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摘要 CDMA 移动通信系统是干扰受限的通信系统。深刻了解CDMA 系统的“掉话机制”以及掉话原因能帮助我们对网络出现的问题进行分析，提高优化的效率。
关键词 掉话 切换 覆盖 前反向链路
1 引言
随着我国移动通信的高速发展，移动通信网络的系统性能和服务质量越来越重要。掉话是用户通信非正常中断，其在用户方面的负面影响最为直接，是一种严重的网络故障现象，所以确定掉话原因和解决办法，降低掉话率，在移动通信网络的运营和维护中非常重要。本文介绍了CDMA系统的掉话机制和几种典型掉话情况的分析方法。
2 掉话的基本概念及掉话机制
在 CDMA 系统中要求通话时在MS 和基站之间保持良好的反向链路连接。如果这个链路由于任何原因被中断了，MS 就失去了精确的功率控制。
MS 掉话机制：MS 接收到前向链路信号质量较差时，导致较高FER（ForwordError Rate），表明前向链路不好，这时如果MS 连续接收到12 个坏帧，MS 就停止发射。同时MS 的T5m（一般设为5 秒）计数器开始倒计时。如果在计数器到期之前，MS 接收到了2 个连续的好帧则计数器复位，MS 重新发射；如果计数器到期了仍然没有复位，MS 重新初始化，导致掉话。另一种是MS 没有收到确认信息：MS 在业务信道上发射需要确认信息时，如果重发了N1m 次后都没有收到基站的确认信息，MS 也会进入初始化状态。
基站掉话触发机制：CDMA 系统并没有规定无线子系统的掉话机制，但是设备制造商一般都根据MS 的掉话情况规定了相应的掉话机制。一种就是基站收到一定数目的坏帧，基站就关闭前向链路；另一种是在重试了几次之后仍然没有收到MS 的确认信息，系统也会认为是掉话。
3 掉话原因分析
1. 接入/切换冲突引起的掉话
当 MS 在小区覆盖的边缘处发起呼叫时，由于服务小区主导频强度较弱，在接入过程中需要切换到新的导频上去，而IS—95A CDMA 系统中不支持在接入系统过程中同时进行切换，这样很可能发生掉话情况。目前在IS—95B 和CDMA2000 系统中，已经解决了接入过程的切换问题。
2. 切换失败引起的掉话
此类掉话的特征是移动台的发射功率达到最大，移动台的接收功率不断增加，而导频的Ec/Io 不断下降，在重新同步到新导频上后又很快增加，TX—GAIN—ADJ 的幅度保持平坦。导频的 Ec/Io 随着移动台的接收功率不断增加而不断下降说明有新的强导频成为干扰源，应当进行切换。当导频强度降低到—15dB 以下时，前向链路的质量严重下降，当前向链路不能成功解调时移动台将关闭它的发射机。因为移动台不再发射信号，反向闭环功控比特将被忽略，TX—GAIN—ADJ 的幅度保持平坦，一般是正的几dB。很高的移动台接收功率将使开环功控过程低估所需的移动台发射功率。
3. 前向干扰掉话
这种情况分为长时（大于 T5m）和短时（少于T5m）干扰掉话。
长时是指持续时间超过移动台的衰落计时器的设定值。此类掉话的特征是移动台的接收功率不断增加，而导频强度Ec/Io 在不断降低，TX—GAIN—ADJ 的幅度保持水平。随着移动台的接收功率不断增加而导频强度Ec/Io 在不断降低，表示在前向链路存在干扰源造成强干扰，但此时活动集内导频信号强度也很好，造成前向FER 过高。当导频强度低于—15dB 时，前向链路的质量严重下降，FER 增高，不能成功解调，此时MS 很快启动T5m 计数器，如果时间持续过长大于T5m 设定的时间，则手机就会重新初始化，导致掉话，连续收到12 个坏帧后，移动台关闭发射机，衰落计时器启动（当连续收到2 好个帧后发射机会从新开始发射）。反向闭环功控比特被忽略，TX—GAIN—ADJ 的幅度保持平坦，一般是正的几dB。如果这种情况持续直到衰落计时器期满，发生的掉话称为长时掉话。
短时是指持续时间不超过移动台的衰落计时器的设定值。此类掉话的特征是移动台的接收功率在一段时间内不断增加，而后又开始下降，导频强度Ec/Io在一段时间内不断降低，而后又开始上升，TX—GAIN—ADJ 的幅度保持水平。在短时前向干扰掉话中，如果发生了上面的情况，手机的衰减计数器可能在短时间内复位，就不会导致掉话的情况。
4. 前反向链路功率不平衡掉话
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，就可能导致前向信道功率太小不足以维持良好的通话质量，使MS 启动T5m 计数器最终导致掉话。
此类掉话的特征是移动台的发射功率达到最大，移动台的接收功率和导频的Ec/Io 基本保持不变，TX—GAIN—ADJ 的幅度变得平坦。由于导频强度很高，意味着前向链路很好；移动台的发射功率却已经调整到最大，说明反向链路很差。这两项指标说明存在前反向链路的不平衡，经过一段时间（3～5 秒）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，这样就触发了MS 的掉话机制，导致掉话。
5. 覆盖掉话
覆盖掉话最明显的特征是导频 Ec/Io 和MS 接收的功率同时减少，当导频强度低于—15dB 并持续T5m 以上时，就会导致掉话。如果主导频信号强度在T5m 内恢复到—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。
6. 业务信道发射功率设置不合理造成掉话
此类掉话的特征是移动台的发射功率、移动台的接收功率、导频的Ec/Io和TX—GAIN—ADJ 的幅度都基本保持不变，但移动台的发射功率未达到最大，移动台的接收功率和导频的Ec/Io 也在门限以上。前向业务信道的功率分配值和反向业务信道Eb/Io 的设置值都在一定的限制范围内，如果这些参数的最大允许值设置为很小的值，业务信道可能不能发送足够的功率来保持通信链路，导致掉话。 4 案例分析：邻区排序问题产生断续和掉话
1. 问题原因
相邻小区PN在邻区列表中的排位过于靠后，导致手机搜索不到该导频而引起通话质量严重下降，进而掉话。
2. 问题描述
有一移动用户投诉某市家具厂医院附近信号很差，于是决定到实地路测。通过路测发现整个医院附近信号都很好，但在一条小巷里发现误帧率突然提高，通话质量严重下降，继而掉话。通过路测软件发现当时手机主导频为PN372，为唐城（BTS3）第三扇区信号，在切换到家具厂（BTS50）第三扇区PN412时切换不过去。
3. 问题分析
通过后台查看无线参数配置，发现家具厂（BTS50）第三扇区PN412已经和唐城（BTS3）第三扇区PN372互配，但在唐城（BTS3）第三扇区邻区列表中家具厂（BTS50）PN412排在最后一位。在查看到唐城（BTS3）第三扇区的SRCH_WIN_N时，发现其设为0。经分析，掉话原因是在当时掉话的路段由于唐城（BTS3）第三扇区邻区中家具厂（BTS50）的PN412位置过于靠后，且当时处在多导频区域，由于邻区列表中优先排列激活集中各导频共有的邻区，导致在导频PN412逐渐变强时邻区列表更新消息一直没能将该导频加入到手机的邻区列表中，使得误帧率迅速上升（见图1），通话质量严重下降，最终导致掉话。
4. 处理过程
通过观察邻区切换次数统计，将家具厂（BTS50）第三扇区PN412提升到唐城（BTS3）第三扇区邻区列表中第四位，且将唐城（BTS3）第三扇区的SRCH_WIN_N由0改为8。然后我们再次到改路段路测，发现通话一切正常。
5. 经验总结
通过此案例我们可以看出邻区PN在邻区列表中的位置还是非常重要的，应根据后台统计的切换次数和实际地理位置考虑邻区列表的排列。
5 结束语
实际网络中掉话的原因很复杂，要想准确定位，需要多方面的数据来源（如大量路测数据和网络侧长期统计数据等）和丰富的经验。在网络运营中一旦发现某段时间内或某个区域频繁掉话，必需对其进行分析，确定原因所在，及时对网络存在的问题进行处理，以保证网络性能和服务质量。
参 考 文 献
[1] 3GPP2 C.S0002，Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems
[2] 3GPP2 C.S0004，Signaling Link Access Control （LAC） Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems
关键词 掉话 切换 覆盖 前反向链路
1 引言
随着我国移动通信的高速发展，移动通信网络的系统性能和服务质量越来越重要。掉话是用户通信非正常中断，其在用户方面的负面影响最为直接，是一种严重的网络故障现象，所以确定掉话原因和解决办法，降低掉话率，在移动通信网络的运营和维护中非常重要。本文介绍了CDMA系统的掉话机制和几种典型掉话情况的分析方法。
2 掉话的基本概念及掉话机制
在 CDMA 系统中要求通话时在MS 和基站之间保持良好的反向链路连接。如果这个链路由于任何原因被中断了，MS 就失去了精确的功率控制。
MS 掉话机制：MS 接收到前向链路信号质量较差时，导致较高FER（ForwordError Rate），表明前向链路不好，这时如果MS 连续接收到12 个坏帧，MS 就停止发射。同时MS 的T5m（一般设为5 秒）计数器开始倒计时。如果在计数器到期之前，MS 接收到了2 个连续的好帧则计数器复位，MS 重新发射；如果计数器到期了仍然没有复位，MS 重新初始化，导致掉话。另一种是MS 没有收到确认信息：MS 在业务信道上发射需要确认信息时，如果重发了N1m 次后都没有收到基站的确认信息，MS 也会进入初始化状态。
基站掉话触发机制：CDMA 系统并没有规定无线子系统的掉话机制，但是设备制造商一般都根据MS 的掉话情况规定了相应的掉话机制。一种就是基站收到一定数目的坏帧，基站就关闭前向链路；另一种是在重试了几次之后仍然没有收到MS 的确认信息，系统也会认为是掉话。
3 掉话原因分析
1. 接入/切换冲突引起的掉话
当 MS 在小区覆盖的边缘处发起呼叫时，由于服务小区主导频强度较弱，在接入过程中需要切换到新的导频上去，而IS—95A CDMA 系统中不支持在接入系统过程中同时进行切换，这样很可能发生掉话情况。目前在IS—95B 和CDMA2000 系统中，已经解决了接入过程的切换问题。
2. 切换失败引起的掉话
此类掉话的特征是移动台的发射功率达到最大，移动台的接收功率不断增加，而导频的Ec/Io 不断下降，在重新同步到新导频上后又很快增加，TX—GAIN—ADJ 的幅度保持平坦。导频的 Ec/Io 随着移动台的接收功率不断增加而不断下降说明有新的强导频成为干扰源，应当进行切换。当导频强度降低到—15dB 以下时，前向链路的质量严重下降，当前向链路不能成功解调时移动台将关闭它的发射机。因为移动台不再发射信号，反向闭环功控比特将被忽略，TX—GAIN—ADJ 的幅度保持平坦，一般是正的几dB。很高的移动台接收功率将使开环功控过程低估所需的移动台发射功率。
3. 前向干扰掉话
这种情况分为长时（大于 T5m）和短时（少于T5m）干扰掉话。
长时是指持续时间超过移动台的衰落计时器的设定值。此类掉话的特征是移动台的接收功率不断增加，而导频强度Ec/Io 在不断降低，TX—GAIN—ADJ 的幅度保持水平。随着移动台的接收功率不断增加而导频强度Ec/Io 在不断降低，表示在前向链路存在干扰源造成强干扰，但此时活动集内导频信号强度也很好，造成前向FER 过高。当导频强度低于—15dB 时，前向链路的质量严重下降，FER 增高，不能成功解调，此时MS 很快启动T5m 计数器，如果时间持续过长大于T5m 设定的时间，则手机就会重新初始化，导致掉话，连续收到12 个坏帧后，移动台关闭发射机，衰落计时器启动（当连续收到2 好个帧后发射机会从新开始发射）。反向闭环功控比特被忽略，TX—GAIN—ADJ 的幅度保持平坦，一般是正的几dB。如果这种情况持续直到衰落计时器期满，发生的掉话称为长时掉话。
短时是指持续时间不超过移动台的衰落计时器的设定值。此类掉话的特征是移动台的接收功率在一段时间内不断增加，而后又开始下降，导频强度Ec/Io在一段时间内不断降低，而后又开始上升，TX—GAIN—ADJ 的幅度保持水平。在短时前向干扰掉话中，如果发生了上面的情况，手机的衰减计数器可能在短时间内复位，就不会导致掉话的情况。
4. 前反向链路功率不平衡掉话
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，就可能导致前向信道功率太小不足以维持良好的通话质量，使MS 启动T5m 计数器最终导致掉话。
此类掉话的特征是移动台的发射功率达到最大，移动台的接收功率和导频的Ec/Io 基本保持不变，TX—GAIN—ADJ 的幅度变得平坦。由于导频强度很高，意味着前向链路很好；移动台的发射功率却已经调整到最大，说明反向链路很差。这两项指标说明存在前反向链路的不平衡，经过一段时间（3～5 秒）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，这样就触发了MS 的掉话机制，导致掉话。
5. 覆盖掉话
覆盖掉话最明显的特征是导频 Ec/Io 和MS 接收的功率同时减少，当导频强度低于—15dB 并持续T5m 以上时，就会导致掉话。如果主导频信号强度在T5m 内恢复到—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。
6. 业务信道发射功率设置不合理造成掉话
此类掉话的特征是移动台的发射功率、移动台的接收功率、导频的Ec/Io和TX—GAIN—ADJ 的幅度都基本保持不变，但移动台的发射功率未达到最大，移动台的接收功率和导频的Ec/Io 也在门限以上。前向业务信道的功率分配值和反向业务信道Eb/Io 的设置值都在一定的限制范围内，如果这些参数的最大允许值设置为很小的值，业务信道可能不能发送足够的功率来保持通信链路，导致掉话。 4 案例分析：邻区排序问题产生断续和掉话
1. 问题原因
相邻小区PN在邻区列表中的排位过于靠后，导致手机搜索不到该导频而引起通话质量严重下降，进而掉话。
2. 问题描述
有一移动用户投诉某市家具厂医院附近信号很差，于是决定到实地路测。通过路测发现整个医院附近信号都很好，但在一条小巷里发现误帧率突然提高，通话质量严重下降，继而掉话。通过路测软件发现当时手机主导频为PN372，为唐城（BTS3）第三扇区信号，在切换到家具厂（BTS50）第三扇区PN412时切换不过去。
3. 问题分析
通过后台查看无线参数配置，发现家具厂（BTS50）第三扇区PN412已经和唐城（BTS3）第三扇区PN372互配，但在唐城（BTS3）第三扇区邻区列表中家具厂（BTS50）PN412排在最后一位。在查看到唐城（BTS3）第三扇区的SRCH_WIN_N时，发现其设为0。经分析，掉话原因是在当时掉话的路段由于唐城（BTS3）第三扇区邻区中家具厂（BTS50）的PN412位置过于靠后，且当时处在多导频区域，由于邻区列表中优先排列激活集中各导频共有的邻区，导致在导频PN412逐渐变强时邻区列表更新消息一直没能将该导频加入到手机的邻区列表中，使得误帧率迅速上升（见图1），通话质量严重下降，最终导致掉话。
4. 处理过程
通过观察邻区切换次数统计，将家具厂（BTS50）第三扇区PN412提升到唐城（BTS3）第三扇区邻区列表中第四位，且将唐城（BTS3）第三扇区的SRCH_WIN_N由0改为8。然后我们再次到改路段路测，发现通话一切正常。
5. 经验总结
通过此案例我们可以看出邻区PN在邻区列表中的位置还是非常重要的，应根据后台统计的切换次数和实际地理位置考虑邻区列表的排列。
5 结束语
实际网络中掉话的原因很复杂，要想准确定位，需要多方面的数据来源（如大量路测数据和网络侧长期统计数据等）和丰富的经验。在网络运营中一旦发现某段时间内或某个区域频繁掉话，必需对其进行分析，确定原因所在，及时对网络存在的问题进行处理，以保证网络性能和服务质量。
参 考 文 献
[1] 3GPP2 C.S0002，Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems
[2] 3GPP2 C.S0004，Signaling Link Access Control （LAC） Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems