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GSM系统常见掉话分析 张化民 一、掉话的概念 在移动通讯中，掉话是指已建立了话音信道，但由于某种原因，使此话音信道中断而无法继续进行正常通话的现象。掉话现象的出现降低了无线网络的服务质量，掉话率的大小从一个侧面反映了电讯企业的运营服务质量，因而电讯运营部门和设备供应商都比较重视这个问题。 作为无线通讯，有一定限度的掉话现象是正常的，以GSM移动通讯系统来说，即使一个规划和优化作得比较好的网络，设备运行正常，由于无线传播的复杂性，同时手机用户可能快速移动，也难免存在一些区域和一些条件导致掉话现象的发生。关键在于，掉话率多高是合理的。不同的厂家由于对此问题的认识不同，设备的性能和网络规划设计的水平不同，可能有不同的标准，一般情况下，掉话率应当在1%-2%以下。 掉话率的计算公式： 语音信道掉话率=语音信道掉话的次数/语音信道占用的次数*100% 信令信道掉话率=SDCCH掉话总次数/(SDCCH试呼总次数-SDCCH溢出总次数)*100% 掉话的概念通常指语音信道的掉话。应注意的是，在一个小区内，语音信道占用的次数，不仅包括因为呼叫和寻呼而产生的TCH指派次数，还包括由于切换等原因产生的TCH分配和占用语音信道的情况。因此，语音信道占用的次数，不仅仅是TCH成功指派的次数，也不能简单认为就是TCH成功分配的次数。(因为TCH分配成功不意味着指派一定成功) 二、掉话产生的若干原因。 从大的方面讲，掉话产生的原因主要有以下几种: 网络规划和优化工作的不够完善，使得存在一些干扰区和覆盖不良区域。 切换产生的掉话。 设备的性能不良或处于不良的工作状态。 现在我们详细的分析一下这几种情况。 1、由于信号不良而造成的掉话。 特点是信号的接收电平已降低到无法维持正常的无线信道的需要，或者由于受到干扰，系统无法正常的解码，信号的质量很差，此时BSS系统一般先执行切换算法，在切换不成功(或信令的传送本身就难以成功)的情况下采用超时释放此话务信道的措施，避免无效占用系统资源，这时就会产生掉话。 同频干扰造成的掉话。 GSM网络的根本矛盾就是有限的无线资源带宽和不断增长的用户需求之间的矛盾。解决这个矛盾的方法，一个是降低信道的速率,因而同样的频率资源可以容纳更多的信道,另一个方法,是频率的复用,使得相同的频点，能够在相隔一定的距离后可以重复使用。在这种情况下，在相同的区域内，频率复用的距离大，则频率复用的次数少，系统容量则小， 频率复用的距离小，虽然可以容纳更多的用户，却要冒着同频干扰的风险。在用户快速增长的巨大压力下，同时考虑到地形的复杂性，一个网络很难做到完全避免同频干扰。有时由于频率规划的失误，或网络正在进行扩容，也会产生同频干扰的情况。 当MS进入此干扰区间，由于相同的频点分属不同的小区，所以完全有可能出现两个MS在相同的时隙以相同的频点分别和不同的小区的载频通话，那么这两个MS的信号对对方来说都是干扰信号，(MS接收到的来自两个基站的相同频率的信号也会相互干扰)当信噪比小于某值时，即使很先进的数字信号处理技术也不能将它们区分开来，因而造成误帧过多，话音质量过差。在不能作出有效的切换的情况下(对于干扰，一般优先执行小区内部切换，但其他频点可能没有空闲信道可用或信令本身就无法正确解码)，将会产生掉话。 2）邻频干扰造成的掉话 如果相邻小区中存在邻频，这些相邻频点的频谱之间有一段重叠的区域(overlap)，这些重叠的区域也将产生干扰，称为邻频干扰。但是通过仔细的频率规划可以有效的避免邻频干扰。 3）覆盖不良的区域产生的掉话 覆盖不良的区域的典型是孤岛站，由于周围无其他基站，在一定范围之外信号将很差并且没有相邻小区可作切换.。虽然GSM设定的最大工作范围是半径35公里左右，但是这属于一种理想情况的数据，而且主要是从传播时延对相邻信道的影响的角度来确定的。由于孤岛站一般为O型站，采用全向天线，增益较低，在一些低洼处，或高大障碍物后，或植被覆盖后面易形成信号不良区域。 在城市区域，基站数量较多，理论上来说应当较少存在覆盖盲区，但是在楼房内部，地下室，或一些角落，无线信号不易到达。另外，一个很重要的问题是，街道的走向对无线信号的传播有较大的影响。城市内减少信号不良区域依然是一个问题。 2、由于切换产生的掉话。 任何一次切换都带有一定的风险。一次成功的切换需要涉及到很多因素。而其中任何的因素出现问题都有可能导致掉话。 1）切换成功的一个很关键的因素是时间提前量的计算。 时间提前量的概念从本质上来说是个同步的概念。作为大型