【資料名稱】：信號波動問題分析

【資料作者】：華為

【資料日期】：2006

【資料語言】：中文

【資料格式】：PDF

【資料目錄和簡介】：

信號波動問題分析
1．信號波動的概述

　　手機信號強度指示變化的現(xiàn)象稱為信號波動，又稱信號漂移、信號不穩(wěn)、信號抖動。根據(jù)現(xiàn)象把信號波動分為三類：
•手機在空閑狀態(tài)（即不通話）時的信號波動；
•手機從空閑狀態(tài)到通話狀態(tài)時(即呼叫)的信號波動；
•手機在通話時的信號波動。
　　每個小區(qū)有一個BCCH頻率，該頻率每個時隙必須恒功率連續(xù)發(fā)射，沒有功控�？臻e時（即用戶不打電話）手機測服務(wù)小區(qū)BCCH電平，同時測量六個非服務(wù)區(qū)。 手機根據(jù)BCCH的信號強度情況做小區(qū)重選，以保證到手機留在一“最好”的小區(qū)。

　　空閑時手機顯示的是服務(wù)小區(qū)的BCCH的接收電平。通話狀態(tài)時手機測量TCH信道的接收電平及相鄰小區(qū)的BCCH電平，通過測量報告向BSS報告，為BSS做切換提供判斷依據(jù)。通話時手機顯示的是TCH信道的接收電平。

　　手機信號強度的顯示沒有統(tǒng)一標準，由各手機廠商自行規(guī)定。


2．信號波動原因分析

　　2.1空閑狀態(tài)下手機波動的原因

　�。�1）傳播造成的信號波動

　　無線電波傳播的三種形式：直射、繞射、散射（反射）。接收信號強度是各種傳播路徑矢量和的幅度。接收信號的強度是隨機變量，傳播環(huán)境是時變的，所以無線信道的衰落也是時變的。即使手機靜止不動，其接收信號強度也是時變的。

　　【解決方案】

　　傳播造成的信號波動占用戶投訴的較多數(shù)，這時應(yīng)設(shè)法了解用戶投訴的真實原因：
•當手機接收電平中值很強時，傳播造成的信號波動不會導(dǎo)致手機信號格數(shù)變化。此時用專用測試手機還是可以看到信號強度值的變化，對這種情況應(yīng)該用合適的方式向用戶解釋。
•當手機接收電平中值很弱時，可以看到手機信號格數(shù)變化。如果信號太弱而影響用戶通話，應(yīng)改善覆蓋。
　�。�2）天線選型對信號波動的影響

　　天線方向圖有主瓣區(qū)和副瓣區(qū)，副瓣區(qū)有許多交錯的零點和峰點。全向高增益天線垂直波瓣很窄（一般小于7度）。天線晃動時，從副瓣覆蓋區(qū)的固定點看，就是天線增益發(fā)生變化，極端情況下零點和峰點交替照射測試點，造成信號波動。

　　【解決方案】
•建議更換為帶下傾角及零點填充全向天線或采用寬波束低增益天線。
•把全向站改為定向站。
　�。�3）小區(qū)重選的條件
•服務(wù)小區(qū)的C1值小于0的時間超過5秒
•非服務(wù)小區(qū)的C2值大于服務(wù)小區(qū)的C2值時間超過5秒
•DSC(Downlink Signaling failure Counter）＝0
•尋呼消息譯碼成功DSC＝DSC＋1
•尋呼消息譯碼失敗DSC＝DSC－4
•DSC最大值＝90 /BS_PA_MFRMS （BS_PA_MFRMS:相同尋呼組間幀數(shù) ）
•最大的重發(fā)次數(shù)的信道請求都不能得到響應(yīng)
　　（4）網(wǎng)絡(luò)故障引起小區(qū)重選的信號波動

　　當手機做位置更新或響應(yīng)尋呼時，發(fā)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)故障，會小區(qū)重選，引起信號異常波動。
•BCCH TRX接收機發(fā)生故障

由于種種原因BSC未檢測到該故障，而BSC依然將TRX作為BCCH TRX，該故障TRX依然在發(fā)射BCCH信號。駐留在該小區(qū)的手機在位置更新或被叫時，向BSS發(fā)起隨機接入信道請求，基站無法將信道請求發(fā)給BSC。手機沒有收到BSS的響應(yīng)，因而重復(fù)發(fā)送信道請求，重試達到最大值后，手機判斷該小區(qū)有問題，按GSM05.08協(xié)議，手機重選到其他小區(qū)（小區(qū)2），信號電平下降。手機駐留在小區(qū)2后，執(zhí)行小區(qū)重選的測量任務(wù)，小區(qū)1依然在發(fā)射信號，手機原來就在小區(qū)1的覆蓋范圍內(nèi)，小區(qū)1的信號是最強的信號，手機將重選回小區(qū)1，接收電平上升。這樣就產(chǎn)生了一次信號跳變。周期性位置更新最短周期為6分鐘，如手機一直在故障小區(qū)的覆蓋范圍內(nèi)，將發(fā)生周期性的小區(qū)重選。
•BCCH TRX接收機受到干擾

BCCH TRX上接收機受到干擾，依然在發(fā)射BCCH信號，在遠地的手機有接入請求時，基站BCCH TRX接收機由于受到干擾無法譯出接入請求，手機重發(fā)后依然得不到響應(yīng)后將重選小區(qū)。
•Abis傳輸中斷

在沒有“傳輸斷關(guān)功放”功能的基站覆蓋區(qū)內(nèi)，在Abis接口傳輸中斷時，手機將會發(fā)生小區(qū)重選，導(dǎo)致信號波動，其機理同BCCH載頻接收機故障導(dǎo)致信號波動一樣。一般傳輸斷時整個基站的傳輸斷，手機重選的小區(qū)是另一站點的小區(qū)，信號波動必然較大。

在有“Abis接口傳輸中斷關(guān)功放”的基站中，傳輸中斷也會造成駐留在該小區(qū)的手機的小區(qū)重選。我司BTS的“Abis傳輸斷關(guān)功放”的實現(xiàn)原理是：檢測到一次傳輸斷后，開一定時器，在定時器到20秒前，傳輸恢復(fù)，定期器將清零；定時器計時到20秒后關(guān)功放。如果一次真正的傳輸中斷發(fā)生，在20秒的時間窗口內(nèi)手機有信道請求的話，還是會一次發(fā)生往復(fù)的小區(qū)重選。
•漏做鄰區(qū)關(guān)系

如（圖1）所示，A小區(qū)和B小區(qū)是相鄰小區(qū)，C小區(qū)是一離A小區(qū)較遠的高站小區(qū)。A小區(qū)的系統(tǒng)消息的鄰區(qū)表中有BCCH＝90的信道，而C小區(qū)沒有的鄰區(qū)表中沒有A小區(qū)的BCCH。手機在A小區(qū)和C小區(qū)的交界時，C小區(qū)的信號在短期內(nèi)比A小區(qū)強，手機將重選到C小區(qū)。當手機駐留C小區(qū)后，C小區(qū)的信號小于最小接收電平時，由于手機在C小區(qū)沒有將A小區(qū)做為鄰區(qū)，只接收到C小區(qū)的信號，手機將掉網(wǎng)后進行小區(qū)選擇。這樣用戶就可能看到信號的從有到無又到有的現(xiàn)象。


（圖1）漏做鄰居關(guān)系圖
•CRO設(shè)置過大

如果CRO越大，手機選上這個小區(qū)的機會也就越大，但與此同時，兩個小區(qū)實際手機接收電平相差得就越大，一旦發(fā)生小區(qū)重選，信號波動就非常明顯。
•干擾

干擾的種類大致有三種：同頻干擾、鄰頻干擾、外來干擾。干擾造成下行信號鏈路計數(shù)器DSC減少，如果一旦DSC＝0就會發(fā)生小區(qū)重選。
•13M時鐘失鎖

相鄰小區(qū)間的13M時鐘相差過大，會導(dǎo)致手機無法解出相鄰小區(qū)的BCCH信息，按照協(xié)議規(guī)定，即使小區(qū)的下行電平很強，手機不能選上此小區(qū)。相鄰小區(qū)間13M時鐘相差過大的主要原因是失鎖，而失鎖主要原因是由Abis過來時鐘偏差過大。
•位置更新

如果小區(qū)的SDCCH數(shù)量較多，SDCCH配置在非BCCH載頻上。位置更新時如果指配SDCCH在非BCCH載頻上，SDCCH可以做功控。這時可能造成的信號 強度變化。這是一種正�，F(xiàn)象。
•功率波動
　　2.2從空閑到通話時的手機信號波動

　　手機呼叫時，向網(wǎng)絡(luò)請求信道，如BCCH載頻接收機出現(xiàn)故障，手機重復(fù)請求均沒有響應(yīng)，手機將執(zhí)行小區(qū)重選，選到遠地小區(qū)，手機電平指示降低。手機在選到遠地小區(qū)后，測量到近處小區(qū)的下行信號很好，手機將重選原小區(qū)，信號指示回升。
•擁塞控制的負荷切換造成的信號波動

在當前小區(qū)話務(wù)量太大信道擁塞時，系統(tǒng)會給手機切換到其他小區(qū)，信號電平將發(fā)生變化。 這是一種正常的信號變化。
　　舉例：

　　手機發(fā)起呼叫后，系統(tǒng)分配SDCCH信道，上下行信號都在-70dBm左右。在分配TCH時，由于本小區(qū)TCH擁塞，網(wǎng)絡(luò)給手機發(fā)切換命令讓手機切換另一小區(qū)的TRX上，信號強度為變?yōu)?95dBm。掛機后手機處于IDLE狀態(tài)，接收原小區(qū)的BCCH信號，手機接收信號強度又再次上升。

　　【解決方案】

　　在話務(wù)擁塞區(qū)擴容，解決擁塞。
•TCH和BCCH不在一個TRX上

指配的TCH和BCCH可能不在一個TRX上，TCH載頻允許功率控制。因此可能會導(dǎo)致通話時的電平與空閑時有差異。
•呼叫時SDCCH指配的頻點與主BCCH頻點不一致

如果小區(qū)的SDCCH數(shù)量較多，SDCCH配置在非BCCH載頻上。呼叫時如果指配SDCCH在非BCCH載頻上，SDCCH可以做功控。這時可能造成的信號強度變化。這是一種正�，F(xiàn)象。
　　2.3 通話過程中的信號波動
•通話過程中的小區(qū)切換

小區(qū)切換是維持移動臺從一個小區(qū)移動到另一個小區(qū)時通話能繼續(xù)進行，以滿足網(wǎng)絡(luò)管理的需要。觸發(fā)切換的原因是很多的，若切換的目標小區(qū)很遠，就有可能造成信號波動。
•通話過程中的干擾

通話過程中的干擾往往表現(xiàn)為上下行的電平比較高，但信號質(zhì)量卻很差，直接后果是導(dǎo)致質(zhì)量（高BER）觸發(fā)的切換。若切換的目標小區(qū)信號和原小區(qū)信號強度差異比較大，就會造成信號波動。當TRX話音質(zhì)量很差時，如果已經(jīng)排除了硬件故障，就說明它所采樣的頻點有干擾，設(shè)法排除干擾。
•通話過程中的參數(shù)設(shè)置不當

可能造成通話過程中信號波動的參數(shù)有：上行功控門限，跳頻相關(guān)參數(shù)等。

舉例：

上行功控門限值設(shè)置太低，在上行有干擾的情況下，接收質(zhì)量低，從而導(dǎo)致救援性質(zhì)量切換，若切換的目標小區(qū)信號和原小區(qū)信號強度差異比較大，就會造成信號波動。

當該網(wǎng)絡(luò)采用跳頻方式時，HSN和MAIO表征業(yè)務(wù)信道。頻率復(fù)用簇范圍以內(nèi)的不同信道HSN和MAIO設(shè)成一樣時，會導(dǎo)致小區(qū)內(nèi)或跳頻組相同的小區(qū)間的干擾較大，從而導(dǎo)致救援性質(zhì)量切換，若切換的目標小區(qū)信號和原小區(qū)信號強度差異比較大，就會造成信號波動。
•通話過程中的網(wǎng)絡(luò)故障

網(wǎng)絡(luò)故障指硬件問題，如上行接收機壞了，傳輸斷等。網(wǎng)絡(luò)故障會導(dǎo)致掉話。

3．信號波動案例

　　3.1 漏作鄰區(qū)關(guān)系和13M時鐘失鎖造成信號波動案例

　　【問題描述】

　　局方投訴某酒樓存在信號波動現(xiàn)象。

　　【問題定位與解決】

　　在酒店二樓包廂里開始測試，的確發(fā)現(xiàn)手機主BCCH（供電34號頻點）信號比較弱，電平為－90dBm左右。由于有一個SAGEM剛剛開機，發(fā)現(xiàn)主BCCH卻是衛(wèi)校45號頻點，其信號很強，達到－50dBm左右。經(jīng)過核實，從34號頻點的覆蓋區(qū)來到了45號頻點覆蓋區(qū)，由于34號頻點和45號頻點沒有做鄰區(qū)關(guān)系，導(dǎo)致手機沒有發(fā)生小區(qū)重選。經(jīng)過聯(lián)系現(xiàn)場機房的公司網(wǎng)優(yōu)人員，修改其數(shù)據(jù)，增加兩者的鄰區(qū)關(guān)系，手機在主BCCH為34號頻點時，可以看到鄰區(qū)45號頻點，但解不出45號頻點的RM，C1，C2。因此即使45號頻點很強，手機也還是沒能發(fā)生小區(qū)重選。懷疑兩者的時鐘頻率相差太大。決定去機房查看時鐘告警，沒有想到真的看到45號頻點以前就開始出現(xiàn)13M時鐘告警，但同時也有恢復(fù)告警。連續(xù)至今，每天1－2次。手工調(diào)整DAC值，還是沒有能使45號頻點的基站TMU13M時鐘調(diào)整過來。調(diào)整的參照時看BAM－WAH的消息字（好的為12－01，壞的為11－01）。次日早上把基站TMU單板更換。結(jié)果第二天，新板13M時鐘仍然失鎖，懷疑傳輸有故障。經(jīng)了解，此基站為新基站，傳輸可能有故障。傳輸采用微波中繼。

　　3.2異常切換造成的信號波動案例

　　【問題描述】

　　在某小區(qū)（小區(qū)1）的地點內(nèi)，手機在空閑狀態(tài)時接收電平指示為滿格，通話過程中突然聽不到對方講話，觀察手機電平指示變?yōu)?格或0格，易掉話或過幾秒后下行話音質(zhì)量又能回到正常。

　　【問題分析與解決】

　　現(xiàn)場排查問題時發(fā)現(xiàn)，該小區(qū)（小區(qū)1）的上行功控門限值為-90dBm。由于上行功控的作用，原小區(qū)的BTS接收到了以該門限為控制目標的上行信號，但接收質(zhì)量Rxquailty較差，于是命令手機切換至某鄰小區(qū)（小區(qū)2）。而小區(qū)2的天線不是正對該有問題地點，加上距離遠，因而下行電平較低，通信質(zhì)量較差。手機在切換后的指示電平是新小區(qū)的下行電平，手機的電平指示下降為1或0格。手機通過測量報告將服務(wù)小區(qū)（小區(qū)2）的下行信號強度及質(zhì)量及鄰小區(qū)（包含小區(qū)1）的下行電平報告給BSS，BSS發(fā)現(xiàn)手機上報當前小區(qū)的下行信號強度低而原服務(wù)小區(qū)的信號強度高，于是判斷將信道切換到小區(qū)1更合適，向手機下達切換回小區(qū)1的命令。切換回原小區(qū)后，下行電平變高，下行語音質(zhì)量正常，電平顯示提高（由于TCH上有功率控制，下行電平不一定和BCCH相同，所以不一定是滿格）。由于小區(qū)1的條件沒有發(fā)生變化，BSS將回將手機切換到小區(qū)2。在反復(fù)切換過程中，極易發(fā)生掉話。當時將上行功控門限值由原來的-90dBm改為-80dBm，在原問題地點不再出現(xiàn)異常切換及掉話來來的波動現(xiàn)象。

　　【結(jié)論】

　　該案例中實際的根本原因可能不是參數(shù)的設(shè)置，在上行電平為-90dBm時小區(qū)1的通信質(zhì)量差是根本原因。該問題的原因可能是干擾（同頻干擾等），也不排除小區(qū)1的TRX性能問題。