GSM通话中统计指标与故障分析

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1、 毕 业 设 计（论 文） GSM通话中统计指标与故障分析学生姓名： 指导教师： 讲 师 二级学院： 专业： 通信工程 班 级：通信工程(2)班 学号： 提交日期： 答辩日期： 金陵科技学院学士学位论文 目录目 录摘 要IIIAbstractIV1 绪 论11.1课题背景11.2课题研究的意义12 GSM系统的知识22.1 GSM的基本原理22.1.1GSM系统结构22.1.2各子系统介绍32.2 GSM的关键技术52.3 GSM相关的网络规划与网络优化知识72.3.1 GSM无线网络优化的目标82.3.2 GSM无线网络优化的流程83 GSM通话中的统计指标123.1GSM通话中的常用的统计

2、指标123.1拥塞率133.2 掉话率143.3切换成功率154 GSM通话中的故障分析174.1 GSM通话中的故障类型174.2 GSM通话故障分析的方法174.3故障分析的举例说明215 结语24参考文献25附录26致谢27IVGSM通话中统计指标与故障分析摘 要1993年，GSM网络在我国开始进入商业用途，距今有14年，目前我国GSM网络用户已超过3.7亿，网络规模和容量都居世界第一，我国通信网络面临着严峻挑战。一方面由于移动用户数目的惊人发展，网络规模不断扩大，但频率资源匮乏，无线网络的频率复用系数越来越小，网络规模庞大导致出现的问题也越来越多样化和复杂化，此时单靠日常的维护已经无法

3、切实地为广大移动用于提供高质量的移动通信服务。另一方面随着竞争的激烈和用户的高要求，如何使网络达到最佳的运行状态，如何提高通信质量，提高网络的平均服务水平以及提高系统设备利用率，已经成为网络运营商的首要任务。特别是我国GSM网络在扩容时普遍存在周期短，速度快的情况，导致工程中留下很多质量问题，需要在后期的网络优化中解决。关键词：GSM 通信质量 网络优化金陵科技学院学士学位论文 AbstractGSM call statistical indicators and failure analysisAbstractIn China, GSM network has a history of ab

4、out 14 years, ever since it began its commercial use from 1993. Its present amount of Chinese user is more than 350 million, either of the scale and capacity ranks first in the world.Our domestic mobile-communications are confronted with severe and rigorous challenges. On the one hand, in pace with

5、the astonishing growth of telecommunication users, the network keeps expanding in scale. However, problems like want of frequency resources, the smaller coefficient of frequency reuse and more unwieldy network, bring about more and more troubles of increasingly diversified and complicated. Thus mere

6、 routine maintenance is not enough to provide high-qualified service for the broad mobile-communication users.On the other hand, as the competitions are keener, and to meet the higher demand of customers, the network operators are faced with some urgent and critical tasks and difficulties: how to ru

7、n the network to its optimum, how to heighten the quality of telecommunications, how to improve the average service and utilization rate of system installations, etc. Especially in China, “short cycle” and “speediness” are two peculiarities commonly existing in the GSM expanding capacity duration. I

8、t left over some quality problems, which should be resolved during the late network-optimizations.Keywords: GSM; Quality of Mobile Communications; Network-Optimizations金陵科技学院学士学位论文 第一章 绪论1 绪 论1.1课题背景GSM全名为：Global System for Mobile Communications，中文为全球移动通讯系统，俗称全球通，是一种起源于欧洲的移动通信技术标准，是第二代移动通信技术，其开发目的是让

9、全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用一部手机就能行遍全球。1998年，目标为制订接替GSM的第三代移动电话规范的3GPP启动。3GPP也接受了维护和继续开发GSM规范的工作。ETSI是3GPP的成员之一。在发展的过程中，GSM系统的功能不断得到丰富，从而能够提供更多样的服务。由GSM系统首先引入的短信息服务（SMS）提供了一种新颖、便捷、廉价的通讯方式。1994年，GSM实现了基于电路交换的数据业务和传真服务。1999年，WAP协议使得用户可以通过手机访问互联网。2000年后开始商用的通用分组无线服务（GPRS）使得GSM系统能够以效率更高的分组方式提供数据通讯。2003年,

10、EDGE技术开始商用，提供了接近3G的数据通讯能力。目前，3GPP组织还在发展GSM标准，以便利用已经大量部署GSM基础设施，平滑地向3G技术演进。 1.2课题研究的意义通过本次毕业设计能够将所学的GSM原理，关键技术，网规网优知识等与统计指标相结合，对指标中常见的统计问题进行分析，提高自己的分析解决问题的能力。以及学会文件检索和阅读一般专业英文文献，为以后工作培养独立解决问题的能力。28金陵科技学院学士学位论文 第二章 GSM的系统知识2 GSM系统的知识2.1 GSM的基本原理2.1.1GSM系统结构GSM（Global System for Mobile Communications；全

11、球移动通信系统）主要分交换部分和无线部分。其中交换部分和PSTN网很类似，而无线部分是GSM网络特有的由于无线特有的移动行，复杂性，以及传播条件恶劣所带来的衰落等原因，直接影响了无线通信的质量，所以无线部分是优化的重点对象。一套完整的GSM蜂窝系统主要由：MS（移动台），BSS（基站子系统），NSS（交换网络子系统），OSS（操作支持子系统），这四大部分组成，GSM系统结构如图1所示。图1：GSM 系统结构OSS：操作支持子系统BSS：基站子系统NSS：网路子系统NMC：网路管理中心DPPS：数据后处理系统SEMC：安全性管理中心PCS：用户识别卡个人化中心OMC：操作维护中心MSC：移动业务

12、交换中心VLR：来访用户位置寄存器 HLR ：归属用户位置寄存器 AUC ：鉴权中心EIR：移动设备识别寄存器 BSC ：基站控制器BTS：基站收发信台PDN：公用数据网PSTN：公用电话网ISDN：综合业务数字网MS：移动台由上图可见，一个GSM系统可由三个子系统组成，即操作支持子系统(OSS)，基站子系统(BSS)和网路子系统(NSS)三部分组成。其中，基站子系统BSS是GSM系统中与无线蜂窝方面关系最直接的基本组成部分，它通过无线接口直接与移动台相连，负责无线发送接收和无线资源的管理。网路子系统是整个系统的核心，它对GSM移动用户之间及移动用户与其它通信网用户之间通信起着交换、连接与管理

13、的功能。主要负责完成呼叫处理、通信管理、移动管理、部分无线资源管理、安全性管理、用户数据和设备管理、计费记录处理、公共信道、信令处理和本地运行维护等。基站子系统BSS主要负责无线信息的发送与接收及无线资源管理；同时，它与NSS相连，实现移动用户间或移动用户与固定网路用户之间的通信连接，传送系统信息和用户信息等；当然，也要与操作支持子系统OSS之间实现互通。2.1.2各子系统介绍2.1 移动台(MS)移动台是用户直接使用，完成移动通信的设备。对于数字移动通信来讲，已经从一定程度上具备了个人化的特点即具有用户私人信息的SIM卡和通信的物理实现设备的分离。SIM卡上包含所有与用户有关的无线接口一侧的

14、信息，也含有鉴权和加密实现的信息；而物理设备可以是手持机，车载机或是由移动终端直接与终端设备相连而构成。2.2 基站子系统(BSS)1、基站控制器(BSC)BSC是基站子系统(BSS)的控制部分，主要有如下功能。a.接口管理：支持与MSC间A接口，与BTS间的Abis接口及与OMC间的X.25接口。b.BTSBSC之间的地面信道管理BSC对BTS间的无线信令链路，操作维护链路进行监测、对无线业务信道进行分配管理。c.无线参数及无线资源管理无线参数包括：BTS载频频率、空中接口是否应用了非连续接收、发射、移动台接入网最小电平设置、逻辑信道与物理信道的映射关系。无线资源包括：小区内信道配置、专用信

15、道与业务信道的分配管理、切换资源管理等。d.测量和统计对无线链路的测量：处理移动台和BTS 送上的测量报告，决定是否需调整BTS 和移动台功率，决定是否切换。话务量统计：对业务信道的阻塞率，呼叫成功率，越区切换频度等作出统计，为系统扩容和小区分裂等提供凭据。e.切换根据小区功率电平，话音质量及干扰情况，选择切换的目的对象，对于小区内切换，同一BSC控制的小区间切换，BSC完全控制，而不同BSC控制的小区间切换则由MSC完成。f.支持呼叫控制通过交换电路实现话路连接，还可提供主、被叫排队机机制。g.操作与维护收集BSC及BTS告警，并传至DMC，同时更新自身内部资源表；配合OMC实现对BSS的软

16、件升级。2、基站发信台(BTS)受控于基站控制器(BSC)，属于基站子系统(BSS)的无线部分，服务于某小区的无线收发信设备，实现BTS与移动台(MS)空中接口的功能。BTS主要分为基带单元、载频单元和控制单元三部分。基带单元主要用于话音和数据速率适配以及信道编码等；载频单元主要用于调制/解调与发射机/接收机间的耦合；控制单元则用于BTS的操作与维护。2.3 网络子系统(NSS)1、移动业务交换中心(MSC)MSC 是整个网路的核心，完成或参与网络子系统(NSS)的全部功能，协调与控制整个GSM 网络中BSS.OSS的各个功能实体。首先，MSC提供与BSC的接口，A接口提供GSM9001180

17、0的TDMA方式，At接口提供CDMA的接入，提供内部各功能实体的接口，实现各种相应的管理功能，提供与PSTN、ISDN、PSPDN、PLMN的接口；其次，支持一系列业务电信业务，承载业务和补充业务；最后，支持位置登记、越区切换和自动漫游等其它网路功能。2、访问用户位置寄存器(VLR)访问用户位置寄存器(VLR)是服务于其控制区域内移动用户的，存储着进入其控制区域内已登记的移动用户相关信息，为已登记的移动用户提供建立呼叫接续的必要条件。当某用户进入VLR控制区后，此VLR将由该移动用户的归属用户位置寄存器(HLR)获取并存储必要数据。而一旦此用户离开后，将取消VLR中此用户的数据。VLR通常在

18、每个MSC中实现。3、归属用户位置寄存器(HLR)相对于VLR，归属用户位置寄存器(HLR)是一个静态数据库（当然，也存储部分漫游移动用户所在MSC区域的有关动态数据，包括用户识别号码，访问能力、用户类别和补充业务等数据，由它控制整个移动交换区域乃至整个PLMN）。4、鉴权中心(AUC)鉴权中心(AUC)存储着鉴权信息和加密密钥，防止无权用户接入系统和防止无线接口中数据被窃。5、移动设备识别寄存器(EIR)移动设备识别寄存器(EIR)存储着移动设备的国际移动设备识别码(IMEI)，通过核查三种表格（白名单、灰名单、黑名单）使用得网络具有防止无权用户接入、监视故障设备的运行和保障网络运行安全的功

19、能。2.2.4 操作支持子系统(OSS)主要包括网路管理中心(NMC)，安全性管理中心(SEMC)，集中计费管理的数据后处理系统(DPPS)、用户识别卡个人化管理中心(PCS)等。3.GSM网络接口在实际的GSM通信网络中，由于网络规模不同，运营环境不同和设备生产厂家的不同，上述的各个部分可以有不同的配置方法。为了各个厂家所生产的设备可以通用，各部分的连接必须严格符合规定的接口标准以及相应的协议。2.2 GSM的关键技术1.工作频段我国陆地公用蜂窝数字移动通信网GSM通信系统采用900MHz频段：890915（移动台发、基站收）935960（基站发、移动台收）双工间隔为45MHz，工作带宽为2

20、5MHz，载频间隔为200kHz。随着业务的发展，可视需要向下扩展，或向1.8GHz频段的GSM1800过渡，即1800MHz频段：17101785（移动台发、基站收） 18051880（基站发、移动台收）双工间隔为95MHz，工作带宽为75MHz，载频间隔为200kHz。干扰保护比同频干扰保护比：C/I（载频/干扰）9dB；邻频干扰保护比：C/I（载频/干扰）9dB；载频偏离400kHz时的干扰保护比：C/I（载频/干扰）41dB； 工程设计时需对以上的C/I值另加3dB余量。2.频道间隔 相邻两频道间隔为200kHz。每个频道采用时分多址接入（TDMA）方式，分为8个时隙，即8个信道（全速

21、率）。每信道占用带宽200kHz/825kHz。 将来GSM采用半速率话音编码后，每个频道可容纳16个半速率信道。 3多址方案 GSM通信系统采用的多址技术：频分多址（FDMA）和时分多址（TDMA）结合，还加上跳频技术。GSM在无线路径上传输的一个基本概念是：传输的单位是约一百个调制比特的序列，它称为一个“突发脉冲”。脉冲持续时间优先，在无线频谱中也占一有限部分。它们在时间窗和频率窗内发送，我们称之为间隙。精确地讲，间隙的中心频率在系统频带内间隔200kHz安排（FDMA情况），它们每隔0.577ms（更精确地是15/26ms）出现一次（TDMA情况）。对应于相同间隙的时间间隔称为一个时隙，

22、它的持续时间将作为一种时间单位，称为BP（突发脉冲周期）。这样一个间隙可以在时间/频率图中用一个长15/26ms，宽200KHz的小矩形表示,统一地，我们将GSM中规定的200KHz带宽称为一个频隙。 在GSM系统中，每个载频被定义为一个TDMA帧，相当于FDMA系统的一个频道。每帧包括8个时隙（TS07）。每个TDMA帧有一个TDMA帧号。TDMA帧号是以3小时28分53秒760毫秒（204851268BP或者说20485126个TDMA帧）为周期循环编号的。每20485126个TDMA帧为一个超高帧，每一个超高帧又可分为2048个超帧，一个超帧是5126个TDMA帧的序列（6.12秒），每

23、个超帧又是由复帧组成。复帧分为两种类型: 26帧的复帧：它包括26个TDMA帧（268BP），持续时长120ms。51个这样的复帧组成一个超帧。这种复帧用于携带TCH（和SACCH加FACCH）。 51帧的复帧：它包括51个TDMA帧（518BP），持续时长3060/13ms。26个这样的复帧组成一个超帧。这种复帧用于携带BCH和CCCH。4.无线接口管理在GSM通信系统中，可用无线信道数远小于潜在用户数，双向通信的信道只能在需要时才分配。这与标准电话网有很大的区别，在电话网中无论有无呼叫，每个终端都与一个交换机相连。在移动网中，需要根据用户的呼叫动态地分配和释放无线信道。不论是移动台发出的呼

24、叫，还是发往移动台的呼叫，其建立过程都要求用专门方法使移动台接入系统，从而获得一条信道。在GSM中，这个接入过程是在一条专用的移动台基站信道上实现的。这个信道与用于传送寻呼信息的基站移动台信道一起称为GSM的公用信道，因为它同时携带发自/发往许多移动台的信息。相反地，在一定时间内分配给一单独移动台的信道称作专用信道。由于这种区别，可以定义移动台的两种宏状态： 空闲模式：移动台在侦听广播信道，此时它不占用任一信道。 专用模式：一条双向信道分配给需要通信的移动台，使它可以利用基础设施进行双向点对点通信。 接入过程使移动台从空闲模式转到专用模式。5.GSM信道 GSM中的信道分为物理信道和逻辑信道，

25、一个物理信道就为一个时隙（TS），而逻辑信道是根据BTS与MS之间传递的信息种类的不同而定义的不同逻辑信道，这些逻辑信道映射到物理信道上传送。从BTS到MS的方向称为下行链路，相反的方向称为上行链路。 逻辑信道又分为两大类，业务信道和控制信道。业务信道（TCH）：用于传送编码后的话音或客户数据，在上行和下行信道上，点对点（BTS对一个MS，或反之）方式传播。控制信道：用于传送信令或同步数据。根据所需完成的功能又把控制信道定义成广播、公共及专用三种控制信道。控制信道（CCH）用于传送信令和同步信号。它主要有三种：广播信道（BCH）、公共控制信道（CCCH）和专用控制信道（DCCH）。(1) 广播

26、信道（BCH）：广播信道是单方向控制信道，用于基站向移动台广播公用的信息。传输内容主要是移动台入网和呼叫建立所需要的有关信息。其中又可分为：频率校正信道（FCCH）、同步信道（SCH）、广播控制信道（BCCH）。(2) 公共控制信道（CCCH）：CCCH是一种双向控制信道，用于呼叫接续阶段传输链路连接所需要的控制信令。其中又可分为：寻呼信道（PCH）、随机接入信道（RACH）、准许接入信道（AGCH）。(3) 专用控制信道（DCCH）：DCCH是双向控制信道，其用途是在呼叫接续阶段以及在通信进行当中，在移动台和基站之间传输必须的控制信息。其中又可分为：独立专用控制信道（SDCCH）、慢速辅助控

27、制信道（SACCH）、快速辅助控制信道（FACCH）。6.保密措施GSM系统在安全性方面有了显著的改进，GSM与保密相关的功能有两个目标：第一，包含网络以防止未授权的接入，（同时保护用户不受欺骗性的假冒）；第二，保护用户的隐私权。防止未授权的接入是通过鉴权（即插入的SIM卡与移动台提供的用户标识码是否一致的安全性检查）实现的。从运营者方面看，该功能是头等重要的，尤其在国际漫游情况下，被访问网络并不能控制用户的记录，也不能控制它的付费能力。保护用户的隐私是通过不同手段实现时，对传输加密可以防止在无线信道上窃听通信。大多数的信令也可以用同样方法保护，以防止第三方了解被叫方是谁。另外，以一个临时代号

28、替代用户标识是使第三方无法在无线信道上跟踪GSM用户的又一机制。2.3GSM相关的网络规划与网络优化知识网络优化是高层次的维护工作，是通过采用新技术手段以及优化工具对网络参数及网络资源进行合理的调整，从而提高网络质量的维护工作。可采用室内分布、跳频、同心圆技术、DTX、功率控制等手段减少干扰，增大网络容量，改善无线环境；通过调整天线角度，增益，方位角，俯仰角以及功率大小，选择最佳站址，调整载频配置，均衡话务分布，改善网络质量，获得最佳覆盖效果等等。2.3.1 GSM无线网络优化的目标1.1 满足所需的容量站在用户的角度上，用户希望在任何地方一打电话就通，话音质量很好，并且不掉话。要做到这些，直

29、接面以用户的无线网络必须能提供足够的业务容量，有线通信中每个用户有自己的用户线，但移动则是用户共用无线电信道，业务容量与每个用户的业务量有关，也与无线信道的呼损有关，国外运营者呼损一般取2%，我国由于经济原因在大区时呼损可用5%市区则要取2%。1.2 覆盖所需覆盖的地区移动网应提供尽可能大的覆盖范围。许多国家电信主管部门在开始蜂窝业务时，对运营者在地理的覆盖与人中的覆盖均限定在某个时间内要达到一定目标。首先应覆盖用户最多的地方，同时要考虑有一定的面，面越大越吸引用户。今年我们提出了要覆盖的重点地区，同时还要求在全国铺开，扩大覆盖面。覆盖与无线电传播有密切关系，所用频段、地面移动状态决定了其传播

30、的特点。1.3 好的质量 覆盖率 90%； 话音质量 4分 无线信道阻塞率2-5% 掉话率 2%移动通信的传播决定了在覆盖区内不可能是100%覆盖，期望在覆盖区内死角越少越好，关键是衰落储备是否足够。话音质量取决于信号电平和干扰的电平。有时信号很强，但质量不好，就是由于干扰问题。掉话的原因很多，与信号的电平、干扰的电平、切换电平等都有关。要达到这些目标，花很多钱能办到，但一个优秀的网络应是在能满足上述要求的同时，花钱最少，这就需要精心地规划和设计。经济性依赖可用频率的多少和设备的价格，使用频率要经济，建网要经济。2.3.2 GSM无线网络优化的流程网络优化的过程实际上是一个循环过程，首先要对网

31、络进行普查，数据采集，然后对数据进行分析，最后制定和实施方案。如果该套方案的实施不能满足优化的要求，则从新从网络普查开始循环优化的流程，GSM网络优化工作流程图如图2所示。网络普查数据采集数据分析制定和实施优化方案图2：GSM优化工作流程图2.2.1网络普查 网络优化是一个系统工程。网络普查是进行网络优化的准备阶段，它主要包括： (1) 资料调查 调查本次优化前的最新技术文件（如已有设计、测试结果，上一次优化的技术总结报告，用户申告等），包括全网MSC、HLR、BSC，BTS的容量和所在的物理位置，网络结构，中继电路数量及质量，同步方式和信令方式，当前网上本地用户、漫游用户数及密度分布，用户投

32、诉的热点地区等内容。 (2) 系统检查 利用操作维护中心（OMC）检查网管上显示的告警点；检查BTS和BSC数据库，核实频点分配、LAC划分、载频数量、邻近小区关系，切换条件等；检查交换机数据库，核实有关HLR、VLR无线网络参数。有时在网络普查之后，就可发现明显不合理、需要优化的方面，就可以制定和实施优化。 2.2.2 数据采集 网络优化是在充分了解网络运行状态的前提下进行的。因此，数据采集是一个非常重要的环节。数据采集包括： (1) 通过交换操作维护中心进行数据采集 通过交换操作维护中心（OMC-S）可以获得MSC话务统计，包括网内MSC、VLR、HLR、 CCS6、小区，中继群、录音通知

33、等，及网外侧呼叫其他业务网（含固定网，130网，90网，长城网等）各方向的来去话务量。对于交换机可统计到各信令点的信令负荷、忙时鉴权次数、忙时TMSI 分配次数、VLR用户数、关机或脱网用户数、业务类型使用频率、忙时位置更新次数等。利用这些数据，结合GSM的当时运行情况，可修改MSC和BSC参数，减轻其工作负荷。 (2) 通过基站操作维护中心进行数据采集 通过基站操作维护中心（OMC-R）可以获得BSC话务统计（MOC话务量、MTC话务量、位置更新、切换、小区话务量、话务信道和信令信道等）。可统计小区内主被叫应答率、TCH分配成功率、ICH分配失败原因占有率、掉话率、忙时话务量、TCH平均占用

34、时长、忙时占用冗H信道数、切换（来去）邻近小区及成功率，切换失败原因占有率等。利用这些指标可分析该小区基站工作状况及优化方向。 (3) 使用仪表在有线部分进行测量采集 使用仪表在有线部分进行测量采集。将MPA7300信令测试仪跨接在A接口和A接口。 MPA7300信令测试仪可启动计数器记录特定时段内事件的发生次数，并实时跟踪记录CCS7信令。结合GSM规范，就可知道话音信道分配失败过程中，各种原因所占比例；切换失败过程中，各种原因所占比例；掉话率等指标。(4) 通过某些工具对无线接口进行测试采集 借助测试仪表。测试手机及测试车等工具结合地理信息图和网络资源配置对无线接口（Um）部分进行测试采集

35、。需要测试的主要内容有：呼叫通话测试、扫频测试、场强测试、干扰测试、切换测试、锁频测试、位置更新测试、双频网评估测试等。需要采集的主要参数有：主邻小区场强、载干比、越区切换位置、越区切换电平、掉话数、误码率、失帧率、小区归属参数、全部第三层上下行信令采集和解码等。 2.2.3 数据分析 综合所获得的数据，进行数据分析。从交换机的操作维护中心（OMC-S）和基站系统的操作维 护中心（OMC-R）获得话务统计报表，然后用后台软件加以处理。包括针对无线网络而言的全网接通率。话音信道掉话率，信令信道掉话率。切换成功率和切换失败原因占有率等。 对无线部分测试采集到的数据进行分析得到场强覆盖分布图、比特误

36、码率分布图、帧丢失率分布图、有效相邻小区分布图。同邻频干扰分布图等，以及双频网评估，呼叫过程事件和发生的频度统计报告，从而得到网络覆盖盲区定位。网络干扰（上下行）区定位、切换分析报告等。2.2.4 制定和实施优化方案 根据网络普查发现的明显不合理之处制定和实施优化方案。一般这时是进行初级层次的优化，进一步提高网络运行质量就要进行较高层次的优化，它需要周期性地、渐进地进行，根据数据分析结果制定和实施优化方案。 (1) 初级层次的优化 “清网排障”很见效，特别是在工程割接后直到系统终验前这段时间进行，如数据库中数据垃圾的清理。根据话务量报表及销售计划，调整每个小区所需载频数目和各局向中继电路数，及

37、时修改配置。应用频率规划软件和手工补偿，获得新增载频频点。针对从OMC获得的告警点和Um 测量时发现的问题，利用SITEMASTER测试仪表检查天馈线系统，如：无线输出功率、馈线回损及大线角度、类型、高度与设计是否一致。利用HP8594E测试仪表检查基站硬件，如：设备模块输出功率、放大增益、测试点工作电平、滤波器输出波形等。这样可对不良基站进行处理，故障盘替换，调整天线，甚至基站搬迁等。 (2) 常规的调整方法 根据数据分析得到的用户分布及话务分布提高交换机处理效率，增加容量，调整信道数，变更基站位置、切换参数、频率、小区参数等。对盲区、高速公路、室内区域、偏远地区，高话务量地区可考虑增加信道

38、或增建基站、设置微蜂窝、宏蜂窝、直放站及（智能）同心圆、频率复用等技术。直放站选型时，应重视天线前后向比和非线性失真。 根据测试到的盲点和话音质量较差地区数据，调整天线的角度、高度、倾角、类型、连接及BTS发射功率。必要时，可更换基站位置。首先，利用规划与优化软件模拟计算调整后的效果，若满意，调整天线参数，然后进行无线测试工作，反复进行模拟、调整、测试、比较工作，直到实现良好的服务状态。 根据有线部分的测试得到的统计数据，分析网络服务质量（QoS）差的原因。修改MSC或 BSC数据库（诸如位置区域LAC、切换条件、鉴权条件、邻近小区、TMSI再分配条件，BSC和RTS归属关系等）后，再进行统计

39、。每次尽量只修改一个参数，通过反复修改、统计、比较以得到较佳的指标。 另外，通过MSC和BSC软件版本升级、打补丁等可获得新的统计功能、网络业务和更加良好的工作状态。采用完善的录音通知系统、短信息、语音信箱等新业务，有利于减少无效呼叫，提高接通率。金陵科技学院学士学位论文 第三章 GSM通话中的统计指标3 GSM通话中的统计指标3.1GSM通话中的常用的统计指标 在网络优化时，话统指标是分析网络性能的基本依据。常用的指标有拥塞率、掉话率、切换成功率等。这些指标是网络规划质量的外在表现。无线覆盖质量、信道容量、小区参数是影响网络质量的内在原因。话统分析就是从这些外在的现象分析出影响网络质量的内在

40、因素。不过移动通信网是一个复杂的系统，如无线覆盖统计、回声、单通或双不通是无法通过话统测量的。网络优化时 必须 还要结合路测，信令分析，告警信号等方法综合分析。在进行实际的话统分析之前，至少得到一周的话统数据。其中包括BSC整体性能测量，小区性能测量的TCH性能测量，SDCCH性能测量，小区间切换性能测量。这些是评价基站侧网络质量的基础部分。其他还要根据具体情况登记一些相关任务。-&B$i#t#_3A$k根据话统数据的特性，话统分析是从BSC整体性能测量到小区性能测量，从主要指标到次要相关指标分析这样逐步细化的过程。:S,I!J&H#a.f/L9&OT |国内领先的通信技术论坛首先从BSC整体

41、性能测量了解整个网络的大概性能。整体指标中首先了解全网的TCH话务强度、TCH掉话率、SDCCH掉话率和拥塞率、BSC内小区间切换成功率等。根据网络特点一般将网络分为覆盖型网络和容量型网络。前者指乡村和公路等覆盖范围大用户量少的网络；后者指城市这样基站密集的大容量网络。对不同网络应有不同的考查标准。容量型网络其掉话率、切换成功率、寻呼成功率指标一般都好于覆盖型网络。;b2e0y9d Vr |国内领先的通信技术论坛从TCH话务强度和TCH设计容量可以了解网络整体的负荷，负荷较重的网络各项性能都会下降。TCH拥塞率计算公式常有变化。切换性能对于网络其他指标如掉话率、话音质量和干扰都有影响，所以也是

42、话统分析的重要方面。对于切换成功率比较低的情况下，看无线切换成功率是否也比较低。从这里判断是属于无线传播的问题还是容量或其他地面设备的问题，然后在进行详细分析。其次观察寻呼成功率和立即指配成功率。寻呼成功率是寻呼成功次数除以MSC发来的寻呼次数。这个指标间接反映无线覆盖情况。要注意GSM规定寻呼消息具有重发机制，但这个重发机制是在MSC侧还是BSC侧由各生产厂商自定。因此在寻呼性能实际性能相同的情况下，在BSC 侧实现重发的网络 A接口统计的寻呼成功率会更高。立即指配成功率反映出移动台接入网络时的性能，一般要求指标高于95。6M-f8j%p3A%L8P5Y,e+从以上这几个指标可以了解网络的大

43、概性能，这些指标都是用户在使用中能明显感知好坏的指标。要注意的是在查看百分比这种相对性指标的时候，还要同时关注指标中的绝对次数。百分比指标有时会掩藏部分小区的问题。了解整网指标后，如果某些指标有异常，下面就要分别对每个小区的指标进行分析。可以取周一到周五工作日的忙时话统数据进行分析。一般定义忙时为上午10：00到11：00。但是在实际优化工作中每天最大话务量经常出现在下午17：00到19：00。可以取两段时间中的数据进行平均作为原始数据。)e9kQ l4J(U:O首先确认这些指标异常是普通现象还是个别现象。如果是普遍现象，就要从网络规划角度对覆盖、容量、频率计划、小区参数方面进行分析。如果是个

44、别小区异常，应登记相应的话统子项来进行详细分析，并注意搜集告警消息、人为操作和外部事件信息来综合判断。对于话统分析无法判别的情况，结合路测和信令分析仪综合分析。 (|/m.L1c1i4G)c5q(-kGmscbsc 移动通信论坛拥有30万通信专业人员，超过50万份GSM/3G等通信技术资料，是国内领先专注于通信技术和通信人生活的社区。3.1拥塞率3.1.1 TCH拥塞率的分析1T;b.w#A*|8J4Y&Dmscbsc 移动通信论坛拥有30万通信专业人员，超过50万份GSM/3G等通信技术资料，是国内领先专注于通信技术和通信人生活的社区。TCH拥塞率的计算有不同算法。原来采用的是TCH占用失败

45、次数除以TCH占用请求次数，现在中国移动考核指标中已经将分子改为占用遇全忙次数，中国联通仍保留原来的占用失败。因此对于不同网络TCH拥塞根据不同原始指标计算。以下仍按照原来的计算公式进行分析，将真正的拥塞记为“占用遇全忙”。当发现整体性能/C1报表的拥塞率有异常时，通过查找TCH性能统计先分析具体是哪几个小区的拥塞率比较高，此时可以详细分析该小区的TCH性能统计中的各个功能子项来发现问题，同时还有结合告警来发现是否存在传输、时钟、硬件方面的问题。首先根据BSC整体性能测量中的TCH话务强度和BSC内的TCH配置容量分析负荷。一般以每信道超过0.8ERL为超忙小区。1、通过话统小区TCH性能测量

46、任务，检查TCH拥塞率是否因遇全忙拥塞。若真正是由于话务量过大导致，预测其真正话务量，看是否能通过其他小区分担话务。如果超出优化调整能力建议运营商扩容。对于话务均衡采取的调整措施可能不符合无线路径损耗最小的原则。常用的方法有调整覆盖范围，调整接入门限、CRO和切换门限，打开负荷切换。若非遇全忙拥塞，继续往下检查。2、分析拥塞小区的TRX是否工作正常。 上行通道损坏或性能下降会造成移动台驻留该小区而无法接入，从而造成较多的占用失败导致的拥塞。 入小区切换性能测量会发现有较多的向这个小区的切换失败。 通过接收电平性能测量或接收质量性能测量任务查询小区内的每个TRX状态，查询同一TRX上下行测量报告

47、数是否异常来确定是与哪一个载频相关。3、再分析拥塞率是否与干扰有关，即检查干扰带一干扰带五，此时该小区受干扰其掉话率也会相应的有点高，SDCCH拥塞率也会相应提高，随机接入性能测量中的RACH可能会有拥塞，立即指配成功率下降。4、由于实际情况不同，有些小区拥塞是由于覆盖过大造成的。查询功控平均电平和掉话时的平均电平和TA来分析其TA值和接收电平的关系，并结合路测判断其覆盖范围。查询邻小区TCH可用率确认是否邻小区故障造成本小区拥塞。通过上下行平衡性能测量判断是否下行大于上行造成移动台无法正常占用TCH。5、频繁的切换也可能造成TCH信道的拥塞。查询切换次数和呼叫占用成功次数，看其比例是否合适；

48、查询切入和切出的比例，看是否切换不合理导致某小区的拥塞。3.1.2 SDCCH拥塞率分析3V|-_1C6D!0aMSCBSC 移动通信论坛SDCCH拥塞率主要是指话务量大造成的拥塞。这个指标首先要看是普遍现象还是个别现象。如果是普遍现象首先要分析位置更新定时器参数设置是否合理，其次计算SDCCH容量是否满足系统要求。关于容量的计算参考容量规划指导书。一般以每两TRX分配一个SDCCH8作参考。对于个别拥塞现象从设备、位置区和干扰三个方面分析。1、设备方面先查看BSC整体性能测量的TRX完好率和SDCCH性能测量中SDCCH可用率。其次观察TCH性能测量中TCH信道激活NACK/TIMEOUT次

49、数。从而确定是否单板故障引起。2、SDCCH承载位置更新的消息。位置区规划不好会造成频繁的位置更新从而引起SDCCH拥塞。观察位置区规划和实际路测，分析位置区边界是否设置在用户量大的区域。观察这些边界处的小区SDCCH占用请求次数中位置更新的比例是否过大。方法是查询SDCCH性能测量中成功的SDCCH占用次数（位置更新）占SDCCH占用成功次数的比例。优化措施一是改动这些小区的位置区规划，二是增大小区重选磁滞。对于一些特殊情况下可以考虑打开SDCCH动态分配功能。比如在某网络中基站覆盖区域有铁路穿过。每当火车经过该基站覆盖范围会有大量位置更新。这种情况可以采用动态分配SD解决。3、干扰也会造成

50、SDCCH拥塞。特别是站间距较小BCCH频率规划质量不好的网络，系统可能会收到较多的干扰随机接入信号，网络为每一个随机接入分配SDCCH信道，会造成拥塞。话统中立即指配成功率降低，寻呼成功率降低，随机接入性能测量中RACH可能有过载。3.2 掉话率掉话是由于上下行链路质量下降到无法保持正常通话而断开的现象。由于用户移动和无线传播的不确定性，系统总是或多或少的存在掉话的现象。我们通过话统分析和优化来减少这种现象的发生。当发现整体性能/C1报表的掉话率有异常时，通过查找TCH性能统计先区分是普遍现象还是个别现象， 分析具体是某几个小区的掉话率比较高还是所有的基站掉话率都比较高，而导致整体性能中掉话

51、率的异常。对于普遍性的问题从规划的角度对覆盖、小区参数、频率计划进行检查，分析链路预算是否满足要求，上下行无线链路失效计数器设置是否合理，网络干扰是否过大。另外还要对BSC的硬件设备进行检测比如时钟。然后要对网络的无线覆盖情况进行路测。1、干扰分上行干扰和下行干扰。从小区性能测量中的空闲TCH落入的干扰带数量可以分析上行干扰的情况。落入干扰带一和二中都认为是正常的。对于采用紧密频率复用的网络，落入干扰带三也可以部分接受。这里要综合考虑跳频、PBGT切换和覆盖控制。对于落入干扰带四以上就要仔细查找干扰。网内干扰一般随着话务量的增长而加大。通过接收质量测量任务和接收电平测量任务可以看到有干扰时通话

52、中话音质量的等级增大。从小区间切换性能测量中可以发现因为质量差切换所占比例升高。同时切换失败重建也失败的次数增多。2、覆盖造成掉话主要指两方面原因：覆盖不足或上下行不平衡。接收信号强度不足可以从功控测量任务中的平均接收电平和功率等级来判断，当发射机功率达到最大输出而接收电平仍很低时，说明存在覆盖不好的区域。同时可以参考掉话时的平均接收电平和质量。通过TA值的分布可以估算用户分布半径。通过观察邻小区的接收信道强度可以分析小区覆盖情况，一般结合路测来详细分析。上下行不平衡也会造成掉话，常常伴随射频器件的故障或线缆连接的问题。从上下行平衡测量任务，功控测量任务和掉话测量任务这三个任务中可以分析上下行

53、不平衡的情况。此时还注意观察告警消息和用户投诉。3、由于切换失败造成移动台不能切换到最好小区，有可能造成掉话。这种情况通过分析高掉话小区切换的平均接收电平和出小区切换成功率来确认。越区覆盖和目标小区拥塞都有可能造成这种情况。在这种情况下用户移动时由于切换失败造成在原小区通话质量持续下降直到掉话。需要通过话务均衡和增加邻小区关系来解决这种掉话。SDCCH掉话率偏高的分析和TCH类似。SDCCH作为点对点的信令信道比话音信道对干扰更敏感。一般通过调整接入门限和降低干扰来改善掉话率。3.3切换成功率1、如果是所有的小区切换成功率比较低，要从切换特性参数，A接口电路，BSC时钟来查问题。2、过滤出切换

54、差的小区。如果网络属于不同厂家设备配合，首先判断对接方面是否有问题，这主要通过查询切换性能测量里面BSC间切换成功率和BSC内切换成功率进行对比。一般BSC间切换成功率低，但不会低太多。这方面需要追踪BSC间信令和数据配置，不同厂商之间的无线链路预算和时钟。3、其次通过无线切换成功率来区分是否空中接口的问题。其中，BSC内无线切换成功率 BSC内小区间切换成功次数/ BSC内小区间切换次数。而BSC内切换成功率计算公式中的分子相同，而分母为BSC内小区间切换请求次数。这两个指标的含义是如果无线切换成功率大于切换成功率，就要分析地面链路、容量等方面问题；如果二者相等要考虑覆盖，干扰等方面问题。4

55、、查询切换性能测量中出小区切换和入小区切换成功率，分析是切出失败还是切入失败。根据这个数据登记问题小区的出和入小区切换性能测量任务。从出小区性能测量中找出是往哪些小区切换失败。分析所有这些切入失败的小区“入小区切换失败次数（由于拥塞）”和“TCH话务强度”“TCH拥塞率（占用遇全忙）”，确认是否目标小区拥塞导致切换差。 (b1e:h;B Y*Q4?移动通信,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单5、查询目标小区TRX完好率、TCH可用率和TCH信道激活NACK/TIMEOUT指标来确认是否有设备故障，查询目标小区接收电平性能耐测量来分析TRX是否性能

56、下降。6、查询TCH占用时A接口失败次数和地面链路断的次数来分析是否有地面链路设备的故障。在使用微波传输或不同BSC间小区切换的时候，时钟不准也是经常导致切换差的原因。从BSC内小区间切换失败次数（定时器超时）可以判断。对于时钟严重不同步的小区，由于无法解开BSIC，可能根本不发生切换，这时要查看掉话率。同时通过路测和查询TMU板时钟状态来检测时钟是否正常。排除以上可能性后，下面从覆盖和干扰两方面进行调整。查看切换性能测量中“发起切换时平均接收电平”和“发起切换时平均接收质量”，在切换时的电平和质量保持一定余量可以降低掉话率和提高切换成功率。对于切换时电平低于90dBm的小区，查看掉话性能测量

57、中TCH掉话的平均接收电平和TA值，并结合路测分析是否小区覆盖过远信号强度不足。金陵科技学院学士学位论文 第四章 GSM通话中的故障分析4 GSM通话中的故障分析4.1 GSM通话中的故障类型1、手机电池可能耗尽。2、手机网络系统出现故障。3、手机接收信号微弱。4、接收信号受到电磁波干扰。5、手机基站的供电问题。6、越区切换失败发生掉线。4.2 GSM通话故障分析的方法掉话现象是用户在使用手机过程中经常遇到的问题，也是用户申告的热点，它是系统各种不良因素的综合体现，对系统的运行质量影响很大，所以如何降低系统的掉话率，提高网络运行质量是网络优化工作的一个重要内容。 由于切换导致的掉话,所谓切换，

58、就是指当移动台在通话过程中从一个基站覆盖区移动到另一个基站覆盖区，或者由于外界干扰而造成通话质量下降时，必须改变原有的话音信道而转接到一条新的空闲话音信道上去，以继续保持通话的过程。切换是移动通信系统中一项非常重要的技术，切换失败会导致掉话，影响网络的运行质量。GSM系统采用的是移动台辅助切换方式，即由移动台监测判决，由交换中心控制完成，在切换过程中基站和移动台均参与切换过程。4.1.1产生切换掉话的原因(1) 越区切换参数定义不合理如：上行电平切换门限、下行电平切换门限、切换余量以及切换功率控制参数等定义不合理，致使越区切换失败，产生掉话。(2) 信号强度滞后值设置不当有些小区，由于信号强度

59、滞后值设置太小，小区基站没有足够的时间处理切换呼叫，造成许多呼叫在切换时丢失。（但若设置太大，又会引起许多不必要的切换）。(3) 忙时目标基站无切换信道有一些小区,由于相邻小区都很繁忙，造成忙时目标基站无切换信道或在拓扑关系中漏定义切换条件（含BSC间切换和越局切换），致使手机用户在进行切换时无法占用相邻小区的空闲话音信道，此时BSC将对此进行呼叫重建，若主叫基站的信号此时不能满足最低工作门限或亦无空闲话音信道，则呼叫重建失败导致掉话。(4) 网络色码参数设置不当允许的网络色码参数定义了移动台需测量的小区的NCC码的集合，为手机切换提供可行的目标小区。如果该数据定义错误将引起越区切换不成功和小

60、区重选失败，产生掉话。(5) 信号强度太弱当基站做分担话务量的切换时，有些切换请求会因切入小区的信号强度太弱而失败，有时即使切换成功，也会因信号强度太弱而掉话。因为我们在BSC中对手机用户的接收信号强度设有最低门限，当低于此门限值时，手机无法建立呼叫。(6) 网络存在漏覆盖区或盲区当移动台进入网络的漏覆盖区或信号强度盲区时，信号变得太弱而发出切换请求，切换不成功引起掉话。(7) 孤岛效应孤岛效应是基站覆盖性问题，当基站覆盖在大型水面或多山地区等特殊地形时，由于水面或山峰的反射，使基站在原覆盖范围不变的基础上，在很远处出现“飞地”，而与之有切换关系的相邻基站却因地形的阻挡覆盖不到，这样就造成“飞

61、地”与相邻基站之间没有切换关系，“飞地”因此成为一个孤岛，当手机占用上“飞地”覆盖区的信号时，很容易因没有切换关系而引起掉话。4.1.2切换的分析和解决切换掉话虽然比较复杂，但我们只要能对整个切换过程有一个完整的、正确的认识，并能找出切换失败的原因，问题就不难解决了。一般说来，引起切换的原因主要有：因接收电平（RX_LEVEL）或接收质量（RX_QUAL）引起的切换；因干扰引起的切换；因呼叫重建引起的切换；因话务原因引起的切换等。对于切换掉话，我们可以通过三步骤进行分析。(1)从MSC、BSC告警中获得网络不正常信息如因相邻小区数据配置有误，或邻区的BCCH、BCC(基站收发台色码)、LAC(

62、位置区码)等设置不对，从而造成切换失败掉话时，都会在MSC及BSC中产生相应的告警。因此，我们应该经常查看MSC、BSC中的告警记录，找出问题存在的原因。(2)对OMC的统计信息进行分析来发现不正常的原因基站切换掉话偏高，有时在MSC及BSC中并无告警信息，这时我们可以通过对OMC中的数据进行分析来发现问题。通过对OMC中的数据进行分析，我们可以发现某些基站存在的隐性问题（如TRX、RTX等的隐性障碍，天线等硬件问题等），从而找出问题之所在，达到网络优化的目的。(3)借助无线场强测试仪及DT等测试来判断切换失败的原因在一般情况下，我们应该对目标小区周边进行较大范围的测试，通过实地路测，可获得基站的覆盖情况及切换情况，从而得到某些在OMC上所不能提供的信息。在实测时，特别要把那些与目标小区有切