网络优化技术培训班课程.docx
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网络优化技术培训班课程
中国移动网络优化技术培训班课程
1
掉话分析
1.1GSM系统掉话案例分析
1.1.1掉话的形式
●SDCCH掉话
移动台占上SDCCH信道但还没有分配TCH信道期间发生的异常释放
●TCH掉话。
BSC给移动台分配了TCH信道后发生的异常释放
1.1.2无线掉话的原因
●无线链路故障（基于RLT，系统不能解码SACCH消息使得RLT达到0而引起的通信中断，注意RLT设置小于T3109）
●T3103超时（在切换过程中，移动台既无法占用目标小区的无线资源，又不能返回服务小区所导致的通信中断）
●系统故障
1.1.3掉话处理流程
1.1.4掉话分析
●覆盖原因的掉话
覆盖原因导致的掉话主要有以下的方面
1、服务小区由于各种原因导致覆盖过大将邻区也覆盖在内，或者邻区本身由于故障导致覆盖缩小，以至于移动台超过当前服务小区定义的邻区B的覆盖范围到达小区C后还占用先前的服务小区A的信号，然而小区C又未定义小区A作为邻区，因此有可能由于移动台搜索不到合适的切换目标小区，而本身的服务小区网络状况变差而导致掉话。
2、2个小区的边界明显出现无线信号覆盖的盲区。
3、高大建筑物的阴影效应导致移动台信号发生快速衰落而来不及切换发生掉话。
案例
如图所示，在测试过程中，移动台始终不能占用72131站各小区，并在邻区表中72131各小区频点的电平均在-100dbm以下，导致该区域在红圈处的覆盖小区为22331、22491，两个小区明显属于越区覆盖，接收质量非常差，因而发生掉话事件。
●射频部件故障
载频单元、合路器、双工器、基站时钟板等，这些硬件故障，将会导致小区的接收、发射性能降低，严重时将会导致掉话的发生。
由于这些故障具有一定的隐蔽性，必须通过DT测试或大量的统计分析才能发现。
案例
在测试中我们发现移动台切换到某个小区后，接收电平迅速降低，甚至恶化-100DBM，随即由于接收电平差而发生掉话。
分析切换前的网络状况，移动台上报的目标小区（BCCH频点）接收电平值约为-67DBM，切换完成后，无线信道资源指配到该小区的TCH频点上，指配完成后，移动台收到的接收电平迅速降低导致掉话发生。
由此我们判断，该小区TCH的载频存在故障。
进一步查询该小区的性能数据，发现这个小区有多个载频，没有开启跳频功能，并且TCH频点也没有被定义成优先分配模式，网络随机分配无线信道资源，因此从OMC-R统计中不能及时发现故障所在。
●天馈系统故障：
由于天馈线的原因引起的掉话主要有以下几个内容
1、基站采用2付天线，由于天线的方位角或俯仰角不同而导致的掉话
当基站的同一小区采用2付天线配置时，该小区的BCCH和SDCCH信道就有可能分别从两副不同的天线发出，当两副天线的俯仰角不同时，就有可能造成天线的覆盖范围不同，移动台有可能能收到BCCH信号，但呼叫发起后却不能收到另一副天线发出的SDCCH因而导致掉话。
同样，当两副天线的方位角不同时，就有可能造成能收到SDCCH信号，但却不能收到另一副天线发出的TCH信道，因而导致掉话。
2、天馈部分的故障可直接表现在天馈部分的驻波比上，一般要求动态驻波比测试小于1.3。
在通常的情况下，如果小区的话务量突然降低，或者掉话率突然上升，则天馈系统的驻波比检查应该是检查的一个重要方面。
3、定向天线的反向信号太强
如果小区分裂时天线反向信号泄漏太强，当移动台占用该信号时，会因为搜索不到邻区而导致掉话。
●孤岛效应：
服务小区由于各种原因（无线传输环境太好、基站位置过高或天线的倾角较小），导致覆盖太大以至于将邻小区覆盖在内，造成在某些小区的覆盖范围出现一片孤独区域（所谓的伞状覆盖），此孤独区域在地理上没有邻区，类似于“孤岛”。
如果移动台在此区域移动，由于没有邻区，移动台无法切换到其他的小区导致掉话发生。
“孤岛效应”多出现在网络扩容后。
随着新基站的割接入网，需对原来的小区覆盖范围作调整，但小区覆盖范围收缩太快会造成2个小区切换带上覆盖不好，反之，容易形成“孤岛效应”。
通常解决此类问题的手段可通过大量的DT测试发现问题，一般可减少小区的覆盖范围以及增加邻区列表。
●同邻频干扰：
我们在频率规划中采用频率复用方式，如果采用同一组频率的2个基站站距太小，则形成同频干扰，严重时将导致掉话。
基站覆盖范围较大容易导致对其他基站造成同邻频干扰，可以通过高站搬迁、下压天线倾角、减少发射功率等手段来解决，但值得注意的是这种调整应该充分考虑到对室内覆盖的影响。
案例：
测试路线由南向北方向行驶，主叫手机服务小区为ci=10801，在图中A位置开始新的呼叫，呼叫建立后，移动台快速远离服务小区，此时邻区信息中第一目标小区为ci=10124，移动台上报的测量报告中目标小区接收电平值满足切换触发条件，因此BSC发出切换命令。
切换完成后，移动台却在10801和10124这两个小区之间发生乒乓切换，并且在服务小区10124上连续2次向30124切换失败，随即主叫手机出现“droppedcall”事件
分析当时的无线环境，手机停留的区域应该是ci=10601的覆盖范围，小区10601和10124的BCCH频点相同，由于bsic的解码延迟性，当服务小区为10801时手机误切换到10124上（由于BSIC的解码延迟性，手机上报测量报告时BSIC沿用先前相同BCCH频点的BSIC，但接收电平却上报新小区电平值），由于10124在此区域属于越区覆盖，信号电平波动较大，因此移动台在10124与10801之间乒乓切换，小区30601和30124也同样存在bcch频点相同的问题，最终导致掉话事件的发生。
●上行干扰
在GSM系统中，手机的发射功率远低于基站的发生功率，虽然采取了多种保证上下行链路平衡的方法，但在实际网络中，上下行链路仍然存在一定的差别，上行链路更容易受到系统外的干扰。
通常判断上行干扰的手段包括：
1、观察OMC-R关于干扰的统计，在有些系统中，当信道处于空闲状态时，系统会统计信道干扰的情况，并且在一定时间里上报，当工作于干扰级别的信道较多时，可以判断出系统存在干扰现象。
2、观察RACH请求的平均电平绝对值来判断系统是否存在干扰现象。
3、观察OMC-R中关于切换原因的统计进行判断，在正常的情况下，功率预算原因的切换比例较高，当上行质量切换较高时，则可判断上行干扰或硬件故障，当下行质量切换较高时，则可判断下行干扰或硬件故障，当上下行质量切换都较高时，通常则可判断硬件故障（也不排除上下行同时受到干扰）。
此外直放站的干扰是主要的GSM系统上行干扰的主要来源，直放站可以延伸基站的覆盖范围或通过室内系统解决室内覆盖，但如果是直放站维护不当，会对无线网络带来上行的干扰，由于部分的直放站没有自激保护功能，上行增益非常大，带外杂散严重超标。
●参数设置不当：
可通过参数检查工具来检查参数是否合理，如频率规划是否合理，小区内载频之间的跳频偏移量（MAIO）是否冲突（此时各种指标都比较差，例如分配失败率等），跳频的频点是否存在干扰，BSC与MSC的定时器是否匹配，功率、BSIC、邻区表、切换触发条件设置是否合理等等，如果切换的判定时间过长或切换门限过高，也会容易导致掉话，反之，则容易导致乒乓切换。
在GSM网络参数中，LINK-FAIL、RADIO-LINK-TIMEOUT都是与掉话有关的参数，如果在其他优化方法都无法解决掉话时，可以适当调整这2个参数控制掉话，在调整时应注意“无线链路超时”设置过大会影响网络的无线资源的利用率。
另外RLT设置时充分考虑T3109的时长，T3109必须大于RLT设置。
当BTS发现无线链路故障时，则向BSC发出“CONNECTIONFAILUREINDICATION”消息，BSC收到该消息时启动T3109，T3109超时前可以给移动台留出呼叫重建的时间，因此该值必须大于无线链路超时的值（在无线链路超时后，移动台大约需要5秒时间测量邻小区情况，并且发起呼叫重建的请求）。
T3109超时后，BSC向MSC发起CLEARREQUEST（携带原因值），开始资源释放流程。
●切换掉话
切换中掉话在实际运营的网络中也比较常见，当基站在做救援性的切换时（移动台接收电平值低于切换门限下限），一些切换请求会因为目标小区信号强度太弱而失败，即使切换成功也会因为信号强度太弱而发生掉话。
切换中掉话也包括T3103超时掉话，当BSC向移动台发送切换命令时，T3103开始计时，在BSC收到切换完成或切换失败时，将T3103复位。
如果T3103超时后没有收到上述任何一条消息，BSC就判断在原服务小区发生无线链路失败，并且释放无线资源。
值得注意的是T3103的设置必须小于BSC中的定时器BSSMAPT8的设置。
掉话率高涉及到切换问题可通过OMC-R的话务报表来分析主要是何种原因引起的切换掉话，如上行接收电平原因引起的切换，上下行接收质量原因引起的切换，上下行干扰引起的切换，功率预算引起的切换，呼叫定向重试引起的切换，话务量原因引起的切换。
在实际网络运营过程中，切换掉话仅次于无线链路故障掉话。
☐邻区配置不合理导致掉话
邻区规划往往与实际情况存在一定的差异，由于无线环境及服务小区的各种原因，导致覆盖过大或过小，这样很容易漏定义邻区，造成切换成功率低，因而导致射频掉话或切换掉话。
必须通过大量的路测，对网络的覆盖状况有清楚的了解，根据实际情况或OMC-R统计，及时修改邻区关系。
案例：
我门在优化时发现某区域东向西路测时发现切换失败和掉话，如图所示，分析当时的网络状况，该路段移动台基本驻留在吴家场D3，由于吴家场D3没做常利2的邻区，吴家场在信号不好时无法向信号良好的常利2切换，而是向广化2切换，由于广化基站信号在该路段上天线发射方向明显存在阻挡，信号较差造成切换失败，勉强切换成功也由于信号实在太差而挂死在广化2上成为掉话。
由于广华基站在天线发射方向明显存在阻挡，不能覆盖该区域，因此我们双向增加吴家场小区和常利小区的邻区关系。
再次DT测试，该路段通话质量良好。
☐目标小区异常导致掉话
案例
移动台从20412小区切入小区10604（BCCH39BSIC72）后，手机接收质量突然恶化，最终导致掉话发生。
（此时频点39的C/I值为-5）。
从当时的无线环境分析，切换的目标小区接收电平值良好，满足切换的判决条件，但切换完成后却由于新的服务小区不满足通话条件而发生掉话。
●系统故障掉话
移动台分配到TCH信道后，由于BSC或BTS故障（不包括无线链路故障）会产生掉话，此类故障一般可分为A口故障或Abis故障。
有时这些故障会在MSC或BSC故障板中告警显示。
2分配失败率
2.1指配的基本信令流程
指配过程是手机从占用SDCCH信道尝试占用TCH信道的过程，它的基本信令流程如下图所示：
2.2指配过程常见问题
1）服务小区TCH拥塞，信道资源分配困难而指配失败。
此类问题可从如下两方面解决：
Ø通过系统扩容或通过在相邻小区间调整覆盖范围和切换参数等手段实现话务均衡消除拥塞现象来解决；
Ø通过起用定向重试和排队功能等手段在一定程度上减少拥塞原因的指配失败；
2）BTS发出指配命令时，SD信道由于电平质量差等问题掉话，指配命令实际上未能发送到MS导致指配失败。
此类问题主要通过加强覆盖和减少干扰提高无线环境来改善。
3）MS收到指配命令后TCH建链过程失败。
导致此类问题的原因比较多，通常有以下几种原因：
Ø服务小区存在硬件故障（如该TCH所在载频损坏）或天馈系统故障，此类问题的定位可通过话务统计报表中指配成功率、掉话率、上下行电平质量切换比例是否偏高，上下行链路平衡情况等指标初步定位，通过基站勘察最终定位。
Ø指配信道所在的频点存在同邻频干扰，此类问题可通过话务统计报表中指配成功率、掉话率、上下行质量原因切换比例是否偏高以及查询周边小区的频率设置情况进行定位。
Ø存在非法直放站等网外干扰，此类问题可通过话务统计报表中的上下行质量原因切换比例是否偏高，以及上行干扰带的测试情况初步定位，并通过往各邻小区质量原因切换情况辅助定位干扰发生区域，最终通过路测设备或频谱仪等工具查找干扰源。
Ø服务小区覆盖范围内电平偏低，导致手机在低电平下起呼，此类问题需通过加强覆盖解决。
3SDCCH、TCH拥塞分析
拥塞根据呼叫流程中将要占用的信道类型分为两种，SDCCH拥塞和TCH拥塞。
下面我们就出现这两种拥塞的信令流程进行介绍。
3.1SDCCH拥塞
是指一个呼叫要求占用SDCCH信道时，网络无SDCCH信道可用或BSC间SDCCH-SDCCH切换，目标小区无资源可用。
呼叫时SDCCH拥塞信令流程如下：
BSC
BTS
MS
Channelrequest
Channelrequired
Channelactivation
ChannelactivationACK
Immediateassigncommand
Immediateassignmentreject
Immediateassignmentreject
立即指配拒绝信令流程图
在呼叫流程中，BTS收到手机上行的channelrequest后，BTS向BSC发channelrequired后，正常流程为BSC收到从基站收发信台发来的信道请求消息后，基站控制器开始按照一定的条件为此次呼叫寻找和分配SDCCH信道，同时基站控制器向基站收发信台发送一条信道激活（channelactivation）消息。
但是如果BSC发现无SDCCH信道资源可用时，BSC在收到channelrequired后直接下行回immediateassignmentreject消息，该消息中包含了定时器T3122的设置（T3122定义了暂时禁止MS发出下次呼叫请求的最小时间间隔）。
MS在收到immediateassignmentreject消息后，MS启动T3122，等待T3122超时后，MS发出下次的channelrequest。
在BSC间SDCCH-SDCCH切换中，当源小区BSC向MSC发出切换要求（handoverrequired）后MSC向目标小区BSC发切换请求（handoverrequest）目标小区BSC发现无资源可用回切换失败，cause为noradioresourceavailable。
3.2TCH拥塞
是指在一个呼叫要求指配话音信道时，网络无业务信道可用，或切换时，目标小区无TCH资源可用。
呼叫时TCH拥塞与切换时TCH拥塞信令流程如下：
BSC
MSC
Assignrequest
Assignfail
（cause：
noradioresourceavailable）
指配TCH失败信令流程图
MSC
BSC
BSC
Handoverrequired
Handoverrequest
Handoverfailure
（cause：
noradioresourceavailable）
BSC间切换失败（无TCH信道资源可用）信令流程图
在TCH信道指配时，BSC收到MSC发来的指配请求（assignrequest）或切入请求（handoverrequest）时发现没有资源或地面电路资源不可用，BSC则回指配失败（ASSIGNFAIL），cause为noradioresourceavailable。
下面我们将针对两种拥塞进行分别分析处理。
3.3SDCCH信道拥塞
由于SDCCH拥塞是指各种试图占用SDCCH信道时出现SDCCH信道资源不足的情况，以下为各种流程中需占用SDCCH信道导致SDCCH信道负荷过高的几种情况及解决措施：
我们主要从以下几个个方面进行分析：
3.3.1硬件故障
因为如果硬件出现故障导致出现信道无法激活的现象。
因此我们首先应当检查硬件故障。
3.3.2频繁位置更新
由于位置更新需使用SDCCH信道，当小区位于位置区边界时，小区频繁重选导致位置更新频繁，或当开启SDCCH-SDCCH切换时，频繁切换导致SDCCH信道负荷过高，对于以上这两种情况可以通过调整C2值、小区重选滞后、切换门限等相关参数、关闭SDCCH-SDCCH切换、根据切换情况调整位置区边界等方法来解决。
在一些位置区边界如果存在较多的交通干线的小区，由于交通较繁忙导致位置更新频繁的情况，如果通过调整参数无效时，根据话务应当重新配置信道，增加SDCCH信道。
如果存在铁路、地铁等情况下，目前还无完善手段来解决由于瞬间多用户同时要求进行位置更新导致SDCCH拥塞。
另如果存在限制漫游用户离开本地进行位置更新时，也会导致鉴权失败从而频繁进行位置登记。
3.3.3由于话务量较高导致SDCCH拥塞
在一些话务量较高的小区，由于SDCCH实际负荷也较高，可以通过调整定时器T3101、T3122、T3212的值来降低SDCCH信道负荷，同时根据邻小区话务量、配置等相应情况进行话务分担调整，还可以增加SDCCH信道配置来解决SDCCH话务量较高导致SDCCH拥塞的情况。
3.3.4邻小区故障导致SDCCH拥塞
由于相邻小区出现故障，导致小区吸收话务过高而出现拥塞，应当及时对故障小区进行处理，如果在短期内无法处理的，应当重新进行小区话务、覆盖调整。
3.4TCH信道拥塞
对于TCH信道拥塞我们也分为以下几个方面进行分析：
3.4.1硬件、传输故障
因为如果硬件或传输出现故障导致出现信道无法激活的现象。
因此我们首先应当检查硬件、传输故障。
3.4.2高话务小区TCH拥塞
对于高话务小区，由于话务量过高导致TCH信道拥塞，可以通过开启排队功能、调整C2算法、重新设置小区最小接入电平、降低基站发射功率、缩小小区覆盖范围等话务分担方法进行调整，对于无法解决的应当进行增加相应的载频或增加基站、微蜂窝等办法来解决话务量过高的问题。
3.4.3频繁切换导致TCH拥塞
当一些小区间由于切换参数设置不合理导致小区间乒乓切换或当在某些区域存在干扰、硬件故障从而导致小区间乒乓切换，对于这种情况建议通过OMC统计观察与DT测试相结合对问题进行定位处理，调整相应的切换参数，如切换门限、窗口值、权重值等。
4RACH接入的有效性
4.1什么是RACH接入有效
在任何情况下，移动台要和网络建立通信，首先要启动一个随机接入过程。
移动台通过随机接入信道（RACH）向移动台发送一条“信道请求消息”（channelrequest）。
网络将根据这条消息决定给移动台分配的信道类型。
分配给移动台的信道被激活后，网络通过接入允许信道（AGCH）通知移动台。
移动台占用被分配的信道。
我们把移动台在随机接入信道发出“信道请求消息”到移动台成功占用被分配的信道（通常是SDCCH）的过程称为一次有效的RACH接入。
下图是RACH接入信令流程图
RACH接入的第一条信令是在RACH上发送的“信道请求消息”。
它包含的信息只有8个字节。
其中3字节用于表示接入的原因。
接入原因通常有5种：
主叫起呼、紧急呼叫、位置更新、寻呼响应、呼叫重建。
对于PHASE2标准的手机，接入原因字节可以扩展到最多6个字节。
在网络拥塞时，网络可以通过这个粗略的信道申请原因，分别对待不同的接入申请。
“信道请求消息”的另外5个字节，提供了一个随机值（randomreference）。
这个随机值本身不具有任何含义，只是用来区别不同移动台发出的信道请求。
网络在发给移动的“立即指配消息”中会包含这个随机值。
移动台通过比较网络返回的随机值与自己发出的随机值来判断本条“立即指配消息”是否是发给自己的。
系统判断出接收到“信道请求消息”后，将激活一条SDCCH信道，并通过“立即指配消息”将这个信道分配给移动台。
移动台通过在这条信道上建立LAPD链路，占用这条信道，然后开始与系统进行下一步的通讯。
4.2影响有效RACH接入的因素----“信道请求消息”碰撞
由于网络无法控制移动台接入的时间，在话务繁忙的地区，不可避免的会发生两个移动台在某一时刻在同一RACH时隙上提请申请的现象。
这被称为“碰撞”。
如果网络收到的一个移动台的信号比另外一个移动台的信号强很多，网络就会处理信号强的“信道请求”消息。
如果两者信号强度差别不大，网络不能正确的接收两者中的任何一个，只能放弃处理。
小区的话务量越高，“信道请求消息”发生碰撞的概率就越大。
对于用户来说，呼叫建立的成功率就越低。
由于碰撞是由于系统自身的运行机制而无可避免的，所以系统有RACH请求重发机制来减轻碰撞的影响。
移动台在发出“信道请求消息”后如果收不到网络的响应，将重发这条消息。
系统可以通过一系列参数来控制移动台的重发过程。
这些参数包括：
最大重发次数（MAXRETR）：
如果移动台发出的“信道请求消息”没有得到响应，移动台将重发这条消息，直到重发达到最大重发次数。
最大重发次数可以在OMCR中设置，并通过系统消息告诉移动台。
这个参数的取值可以是1、2、4、7。
重发的时隙间隔（tx_integer）：
这个值决定发送两次“信道请求消息”时间间隔。
这个间隔是有RACH时隙数来度量。
它由一个固定间隔td加一个随机间隔tr组成：
MS
tx_integer
td（RACHslots,combined）
td（RACHslots,uncombined）
Phase1
-----
41（0.35sec）
55（0.25sec）
3,8,14,50
41（0.35sec）
55（0.25sec）
4,9,16
52（0.45sec）
76（0.35sec）
Phase2
5,10,20
58（0.50sec）
109（0.50sec）
6,11,25
86（0.75sec）
163（0.75sec）
7,12,32
115（1.00sec）
217（1.00sec）
Fig.固定间隔td与tx_integer的换算由上表格所示
随即间隔tr是一个1到tx_integer之间的随机数。
在一般的信道配置下，（BCCH时隙没有捆绑SDCCH信道，RACH信道只分配在时隙0），系统每小时可以提供800，000个RACH时隙。
当最大重发次数设定在2或4时，由于碰撞引起的RACH接入失败比例非常小。
4.3RACH接入常见的问题
4.3.1解码的RACH请求数很少
RACH请求次数在OMCR上都可以被统计。
一般情况下，RACH的接入次数与小区内的用户数成正比的。
处于位置区边界的小区，由于移动台的做跨越位置区的移动时，需要做位置更新。
RACH接入的数目还会增加。
参数设置不当，会导致RACG接入请求数很低。
与RACH接入关系密切的参数是RACH占用门限（RACHbusythreshold）：
BTS测量每一个RACH时隙上的信号强度，并判断接收到一个RACH请求：
如果测量到的信号强度大于或等于RACH占用门限，这个RACH时隙就被判断成被占用，即有一个或多个移动台试图访问网络）。
设置这个参数的目标是为了防止噪声或干扰信号被误判为RACH请求而被分配SDCCH信道，增加不必要的系统负担。
但如果这个参数被设置过大，处于小区边缘的移动台发出的RACH请求（通常被网络收到的信号比较低），会被当作噪声而忽略掉。
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