掉话是指用户通信过程中发生异常释放,掉话率是评价CDMA系统性能的一项重要指标。一般来说,可以通过后台信令跟踪、前台信令分析等方法处理掉话问题,其中分析定点测试数据是解决掉话故障的直观方法。
按照协议规定,掉话不外乎移动台掉话和系统(包含BSS、MSS侧)掉话,其中在IS95A协议中对移动台掉话机制有详细的定义,基站侧掉话各厂家定义方式略有不同,但产生系统掉话的原因不外乎下面两种情况:反向误帧和反向证实失败。
本文通过对某运营商采用450M频段的村村通系统实际测试,分析了引起掉话的一般原因:边缘覆盖、前反向链路干扰及前反向链路不平衡。
一、边缘覆盖引起掉话的机制分析
终端处于小区边缘覆盖范围时,信号一般都比较差,通话困难,容易产生掉话。通过路测分析软件观测各指标,通常显示为:前向FER高,Ec/Io可好可坏,Tx高,Rx差。图1是通过中兴通讯的路测分析软件ZXPOSCNT1测试的一个效果图,该测试点处于小区覆盖边缘。
从图1可以看出,虽然Ec/Io较好,但是Tx已经为13.25dBm,同时前向FER也在3%以上,该用户已经处于小区覆盖边缘。针对边缘覆盖问题的优化措施可以从基站侧和终端侧来考虑。
从基站侧,如果小区覆盖范围过大,可以通过加大天线下倾角、减小导频信道功率等方式来解决;如果小区覆盖范围过小,可以增加导频信道功率或者更换高增益天线等方式来解决。
从终端来看,可以通过调整定向天线方向等方式使通话性能得到改善,图2是通过调整用户住所室外定向天线使性能得到改善的测试效果图,从图中可以发现前向发射功率已经减小为0.25dBm,在现场通话过程中没有发生掉话现象。
在边缘地区,如果移动台接收电平较低,会导致前向Ec/Io较差,前向链路的质量严重下降,此时Tx会更大,直至覆盖空洞。对覆盖盲区可以采用调整天线方位角、增加基站或直放站覆盖、采用高增益天线等方案来解决。
二、前向链路干扰引起掉话的机制分析
一般来说,存在前向链路干扰容易引起掉话等故障。存在前向链路干扰时,用CNT1软件观测结果为:前向FER高,Ec/Io(突然)变低,Tx正常,Rx较好。引起前向链路干扰的原因主要有:邻区配置不正确及PN干扰(导频污染)等。
根据移动台搜索的不同,导频集合(激活集、邻区集、剩余集)的频度也不同(激活集搜索频率最高,剩余集搜索频率最低),如果一些临近小区的PN没有包含在邻区列表里,移动台搜索到该PN的概率将大大降低,从而不能进行及时的切换。即使移动台检测到此剩余集的PN(且其强度足够大),但由于没有配置邻区,该PN只能存在于候选集并发送PSMM消息,一般无法通过正常的切换流程进入到激活集,此PN将会对前向链路造成干扰,从而导致掉话。图3是一个邻区没有配置正确的CNT1测试图。
在后台添加邻区后,CNT1测试效果如图4所示。针对这种现象的解决方案主要有:将该PN添加到激活扇区的邻区列表中,如果该小区已经在邻区列表中,则需要增大搜索窗。
三、前反向链路不平衡引起掉话的机制分析
如果移动台接收到的导频强度很高,意味着前向链路很好,但移动台发射功率已经调整到了最大,这说明反向链路很差,这两项指标说明系统存在前反向链路不平衡。此时各指标显示通常为:前向FER高,Ec/Io较好,TX高,RX高。图5是由于前反向链路不平衡导致用户严重无法通话的CQT测试效果,从图中可以看出,虽然接收功率较强,但反向发射功率已经达到极限值26dBm。
造成前反向链路不平衡的主要原因有:
(1)强干扰阻塞了反向链路,反向链路的覆盖范围会有相应的收缩,而前向链路的覆盖并不受影响,造成前反向链路不平衡;
(2)导频信道增益太高,前向导频信号的覆盖范围可能会超过移动台发射机的覆盖范围(越区覆盖),移动台检测到该导频并向该基站发起登记,但由于链路不平衡,基站无法检测到该请求;
(3)如果基站搜索窗设置太小,可能检测不到比较强的多径信号,造成前反向链路不平衡。
对CDMA系统来说,如果前向功率过大,会引起越区覆盖,干扰其他小区的终端正常通话;如果反向链路功率过大,会牺牲系统容量。在反向链路中,小区大小由移动台最大发射功率决定,小区的实际负载越轻,反向链路半径就越大,移动台的发射功率也越大,小区半径随着增大,同时消耗的基站前向功率也增大。
解决前反向链路不平衡的主要方法有:降低导频信道发射功率,使导频信道和业务信道覆盖平衡;增加新的基站解决不平衡问题。
四、总结
无线网络优化工作一直贯穿于网络建成后的运营阶段,只有在网络运营期间不断采集分析OMC话务数据或者通过实际的DT(CQT)测试,及时发现网络中存在的问题并解决问题,才能使网络运行在最佳状态。