GSM单通串话回声杂音问题优化方案.docx
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GSM单通串话回声杂音问题优化方案
GSM单通、串话、回声、杂音问题优化方案
目录
1.GSM单通、串话、回声、杂音问题概述3
2.单通问题分析3
2.1.单通产生原因分析3
2.1.1.手机部分原因4
2.1.2.无线部分原因4
2.1.3.交换部分原因5
2.2.单通问题处理方案7
2.2.1.用户投诉分析法7
2.2.2.相关设备数据库一致性核查法8
2.2.3.TRAFFICA分析法8
2.2.4.话单分析法9
2.2.5.信令分析法10
2.2.6.拨测和监听等其它监测法12
3.串话问题分析14
3.1.串话产生原因分析14
3.2.串话案例分析14
4.回声问题分析14
4.1.回音产生原因分析14
4.2.回音问题处理方案16
5.杂音问题分析17
5.1.杂音产生原因分析17
5.2.杂音问题处理方案18
5.3.杂音典型案例分析18
6.总结20
1.GSM单通、串话、回声、杂音问题概述
现在GSM网上语音问题反馈的很多，主要有杂音、单通/双不通、串话、回声等问题，由于整个话路的每个环节都可能出现问题，所以定位和解决比较复杂。
这些故障的出现严重影响了整个网络的运行质量，容易引起用户强烈投诉，对用户满意度指标影响极大。
本文主要结合NOKIA以往对于这类问题的优化解决经验，介绍了这类问题的主要产生原因和NOKIA优化解决的方案。
2.单通问题分析
2.1.单通产生原因分析
移动通信系统从网元上可划分为：
MS（终端子系统）、BSS（无线子系统）、NSS（交换子系统）两大部分。
根据通话类型的不同（如移动网内、移动网与固定网间、本地网内、本地网与长途网间），每一个通话从发起到接续、到结束、释放，往往需要经过这几大网络。
因此，“单通”产生的原因也大致分为手机部分，无线部分和交换部分。
当然我这样划分是为了讨论方便，因为问题的产生可能并不是因为某一部分的原因，而可能是双方配合的问题。
2.1.1.手机部分原因
*下面列举手机可能产生单通的原因
a．由于手机的软件或硬件问题，无法同步于服务小区
b．由于手机的发射功率较小，导致处在小区边缘的手机无法接入网络
c．由于手机的信道分配方式与系统的分配方式不一致导致无线信道分配的差异，
d．由于手机发射功率过大，杂散辐射过多导致的电磁污染，使得其他手机无法接入指定信道
e．由于手机发射功率过大，不能很快衰减而占用相邻无线信道（时隙），导致占用相邻时隙的用户单通
f．手机与SIM卡接触不好
g．由于手机硬件或者软件问题，无法解码TCH的数据流
h．由于手机不支持跳频或者跳频不成功
i．由于手机不支持该分配的频率或者无法调谐到指定的频率
*判断方法
a．首先确定该用户是不是无论在什么地方都会经常遇到单通的问题
b．建议有单通的用户更换手机后，看单通问题是否依然存在
如果用户对a问题回答是而对b问题回答是否的话，基本上可以确定他的通话单通问题是由于他手机的问题引起的。
2.1.2.无线部分原因
无线系统主要由基站、无线链路（电磁波）组成，按照语音信号的处理过程，基站部分可以划分为基带信号处理、射频信号处理、射频信号发送接收三部分。
*下面列举无线可能产生单通的原因：
a．上下行电平不平衡：
在移动通信中，用户语音的发送、接收分别由上行（手机发，基站收）、下行（基站发，手机收）无线链路独立承担。
在上行链路，从移动台到基站的限制主要是基站的接受灵敏度；对下行链路，从基站到移动台的限制主要是基站的发射功率。
为保证双向的通信质量，保证预期覆盖效果，上、下行链路平衡尤显重要。
“单通”发生：
在无线信号覆盖（下行）的边缘，即使下行信号良好，但由于距离较远，手机发射功率有限，造成上行链路恶化，导致上行语音质量恶化。
上行电平不够（例如最小接入电平太小导致手机在小区边缘或者覆盖不好的情况下也接入网络而由于干扰和上行电平不够等原因单通，类似的还有TA值超出范围导致单通）。
这时另一端用户往往听不清话音。
这类故障在新开站初期往往容易出现，无线工程师可以通过链路预算、基站覆盖调整、功率控制等手段来实现上下行链路功率的平衡予以解决。
b．载频板故障：
信道板负责语音信号的编码与调制，执行基带信号处理。
前向方向，信道板将交换侧来的信元数据完成编码（卷积码、TURBO码）、交织、扩频、调制、数据复用，然后从无线接口侧发出；
反向方向，信道板将接收的数据完成解复用、解调、解交织、解码（卷积码、TURBO码）等功能，然后上传至交换网络侧。
如果信道处理板故障，导致语音没有进行完整的调制，也会造成单通现象。
c.基站收发信机故障：
收发信机属于基站中的射频子系统，它主要完成：
前向方向，将信道处理板处理后的基带信号进行解复用、上变频、滤波，然后将信号送到功放、天馈；
反向方向，将天馈接收的手机信号进行滤波、下变频、复用后送到信道处理部分。
当接收机灵敏度降低，但没有产生告警，即灵敏度低的故障信道并没有被置为不可用。
这时，一旦有用户占用此信道，被叫能听到主叫，主叫听不到被叫话音。
d．对于较大的基站可能由于BCCH和指定的TCH不在相同的载频上导致BCCH载频和指定的TCH载频覆盖范围不一致，TCH覆盖范围小当手机处于该覆盖范围外可能导致单通
e．同邻频干扰大导致单通
f．由于无线环境不好，电磁干扰大导致单通。
当信号强度急剧恶化时，如电梯、或者楼道拐角等出现无线信号强度突变，短时间内信号重新恢复，这种情况下经常会出现通话断续；
严重的干扰能导致无线链路质量的恶化，从而直接导致话音质量的下降，如果质量恶化，经常表现为间歇性的单通情况。
g．天馈系统：
基站天馈子系统主要功能是将调制好的射频信号有效地发射出去，并接收移动台信号。
天馈子系统由天线、天线到馈线的跳线、馈线、馈线到机柜的跳线等组成。
天馈封闭不好例如有水气等或者天馈线接反导致单通。
上下行电平不平衡可以通过调整参数来改正，载频板故障可以更换，TCH和BCCH覆盖范围不一致可以通过调整天线来改正，同邻频干扰大可以通过网络规划来调整，天馈系统问题也可以调整。
2.1.3.交换部分原因
交换系统中主要语音信息的汇接、路由、接续、长途传送等处理工作；主要涉及中继电路、中继信令、交换矩阵（时分、空分）、语音再处理（如回声抑制）等方面。
*下面列举交换可能产生单通的原因：
a.2Mbit/s系统中有鸳鸯线、环回
【鸳鸯线】该类故障是最常见，也比较容易排除的单通原因。
当两个或者两个以上的PCM线的收线或者发线交叉，就会导致单通。
该情况一般出现在开新局或者增开、删除中继的时候、或放线时出现系统对错情况（话音系统/信令系统对错）。
比较简单的方法就是用2Mbit/s测试仪表在DDF架上进行监听，如果某系统的任一时隙都有单通现象，就说明该系统鸳鸯线；反之只要某系统的任一时隙通话正常，该系统应判定为正常。
【环回】PCM自环后，电路中继状态正常，但是电路占用后出现主叫用户只听到自己声音（当通话占用该电路后，只听到自己的声音，比自己讲话稍微滞后一点点，好像是回声）
b.CIC编码故障
不同交换机型CIC的编排有不同的规定。
上海贝尔1240机型必须要从32开始编，而西门子、朗讯、华为交换机可以比较灵活从0或32编码。
因此，两交换机进行互联时，需要事先约定CIC的编码方案；进行中继扩容时，也需要相互进行核对。
在维护作业中，如果发现交换机上报大量的“非法CIC”告警信息；则表明双方CIC编排不一致可能性很大。
需要两对接交换局中继数据及时进行电路的CIC检查。
c.中继状态不一致
不同交换机进行互联时，不同厂家对TUP/ISUP标准的理解不甚一致，经常会相互间双方“电路维护”指令不能正常响应。
如：
A侧交换机电路表现为“IDEL”状态、而B侧交换机电路表现为“BLOCK”状态；如果A局下用户占用了这一部分电路，就出现单通现象。
电路状态一般情况下都是稳态的。
但是传输中断、板件故障、信令中断等都可能造成中继电路状态变化。
当电路恢复时，如果两交换机间电路状态不能同步，就容易造成这样的隐性故障。
因此，在新开局间电路时，需要进行严格的局间电路测试，特别是“电路维护”类型的指令测试，尽早发现交换机间配合上可能存在的问题；在日常维护中，通过对中继电路的占用情况进行检查，一旦发现同一2Mbit电路全都长时间空闲、无占用，也可以判定为该类故障。
d.中继单元、信令单元硬件故障
中继单元的故障有时能导致一个2Mbits电路上大量单通出现；当进行了“鸳鸯线检查”、“环回检查”、“电路状态检查后，如果单通问题仍未能解决，且单通还是出现在同一2Mbits电路上，一般要考虑进行中继单元复位、更换。
信令单元的故障往往比较明显，一般现在局间电路只有两条；当出现50％左右的单通（经常不表现为振铃但不能接续、来电显示异常）；可以通过信令检测、信令闭塞、信令重置等手段进行排查与恢复）。
e.回声抑制器（EC）故障：
回声抑制器本来是为抑制回音，提高语音质量的，但其本身也是参与语音处理的网元。
当它出现故障时，同样会带来单通等语音恶化的现象。
f.录音通知资源的配置
录音通知在语音通信中有着重要的地位，包括信号音、语音通知两类。
优良的通信网络需要配备齐全的录音通知。
录音通知可以向主叫方简短提示呼叫未接通的原因，辅导用户正确地发出呼叫，减少因错误拨号造成的呼损次数。
当录音通知播放卡出现故障、录音资源短缺时，也会出现单通等情况。
g.IVR语音平台故障
目前移动网已经与越来越多的IVR（语音平台）互联，这类平台诸如“炫铃”、“语音交友”、“语音邮件”、“彩铃秘书”等等。
它们一般通过7号信令，与交换机进行中继互联。
但是由于IVR产品繁多，质量参差不齐，经常会出现中继电路呆死、语音资源过载、信令配合不一致等情况，很大程度上加大了单通现象的产生。
因此，作为通信网的增值网元的IVR，同样需要经过严格入网测试，同时也要加大维护与优化的力度。
f.交换矩阵资源拥塞
当交换机的中继占用过于繁忙时，如果交换机不能通过过载路由正常疏通话务，加上用户会反复拨打，如此恶性循环，就有可能导致使交换矩阵内部出现紊乱，也会造成单通现象。
因此，一方面在日常维护作业中，要经常进行交换矩阵的诊断、倒换测试；一方面监测话务负荷情况，及时进行系统扩容，避免出现拥塞。
2.2.单通问题处理方案
2.2.1.用户投诉分析法
接到用户单通投诉后，首先要对单通投诉进行细分。
对零星投诉、区域性投诉、业务性投诉区别对待：
（a）零星投诉：
通过与客户的沟通，尽可能多获取投诉信息：
如故障时间、频率、类型等进行充分记录；然后通过后处理（如分析用户通话记录）等方式进行逐一排除。
当只有一个用户，同一覆盖内的其他用户无此情况下，可判断是此用户手机存在问题，可重新开关机，如果不能解决，将卡换到其他手机，将其他卡换到此用户手机上再试，这样就可判断出是卡的问题，还是手机的问题。
（b）区域性投诉：
当反复出现同一地区的单通投诉时，且单通在各局向均有出现时；需要考虑先从无线系统入手。
进一步过滤投诉信息，检查投诉地区无线网络（无线环境、基站设备）综合情况。
（c）业务性投诉：
当多次出现某一业务类型单通投诉，如：
移动用户呼叫固网用户、移动用户呼叫异地长途用户等。
这时，需要检查最近这些业务局向的电路状态、近期电路调整等情况；并结合时隙监听、选线测试等手段、进行最后故障定位。
对用户投诉的分类及归纳分析是进一步采用其它处理方案的基础。
2.2.2.相关设备数据库一致性核查法
该方法是通过比较各网元（BSS、MSC、OTHERSMSC）相关数据库发现由于双方数据库不一致导致的单通的故障。
如可比较BSS的A接口CIC与MSC的A接口CIC是否一致，且状态是否正常等。
2.2.3.TRAFFICA分析法
TRAFFICA是NOKIA特有的分析交换机运行情况的有利工具。
我们可以方便地通过对TRAFFICA跟踪结果统计发现短呼叫电话和CIC分配成功率异常的情况，这比进行大量的拨测更有效率且更易发现每一个可能存在问题的电路。
如下是利用TRAFFICA对各中继群中各电路通话时长小于8秒呼叫次数的结果举例：
TRAFFICA结果中包含了比话单更丰富的信息，这也对进行更深层次的分析提供了条件。
2.2.4.话单分析法
单通话单一般是5－10秒的话单，筛选出来后进行出入中继群分类，再进行CIC分类，这样就很容易看出哪些电路有问题，进行监听测试就可以了。
投诉分析话单，根据用户投诉，找寻话单确定CIC进行监听。
正常中继上的话单的统计特征：
§话单百分比随时长变化平稳增长
§时长在50秒以下的话单一般占65％左右
§时长在100秒以上话单一般占15％以上
单通中继上话单的统计特征：
§话单百分比在5秒时迅速增长，在50秒时接近100％
§短话单特多，时长在50秒以下的话单一般占95％以上
§长话单极少，100秒以上话单一般占5％以下
如在某地对话单通话时长统计结果我们发现一个2M所有的电话都是几秒或几十秒的，几乎没有一个超过一分钟的，所以我们进一步确认这条PCM存在问题。
进而我们工程师用信令仪对这条PCM进行监听，结果发现该2M确实存在串话、单通现象。
2.2.5.信令分析法
主要是对各接口信令跟踪结果进行话路（CIC）分配时间和占用时间统计，同样可以发现由于双方数据库不一致及状态不一致等可能导致单通的故障。
案例1：
双方数据库定义不一致导致导通
下面是在某地对A接口电路占用时长统计。
可见至BSC124的A接口电路中CIC＝513－516共四个时隙平均占用时长为0，也就是没有占用成功，同时我们在对TCH分配失败的统计中发现有一定数量的“要求的地面电路不可用”失败，且这类失败在所有分配失败原因中占最大比例，具体统计如下：
我们对这类失败对应的A接口电路过滤后发现皆为CIC＝513－516时隙，具体信令流程和信令内容如下：
我们在与无线优化小组核对后发现这四个时隙无线BSC数据库中并未创建话路，而MSC数据库中创建了话路且状态正常为IDLE，双方的数据库不一致是造成这类呼损的原因。
我们建议将这四个话路删除。
案例2：
同抢造成的单通
某地从信令上分析发现，本局主叫呼叫发起后所占上的电路被对方局发起的另一个呼叫占用了，造成第一个呼叫信令振铃后话路没有接续上，空接到别的电路上去了，造成双方听无音。
再仔细分析发现双方呼叫发起占用的都是偶数电路，从同抢策略来分析是错误的，检查各自的同抢策略都设定为先偶后奇，矛盾了！
原来局方在TUP改ISUP时做错了数据。
根据信令点小抢奇数的同抢原则，把GW的同抢策略改成先奇后偶，经过观察，故障解决。
案例3：
单通造成的预负费充值故障
因为该智能用户的余额为0，可以判定该充值卡并没有充值到该用户的手机，通过充值卡号，可以查询到该充值卡充值到了另外一部智能用户上，时间也是同投诉用户的充值时间一致，因为在5个移动端局都做过充值实验，可判定在GMSC/SSP到SCP的信令链路不会有问题，问题应该来自端局到GMSC/SSP中的话路（因为要通过话路传递充值用户的二次拨号）。
当两个智能用户同时充值，并且占上了绞线的两个E1的同一个时隙时，会发生充值异常。
2.2.6.拨测和监听等其它监测法
◎常规办法：
a. 2Mbits时隙监听仪：
通过跨接在DDF上进行时隙监听；由于目前各交换局中继数量已经十分庞大，要实现所有的电路测试，还是比较费时、费人力，一般只用于验证性的测试；
b.拨打测试：
为了方便、快速定位问题或者缩小问题范围，一般情况下都要制作拨测记录表中，在拨打测试时进行详细的记录，拨测记录表建议包含以下的所有项目，具体包括公共信息（小区名称、版本、测试时间段、业务类型（FR/EFR/HR）等）、主叫信息（手机型号/固话型号、占用频点、占用CIC、RX/RQ值等）和被叫信息（手机型号/固话型号、占用频点、占用CIC、RX/RQ值等）等。
具体的拨测表格可根据现场实际情况来自行制做。
◎其它监测法举例：
可能BSS部分造成单通的原因：
有可能是trans-coder设备故障造成单通。
为了能够找出可能有故障的硬件，必须对trans-coder进行检查。
检查的方法有两种：
方法1：
为了发现有故障的板卡需要一块一块地测试TRAU板卡，测试顺序为：
∙除了希望测试的板卡，闭锁所有trans-coder板卡
∙进行一定数量的拨测（如100次）
∙如发现有单通电话，可以怀疑该板卡有故障
∙重复以上步骤测试另一块板卡
注意：
该种方法需在低话务量时段进行
方法2:
为了测试BSS至MSC的话音通道，需要进行以下步骤：
∙在MSC至TRANS_CODER间电路中选择将要测试的4条E1电路（注意：
该四条E1需对应于ATER接口的一条E1电路，可以请BSS工程师协助查找）
∙将这些PCM上的话路及信令闭锁
∙在ATER接口对该E1电路向交换侧进行自环
∙将2M测试仪在低阻抗模式下依次与A接口将要测试的4条2M连接。
∙使2M测试仪产生一定频率的模拟信号并在时隙1发送出去。
∙用信令仪监听该时隙收端，验证是否有一定频率的信号音产生。
∙对该2M其它时隙重复以上测试步骤
∙对其余2M重复以上步骤。
∙如无信号音返回，相关的硬件模块可认为有故障且需要更换。
∙将A接口及ATER接口电路恢复正常连接。
∙在A和ATER接口的其它电路重复以上测试步骤。
注意：
因该测试方法仅同时移除了A接口4个2M的业务，所以该方法可在白天进行。
3.串话问题分析
3.1.串话产生原因分析
串话产生的原因与单通类似，主要也可分为无线及交换部分。
如：
*当MSC在通话结束后没有释放CIC，随后又分配给其他用户使用，也可能引起串话。
*由于无线终端距离基站较远，上、下行信号都比较弱（对于移动的车载台用户，由于天线的晃动造成上、下行信号不稳；有时由于大风沙吹打天馈线造成信号波动性较大），在接续过程中可能会因此而出现信令丢失的情况，在现场通过跟踪无线空中信令发现确有丢失无线用户信令的现象。
如果无线终端甲转到话务信道上后上发的确认信号基站没有收到，基站等待超时后就会下发业务信道拆线信令（BSC主机会将此业务信道置为空闲），无线终端如果收到该拆线信令就会给话机送忙音，无线终端会回到控制信道上；而若此无线终端收不到该拆线信令，就会一直守候在此业务信道上直到检测无载波信号10秒后才会自动拆线，但在10秒内此信道若又被重新分配给其他用户，而此时用户甲仍然守候在该业务信道上，这样对于用户甲来说就会发生串音现象。
3.2.串话案例分析
案例1：
发现从某一端局，用固定用户打手机、或用手机打固定用户时，存在串话现象。
比如A用户拨打B用户，有时另外一个用户如C摘机，会接通电话。
a.对所有端局进行拨测，发现只有该端局有问题，初步定位为端局与关口局之间的问题。
b.跟踪端局B到关口局的信令，查看收到的消息正常，用局方的信令跟踪仪，跟踪去往移动关口局的信令，查看收发信令正常，说明关口局在接续过程中没有问题。
c.查看关口局A与端局B的电路，发现最后一条电路为未知态，怀疑为CIC错误，与端局B联系对照，发现端局B到关口局一个2M口的后15条时隙的CIC值向前错了一位，应该为17-31，实际为16-30。
案例2：
某地由于基站交叉覆盖，干扰影响终端接收基站下行信令，导致基站下发CLEAR信令；同时干扰影响基站接收终端上行，导致终端上行信令丢失。
4.回声问题分析
4.1.回音产生原因分析
下面列举回声可能产生的原因：
（a）设置在PLMN和PSTN网络之间的回声抑制板发生故障。
（b）BSC侧的TC主要完成码型变换和速率适配功能，如果它出现故障，将会引起回音。
（c）A接口和Abis接口的电路由于日常维护时不小心造成环路也会造成回声问题。
（d）移动台的发送电路发生故障。
（f）某些特殊的环境中，会产生声学或无线电波反射回声。
◎回声分类:
a、电学回声：
在数字中继网络传输系统中采用4线（4wire）传输，在用户线路中则使用一对线进行全双工传输，即2线（2wire）传输，在本地的固定网PSTN交换机中采用2/4线转换器（hybrid）实现这种转换。
由于实际混合线圈的阻抗不匹配（因为2线端的线路情况总是变化不定的），不能做到将发送端和接收端完全隔离，所以2/4线转换器只能部分起到分割收发的作用，从4线接收的信号没有完全转换到2线，部分泄露到4线的发送，因此产生回波。
电学回声是回波的主要来源，一般的回波消除器主要用来消除电学回声。
电学回声是由于PSTN一端2/4线转换混合线圈阻抗不匹配，声学回声是由于固定话机收发隔离不好。
当回声路径时延大于30ms时，PSTN近端产生的回声就会使远端的用户感觉到，这会影响通话的效果。
PLMN虽然不产生回声，但是由于如下几个方面的原因，使得移动台与PSTN用户连接时，回波的时延路径被明显地加长，接近64ms。
电学回声（图1）是回波的主要来源，一般的回波消除器主要用来消除电学回声；
图1电学回声示意图
回波消除器工作原理：
回波消除器是在4线发送路径上减去根据4线接收路径的话音信号计算出来的回音估值实现。
简单说来，回波消除器监测接收路径上从远端（farend）来的话音，计算出回波的估值，然后在发送路径上减去这个估值。
于是，回波被去除了，只有近端（nearend）的话音被发送到远端。
回波消除器有4个端口（port,orconnection），两个位于局内侧（drop-side），两个位于线路侧（line-side）：
Receive-in（Rin）
Receive-out（Rout）
Send-in（Sin）
Send-out（Sout）
b、声学回声：
在某些电话设备中，扬声器和传声器没有良好地隔离，发出的声音经空间多次反射回传到传声器而产生的。
比如在房间或者汽车里使用免提电话就有这种情况。
c.其他回声：
E1自环了，这样，当通话占用该电路后，只能听到自己的声音，比自己讲话稍微滞后一点点，好像是回声；排查E1线可以排除该问题；
电学回声和声学回声在电话网中总是存在的，但需要以下条件电话用户才能感受到回声：
*回波通路延时足够长。
对于大多数电话用户来说，如果讲话者的回波通路延时时间：
小于30ms，不易察觉；
大于30ms，可以察觉，并影响听话效果；
大于50ms，非常严重，需要控制。
注：
ITU-TG.131（RuleM）建议，当环程时延超过25ms时，需要采用回声消除器。
*返回的回波信号足够强。
4.2.回音问题处理方案
由于现场回音问题的现象表现比较复杂，又缺乏规律性，只能进行大范围的多方面测试，制定了以下问题定位处理方案：
首先针对反映比较普遍的手机和固定电话之间以及客服中心电话的回声现象，在MSC侧进行PLMN和PSTN之间各个局向的中继线路拨打测试。
在定位并排除了网络局间中继上的问题后，如果还有手机和固定网之间的通话回音，进行个别点的测试，包括无线侧的基站时隙拨测和固定电话线路、话机调换等方法。
接下来如果能够通过客户反映定位到某几个基站覆盖地区经常出现回音问题，那么就对这几个基站进行载频时隙的拨打测试，排除可能由于BTS单元故障引起的回音。
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