TBF掉线率优化研究.docx

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TBF掉线率优化研究

【摘要】本文针对华为设备，进行集中介绍了TBF掉线率计算公式、TBF各类释放的统计点以及信令流程，总结了TBF掉线率的影响因素和相应的分析优化思路，并提供了部分案例供读者参考。

【正文】

1项目说明部分

1.1项目背景、预期解决问题

与TCH掉话率用以衡量语音业务保持能力相对应，TBF掉线率是衡量数据业务保持能力的一项网络指标，并且直接影响用户的感知度。

由于GSM数据业务的应用特点，下行业务量远大于上行业务量，上行TBF建立后会很快释放，其持续时间较短，其掉线率一般较低，参考意义较小，下行TBF则会保持较长时间，下行TBF掉线率更能反映数据业务的保持性能。

下行TBF掉线就是用户在进行数据业务时，下行TBF的异常中断释放行为。

下行TBF掉线次数多，用户会感觉到下载数据断断续续，阅读网页经常提示打开页面失败等异常情况，严重影响用户的数据业务使用体验。

针对华为设备，本文对TBF释放的统计点与信令流程进行集中介绍，提高TBF掉线率指标，并总结TBF影响因素、优化思路，提供了部分案例供读者参考。

1.2项目解决方案

1.2.1华为TBF掉线率统计公式

BSC中下行TBF掉话率的统计定义如下：

下行TBF掉线率=下行GPRS（含EDGE）TBF异常中断次数/下行GPRS（含EDGE）TBF建立成功次数

关于下行TBF异常中断次数，2011年4月之前，华为BSC使用的是“N3105溢出导致下行TBF释放次数”，包括GPRS和EDGE两部分的统计项。

2011年4月份后，下行TBF异常中断次数改为[“SUSPEND导致下行TBF异常释放次数”+“FLUSH导致下行TBF异常释放次数”+“无信道资源导致下行TBF异常释放次数”+“下行传输中断次数”]，这些子项目也各自包含GPRS和EDGE两部分的统计项。

下节将结合信令流程对TBF正常释放流程，以及“N3105溢出导致下行TBF释放流程”、“SUSPEND导致下行TBF异常释放流程”、“FLUSH导致下行TBF异常释放流程”、“无信道资源导致下行TBF异常释放流程”进行介绍。

1.2.2下行TBF释放流程介绍

TBF释放包括正常释放和异常释放，异常释放则包括N3105溢出、FLUSH、SUSPEND导致的TBF异常释放和无信道资源等其他原因导致的TBF异常释放。

本节结合信令流程介绍这些TBF释放过程。

1、下行TBF正常释放流程

GSM协议0460中，规定了对于下行TBF的正常释放规范。

图1.确认模式的下行TBF释放图2.非确认模式的下行TBF释放

RLC确认模式下的下行TBF正常释放流程如下图1所表述，下行TBF建立后，网络侧给MS下发数据块，网络发送数据正常完成，在发送最后一块RLC/MAC时，会在该块的控制消息头里设置FBI=1，并设置RRBP为一个有效值，同时启动T3191，在T3191超时前，网络侧会不停重发FBI=1的数据块。

MS收到FBI=1的数据块后，将给网络回复PACKET_DL_ACK/NACK消息，网络侧收到该消息后，将停止T3191定时器。

如果在PACKET_DL_ACK/NACK消息中，MS指示存在数据块没有收到（FAI=0），则网络侧将重新组织相应的RLC/MAC数据块，继续下行数据传输；如果MS指示无需重传任何数据（FAI=1）,则网络侧停止T3191定时器，启动T3191定时器，待其超时后释放下行TBF。

非确认模式下的下行TBF释放流程和确认模式的下行释放流程十分类似，主要区别在于MS侧不对下行数据块进行确认，当收到FBI=1的下行数据块后，将给网络侧回PACKET_CONTRAL_ACKNOWLEDGEMENT消息，网络侧收到该消息后，停止T3191定时器，启动T3191定时器，待其超时后释放下行TBF。

2、N3105溢出导致下行TBF异常释放流程

在下行TBF传输过程中，BSC会周期性地附带RRBP标志的数据块，用以预留块资源让MS回应PACKETDOWNLINKACK/NACK消息，确认下行数据的接收情况。

在一定时间内，如果BSC在指定的预留块上收到了该MS响应的PACKETDOWNLINKACK/NACK消息时，计数器N3105会复位；否则，计数器N3105就会加一，并且BSC会重发附带RRBP标志的数据块。

如果计数器N3105溢出，BSC强制发起下行TBF释放流程。

图3.N3105溢出导致下行TBF异常释放

N3105溢出导致的下行TBF异常释放是TBF掉线的主要部分，在2011年4月份前的省管统计中，就是使用该项指标作为下行TBF掉线率的分子。

由于该指标与设备关联性较大，使用通过它计算TBF掉线率进行衡量无线数据业务质量指标，存在一些争议，2011年4月后，华为设备下行TBF掉线次数不再使用该项指标计算TBF掉线率。

如果该项指标过高，需要从覆盖、干扰、小区重选及时性、设备健康情况、传输质量等方面来综合考察定位问题。

3、SUSPEND导致下行TBF释放流程

当一个B类MS发起电路业务请求的时候，不管这个MS在何种状态，BSC都会中断这个MS的所有分组数据业务。

当MS处于传输态并且存在下行TBF时，MS会通过发送SUSPEND消息发起挂起流程，中断分组数据业务，相应地，BSC会释放该下行TBF作为回应，并统计SUSPEND异常释放次数。

SUSPEND导致下行TBF释放的过程如图3所示。

图4.SUSPEND导致下行TBF释放

SUSPEND导致的下行TBF释放次数较高，除了要调查B类手机使用比例情况外，还应对最差小区进行分析，检查是否存在频繁的位置更新导致的SUSPEND。

如果发现小区覆盖LAC边界，需要结合DT测试分析，调整小区覆盖及小区参数，减少边界区域分组业务由于位置更新引起的此类下行TBF异常释放。

4、FLUSH导致下行TBF释放流程

当MS重选入一个新的小区时，SGSN会发起小区更新流程，并发送FLUSHLLPDU来通知BSC。

相应地，不管这个MS在何种状态中，BSC会中断这个MS在原有小区中的所有分组业务。

BSC接收FLUSHLLPDU，释放下行TBF的过程如图4所示。

图5.FLUSH导致下行TBF释放

FLUSH导致的下行TBF释放较多，说明该小区下的用户在使用数据业务时，经常发生小区重选。

针对FLUSH导致的下行TBF释放较多的小区，需要考察该小区的信号覆盖情况，排查小区过覆盖、弱覆盖情况，通过调整天馈或者小区参数，减少此类频繁小区重选情况的发生几率。

5、无信道资源导致的下行TBF异常释放流程

手机进行数据业务时，使用的数据业务信道故障，由于当前的下行TBF无下行信道资源，BSC将发起下行TBF释放流程。

这种原因导致的TBF掉线次数较高，可能原因是信道频繁故障，或者存在人工操作闭塞信道，需要配合设备告警进一步定位。

图6.无信道资源导致下行TBF释放

6、其他原因导致下行TBF释放流程

除了上述原因导致下行TBF被中断外，其他原因还包括传输中断、硬件及工程质量等其他原因。

需要根据实际情况各自原因具体分析，例如针对信道被抢占导致的TBF掉线，可以进行均衡话务，或者给小区扩容载频资源；针传输故障导致的TBF掉线，则需要检查出传输设备及GSM设备的传输接口模块的健康状况。

1.3TBF掉线优化

a）主要TBF掉线原因分析

无线GSM网络的TBF掉线率原因归根到底离不开信号覆盖、信号干扰、数据业务移动性接续（小区重选）这三大因素。

当然除了这三大要素，还有拥塞、硬件、传输及工程质量等其他影响因素。

下面针对这些因素，分析其对TBF掉线率的影响，给出优化思路和解决措施。

b）覆盖原因导致的TBF掉线

Ø主要原因分析

不连续覆盖（盲区）、室内覆盖差、越区覆盖（孤岛）、覆盖过小。

Ø分析思路

借助话统找出TBF掉线率大的小区，结合语音业务相关掉话和切换的话统，并结合DT/CQT测试观察信号电平大小，小区重选是否正常，是否及时，是否越区导致孤岛效应，进而导致TBF掉线等。

Ø解决措施

A.查找覆盖不足的地区，可增加基站来形成连续覆盖，或是通过别的手段来提高信号的覆盖，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。

B.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。

对于写字楼、宾馆等一些主要公共场所增强室内覆盖，重点场所还可考虑应用室内分布系统。

C.对于越区覆盖小区漏作邻区关系的小区，补全邻区，减少不合适的小区重选而造成的TBF掉线。

还可以通过控制该基站的下倾角，减小CRH数值，来消除过远的越区覆盖。

D.排除硬件故障。

进行路测，是否由于硬件故障，覆盖范围过小。

例如，如果路测发现PDCH信道的C值与小区的BCCH信道的信号强度差异过大，则PDCH信道对应的载波可能存在硬件故障，或者存在天馈接反等工程问题，很容易导致TBF掉线。

c）干扰原因导致的TBF掉线

Ø原因分析

A、干扰分为两方面：

一方面是系统内干扰，如同频、邻频干扰；另一方面是系统外干扰，这种干扰主要是来自于直放站，此外其他一些科研设备也会造成干扰。

Ø判断方法

A、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：

B、借助CS语音业务话统分析，找出可能受到干扰的地方。

例如结合话统观察上行干扰带测量、接收电平/质量性能测量等，找出存在干扰的小区。

注意，对于全是PDCH信道的载波，为了借助语音业务指标分析问题，需要在该载频上设置至少1个TCH信道。

C、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，但下载速率和BEP指标很差的地方。

还可进行锁频测试，观察是否在某个频点上受到干扰。

D、检查频率规划，是否存在规划不当的地方，导致同邻频干扰，并进行调整，降低系统内干扰。

E、排除设备方面的原因造成的干扰。

F、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。

Ø解决措施

A、针对网外和网内干扰采取不同的措施。

网外的非法干扰通过无委来解决，网内干扰通过调整网络来解决。

B、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。

C、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。

因为由于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。

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）。

d）小区拥塞原因导致的TBF掉线

Ø原因分析

小区的拥塞对TBF掉线的影响体现在两个方面：

A.服务小区话务拥塞，CS业务抢占动态PDCH信道，直接导致以该信道作为控制信道的下行GPRS/EDGETBF也随之被释放。

B.邻区话务拥塞，手机从服务小区重选到该目标邻区时，容易发生因资源不足导致的上行/下行TBF建立失败，小区重选失败或者不及时,导致服务小区的TBF掉线。

Ø分析思路

通过话统指标的分析是否存在上行/下行TBF拥塞率高、动态PDCH信道被频繁抢占、下行TBF掉线率高的小区，对这些小区通过扩容、均衡话务等手段，降低话务拥塞情况，提升数据业务的接入性能，减少动态PDCH信道被抢占频率，进而改善TBF掉线率。

Ø解决措施

对于那些由于话务量不均衡，影响TBF建立成功率、TBF掉线率的小区，解决的办法是进行话务量的调整。

如通过调整天线下倾角、方位角等工程参数，控制小区的覆盖范围，或通过网络参数，如通过CRO、RX_MIN、PT、CRH等参数引导MS驻留在其它较空闲的小区，通过层级优先级的设置引导语音业务切换到空闲小区，或者直接通过载频扩容来解决。

e）小区重选原因导致的TBF掉线

Ø原因分析

数据业务依靠小区重选来保持数据业务的移动性和持续性，小区重选失败、或者不及时，手机无法像语音业务一般返回原信道继续获得服务，原服务小区的TBF只能掉线。

参数不合理、邻区不全、邻区中有同BCCH同BSIC的小区存在、邻区话务拥塞都可能会导致TBF掉线。

Ø分析思路

小区重选由手机自动执行，无法通过话统分析小区重选具体性能指标，因此，需要转换思路，转而考察数据业务的接入性能，即考察上下行TBF建立成功率，以及邻区配置是否有遗漏，分组数据业务覆盖是否过覆盖。

Ø解决措施

A.通过邻区电平测量报告，检查邻区是否配置齐全，对邻区不全的小区补全漏配邻区。

B.对其他指标都正常，但TBF掉线率较高的小区，通过路测，检查是否存在过覆盖情况，通过调整CRH，或者调整天线，控制其覆盖。

C.通过优化频点规划、均衡话务、降低拥塞，提升TBF建立成功率，从而保证小区重选的成功率，减少TBF掉线率。

f）其它原因导致的TBF掉线

Ø原因分析

天馈原因，主要是塔放、功放、天馈，导致上下行不平衡，造成TBF掉线；传输故障，Abis接口、Pb接口链路、Gb接口链路因传输质量不好，传输链路不稳定也会造成TBF掉线；硬件故障，如载频故障导致的TBF掉线；无线参数设置不合理（如：

N3105过小等）。

Ø判断方法

A、通过告警来判断是否存在硬件问题（如，Abis接口PCM失步告警、TRX板告警等）。

B、通过话统判断问题，例如通过TCH性能测量、上下行平衡性能测量、掉话性能测量、功率控制性能测量、TBF掉线率测量、TBF建立成功率测量等，并结合干扰带分析判断问题。

C、工程质量检查，结合话统和路测分析，有针对性地对相关工程质量检查，包括方位角异常、天馈线驻波比超标、覆盖电平强度、天馈连接、传输接地质量等。

D、通过DT路测来判断问题，例如路测时可注意服务小区的BCCH频点是否与规划的相一致，即小区的发射天线是否安装正确，各载频的信号强度是否一致。

E、无线参数的设置，例如N3105设置过小、MS最小接收信号等级过低等。

Ø解决措施

A、工程方面，处理各BTS硬件问题（如TRX更换），天馈系统问题（如合路器更换、天馈线更换等），Abis接口、Pb接口、Gb接口链路的处理（如2M接口松动、接地检查等）。

B、参数设置方面，结合话统和路测来重新设置无线参数值。

1.4TBF掉线优化案例

a）覆盖原因导致的TBF掉线优化

案例：

宁化曹坊三黄优化

通过查看宁化曹坊三黄-1小区的载频级指标正常，再检查发现TA平均在10左右，覆盖较远，平均覆盖电平在边缘地区较弱，同时该站处于边界地区，容易发生掉话。

日期

时间

小区名

载频

3-5级干扰带

上下平衡等级10-11比例

上下行平衡等级1的比例

0-2级下行比例

0-2级上行比例

2011-7-11

08:

00:

宁化曹坊三黄-1

载频索引号=374

0.00%

#VALUE!

#DIV/0!

2011-7-11

09:

00:

宁化曹坊三黄-1

载频索引号=374

0.00%

96.666

97.95%

93.95%

2011-7-11

10:

00:

宁化曹坊三黄-1

载频索引号=374

0.00%

#VALUE!

#DIV/0!

2011-7-11

08:

00:

宁化曹坊三黄-1

载频索引号=405

0.00%

0.09

11.372

96.65%

98.49%

2011-7-11

09:

00:

宁化曹坊三黄-1

载频索引号=405

0.00%

0.072

15.931

95.45%

98.33%

2011-7-11

10:

00:

宁化曹坊三黄-1

载频索引号=405

0.00%

0.001

13.6

97.97%

98.55%

2011-7-11

08:

00:

宁化曹坊三黄-1

载频索引号=7

0.00%

4.553

100.00%

95.27%

2011-7-11

09:

00:

宁化曹坊三黄-1

载频索引号=7

0.00%

0.247

8.59

99.97%

99.89%

2011-7-11

10:

00:

宁化曹坊三黄-1

载频索引号=7

0.00%

20.204

99.13%

98.41%

2011-7-11

08:

00:

宁化曹坊三黄-1

载频索引号=8

0.00%

0.098

8.237

97.85%

98.36%

2011-7-11

09:

00:

宁化曹坊三黄-1

载频索引号=8

0.05%

0.344

6.424

97.30%

98.29%

2011-7-11

10:

00:

宁化曹坊三黄-1

载频索引号=8

0.00%

0.545

8.336

97.79%

97.59%

表1：

宁化曹坊三黄-1载频干扰和上下行平衡值良好

优化操作：

通过修改CRO（0->2）、PT（0->31）和RACH最小接入电平（-109dbm->-105dbm），缩小其覆盖范围，限制过弱信号接入，调整后TBF掉线率从9%左右下降到2%左右。

日期

时间

小区名

下行GPRSTBF异常释放次数

下行EGPRSTBF异常释放次数

A9102:

下行GPRSTBF建立成功次数

A9302:

下行EGPRSTBF建立成功次数

TBF掉线率

2011-7-10

18:

00:

宁化曹坊三黄-1

801

224

6224

3727

10.30%

2011-7-10

19:

00:

宁化曹坊三黄-1

908

308

8002

5134

9.26%

2011-7-10

20:

00:

宁化曹坊三黄-1

897

412

9792

7197

7.70%

2011-7-11

18:

00:

宁化曹坊三黄-1

139

4571

3446

2.32%

2011-7-11

19:

00:

宁化曹坊三黄-1

194

6281

4751

2.27%

2011-7-11

20:

00:

宁化曹坊三黄-1

100

7140

4663

1.19%

表2：

宁化曹坊三黄-1TBF掉线率改善

图7：

宁化曹坊三黄-1TBF掉线率改善

b）干扰原因导致的TBF掉线优化

案例：

明溪坪埠建新路-2小区PDCH掉线优化

经分析指标发现，明溪坪埠建新路-2的627号载频、628号载频、629载频与周边小区存在同邻频干扰，且路测中发现该小区空闲状态信号覆盖太远，导致该载频PDCH占上后容易产生掉话，从而使该小区TBF掉线率高。

频点优化方面，通过检查频点数据，发现627号载频频点4与邻小区明溪坪埠-2小区3号载频频点5存在邻频干扰，将627号载频频点4改为16；628号载频频频点12和629号载频频频点14，与邻小区明溪东大路-1小区13号频点存在邻频干扰，将区明溪东大路-1小区13号频点更换为64。

覆盖优化方面，由于明溪坪埠建新路-2信号主覆盖城关边界山区，话务吸收范围较广，导致小区边界用户电平较弱，手机上网容易掉线。

调整如下：

明溪坪埠建新路-2小区参数最小接入电平：

由8修改为12，CRO由0调整为1PT由0修改为31，以缩小小区业务吸收范围。

调整后观察小区指标，干扰带下降，TBF掉线率也随之改善。

日期

时间

小区名

3-5级干扰带

上下平衡等级10-11比例

上下行平衡等级1的比例

0-2级下行比例

0-2级上行比例

2011-7-11

08:

00:

明溪坪埠建新路-2，载频索引号=627

9.56%

0.85%

10.93%

99.28%

99.33%

2011-7-11

09:

00:

明溪坪埠建新路-2，载频索引号=627

13.25%

1.17%

9.09%

98.76%

99.40%

2011-7-11

10:

00:

明溪坪埠建新路-2，载频索引号=627

24.65%

0.29%

13.79%

98.50%

98.92%

2011-7-11

18:

00:

明溪坪埠建新路-2，载频索引号=627

25.92%

0.65%

11.26%

99.04%

99.11%

2011-7-11

19:

00:

明溪坪埠建新路-2，载频索引号=627

28.20%

0.73%

11.67%

99.15%

98.69%

2011-7-11

20:

00:

明溪坪埠建新路-2，载频索引号=627

21.52%

0.50%

9.27%

99.17%

98.76%

2011-7-16

08:

00:

明溪坪埠建新路-2,载频索引号=627

6.93%

0.37%

13.18%

99.47%

99.81%

2011-7-16

09:

00:

明溪坪埠建新路-2,载频索引号=627

6.16%

0.23%

11.77%

97.19%

99.99%

2011-7-16

10:

00:

明溪坪埠建新路-2,载频索引号=627

1.46%

1.06%

11.73%

99.72%

99.98%

2011-7-16

18:

00:

明溪坪埠建新路-2,载频索引号=627

5.98%

0.55%

16.65%

99.44%

99.69%

2011-7-16

19:

00:

明溪坪埠建新路-2,载频索引号=627

12.24%

0.22%

24.84%

99.94%

99.96%

2011-7-16

20:

00:

明溪坪埠建新路-2,载频索引号=627

5.08%

0.14%

17.73%

99.45%

99.16%

2011-7-11

08:

00:

明溪坪埠建新路-2，载频索引号=628

18.18%

1.53%

11.24%

98.98%

98.36%

2011-7-11

09:

00:

明溪坪埠建新路-2，载频索引号=628

32.89%

1.82%

9.26%

99.05%

97.70%

2011-7-11

10:

00:

明溪坪埠建新路-2，载频索引号=628

41.38%

0.92%

8.43%

98.59%

98.15%

2011-7-11

18:

00:

明溪坪埠建新路-2，载频索引号=628

38.36%

2.44%

11.16%

98.54%

96.91%

2011-7-11

19:

00:

明溪坪埠建新路-2，载频索引号=628

49.67%

1.58%

8.46%

98.06%

96.64%

2011-7-11

20:

00:

明溪坪埠建新路-2，载频索引号=628

40.49%

4.13%

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