GSM关于切换失败的问题分析

ASB2006GSM002移动通信经验交流汇编1/19关于切换失败的问题分析问题描述从信令上来说切换失败可以划分为两方面的问题：切换选择失败和切换执行失败。切换选择失败是从BSC到BTS的HOCOMMAND数与BSC收到的HOINDICATION数之差。切换选择失败的原因往往是由于目标小区信道资源不足或系统存在参数或硬件问题（即难以建立BSC与BTS之间的L2连接）。切换执行失败是BSC发向BTS的HOCOMMAND数与BSC收到的HOCOMPLETE之差。主要反映了空中无线接口的质量。当切换成功后，MS将向目标小区发出HOCOMPLETE的报文，目标BSC收到该报文后将计一次切入成功；若该切换属于INTRAMSC切换时，当发起BSC收到CLEARCOMMAND（该报文中含有清出的原因为切换成功）将计切出成功一次。当MS由于无线原因，导致无法占用目标小区的信道而引起切换失败后，将向原小区发出切换失败的报文，此后MSC向目标BSC发出清除请求（CLEARREQUEST），该报文中带有清除的原因是切换失败，于是该BSC就计切入失败一次。1．切换失败的情况。（未考虑双频情况和基于SDCCH切换的情况）下图列出了BSC内切换的信令流程：********************************************************************ASB2006GSM002移动通信经验交流汇编2/19解决方案：（1）硬件故障。如载频或主控板或传输问题。还有可能是天线方位错误；天线端口对应错误或机柜上的载频发射连线接错，被耦合到其它小区去发射了。现象如下图所示：（硬件问题在上下性的质量切换上体现的尤其明显）（2）孤岛效应（同频同BSIC）。如果两个小区有相同的(BSIC，BCCH)，在正常的情况下这样的两个小区的相距距离应该足够大，他们之间不应该有什么关系。但由于孤岛现象的存在，一旦孤岛覆盖周围的小区的邻小区表上定义了与孤岛小区同BSIC、BCCH的邻小区)位于的通话手机将会收到孤岛小区的BCCH信号并上报BSC，这个虚假的邻小区测试报告将会误导切换控制程序发出切换指令，这样就使得这些小区内的通话频频尝试向实际信号并不好的小区发出切换请求。其结果往往造成乒乓切换，并导致孤岛覆盖周边小区的切出切换失败率大幅提高。而与孤岛小区具有相同BSIC、BCCH的小区的切入切换失败率也将大幅提高。见下图：检查切换执行失败率过高是否由孤岛效应引起。作Abis测试并重点检查时间提前量（TA）有助于找出孤岛效应。可增加孤岛小区的天线下倾角以减轻孤岛效应或改变它的BSIC以消除ASB2006GSM002移动通信经验交流汇编3/19同BCCH，BSIC的现象。（3）目标小区信道资源短缺：如果Hoselectionfailurerate切换选择失败率很高，原因可能是要切换的邻小区负荷高,目标小区已经没有可用TCH。此时，BSC虽然收到HO_INDICATION信息但并不向目标小区发送任何HO_COMMAND消息。对于一对邻小区上的高切换选择失败率，可查看目标小区的负荷以确认是否为负荷问题。解决目标小区的话务拥塞就可以有效的改善该类切换失败。（4）乒乓切换:路侧中发现的乒乓切换的现象见下图：可能性一：硬件问题。排除硬件故障来解决。可能性二：在周围几个小区信号强度都差不多的情况下，往往容易发生乒乓切换；体现为切换量大而且易掉话，切换失败高，信号质量差。对于可能性二：方法一：调整天线俯仰角使某个小区信号在该区处于最强（比其他小区强），有主服务区后乒乓切换的数量会减少。方法二：在该处建新站或微蜂窝。目的与方法一一样。方法三：选取最佳信号的小区（RXQUAL）作为处理对象。当入切换失败高时，调小切入本小区的其它小区对应的HOMargin值，提高邻小区(对切换次数影响大)对本小区的RXLEVPBGT门限。当出切换失败率高时，对本小区到邻小区的参数采用类似方法设置。ASB2006GSM002移动通信经验交流汇编4/19方法四：打开防乒乓切换的功能。参数组为：T_HCP=10(s)乒乓阻隔有效时间。PING_PONG_HCP=5DB用来防止乒乓切换惩罚电平值。（5）恶劣的无线环境：可能性一：覆盖；如果目标小区与源小区之间没有足够的重叠覆盖区域，切换可能因无法登陆目标小区的TCH而失败。在这种情况下，重新回到旧小区的概率会较低。一旦怀疑，最好进行路测以便确认。并采取相应的无线优化手段改善覆盖。提高小区的覆盖可以通过减小下倾角或增加天线高度来实现。但是这样可能会干扰其它邻小区。如下图：可能性二：干扰；干扰会造成即使目标小区的电平很好，但上/下行信号质量很差的情况移动台将难以占上目标小区的TCH。如果来切换执行失败率很高，必须检查小区的干扰情况。对每一对邻小区检查来/去切换执行失败率能够指明干扰是存在于某一对小区还是很多小区，并进而大致判断干扰区域和干扰性质。如果去切换执行失败率很高，可能是因为切换发起小区的下行干扰。移动台无法解码BTS发出的HANDOVER_COMMAND消息，这时由于T3103超时，将产生掉话。还有可能是目标小区的下行或上行干扰。因此，需要认真检查每一对相邻小区，以帮助判断干扰原因。同时检查目标小区的切换执行失败率和分配失败率的相关性。干扰造成的高切换失败率往往伴随着高分配失败率。解决方法就是发现干扰源，降低干扰影响。对于邻频干扰可以在路测中用扫频模块定位。（邻频干扰的门限：干扰信号的强度-服务信号的强度9dB）对于同频干扰（未作切换关系），目前通过先分析频率规划，假定出干扰来源，再通过下列路测方法来发现:(同频干扰的门限：干扰信号的强度-服务信号的强度-9dB)确定越区覆盖而形成的干扰源后应通过改频或压天线高度或俯仰角来解决干扰问题。ASB2006GSM002移动通信经验交流汇编5/19对于同频干扰还可以闭掉怀疑的干扰源再观察受干扰区的信号质量变化情况：（如下图）：可能性三：具有切换关系的邻小区间是同频，这种切换关系虽然可以定义进OMC_R，但切换失败一般都较大。解决方法就是去掉这种切换关系。（6）微蜂窝的切换情况。由于其发射系统方式很多，尤其是馈线泄漏方式信号的稳定性很难保证，尤其在微蜂窝与其它宏蜂窝的交叉区，可能会出现切换问题，方法是保证好建筑各层间的屏蔽，同时加强发散部分的稳定度会对切换成功有效。同时分布系统的不稳定性和硬件问题也会造成切换失败。解决方法只有到现场测试分析。（7）邻小区关系定义不合理造成切换失败高。如下图：ASB2006GSM002移动通信经验交流汇编6/19如果数据中定义了如下切换关系（C1-B2或B1-A2)；则这种邻小区间切换失败的发生几率较大；这种定义还有一个坏处就是浪费了邻小区的定义空间。处理方法就是删除，风险可能会增加部分掉话。切换过程是由MS、BTS、BSC以及MSC共同完成，MS负责测量无线子系统的下行链路性能和从周围小区中接收信号强度这些。BTS将负责监视每个被服务的移动台的上行接收电平和质量，此外它还要在其空闲的话务信道上监测干扰电平。BTS将把它和移动台测量的结果送往BSC，最初的判决以及切换门限和步骤是由BSC完成。对从其它BSS和MSC发来的信息，测量结果的判决是由MSC来完成。系统对切换的判决取决于移动台定期对网络发送的测量报告（该测量报告是移动台在处于专用模式下时通过上行的SACCH信道来向系统报告），以及基站对上行链路的测量报告，这两份测量报告将同时送到BSC中进行判决。在SACCH信道的下行方向上，它负责向处于专用模式下的移动台来发送系统消息，其中有本小区和邻小区的参数设置情况。移动台就根据系统提供的这些信息，在通信过程中要向网络汇报本小区的接收电平和信号质量及TA值、功率控制和是否使用DTX的情况，此外还要对系统所定义的供该小区切换的邻小区来进行预同步并测量它们BCCH频点的接收电平。除空闲帧外，移动台要对所有的帧进行测量。空闲帧用于对最佳小区进行搜索，用于同步邻小区的FCH并解码SCH。上行方向上移动台将把在本测量周期内，它所测得的本小区的情况以及接收电平最强的六个邻小区通过上行的SACCH信道上报给系统，系统将根据这些情况来进行切换判决。我们可以发现切换不但涉及到BSS还涉及到NSS，涉及的信令配合主要有空中接口（Um）、Abis接口、A接口以及交换信令之间，如果其中任何一个环节出现问题，将会导致切换失败发生。通过日常工作中分析汇总，可将切换失败原因归纳为以下几种：一、邻区数据的准确性及合理性异常（1）无线参数的准确性与合理性在通话过程中，移动台始终测量本小区和相邻小区的BCCH的电平强度，而这些相邻小区信息，都预先在系统自身定义，通过系统消息周期广播至移动台，这些信息中列出了与当前小区相邻的小区BCCH频道号。移动台必须从系统消息中提取该信息作为测量邻区信号的依据。如果由于覆盖或地形等其它原因造成实际存在相邻关系的小区之间切换数据漏作，将会产生孤岛效应，造成周围信号很强但手机所占的信号弱或者信号质量较差的现象，严重地影响网络质量，引起一些救援性的切换，导致切换成功率较低。特别是城市中的室内覆盖和农村的直放站造成覆盖范围不规则等现象，更容易造成切换数据漏作。同时，由于工程割接等原因造成邻区参数设置错误而影响切换成功率的现象也比较普遍。当网络发生改变时，如增加了基站或对小区BCCH频点进行修改后，没有对涉及的邻区进行相应的修改，导致在切换中邻区描述错误，发生严重切换失败。还有一种情况就是在边界地区定义邻区中的NCC，需要根据边界所涉及的NCC全部定义，不能仅仅根据自身网络情况定义所属的NCC，导致不能对其它NCC邻区进行扫描引起切换失败。（2）MSC上数据的正确性与完整性ASB2006GSM002移动通信经验交流汇编7/19除了无线侧邻区数据准确合理外，MSC上也涉及邻区关系的定义，如REMOTLAC表中相邻交换机号、相邻交换机下LAC等信息，需要进行准确完整的定义，否则会发生跨MSC切换不能实施的情况。二、硬件故障（１）基站硬件故障在日常优化过程中，我们经常发现所有数据均正常但仍然出现切换失败率高的现象，其中基站硬件故障也可能是原因之一。最常见的就是由于基站载频故障引起分配失败，导致切入失败增加，同时天线性能下降也可能造成空中链路失败引起切换失败率高的现象。（２）传输有误码或者同步不稳定切换过程可能发生在基站内部小区之间，也可能发生在不同基站之间。切换发生时，需要通过TA值来判断手机所处位置，并决定基站和手机的发射功率以供手机接入新的信道。如果切换发生在基站内部，将不需要进行TA值的重新确认，但是如果发生在不同基站之间，则需要进行TA值的确认，这就是所谓的同步、异步切换方式。如果传输误码率高，就很容易因为A接口或者Abis接口失败导致切换失败。同时，如果基站时钟失步，时钟频偏过大造成邻区之间无法同步，测试手机无法正常解析邻区数据，导致切换问题发生。一般发生时钟失步的原因主要是由于时钟板故障。三、外界干扰源小区或者目标小区的BCCH受到干扰由于BCCH始终以最大功率发射，而话音信道经常采用DTX或者跳频技术等手段来降低干扰，这就使得BCCH受到的干扰在网络中显得十分明显。由于切换过程中手机始终扫描的是邻区的BCCH，由于外界对切换源小区或目标小区的干扰，将直接导致切换失败偏高，这在交叉覆盖严重的城市中是影响切换成功的一个重要原因。四、资源不足由于无线资源缺乏造成切换失败在话务密集的地区，由于目标小区无线资源缺乏，经常会出现切换失败的发生。切换失败解决方法以上通过对切换失败原因的分析，结合实际工作经验，给出了以下处理切换失败问题的方法：一、合理进行频率规划，提升各项网络指标随着工程建设的逐年增加，频率资源越来越紧张，频率复用距离也越来越小，不可避免的会形成许多网内干扰的情况，对网络的各项指标造成不良影响，尤其是BCCH同邻频的干扰，限制了切换整体指标的提升。一种好的频率规划方案的实施，可以很好的解决现网频率混乱的情况及降低网内频率的干扰。某地移动公司将原有BC