GSM语音常见网络故障处理解析.docx
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GSM语音常见网络故障处理解析
GSM语音常见网络
故障处理
学生：
日期：
前言
一．GSM系统的特点
二．移动网络优化的基本流程
三．常见语音问题处理及其流程
3.1.常见问题处理步骤
3.2.定位步骤
3.3.几种常见语音问题处理
3.3.1杂音
3.3.1.1.杂音现象描述
3.3.1.2.原因分析
3.3.1.3.常见原因
3.3.2.单通与双不通
3.3.2.1.现象描述
3.3.2.2.原因分析
3.3.2.3.处理建议
3.3.2.4.常见原因
3.3.3.串话
3.3.3.1.现象描述
3.3.3.2.原因分析
3.3.3.3.建议：
类似单通双不通定位。
3.3.4.回声问题
3.3.4.1.问题现象
3.3.4.2.原因分析
3.3.4.3.操作建议
3.3.4.4.常见原因
3.3.5.话音断续问题
3.3.5.1.问题现象
3.3.5.3.操作建议
3.3.5.2.原因分析
四．后记
前言
随着现代经济的迅猛发展，在不断进步的无线通信网络中，有限的无线频率资源与无线增长的用户之间形成尖锐矛盾，怎样利用有限的频率资源，给用户提供最优的无线通信服务，成为无线通信刻不容缓要解决的问题。
同时，更多的关于无线通信方方面面的故障，如杂音、单筒/双不通、断续、回声等问题接踵而来，需要了解其现象表现、产生原因以及解决方法等等。
从而通过网络优化和故障处理，来更好地进行无线通话。
GSM是GlobalSystemForMobileCommunications的缩写，有欧洲电信标准组织ETSI制定的一个数字移动通讯标准，GSM是全球移动通讯系统的简称。
它的空中接口采用十分多址技术。
自90年代中期投入商用以来，全球超过100个国家采用。
GSM标准的设备占据当前全球移动通讯市场的70%以上。
GSM系统语言知识
GSM系统语言信号流程：
语言信号的传输路径
MS→无线链路（含天馈系统）→BTS→（E1线）→BTS_DDF→中继传输→BSC
BSC_DDF→（E1线）→32BIE→（HW线）→NET→OPT→（光纤）→FBI→CTN→E3M→（E1线或传输设备）→MSM→FTC→MSC
MSC部分（不出SM时，至NET结束）：
DT→（HW线）→NET→OPT→（光纤）→FBI→CTN
GSM系统中语音信号传输格式：
GSM系统中由TC板实现语音信号的格式变换:
从TC板以上（往MSC方向），语音信号为64Kbit/s的PCM编码格式；
自TC板以下（往BTS方向），语音信号为压缩的16Kbit/s速率的TRAU帧格式；
语音信号在16K链路上无法实现环回；如果发生了环回，则只能是在64K链路上。
（原因：
在64K链路上，语音信号上下行对称；但在16K链路上，上下行TRAU帧的格式是不同的。
）
本文主要讲述GSM系统的特点和在其运行工程中，如何更好的利用GSM系统并为其优化，以及优化的流程、方法等。
在系统运行时，会出现多种语音故障，文中详细提供了各种说明以及其表现特征、产生原因和处理方法等。
一．GSM系统的特点
1．频谱效率高
由于采用了高效调制器、信道编码、交织、均衡和语音编码技术等，使系统具有高的频谱效率。
2.容量大
由于每个信道传输宽带增加，是同频复用载比要求降低9Db,故GSM系统同频复用模式可以缩小到4/12或者3/9甚至更小；加上半速率话音编码的引入和自动话务分配以减小乐曲切换次数，是GSM系统的容量效率比TACS系统提高了3~5倍。
3.语音质量和无线传输质量无关
在900MHZ频带中，使用TDMA的全数字的工作方式。
由于数字传输技术的特点以及GSM规范中有关空中接口和语音编码的定义，在门限值以上时，话音质量总是与无线传输质量无关。
4.开放的接口
GSM标准所提供的开放型接口，不仅限于空中接口，而且包括网络之间以及网络中各设备实体之间，例如A接口。
5.安全性好
通过鉴权、加密和TMSI号码使用，达到安全目的。
健全用来证实用户的入网权利。
其实现方式是从网络向MS发出一个质疑信号，然后MS端的SIM按照其密钥K计算出一个签字响应SRES发回给鉴权中心，网络鉴权中心比较两个签字响应SRES，若一致则通过，若不一致，则取消。
6.可与ISDN、PSTN等网络互连
与其他网络的互连通常利用现有的标准，如ISUP或者TUP等。
7.在SIM卡基础上实现漫游
在国家网内和跨国界间的通信中，该系统能提供自动漫游。
漫游时移动通讯的重要特征，它使用用户可以从一个网络自动进入另一个网络。
对于GSM标准，他可以提供全球漫游，当然网络经营者之间的某些协议还是必须的，例如为了计费，可通过MOU协调。
在GSM系统中，漫游是SIM卡之别号以及被称为IMSI的国际移动用户识别的基础上实现的。
这意味着永固不必带着终端设备而只需要其SIM卡进入其他国家即可。
终端设备可以租借，仍可以达到用户号码不变，计费账号不变的目的。
8.能自动选择路由
对于一个移动用户发起一次呼叫的用户不需要知道移动用户的位置，因为呼叫被自动选择到合适的移动设备。
9.能做大灵活的在线提东有ISDN提供的业务，已与升级。
二．移动网络优化的基本流程
移动通信网络优化是通过对现已运行的网络进行话务数据分析、现场测试数据采集、参数分析、硬件检查等手段，找出影响网络质量的原因，并且通过参数修改、网络结构调整、设备配置的调整和采取抹去技术手段确保系统高质量的运行，使现有网络资源获得最佳效益，以最经济的投入获得最大的收益；是从用户对网络的满意程度出发，是保证充分利用现有的网络资源的基础上，采用种种措施，解决网络存在的局部缺陷，如解决由于网络质量问题引起的用户每一个投诉等，最后达到无线覆盖全面无缝隙，接通率高、通话持续、话音清晰且不失真，保证网络质量满足用户高速发展的要求，让用户感到真正满意。
其目标是扩充网络容量、增加覆盖范围、提供好的网络服务。
网络优化的基本流程：
无线通信网络优化大致上分为三个步骤：
数据采集、性能分析、优化方案的实施和测试。
网络优化是一项长期的持续性系统工程。
数据采集是手机网络设计目标和能够反映网络总体运行和工程情况的系统数据，通过各种测试手段更加有针对性的、进一步的进行对网络性能和质量的分析。
数据采集包括话务数据采集和路测数据采集两种。
话务数据采集包括：
网络接入性能数据、信道可用率、接通率、拥塞率、掉话率、话务量和转换成功率及话统报告图表等。
路测数据的采集主要指通过路测设备、定性、定量来定位出无线网络下行的覆盖转换、质量现状等。
通过两种数据采集方法，对收集到的数据有效分析，找出问题所在并制定合适的方案。
网络优化主要问题在于性能分析和问题定位。
性能也是网络问题，主要从干扰、掉话、话务均衡和转换四个方面来进行分析。
数据分析是指通过全面分析所采集的相关数据，发现网络存在的问题。
主要包括：
（1）对信令进行分析；
（2）对话务进行统计分析；（3）对路测数据进行分析。
优化方案的实施和测试：
在对无线网络中存在的故障分析完之后，网优工程师就可以采用不同的优化方案来进行调和优化了，主要包括覆盖优化、话务量优化、设备优化、干扰信号分析、硬件系统优化、无线参数优化、网络结构优化、领区优化以及容量优化等。
同时，在实施了这些优化方案之后必须对网络进行重新测试，重点对无线网络中的覆盖、掉话、接入、干扰、容等测试。
网络优化方案的实施与测试是一个不断反复循的过程，只有不断的循环继续，才能不断优化网络环境，是网络质量不断提高，保持最佳运行状态，给人们的生活提供最优质的方便和服务，从而进一步提高企业的经济效益。
总之，在信息化高速发展的今天，对通信网络的要求越来越高，那么成功主要取决于不断将网络质量完善。
所有努力完善无线通信网络对通信人而言已经义不容辞，只要在进行工作的时候持之以恒，无线通信才能发展的更加畅通无阻，用户的服务质量才能更好，最终的经济效益才会更好。
三．常见语音问题处理及其流程
随着网上规模和用户容量的增加，GSM系统也随之出现了各种各样的语音问题，如：
杂音、单通/双不通、断续、回声等问题，而我们需要了解其表现特征、发生原因以及问题处理等各方面的情况，进而使网络服务更加畅通流利。
3.1.常见问题处理步骤
对于MSC内部故障，可按以下步骤定位：
第一步：
确定故障是个别站点独有还是多个站点都有；
第二步：
如果是个别站点特有的故障，需对该站点下各载频进行拨测，进一步判断是某个时隙、某个频点还是该站点下普遍存在的问题；
第三步：
如果是多个站点的问题，结合数据配置查看这些站点的分布，看是共传输、共BIE、共BM、共SM还是共MSC；
a、如果是特定传输路径的问题，需检查相应的传输设备和连线、光纤等；
b、如果故障的站点是共32BIE的，则需检查BIE单板以及BIE到BNET之间的HW连线；
c、对于某一个BM下普遍存在的问题，应检查从BNET到CTN之间的单板以及连线；
d、如果是多个BM均存在故障，而这些BM对应于一个SM，如果出现故障的呼叫是本SM内的，需检查的路径包括BSC的CTN板到SM的NET板之间的所有单板以及连线；如果故障仅在本SM与其它SM呼叫时出现，需检查该SM的NET板到MSC的CTN板之间的单板和连线；
e、如果多个SM均存在通话故障，且通话均不出MSC，应检查这些SM的NET板到MSC的CTN板之间的单板以及连线。
注：
对于传输设备、单板、连线等的检查，不仅包括设备、单板以及连线本身，还包括单板所在的槽位、背板、连线的线头以及插头等。
3.2.定位步骤
使用两个测试手机，如果条件允许，可以将这两个测试手机开通呼叫保持（CallHold）和呼叫等待（CallWait）功能。
将两个手机都锁定频点到一个基站上，并记录下该基站的版本号。
在晚上开始拨测，并打开MSC的用户接口跟踪，跟踪A接口消息，当出现语音故障时，不要挂机，按顺序做如下操作：
第一步：
根据跟踪到的A接口消息，记录下主叫和被叫的CIC，根据测试手机上的显示记录对应的频点和信道时隙。
主要是记录CIC和对应的TRX的时隙，看是否集中在某块FTC和某个TRX上；
第二步：
如果测试手机开通了呼叫保持和呼叫等待的功能，则进行此步操作，否则进行后面的操作A和B通话，出现问题后，使用另一部手机C拨打听音有问题的手机（假设为A），A手机将新的呼叫接入，此时原来的呼叫被保持，由于A手机使用的资源在前后2次呼叫中完全没有变化，那么如果第二次通话中仍有问题，可以初步判定A手机侧可能有一定问题（可以用C再拨打B以确认）；反之，如果第二次呼叫问题消失，可以判定问题应该是出现在B手机一侧；
第三步：
在保持通话的情况下，倒换BSC的GCTN，如果故障仍然存在则继续后面的操作。
如果故障消失，则可能是GCTN的问题，再倒回看是否仍然存在原问题；
第四步：
根据A接口消息中记录的CIC查找BSC数管台的“中继电路表”，可以找到对应的BSC模块号。
倒换对应BSC模块的GNET，如果现象依旧，则进行后面的操作。
如果故障消失，则可能是BSC的GNET或者和主用GNET相连的HW线有问题。
将其倒回看故障是否仍然存在；
第五步：
找到拨测基站所属的BIE板，倒换该组BIE，如果现象依旧，则继续后面的步骤。
如果语音故障消失，则可能跟BIE有关，请倒回再测试第六步：
用测试手机可以进行强制切换。
设定手机使其切换到另外一个相邻站点的小区，看语音故障是否消失。
注意：
如果条件允许，可以进行跨BSC模块的切换测试。
3.3.几种常见语音问题处理
3.3.1杂音
3.3.1.1.杂音现象描述
这是网上反馈最多的话音问题，表现为通话过程中出现水泡声、卡卡声、金属声等，严重时甚至只能听到噪声而完全听不到正常话音；
3.3.1.2.原因分析
杂音多由误码导致，可能引入误码的原因除了语音信号所经过的路线上所有单板、接头、连线的故障以外，还需考虑接地、干扰、时钟、拨码开关等因素。
无线链路上由于干扰的存在，可能引入误码，时钟不同步将导致滑帧或丢帧；拨码的错误较少，但也可能由于75欧或120欧的设置不当而导致因阻抗不匹配而引入误码。
不同的误码对语音信号的影响有其一定的规律性。
对于线路上的误码，如为A接口以上，由于影响的是PCM样值，噪声与话音的关系类似叠加的效果，杂音相对较均匀，起伏不大；如为A接口以下，误码虽然也比较均匀，但因为影响的是经压缩的语音信号，在听之前需经解码，杂音起伏较大，会出现部分单字正常，而部分单字无法分辨的现象，如水泡声、断续感、金属声等。
对于因时钟问题引入的滑帧或丢帧，具有一定的时间规律性，比如几秒钟丢一帧，因此杂音在一次通话过程中表现为定时出现。
【个别站点故障】
可能原因
1.中急传输误码；
2.TRX板故障，包括TRX单板软件与硬件版本的兼容性问题；
3.FPU板故障；
4.CDU故障；
5.TWU/MCK板故障，可能导致基站时钟不稳，影响通话质量；
6.无线信道存在干扰；
7.天馈故障；
定位操作：
1.测试手机拨测；观测下行接收质量、接收电平；
2.查看是否有相关告警；
3.采用频谱仪查找干扰源；
4.用Sitemaster测试天馈系统；
5.是否存在接地问题；
6.传输误码测试；
7.测试基站时钟信号；
8.通过路测软件观察下行接收质量和电平；
9.通过测量报告（Abis口信令跟踪）实时观察上行接收质量和电平（需要设定1s两次）
【杂音与EIUB相关】
可能原因
1.EIUB单板故障；
2.EIUB至TSU之间背叛LVDS连线问题；
3.EIUB至站点间传输问题；
定位操作
1.查看是否有相关告警（PCM告警）；
2.传输误码测试；
3.尝试更好EIUB单板；
4.尝试将站点连至其他EIUB；
5.检查EIUN的背叛LVDS连线、EI连线；
6.倒换TSU板；
【杂音与BM相关】
可能原因
1.交换网板故障；
定位操作
1.加成TSU的背叛LVDS连线；
2.倒换TSU；
【杂音与BSC相关】
即本BSC含有2个以上BM模块，且所有模块均存在杂音、
可能原因
1.BSC侧TSU网版故障；
2.A接口相关点了问题；
3.MSC侧网板故障；
4.BSC时钟问题；
定位操作
1.检查A接口从香港电路的连线、单板而后接头；
2.检查TSU的背叛LVDS来连线；
3.倒换MSC网版；
4.测试BTS/BSC/MSC时钟是否正常；
【杂音不出MSC局】
（注：
“杂音不出MSC局”至通话双方均在本MSC以内，才有杂音；
“杂音出MSC局”指通话双方一方在本MSC内，另一方在本MSC以外，才有杂音）
可能原因
1.A接口相关单板与连线故障（EIUT（BM）-EI-EIUT（TC）-内背叛LVDS-TSU-内背叛LVDS-DPU-内背叛LVDS-EIUA-EI或中继传输-TCU-背叛LVDS-MSC侧TNU）；
2.模块间电路问题；
定位操作
1.打开MSC侧“GSM用户接口跟踪”，作A接口点了拨测，由接口消息分析故障通话所占用中继，计算对应单板，从而加成相关的单板继连线（从EIUT（BM）至TNU之间所有单板与连线，包括背叛）
2.对于BSC与MSC间经过中继设备情况，还需测试中继传输情况（是否有误码，是否有接地问题）
3.查看是否有相关警告；
4.故障通话惊喜了MSC侧模块间转发时，需检查相应的连线和接口，必要时尝试倒换MSC的TNU板；
【杂音出MSC局】
对应出局路由，检查相关出局中继设备与连线。
3.3.1.3.常见原因
1.A/ATER/ABIS接口EI接头连接不紧导致杂音；
2.光纤接头连接不紧或遭到污染导致杂音；
3.外界干扰（雷达、无线电话等）导致杂音问题；
4.EI线接地不正确；
5.手机问题
3.3.2.单通与双不通
3.3.2.1.现象描述
单通指的是通话双方仅一方能听到对方话音，而另一方却什么也听不到，双不通则是指双方均无话音。
3.3.2.2.原因分析
鉴于系统内话路的流程，产生单通、双不通可能的原因有：
1.无线部分：
主要是无线环境的因素，如上下行电平不平衡导致单方面接收重量差、上下行干扰等原因。
2.基站部分：
硬件方面:
单板（如CDU、TRX、TMU等）故障、TMU的SD529交换网表出错等；
软件方面：
“无线信道配置”、“站点EIUB中继模式”等数据配置错误。
3.ABIS口部分：
主要是基站到EIUB之间，各接口处接头以及连线的端口质量、传输线路的误码的原因，可能导致单方面话音质量的恶劣。
4.BSC部分：
硬件方面：
EIBU至TSU之间所有单板及连线故障；
软件方面：
EIBU的时隙配置、EIBU的背叛LVDS配置、中继电路的配置。
5.A接口部分：
硬件部分：
（1）单板故障：
EIUT（BM）板、EIUT（TC）板、DPU（TC）板等；
（2）连线错误；
数据配置方面：
注意当某CIC配为不可用，BSC侧与MSC侧一定要一致，否则会导致指配失败。
6.MSC部分：
硬件方面：
（1）单板故障或者与背叛接触不良，背叛或槽位坏；
（2）连线损坏或接触不良
软件部分：
“半永久连接表”配置错，出局中继的数据错误。
7.手机问题
个别手机存在的单通双不通问题或者手机损坏。
3.3.2.3.处理建议
对于单通双不通问题，可先从问题反馈中判断是一个BM下部分站点的问题还是整个BM亦或者更得范围的问题，如果故障仅发生在出局是，可检查相应的出局中继数据；对于本局内故障，可按照故障范围对各部分进行检查。
3.3.2.4.常见原因
1.走信令的时隙未配为不可用；
2.A接口EI线链接错误导致单通；
3.DPU（TC）、TRX单板故障导致单通。
3.3.3.串话
3.3.3.1.现象描述
该问题较少反馈，表现为通话过程不仅听到对方声音，还能听到第三方话音，或直接听到第三方话音。
3.3.3.2.原因分析
目前为止，出现的原因基本是通话走了出局路由是发生，如果存在数据装置或硬件连线错误导致的串话，一般会同时伴随单通或双不通现象。
3.3.3.3.建议：
类似单通双不通定位。
3.3.4.回声问题
3.3.4.1.问题现象
一般我们讲的回声，是指数字手机拨打数字手机，或数字手机拨打固定下电话情况下，出了可以听到对方话音外，还能听到自己的声音。
3.3.4.2.原因分析
1.手机打手机的回声
这种回声是声学回声。
声学回声是指扬声器播放出来的声音被麦克风拾取后发往远端，这就使得远端谈话者能听到自己的声音。
声学回声又分为直接回声间接回声。
声学回声有较长时间的反射和长时间的散布，声学回声在所有的话机中产生，但如果通话中的回声时延小于25ms，人耳无法从自己的原始声音中分辨出回声，回声反而使声音加强。
声学回声产生示意图：
无线电话标准要求设备制造商在声学回声路径上设计足够大的衰减。
手机打手机声学回声的引入是由于某些手机声学隔离性能不符合GSM协议要求，导致其听筒的声音，经过反射后很容易传至麦克风，然后进行编码，发送到我们的基站，最终传送到对端手机，使对端手机听到回声。
这种回声，是由本端手机产生，并引入系统的，导致对端听到回声。
BSC对声音的处理完全符合GSM协议，GSM协议对BSS系统没有作出声学回声处理的规定。
协议对手机侧的隔离性设计有一定的要求，以避免声学回声的出现。
BSC对声音的处理是一视同仁的，无法判断收到的声音到底是回声，还是正常通话，都将原封不动的送到对端手机，因此对端手机听到回声。
因此，声学回声和TC的时隙，基站载频时隙，以及数据的重新加载均没有关系，而和手机的类型有关，一般翻盖的手机容易产生声学回声。
2.手机打固定电话的回声：
此类回声是属于点穴回升的一段短的反射时间和低度散布引起的，它产生于对发送和接收话路进行的耦合，基本的电学回声来源于PSTN端混合变换器（Hybrid）阻抗不匹配，导致发送信号被耦合到接收线路中会在四线端产生回波，如下图所示。
如果在通话过程中全程采用4线传输，就可以消除电学回声。
3、声音环回问题
如果本局内的呼叫发生环回，一般为A接口中继线接错，发生硬件环回造成的。
如果为出局的呼叫发生环回，则可能为出局的中继出现硬件环回。
还有一种可能导致环回，即BSC或MSC的TSU板TSU板出现故障，导致时隙交换错误。
而和手机的类型有关系，一般翻盖的手机比较容易产生声学回声。
3.3.4.3.操作建议
根据前面分析的回声产生的原因，针对不同类型的回声可采取以下措施：
1、手机打手机的回声：
此种回声，问题根源不在我们的设备，需要向局方耐心解释，具体请参见附件。
声学回声与通话者所处的声音传播环境有关（如背景噪音大小、手机四周障碍物、空间大小、气候等），因此并非产生回声的手机，在任何时刻都有回声.可以通过以下方法来确认，声学回声是由对端手机产生的：
通过将对端手机的音量进行调整，本端听见的回声音量能明显的感觉到相应的变化。
如果采用语音监听仪对存在回声的通话进行测试，应该可以听到隔离性不好的手机上行，在Abis接口以下就可以听到较大的回声。
目前已知的几种隔离性不好的手机：
GD88、N8彩信手机、MOROTOLAL2000、MOROTOLA938、三星600C、科键、SAGEM单频手机、康佳。
2、手机打固定的回声
如果对于固定和数字移动间的某种呼叫，数字移动侧能听见大量的电学回声，则对于这种呼叫，回声抑制（ECEchocancellor）设备没有加上的可能性较大。
此时，应该重点查找相应呼叫的路由数据，确保路由数据的正确；在路由数据配置正确的情况下，根据EC就近PSTN放置的原则，查看相应移动网络设备的EC配置是否正确，以确保EC设备能够正确加上。
数字移动拨打固定时偶尔出现的大音量回声，此类回声产生的根源在于固定网络侧的混合线圈不符合有关电信标准，产生的回声量超过回声抵消器的处理能力，导致在数字移动侧存在大音量回声；而且，在呼叫刚刚建立时，EC要进行回声抵消相关参数的自适应匹配过程，如果参数的搜索速度慢一些、或参数搜索不成功，会发生呼叫开始的短暂回声或持续回声现象，如果概率不大，也属于正常现象。
3、声音环回
首先根据出现环回问题的主被叫号码和时间，查找MSC相应话单，确认出现环回问题通话是否经过相同的路由，然后检查该路由对应的中继线是否接错。
如果是本局内呼叫出现环回，采用闭塞A接口电路，只剩余1条中继的32个电路空闲的方法，依次拨测A接口每一条中继，查看是否存在环回现象。
如果有，根据呼叫所占用的CIC号，检查相应中继是否存在连线错误。
如果只是出局呼叫出现，仿照上述方法，拨测出局中继，看是否存在环回现象。
如果有，根据呼叫所占用的CIC号，检查相应中继是否存在连线错误。
若经过上述操作后，检查所有中继连线正确（但无法保证出局的路由，对应其它局点的连线是否正确），问题仍然存在，可尝试倒换MSC侧TNU网板。
经过上述操作，仍无法解决问题，若为出局呼叫发生的环回问题，可以联系局方，查证出局路由对应其它局点的设备、连线是否正确。
3.3.4.4.常见原因
（1）手机拨打手机的回声一般为声学回声，源于对端手机的隔离性不能满足协议要求。
（2）手机拨打固定产生的回声如果声音较大，是由于回声抵消设备没有加上导致。
（3）连线错误导致的声音环回，幅度很大，和正常幅度话音相同。
3.3.5.话音断续问题
3.3.5.1.问题现象
话音断续现象主要表现为通
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