE )是从 BSC 至U BTS 的HO COMMAND数与BSC收到的HO INDICATION数之差。切换选择失败的原因往往是由于目标小区信道资源不足或系统存在参数或硬件问题(即难以建立BSC与 BTS 之间的 L2 连接)。切换执行失(HANDOVEREXECUTIONFAILURE ) 是BSC发向BTS的HO COMMAND 数与BSC收到的HO COMPLETE之差。 主要反映了空中无线接口的质量。当切换成功后，MS将向目标小区发出HO COMPLETE的报文，目标BSC 收到该报文后将计一次切入成功；若该切换属于INTRA MSC切换时，当发起BSC收到CLEARCOMMAND (该报文中含有清除饿原因为切换成功)将计切出成功一次。当MS由于无线原因，导致无法占用目标小区的信道而引起切换失败后， 将向原小区发出切换失败的报文。此后由 MSC向目标BSC发出清除请求(CLE AR REQUEST)，该报文中带有清除的原因是切换失败， 于是该BSC就计切入失 败一次。422切换失败率高的引发原因(1) 硬件故障当切换执行失败率非常高时，硬件故障可能性最大。这时我们应通过话务报 告分析将来所出故障的设备定位，并及时处理。(2) 相邻小区关系问题由于在专用模式下，MS在SACCH信道上向系统发送的测量报告，是根据B CCH和BSIC为标示来区分不同小区的电平情况的。 如果两个小区是相同的(BS IC，BCCH)，在正常的情况下这样的两个小区的相距距离应该足够大，因而它们 之间不应该有什么关系。但由于孤岛现象的存在，常常会导致移动台将所测得的 虚假报告上报给系统，这个虚假的邻小区测试报告将会导致切换控制程序发出切 换指令，这样就使得这些小区内的通话频频尝试向实际信号并不好的小区发出切 换请求。其结果往往造成乒乓切换，并导致孤岛覆盖周边小区的切出切换失败率 大幅提高。而与孤岛小区具有相同 BSIC、BCCH的小区的切入切换失败率也将 大幅提高。由于市区的小区频率复用十分紧凑，因而往往会导致孤岛效应，如图4-2所示。(3) 邻小区信道资源短缺或传输故障如果切换选择失败率(HO SELECTION FAILURE RATE)很高，原因可能是由 于要切入的目标小区负荷过高， 而且已经没有可用的TCH。此时，BSC虽然收到 HO INDICATION 信息，但无法执行切换。对于一对邻小区上的高切换选择失败 率，可查看目标小区的负荷以确认是否为负荷问题。当邻小区的传输发生故障时(表现为误码率高或传输瞬断)，BSC虽然有TCH 资源，但无法将地面电路资源激活，由此引起切换选择失败。如属MSC内部切换或MSC间切换，这种情况将会更严重，因为 MSC不知道BSC与BTS之间的 传输故障情况，因此只要有切换请求，它就会向目标BSC发出分配信道请求，最 终导致切换失败，这种情况将会持续到发起 BSC收不到MS关于目标小区的测量 报告为止。如果相邻小区的信道不足导致切换失败，我们可通过TCH/SDCCH拥塞的解 决方法来处理。另外，将切换请求的优先级设置高于支配请求的优先级也可有效 地解决切换选择失败问题。4.3 RACH接入有效性4.3.1问题描述在任何情况下，移动台要和网络建立通信，首先要启动一个随机接入过程。移动台通过随机接入信道(RACH)向移动台发送一条“信道请求消息” (channel request网络将根据这条消息决定给移动台分配的信道类型。分配给移动台的信 道被激活后，网络通过接入允许信道(AGCH)通知移动台。移动台占用被分配的 信道。我们把移动台在随机接入信道发出“信道请求消息”到移动台成功占用被 分配的信道(通常是SDCCH)的过程称为一次有效的RACH接入。RACH接入的第一条信令是在RACH上发送的“信道请求消息”。它包含的 信息只有8个字节。其中3字节用于表示接入的原因。接入原因通常有 5种：主 叫起呼、紧急呼叫、位置更新、寻呼响应、呼叫重建。对于PHASE2标准的手机， 接入原因字节可以扩展到最多 6个字节。在网络拥塞时，网络可以通过这个粗略 的信道申请原因，分别对待不同的接入申请。“信道请求消息”的另外5个字节，提供了一个随机值(random reference这个随机值本身不具有任何含义，只是用 来区别不同移动台发出的信道请求。网络在发给移动的“立即指配消息”中会包 含这个随机值。移动台通过比较网络返回的随机值与自己发出的随机值来判断本 条“立即指配消息”是否是发给自己的。系统判断出接收到“信道请求消息”后，将激活一条SDCCH信道，并通过“立即指配消息”将这个信道分配给移动台。移动台通过在这条信道上建立 LAPD 链路，占用这条信道，然后开始与系统进行下一步的通讯。4.3.2 RACH接入常见故障解码的RACH请求数很少RACH请求次数在OMCR上都可以被统计。一般情况下，RACH的接入次 数与小区内的用户数成正比的。处于位置区边界的小区，由于移动台的做跨越位 置区的移动时，需要做位置更新。RACH接入的数目还会增加。参数设置不当，会导致 RACG接入请求数很低。与RACH接入关系密切的 参数是RACH占用门限(RACH busy threshold)： BTS测量每一个RACH时隙上的 信号强度，并判断接收到一个 RACH请求：如果测量到的信号强度大于或等于 RACH占用门限，这个RACH时隙就被判断成被占用，即有一个或多个移动台试 图访问网络。(2)解调出的信息编码错误在这种情况下，最常见的是因 BCCH上行干扰引起。当BCCH上行干扰很 严重时，常导致BTS不能正常解码。OMCR都可统计“空闲信道干扰电平”测 量报告。因此判断BCCH上行链路是否受干扰可以通过观察 BCCH载频上的TCH 时隙的干扰电平情况来证实。LAPDm建立成功率低LAPDm建立成功率低是指 LAPDm成功次数/SDCCH分配次数。LAPDm建 立成功率低最主要的原因是BTS接收路径信号严重损失(电缆、接收分离器、连 接器等)，BTS只能够解调出RACH短脉冲群而达不到成功建立 LAPDm所需要 的电平值。还有两种情况可以导致所分配的 SDCCH信道不被移动台成功占用。其一是 信道被重复指配。另一种情况是，因为同 BCCH同BSIC小区的空间隔离度不够 引起。手机在一个小区上发出的“信道请求”消息，由于距离较近，可以被另一 个同BCCH同BSIC的小区检测到。这个小区会把这个“信道请求”消息当作是 驻留在本小区上的移动台发出的，并针对这