CDMA网络掉话原因分析和解决

摘要　解决CDMA掉话问题是网络化的重点，通过网络掉话现象的原因分析，找出且实可行的排除掉话的方法，以便提高移动通信质量。

1、前言

掉话是考察和评价一个网络好坏的重要指标，掉话的高低在一定程度上体现了移动网通信质量的优劣，而用户对掉话质量问题非常敏感，迫切希望尽早杜绝，从而不断提高移动通信质量，满足用户需要。下面以CDMA系统为例，介绍几种掉话的原因和解决办法。

2、前向链路干扰掉话

2.1　掉话现象

接收功率RX保持正常，而导频强度Ec/Io在不断降低，FFER增大，但是，TX-GAIN-ADJ的幅度保持恒定。

2.2　掉话机制

Ec/Io低于-15dB以后，前向链路的质量严重下降，它连续收到12个坏帧（由N2m计数器决定），移动台关闭发射机并启动T5m计时器。此时，反向链路功率控制比特被忽略。如果T5m超时，使MS掉话。之后，重新搜索强导频。一般情况下，重新初始化到新的导频上。

如果前向链路的质量严重下降时间较短，T5m没有超时，MS收到N3m个（一般2个）好帧，导频Ec/Io恢复到-15dB以上，MS不会关闭发射机。但是，基站启动了控制掉话的机制，计时比MS的T5m更短。当MS检测到服务小区的Ec/Io恢复，基站却认为MS已经掉话，就切断了业务信道。在这种情况下，移动台会在同一个导频上重新初始化。

2.3　掉话原因及解决办法

2.3.1 导频变化，邻区列表缺少扇区导频。在候选导频集中，大于T_ADD导频长时间不能激活而掉话。MS掉话后重新初始化到新的导频上。

判断解决：在空闲状态下，观察源扇区的邻区列表是否存在上述没有切换成功的目标导频。如果没有，说明缺少邻区。在邻区列表中加入有用导频即可解决。

2.3.2 导频变化，邻区列表规划不合理。有用导频在候选导频集中，长时间不能激活。此时激活集中存在二个以上导频，由于前向干扰而掉话后，MS重新初始化。检查空闲状态下的邻区列表，如果不是缺少邻区，可能是邻区列表设置不合理。因为移动台的相邻导频集最多支持20个导频，而在多路软切换时，还会将邻区关系列表合并。如果较强目标导频在邻区列表中的位置靠后，就会有被顶出邻区列表可能，使移动台检测不到。判断解决：

（1）重新优化邻区列表，将切换比率较大的导频，在邻区列表中的位置前移。一般邻区列表中长度不超过15，如果过大，会影响相邻导频集的搜索速度。

（2）合理设置NGHBR_MAX_AGE《相邻导频集最大存活期》参数。如果参数过大，从激活集和候选集中转到相邻集中的导频过晚离开邻区列表，新的强目标导频不能进邻集列表，如果设置太小（例如0），从激活集和候选集中转到相邻集中的导频在更新邻区列表时又很快被转移到剩余集中，从而降低了导频被搜到的可能。

PN加入邻区列表的原则是：（1）互易：如果小区A在小区B邻集列表中，那么小区B也在小区A的邻集列表中；（2）邻近：如果两个小区相邻，那么它们要在彼此的邻集列表中；百分比重叠覆盖：在扇区大于1%的覆盖范围内检测到PN的强度超过-10dB。在扇区大于3%的覆盖范围内检测到PN的强度超过-12dB。初始化邻集列表可以由能预测路径损耗和接收功率等参数的软件工具来完成。

2.3.3 SRCH_WIN_N设置过大。在通话状态下，候选集中导频总是存在，该导频的OFFSET与激活集中导频相差一个PN间隔。虽然这与缺少邻区相似，但干扰程度小，掉话几率也小。

判断解决：在保证基站硬件工作正常的情况下，检查SRCH_WIN_N和ISRCH_WIN_R是否过大，SRCH_WIN_N和SRCH_WIN_R使用最大可能由PILOT_INC约束。如果PILOT_INC设为3，那么两个PN码之间的最小距离是3×64=192Chips。在这种情况下，SRCH_WIN_N和SRCH_WIN_R不应大于12（即±80Chips）。否则，潜在地增加了多径信号PN检测错误的可能性，该扇区可能出现大于本扇区PN一个PILOT_INC的PN一直停留在候选集中，不能切换到激活集而形成干扰信号。根据以上原则，适当减小SRCH_WIN_N的设置。如果扇区覆盖较大或越区覆盖产生较大的延时，可能会出现搜索窗不够宽的现象，那么，要通过天线调整或调整PN间隔来解决。

2.3.4 SRCH-WIN-N设置过小。在通话状态下，导频接收机接收的PN较强，但是，手机检测到的导频一直处于相邻导频集电，Ec/Io较小，FFER升高，持续一段时间后，导频丢失而掉话。

判断解决：掉话后，一般重新同步到原来的导频上。通过直接观察导频接收机的路径检测时延差（即不能被检测检测到的PN与正在使用的PN时延差值的码片数）或者时延计算，判定其差值是否大于SRCH_WIN_N的参数设置。如果属实，表明SRCH_WIN_N小，有用的导频多径信号不能落入搜索窗中；如果时延差小于SRCH_WIN_N的参数设置，则应该检测基站硬件，查找原因。观察事件发生地点是否需要上述没有检测到的强导频覆盖。如果需要，则通过时延计算，合理增大相邻搜索窗口。如果是越区覆盖，则调整扇区天线，减小覆盖范围。

2.3.5 SRCH-WIN-A设置过小。在通话状态下，导频接收机接收的PN较强，但是，手机检测到导频却很弱，合成Ec/Io逐渐变差，FFER升高，持续一段时间后，导频丢失而掉话。

判断解决：在山区或是丘陵地带，由于反射导致很多多径信号出现较大延时，由于SRCH_WIN_A设置过小，有用多径信号落到搜索窗以外，MS成功解调的信号较少，不能解调的有用信号对系统是一种强干扰。通过对多径信号时延差的计算，合理增大SRCH_WIN_A。

2.3.6 导频污染。当MS处于空闲状态时，切换较为频繁。在通话状态下，激活集中有四个以上的导频信号，而且强度基本相当，单个导频Ec/Io较好，但是，合成Ec/Io较差，FER逐渐升高，导致掉话。

判断解决：在CDMA系统中，MS的RAKE接收机一般只能处理三路信号，当激活集中的导频多于三路时，RAKE接收机将选取三路合并，剩余的导频不能被解调，使FER升高。掉话大多是由于此时的切换引起，移动台在该区域中移动时，大于T_ADD的导频较多，相互变化快，频繁切换，从而增大了掉话的几率。增强导频污染区域的1～2路导频信号，形成主用导频，改善Ec/Io。增加基站或直放站，增强该区域覆盖调整天线的方位角和倾角、更换天线类型；调整基站发射功率，一般增加1～2个主要导频功率，但不降低功率，否则可能影响覆盖。

2.3.7 外部干扰掉话。在通话状态下，FFER升高，掉话后，进入长时间的搜索模式（超过10s），才重新获得同步。

判断解决：这是外部干扰源对前向链路干扰的症状。检测前向频谱，找出干扰源并消除，保证频谱可用于CDMA系统。

3、链路不平衡，反向链路增益不够而掉话

3.1　掉话现象

MS在接入系统时较难，甚至失败。在接入阶段，MS的RX较好，Ec/Io正常，TX Power和TX GAIN-ADJ高，严重情况下，会丢失信号。接通后，RX和Ec/Io正常，TX-GAIN-ADJ非常高，FER变差，信号丢失，掉话。

3.2　掉话机制

这种情况下，虽然导频Ec/Io正常而且RX很好，然而MS的发射功率却达到最大值，来努力满足反向链路的需求。经过一段时间（3～5s）之后，基站检测到MS的反向信道信号很弱，放弃了反向信道。同时切断前向信道，此时移动台的前向业务FER变得极高，很快会关闭发射机，这样就触发了MS的掉话机制，导致掉话。

3.3　掉话原因及解决办法

主要是反向链路外部干扰。底部噪声较大，反向功率受限。

常见的干扰为：

（1）劣质的有线电视增补器，很容易自激而干扰CDMA；

（2）280M的寻呼发射机4倍频后与CDMA频段相当。可能产生干扰；427M的寻呼链路发射机2倍频后，也可能干扰CDMA。

（3）直放站增加了网络底噪。如果直放站增益设置不好，在直放站覆盖边界区域，上下行链路会存在增益差，很容易出现上行功率不够的链路不平衡现象，电话很难打通或接通后掉话。一般前向增益和反向增益差控制在10dB以内。

（4）要高度重视CDMA直放站的自激。为了解决网络深层覆盖，增加了一些室内小功率直放站，如果直放站出现问题，使上下行链路严重失调，有可能将周围基站的底部噪声全部抬高，出现通话困难甚至掉话现象。

4、导频信号变差掉话

移动台的RX低，一般在-100dB或更低TX-GAIN-ADJ较大，在0dB以上，但幅度保持平坦；导频的Ec/Io不断降低出现掉话。由于导频强度Ec/Io与移动台的接收功率同时下降，并且移动台的发射功率最大，说明前反向链路都不好。当导频强度低于15dB并持续TSm以上时，关闭发射机。此时反向闭环功控比特被忽略，TX-GAIN-ADJ的幅度保持平坦，在0-10dB的范围就会掉话。如果主导频信号强度在T5m内恢复一到15dB以上，MS仍然掉话，则表明基站的掉话机制已经关闭了前反向链路。增强网络覆盖能力即可解决这样的掉话。

5、业务信道发射功率受限造成的掉话

5.1　现象及定位

导频的Ec/Io和RX都在允许的范围之内，TX-GAIN-ADJ的幅度基本保持不变，掉话后重新初始化到原来的导频上。

由于导频强度和移动台的接收功率都在门限之上，TX-GAIN-ADJ的幅度在5s内保持平坦，之后移动台重新初始化。这表明前向业务信道能量不足，使移动台不能成功解调而关闭了发射机。而移动台在同一个导频信道上初始化明确地表明掉话的原因是前向业务信道的信号太弱。

基站系统分配给前向业务信道的功率和反向信道最大Eb/No值都有一个范围，如果这些参数设置不合理，前向信道功率就可能太小，不足以维持良好的通话质量，使MS启动T5m计数器最终掉话。在反向信道上也是如此，系统允许MS信号的Eb/No最大值过低会使MS发射功率过，不足以维持反向链路，使基站认为反向链路太差而切断信道(即使在导频Ec/Io很好的情况下也可可能发生)。

5.2　解决方法

（1）增大前向业务信道最大发射功率，保证前向业务信道和导频信道的覆盖平衡，但这会增加邻近小区的前向干扰，需要测试邻近小区的前向覆盖。

（2）基站设置的向向业务信道Eb/No目标值是反向信道的一个限制，因此要控制外环功率，避免反向链路的发射功率不足。