CDMA網(wǎng)絡(luò)掉話原因分析和解決

摘要　解決CDMA掉話問題是網(wǎng)絡(luò)化的重點，通過網(wǎng)絡(luò)掉話現(xiàn)象的原因分析，找出且實可行的排除掉話的方法，以便提高移動通信質(zhì)量。

1、前言

掉話是考察和評價一個網(wǎng)絡(luò)好壞的重要指標(biāo)，掉話的高低在一定程度上體現(xiàn)了移動網(wǎng)通信質(zhì)量的優(yōu)劣，而用戶對掉話質(zhì)量問題非常敏感，迫切希望盡早杜絕，從而不斷提高移動通信質(zhì)量，滿足用戶需要。下面以CDMA系統(tǒng)為例，介紹幾種掉話的原因和解決辦法。

2、前向鏈路干擾掉話

2.1　掉話現(xiàn)象

接收功率RX保持正常，而導(dǎo)頻強度Ec/Io在不斷降低，F(xiàn)FER增大，但是，TX-GAIN-ADJ的幅度保持恒定。

2.2　掉話機制

Ec/Io低于-15dB以后，前向鏈路的質(zhì)量嚴(yán)重下降，它連續(xù)收到12個壞幀（由N2m計數(shù)器決定），移動臺關(guān)閉發(fā)射機并啟動T5m計時器。此時，反向鏈路功率控制比特被忽略。如果T5m超時，使MS掉話。之后，重新搜索強導(dǎo)頻。一般情況下，重新初始化到新的導(dǎo)頻上。

如果前向鏈路的質(zhì)量嚴(yán)重下降時間較短，T5m沒有超時，MS收到N3m個（一般2個）好幀，導(dǎo)頻Ec/Io恢復(fù)到-15dB以上，MS不會關(guān)閉發(fā)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(dāng)MS檢測到服務(wù)小區(qū)的Ec/Io恢復(fù)，基站卻認(rèn)為MS已經(jīng)掉話，就切斷了業(yè)務(wù)信道。在這種情況下，移動臺會在同一個導(dǎo)頻上重新初始化。

2.3　掉話原因及解決辦法

2.3.1 導(dǎo)頻變化，鄰區(qū)列表缺少扇區(qū)導(dǎo)頻。在候選導(dǎo)頻集中，大于T_ADD導(dǎo)頻長時間不能激活而掉話。MS掉話后重新初始化到新的導(dǎo)頻上。

判斷解決：在空閑狀態(tài)下，觀察源扇區(qū)的鄰區(qū)列表是否存在上述沒有切換成功的目標(biāo)導(dǎo)頻。如果沒有，說明缺少鄰區(qū)。在鄰區(qū)列表中加入有用導(dǎo)頻即可解決。

2.3.2 導(dǎo)頻變化，鄰區(qū)列表規(guī)劃不合理。有用導(dǎo)頻在候選導(dǎo)頻集中，長時間不能激活。此時激活集中存在二個以上導(dǎo)頻，由于前向干擾而掉話后，MS重新初始化。檢查空閑狀態(tài)下的鄰區(qū)列表，如果不是缺少鄰區(qū)，可能是鄰區(qū)列表設(shè)置不合理。因為移動臺的相鄰導(dǎo)頻集最多支持20個導(dǎo)頻，而在多路軟切換時，還會將鄰區(qū)關(guān)系列表合并。如果較強目標(biāo)導(dǎo)頻在鄰區(qū)列表中的位置靠后，就會有被頂出鄰區(qū)列表可能，使移動臺檢測不到。判斷解決：

（1）重新優(yōu)化鄰區(qū)列表，將切換比率較大的導(dǎo)頻，在鄰區(qū)列表中的位置前移。一般鄰區(qū)列表中長度不超過15，如果過大，會影響相鄰導(dǎo)頻集的搜索速度。

（2）合理設(shè)置NGHBR_MAX_AGE《相鄰導(dǎo)頻集最大存活期》參數(shù)。如果參數(shù)過大，從激活集和候選集中轉(zhuǎn)到相鄰集中的導(dǎo)頻過晚離開鄰區(qū)列表，新的強目標(biāo)導(dǎo)頻不能進(jìn)鄰集列表，如果設(shè)置太小（例如0），從激活集和候選集中轉(zhuǎn)到相鄰集中的導(dǎo)頻在更新鄰區(qū)列表時又很快被轉(zhuǎn)移到剩余集中，從而降低了導(dǎo)頻被搜到的可能。

PN加入鄰區(qū)列表的原則是：（1）互易：如果小區(qū)A在小區(qū)B鄰集列表中，那么小區(qū)B也在小區(qū)A的鄰集列表中；（2）鄰近：如果兩個小區(qū)相鄰，那么它們要在彼此的鄰集列表中；百分比重疊覆蓋：在扇區(qū)大于1%的覆蓋范圍內(nèi)檢測到PN的強度超過-10dB。在扇區(qū)大于3%的覆蓋范圍內(nèi)檢測到PN的強度超過-12dB。初始化鄰集列表可以由能預(yù)測路徑損耗和接收功率等參數(shù)的軟件工具來完成。

2.3.3 SRCH_WIN_N設(shè)置過大。在通話狀態(tài)下，候選集中導(dǎo)頻總是存在，該導(dǎo)頻的OFFSET與激活集中導(dǎo)頻相差一個PN間隔。雖然這與缺少鄰區(qū)相似，但干擾程度小，掉話幾率也小。

判斷解決：在保證基站硬件工作正常的情況下，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(shè)為3，那么兩個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(yīng)大于12（即±80Chips）。否則，潛在地增加了多徑信號PN檢測錯誤的可能性，該扇區(qū)可能出現(xiàn)大于本扇區(qū)PN一個PILOT_INC的PN一直停留在候選集中，不能切換到激活集而形成干擾信號。根據(jù)以上原則，適當(dāng)減小SRCH_WIN_N的設(shè)置。如果扇區(qū)覆蓋較大或越區(qū)覆蓋產(chǎn)生較大的延時，可能會出現(xiàn)搜索窗不夠?qū)挼默F(xiàn)象，那么，要通過天線調(diào)整或調(diào)整PN間隔來解決。

2.3.4 SRCH-WIN-N設(shè)置過小。在通話狀態(tài)下，導(dǎo)頻接收機接收的PN較強，但是，手機檢測到的導(dǎo)頻一直處于相鄰導(dǎo)頻集電，Ec/Io較小，F(xiàn)FER升高，持續(xù)一段時間后，導(dǎo)頻丟失而掉話。

判斷解決：掉話后，一般重新同步到原來的導(dǎo)頻上。通過直接觀察導(dǎo)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(shù)）或者時延計算，判定其差值是否大于SRCH_WIN_N的參數(shù)設(shè)置。如果屬實，表明SRCH_WIN_N小，有用的導(dǎo)頻多徑信號不能落入搜索窗中；如果時延差小于SRCH_WIN_N的參數(shù)設(shè)置，則應(yīng)該檢測基站硬件，查找原因。觀察事件發(fā)生地點是否需要上述沒有檢測到的強導(dǎo)頻覆蓋。如果需要，則通過時延計算，合理增大相鄰搜索窗口。如果是越區(qū)覆蓋，則調(diào)整扇區(qū)天線，減小覆蓋范圍。

2.3.5 SRCH-WIN-A設(shè)置過小。在通話狀態(tài)下，導(dǎo)頻接收機接收的PN較強，但是，手機檢測到導(dǎo)頻卻很弱，合成Ec/Io逐漸變差，F(xiàn)FER升高，持續(xù)一段時間后，導(dǎo)頻丟失而掉話。

判斷解決：在山區(qū)或是丘陵地帶，由于反射導(dǎo)致很多多徑信號出現(xiàn)較大延時，由于SRCH_WIN_A設(shè)置過小，有用多徑信號落到搜索窗以外，MS成功解調(diào)的信號較少，不能解調(diào)的有用信號對系統(tǒng)是一種強干擾。通過對多徑信號時延差的計算，合理增大SRCH_WIN_A。

2.3.6 導(dǎo)頻污染。當(dāng)MS處于空閑狀態(tài)時，切換較為頻繁。在通話狀態(tài)下，激活集中有四個以上的導(dǎo)頻信號，而且強度基本相當(dāng)，單個導(dǎo)頻Ec/Io較好，但是，合成Ec/Io較差，F(xiàn)ER逐漸升高，導(dǎo)致掉話。

判斷解決：在CDMA系統(tǒng)中，MS的RAKE接收機一般只能處理三路信號，當(dāng)激活集中的導(dǎo)頻多于三路時，RAKE接收機將選取三路合并，剩余的導(dǎo)頻不能被解調(diào)，使FER升高。掉話大多是由于此時的切換引起，移動臺在該區(qū)域中移動時，大于T_ADD的導(dǎo)頻較多，相互變化快，頻繁切換，從而增大了掉話的幾率。增強導(dǎo)頻污染區(qū)域的1～2路導(dǎo)頻信號，形成主用導(dǎo)頻，改善Ec/Io。增加基站或直放站，增強該區(qū)域覆蓋調(diào)整天線的方位角和傾角、更換天線類型；調(diào)整基站發(fā)射功率，一般增加1～2個主要導(dǎo)頻功率，但不降低功率，否則可能影響覆蓋。

2.3.7 外部干擾掉話。在通話狀態(tài)下，F(xiàn)FER升高，掉話后，進(jìn)入長時間的搜索模式（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癥狀。檢測前向頻譜，找出干擾源并消除，保證頻譜可用于CDMA系統(tǒng)。

3、鏈路不平衡，反向鏈路增益不夠而掉話

3.1　掉話現(xiàn)象

MS在接入系統(tǒng)時較難，甚至失敗。在接入階段，MS的RX較好，Ec/Io正常，TX Power和TX GAIN-ADJ高，嚴(yán)重情況下，會丟失信號。接通后，RX和Ec/Io正常，TX-GAIN-ADJ非常高，F(xiàn)ER變差，信號丟失，掉話。

3.2　掉話機制

這種情況下，雖然導(dǎo)頻Ec/Io正常而且RX很好，然而MS的發(fā)射功率卻達(dá)到最大值，來努力滿足反向鏈路的需求。經(jīng)過一段時間（3～5s）之后，基站檢測到MS的反向信道信號很弱，放棄了反向信道。同時切斷前向信道，此時移動臺的前向業(yè)務(wù)FER變得極高，很快會關(guān)閉發(fā)射機，這樣就觸發(fā)了MS的掉話機制，導(dǎo)致掉話。

3.3　掉話原因及解決辦法

主要是反向鏈路外部干擾。底部噪聲較大，反向功率受限。

常見的干擾為：

（1）劣質(zhì)的有線電視增補器，很容易自激而干擾CDMA；

（2）280M的尋呼發(fā)射機4倍頻后與CDMA頻段相當(dāng)。可能產(chǎn)生干擾；427M的尋呼鏈路發(fā)射機2倍頻后，也可能干擾CDMA。

（3）直放站增加了網(wǎng)絡(luò)底噪。如果直放站增益設(shè)置不好，在直放站覆蓋邊界區(qū)域，上下行鏈路會存在增益差，很容易出現(xiàn)上行功率不夠的鏈路不平衡現(xiàn)象，電話很難打通或接通后掉話。一般前向增益和反向增益差控制在10dB以內(nèi)。

（4）要高度重視CDMA直放站的自激。為了解決網(wǎng)絡(luò)深層覆蓋，增加了一些室內(nèi)小功率直放站，如果直放站出現(xiàn)問題，使上下行鏈路嚴(yán)重失調(diào)，有可能將周圍基站的底部噪聲全部抬高，出現(xiàn)通話困難甚至掉話現(xiàn)象。

4、導(dǎo)頻信號變差掉話

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(dǎo)頻的Ec/Io不斷降低出現(xiàn)掉話。由于導(dǎo)頻強度Ec/Io與移動臺的接收功率同時下降，并且移動臺的發(fā)射功率最大，說明前反向鏈路都不好。當(dāng)導(dǎo)頻強度低于15dB并持續(xù)TSm以上時，關(guān)閉發(fā)射機。此時反向閉環(huán)功控比特被忽略，TX-GAIN-ADJ的幅度保持平坦，在0-10dB的范圍就會掉話。如果主導(dǎo)頻信號強度在T5m內(nèi)恢復(fù)一到15dB以上，MS仍然掉話，則表明基站的掉話機制已經(jīng)關(guān)閉了前反向鏈路。增強網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力即可解決這樣的掉話。

5、業(yè)務(wù)信道發(fā)射功率受限造成的掉話

5.1　現(xiàn)象及定位

導(dǎo)頻的Ec/Io和RX都在允許的范圍之內(nèi)，TX-GAIN-ADJ的幅度基本保持不變，掉話后重新初始化到原來的導(dǎo)頻上。

由于導(dǎo)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(nèi)保持平坦，之后移動臺重新初始化。這表明前向業(yè)務(wù)信道能量不足，使移動臺不能成功解調(diào)而關(guān)閉了發(fā)射機。而移動臺在同一個導(dǎo)頻信道上初始化明確地表明掉話的原因是前向業(yè)務(wù)信道的信號太弱。

基站系統(tǒng)分配給前向業(yè)務(wù)信道的功率和反向信道最大Eb/No值都有一個范圍，如果這些參數(shù)設(shè)置不合理，前向信道功率就可能太小，不足以維持良好的通話質(zhì)量，使MS啟動T5m計數(shù)器最終掉話。在反向信道上也是如此，系統(tǒng)允許MS信號的Eb/No最大值過低會使MS發(fā)射功率過，不足以維持反向鏈路，使基站認(rèn)為反向鏈路太差而切斷信道(即使在導(dǎo)頻Ec/Io很好的情況下也可可能發(fā)生)。

5.2　解決方法

（1）增大前向業(yè)務(wù)信道最大發(fā)射功率，保證前向業(yè)務(wù)信道和導(dǎo)頻信道的覆蓋平衡，但這會增加鄰近小區(qū)的前向干擾，需要測試鄰近小區(qū)的前向覆蓋。

（2）基站設(shè)置的向向業(yè)務(wù)信道Eb/No目標(biāo)值是反向信道的一個限制，因此要控制外環(huán)功率，避免反向鏈路的發(fā)射功率不足。