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CDMA無線系統掉話原因分析
摘要: CDMA系統中移動臺和基站無線子系統中都有相應的掉話機制。在移動終端掉話機制中,當移動終端接收到前向鏈路信號質量較差時會導致較高FER(ForwordErrorRate),這表明前向鏈路不好,這時如果移動終端連續接收到12個壞幀,移動終端就停止發
Abstract:
Key words :

    CDMA系統中移動臺和基站無線子系統中都有相應的掉話機制。在移動終端掉話機制中,當移動終端接收到前向鏈路信號質量較差時會導致較高FER(ForwordErrorRate),這表明前向鏈路不好,這時如果移動終端連續接收到12個壞幀,移動終端就停止發射,同時移動終端的計數器(一般設為5s)開始倒記時。如果在計數器到期之前,移動終端接收到了2個連續的好幀則計數器復位,移動終端重新發射。如果計數器到期了仍然沒有復位,則移動終端重新初始化,導致掉話。另一種情況是移動終端沒有收到確認信息,當移動中斷在業務信道上發射需要確認的信息時,如果重發了Ntm次后都沒有收到基站的確認信息,移動終端也會進入初始化狀態。

    CDMA系統并沒有規定無線子系統的掉話機制,但是設備制造商一般都根據移動終端的掉話情況規定了相應的掉話機制,這就是基站掉話觸發機制。基站收到一定數目的壞幀時,基站就關閉前向鏈路,或者在重試了幾次之后仍然沒有收到MS的確認信息時,系統也會認為是掉話。

    前向干擾掉話

    這種情況分為長時(大于T5m)和短時(少于T5m)干擾掉話。在長時前向干擾掉話期間,可以觀察到導頻信號的Ec/Io下降而手機接收到的功率在增加,這就表明有強導頻干擾,此時激活集內導頻信號強度也很好,造成前向FER過高,這時移動終端會啟動計數器,如果持續時間大于設定的時間,則手機就會重新初始化,導致掉話。若移動終端掉話后重新初始化進入新導頻,這就是最明顯的前向干擾掉話。如果移動終端的FER是由外部干擾造成的,移動終端將長時間地進入搜索模式(大于10s),這是因為干擾源信號很強而移動終端解調不出相關信息。

    如果移動臺馬上在另外一個導頻上進行初始化,那么掉話則是因為切換失敗,這是前向鏈路干擾造成掉話的最普遍的情況。解決的方法是優化鄰集列表,把強導頻加入鄰集列表,但要保證鄰集列表長度不超過限制。

    切換失敗引起的掉話

    此類掉話的特征是移動臺的發射功率達到最大,移動臺的接收功率不斷增加,而導頻的Ec/Io不斷下降,在重新同步到新導頻上后又很快增加,TX-GAIN-ADJ的幅度保持平坦。

    如果導頻的Ec/Io隨著移動臺的接收功率不斷增加而不斷下降,就說明有新的強導頻成為干擾源,應當進行切換。當導頻強度降低到-15dB以下時,前向鏈路的質量嚴重下降,當前向鏈路不能成功解調時移動臺將關閉它的發射機。因為移動臺不再發射信號,反向閉環功控比特將被忽略,TX-GAIN-ADJ的幅度保持平坦,一般是正的幾dB。很高的移動臺接收功率將使開環功控過程低估所需的移動臺發射功率。經分析,這類掉話原因有以下3種。

    第一,資源分配引起的軟切換失敗。當進行軟切換時,需要向目標基站申請資源。系統必須保證有足夠的資源來支持軟切換,如果系統的激活用戶數很多或由于切換率過高,最終所有的資源都用盡了,沒有可用資源從而導致切換失敗。若為切換呼叫預留過多的資源將導致新呼叫阻塞概率的增高,因此接入控制過程可能不會為切換預留足夠的資源,從而導致切換失敗。可能的原因有網絡負載過大、切換率過高等。這個問題可以通過調整切換參數T-ADD、T-COM、T-DROP、T-TDROP和切換準許算法來解決。

    第二,切換準許算法引起的軟切換失敗。如果BS日志顯示PSMM消息中有合適的導頻且有可用資源,但沒有發送包含強導頻的切換指示消息(HDM),則是切換準許算法問題引起的軟切換失敗。

    第三,切換信令引起的軟切換失敗。有了可用的資源,切換準許算法也允許,軟切換是否成功還依賴于適當信令消息的及時傳輸和接收。如果用于切換的信令不完整不及時,也可能導致切換失敗。如果基站日志上記錄沒有接收到包括強導頻的導頻強度測量消息(PSMM)或延遲很長時間收到PSMM,則是切換信令出現問題。

    其它掉話原因

    1.前反向鏈路功率不平衡掉話

    掉話的特征是移動臺的發射功率達到最大,移動臺的接收功率和導頻的Ec/Io基本保持不變,TX-GAIN-ADJ的幅度變得平坦。造成這種情況有兩種原因,一種就是用戶過多造成反向鏈路阻塞,因為CDMA是個自干擾系統,一定功率下系統容量是有限的,另一種原因則是導頻過多。

    2.接入/切換沖突引起的掉話

    當MS在小區覆蓋的邊緣處發起呼叫時,由于服務小區主導頻強度較弱,在接入過程中需要切換到新的導頻上去,而IS-95A系統中不支持在接入系統過程中同時進行切換,這樣很可能發生掉話。從數據分析表明,這種情況下MS接收到的信號強度越來越強,但是主導頻Ec/Io越來越弱。當在接入過程中主導頻Ec/Io低于-15dB時,前向信道信號質量將極大惡化,因為新的導頻是一個強干擾源。當前向鏈路不能被MS解調出來時,手機很快收到12個連續的壞幀,手機停止發射并且啟動T5m計數器。如果在MS接收到信道分配消息1~2幀之后主導頻的Ec/Io小于-15dB,則MS來不及切換就會產生掉話,MS重新初始化到一個很強的導頻信號上。目前IS-95B和cdma2000系統已經解決了接入過程的切換問題。

    3.覆蓋掉話

    覆蓋掉話最明顯的特征是導頻Ec/Io和MS接收的功率同時減少,當導頻強度低于-15dB并持續T5m以上時,就會導致掉話。如果主導頻信號強度在T5m內恢復到-15dB以上,MS仍然掉話,則表明基站的掉話機制已經關閉了前反向鏈路。

    4.業務信道發射功率受限導致的掉話

    此類掉話的特征是移動臺的發射功率、接收功率和導頻信號的Ec/Io均保持平坦,且移動臺的發射功率未達到最大,移動臺的接收功率和導頻信號的Ec/Io均足夠強,均在門限值以上。移動臺的發射功率調整值TX_GAIN_ADJ的幅度保持平坦,持續5s后,移動臺在同一導頻上初始化。

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