切换掉话分析和处理
论文摘要：切换掉话在GSM系统的总掉话中占了很大的比例,因此,解决切换掉话是改善GSM系统网络掉话问题的关键.文中重点分析了各类切换掉话的具体原因及其优化方法
关键词：切换; 掉话; 分析;
前言
掉话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。掉话率在移动通信网中是一项非常重要的指标，掉话率的高低在一定程度上体现了移动网通信质量的优劣。另外无线系统掉话率也是考核无线网络运行情况的重要指标。所以如何降低无线系统掉话率，是提高网络运行质量和无线网络优化的重点之一。本文只对切换引起掉话的原因进行了分析，同时讨论切换掉话处理的一些方法。
触发切换的原因
为了满足使移动台在各种条件下都能及时的发生切换，以保证移动用户通话的始终能够顺利进行，因而这就需要根据情况不同来使移动台进行相应的切换。通常情况，引起切换的原因主要有以下几类：上、下行接收质量RX_QUAL原因引起的切换；电平原因引起的切换；功率预算（PBGT）引起的切换；由于话务拥塞（CONGESTION）原因引起的切换；由于距离（DISTANCE）原因引起的切换。下面我们分别介绍一下各种触发切换的原因。
由于上、下行接收质量的原因造成的切换
当BSC从移动台和基站的上（下）行测量报告中发现测量到的信号电平值高于设定的电平门限时，而上（下）行的误码率过高，即信号质量低于参数所定义的上（下）行质量切换门限值，此时可认为此信道受到了比较大的干扰，将引起质量原因的切换请求。
由于上、下行接收电平的原因造成的切换
当BSC从移动台和基站的上（下）行测量报告中发现测量到的信号质量值高于设定的质量门限而电平值却低于设定的电平门限时，这时将引起由于电平原因造成的切换请求。
由于距离原因造成的切换
为了达到控制某基站覆盖的范围，可以考虑通过激活距离切换的功能。当移动台距离为它服务的基站距离超过某一门限（一般根据测量到的TA值判断），即当BSC发现移动台所汇报的TA值大于参数设置的门限，虽然还能进行通话，但通话往往会中断，通话的继续会降低网络的平均服务质量，因此将触发距离原因的切换。
由于拥塞原因引起的切换
在呼叫建立阶段，小区首先会分配专用控制信道SDCCH以连通移动台和基站，并进一步分配话音信道TCH以建立通话信道，若此时该服务小区无空闲的TCH，通常会导致因TCH的拥塞而试呼失败。为了充分利用周围的无线资源以减少拥塞，系统提供话务拥塞切换功能，既当SDCCH以指派成功，而无空闲的TCH时，系统将使该小区的用户进行拥塞原因的切换，这样就可以有新的空闲信道来为新进入的用户提供服务。
由于功率预算引起的切换
为了尽可能减少空间干扰水平，提高移动用户将通话质量和达到省电的目的，当移动台穿过两小区的边界时，BSC根据移动台的测量报告发现某邻小区的接收电平满足一定的要求，在该邻区进行通话的功率开销小于当前小区时，就将触发到该小区的功率预算切换。正常的情况，功率预算切换应占到切换总数的50%以上或者更大比例，仅当没有达到触发功率预算的门限时，而出现了质量、电平等问题，网络才会考虑触发其它类型的切换。
上面我们对触发切换的各种原因进行了逐一介绍，通过介绍可以看到各种原因的切换
都是通过一些参数进行控制的。因此在切换过程中这些参数的合理与否影响着切换的成功率，一旦切换不成功过多则就大大增加了切换掉话的几率，因此切换的参数定义是至关重要的。除了参数设置之外，邻小区数据的不正确、邻区定义不合理、硬件问题等都会造成切换不成功增多而产生切换掉话。
GSM的切换过程
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。其切换过程如下：
移动台在通话过程中，不断地向所在小区的基站报告本小区和相邻小区基站的无线电环境参数；本小区基站依据所接收的该移动用户无线电环境参数来判断是否应该进行越区切换，当满足越区切换条件时，基站便向移动台发出越区切换请求，同时将越区切换请求信息传送给MSC；MSC立即判断此新基站位置码是否属于本MSC辖区。此时有两种情况：若MSC确认新基站是属于本MSC辖区的基站，则通知VLR为其寻找一空闲信道（最佳或次最佳替换信道），然后将所找信道的信道号及IMSI经过本区的基站发送给移动台，移动台依据信道号的频率值将工作频率切换到新的频率点上，并进行环路核准，核准信息经MSC 核准后，MSC通知基站释放原信道；若MSC发现新基站是属于非本MSC辖区的基站，MSC 就将切换请求转送给新MSC，再由新MSC通知它的VLR为其寻找一空闲信道，然后将找到的基站站号、信道号及IMSI传送给原MSC，并经由原基站发送给移动台，然后进行移动台的核准和基站的释放过程。
掉话定义
在移动通信中，通常定义的掉话是指在分配了话音信道（TCH）后，由于某种原因，使呼叫丢失或中断，正常通话无法进行的现象。而从用户或路测角度来说掉话的定义有些差别，在路测或用户感观上的掉话是指是摘机（Connect）进行后，发生了非正常释放，也就是说没有完成正常释放（Channel Release）的通话。
切换掉话的原因
切换掉话则是指在切换过程中移动台不能占用目的信道又无法回到旧的信道发生的掉话。根据通过交换点的位置不同，切换可广义的分为小区内部切换和小区间切换；具体的分可分为小区内部切换、同一BSC（基站控制器）内部切换和不同BSC间切换，因此切换掉话自然可以分为：intra_cell切换掉话，intra_bss（基站子系统）切换掉话和inter_bss切换掉话。切换掉话次数即为上述三种掉话次数之和。下面我们讨论一下可能造成切换不成功而产生掉话的一些原因。
由于基站设备硬件问题造成无法切换的掉话
从日常的优化来说，基站设备的硬件性能的优劣对掉话次数的多少是有一定影响的。在这里所指的硬件问题主要有以下一些：载频有低功告警，基站高温，信道盘的path_balance 不正常，信道盘误码率高等。这些问题都会使无法和目的的基站进行切换。
邻区数据不正确或切换参数设置不合理
这里所说的邻区数据是指邻区定义中的LAC、BCCH和BSIC等发生错误，造成切换不成功而使切换掉话的可能性增加。在切换中，是通过BCCH和BSIC来区分邻区的，如果某个邻区的BCCH发生错误，源小区则不会测量该邻区的信号强度，不会和该邻区发生切换。如果BSIC发生错误，则源小区虽然测量该小区BCCH的信号强度，但由于解出的BSIC 和邻区数据不符因此也不会和该邻区发生切换。这两种错误虽然不会直接造成切换不成功或切换掉话，但会降低源小区的切换效率，对正常的切换造成一定的影响。如果邻区的BCCH
和BSIC值是正确的，而LAC值发生错误这时会因为LAC错误则会造成邻小区的GSM CI和实际的CI不符，在做BSC间的切换时，交换机会认为切换的目的小区不存在而不发送切换命令，如果没有其他邻区可以切换则很容易造成掉话的产生。
对于这种情况造成的切换掉话处理方法是将邻区数据进行更正，通常切换掉话会有所减少，而这种由于邻区数据错误的问题可以通过定期的邻区数据核查是基本上可以得到避免的。
邻区定义不合理
我们在邻区问题分析时讨论过邻区不合理的问题，这里所说的邻区不合理是指一种比较特殊的情况即一个小区在其可定义邻区的范围内有两个小区同频同BSIC，这时因为一个小区在其邻区中不能有两个小区同频同BSIC，所以很可能出现该小区只与较远的那个小区有邻区关系。
系统干扰导致的掉话
当手机在服务小区中收到很强的同频或邻频干扰信号时，会引起误码率恶化，使手机无法准确解调邻近小区的BSIC码，或基站不能正确接收移动台测量报告。这样就有可能在切换过程中由于不能正确解出邻区BSIC码而造成切换掉话，也可能由于不能正确接收到移动台的测量报告而产生射频掉话。
为了缓解拥塞而造成的切换掉话
为了进行拥塞缓解，有些小区开启了用于拥塞缓解而触发的切换，为了保证切换的正常触发，这种切换的切换门限值通常要比功率预算切换的门限低，所以一旦切换的门限设置不合理则会出现乒乓切换，增加切换发生的次数，这样就增加了切换掉话的可能性。如果发现切换原因中拥塞切换所占比例较大，而切换掉话较多时，通常的手段是将拥塞切换门限进行相应的调整，减少为了缓解拥塞而进行的切换次数，以此来降低切换掉话的可能性。
INTRA_CELL掉话
在前面的章节中对intra_cell切换掉话的信令流程已经进行了特别的介绍，从信令流程可以看出，intra_cell切换掉话是因为移动台在不能接入目的信道后，又不能回到源信道而发生掉话的情况。因此出现intra_cell切换掉话有两种可能，一是目的信道有问题，另一个就是源信道有问题。这些问题包括硬件问题，干扰问题和参数设置问题等等。因为当发生intra_cell切换的时候，通常是由于源信道有干扰造成的。但如果这时目的信道仍有干扰，或者存在硬件问题不能使移动台成功接入，则很大程度上会造成掉话的产生。
以上原因都可以导致切换失败引起切换掉话。总之，切换问题引起的掉话大多数是切换掉话，通过减少切换不成功的情况则可以有效的降低切换过程中发生的掉话。
切换掉话分析和处理
由于切换掉话有诸多原因，所以在分析掉话原因的时候，我们已经说明过切换掉话是发生在切换过程中，由于切换不成功后不能回到原来的信道而造成的掉话。由此可见切换掉话的产生和TCH射频掉话有所不同，因此分析方法也有一定的差异，下面我们将给出具体的切换掉话分析处理流程图并详细说明如何分析、处理切换掉话。
1、分析的对象：
是否有硬件问题
处理断站
清除硬件问题
周围邻区中是否有断站
调整参数，或关闭intra_cell切换
切换掉话分析与处理
找到切换不成功次数多的目的小区
目的小区是否有硬件问题
邻小区数据是否有问题
邻小区bcch频率是否有问题
邻小区是否有带外干扰
邻小区是否拥塞
2、具体分析说明
同TCH射频掉话相比，切换掉话的分析和处理要复杂很多，而且不是很容易对问题进行定位，处理周期相对较长。切换掉话的主要原因是由于切换不成功后，移动台不能回到原来的信道而造成的掉话。但由于切换可以按交换点位置不同而分为小区内切换、BSS内部切换和BSS之间切换三种，因此对于切换掉话也分为这三种进行统计。从前面的分析中可以看出，小区内切换和另两种切换有所不同，小区内切换掉话是指该小区TCH信道分配失败后不能回到原信道而出现的掉话。所以在分析切换掉话的时候应该对小区内切换掉话和另两种切换掉话分别进行分析。
3、小区内切换掉话分析处理方法
如果一个小区的切换掉话较多，而通过分析切换掉话的统计发现主要是intra_cell切换掉话，这时需要从以下几个方面进行分析：
该小区是否有硬件问题：
对于小区内切换来说，是一个TCH信道分配的过程，如果信道盘存在问题，则有可能出现系统分配了TCH信道，但移动台不能正常占用所分配的信道，而出现分配失败，这时就可能会出现掉话。硬件问题的查找可以具体分析PER_CARRIER统计中对每个时隙的BER（下行信号的误码率进行表征的一个统计）、IOI（上行信道干扰的统计）等，如有异常则可以通过LOCK该时隙，或者更换硬件。
该小区是否有IOI干扰
因为小区内切换是为了减少干扰掉话的，所以如果一个小区的大多数频点的IOI都偏高，则会造成较多的小区内切换掉话，对于这种干扰严重的小区则不宜使用小区内切换，通常将该切换关掉后，切换掉话会有所减少。
该小区intra_cell切换参数设置是否正确
小区内切换是通过一些参数控制的，如果这些参数设置的不合理，比如切换门限设置过低等则有可能造成小区内切换掉话增多。
由此可见，小区内切换掉话增多大多数情况表明该小区的性能不适合使用该种切换方式，因此解决由于这种掉话造成的切换掉话增加最有效的方法是关闭小区内切换。
4、BSS内切换掉话和BSS间切换掉话分析处理方法
由于BSS内切换掉话和BSS间切换掉话的分析和处理方法基本相同，因此我们将这两种掉话的分析方法集中在一起进行讨论。
首先应排除断站的影响，如果周围的基站由于传输问题发生断站，则很可能造成切换掉话的增加，主要原因是由于motorola的基站在传输出现问题时，该基站仍然会发射BCCH 信号，这样就会对周围基站的切换造成一定的影响。因此如果出现周围相邻基站断站则可以初步认为切换掉话的增加与此有关，可以等断站恢复后对该小区切换掉话次数进行比较分析。
在无断站的情况下，分析切换掉话则需要借助PER_NEIGHBOUR统计，该统计提供
了一个小区和其所有邻区的切换情况，该统计包括切换的原因，切换成功次数，但由于该统计中不包括切换不成功后返回源信道的次数，则无法确定是和哪个邻区切换掉话多。只能通过该统计发现某个小区和哪个或哪几个邻区切换不成功的次数较多，然后再针对这些邻区进行分析。
为了对邻小区分析更有针对性，可以根据切换掉话中主要是BSS内部切换掉话还是BSS间切换掉话来区分邻小区和源小区的关系，这样可以将问题邻区的范围缩小，更快对问题进行定位。
对于切换掉话来说，切换的原因也是应该重点进行分析的，一般来说由于功率预算进行的切换占所有切换原因的大多数应该是正常的，而其他原因的切换如果占总切换次数的一半以上则说明切换参数设置的不够合理。
通过对上述这几方面的分析，基本上可以确定可能发生切换掉话的小区范围，下面就是如何对这些邻区进行具体分析和处理。
5、邻区的问题应主要从以下这些方面来进行分析。
邻区是否有硬件问题
这里对硬件问题的分析和处理方法与TCH射频掉话的硬件问题分析处理方法相同，在此就不进行重复说明。
邻区数据是否正确
通过统计发现和某个邻区切换不成功次数较多，这时应检查一下该邻区的BCCH、BSIC和LAC数据是否正确，如果有错误应该立即更正。另外如果通过分析PER_NEIGHBOUR统计发现和某个邻区切换次数很多，但成功的极少，这时需要检查一下该小区周围是否有和这个邻区同频、同BSIC的小区存在，如果有则应该对邻区进行优化，加上这个必要的邻区。通常这时切换掉话会明显减少。
邻区的BCCH频率是否有干扰
切换掉话较高的小区和某个邻区切换不成功的次数较多时，也有可能是由于该邻区的BCCH频率有干扰，这时可以通过一些优化工具检查一下该邻区的BCCH的频率规划，如果有同、邻频可能造成干扰的情况，可以先进行改频或者使用测试频点，然后观察切换掉话情况，如果连续观察几天发现切换情况好转，切换掉话减少则可以确定是频率干扰造成，但如改频后掉话仍未好转，则可以认为不是频率问题，应考虑其他方面是否存在问题。
邻区是否有带外干扰
同TCH射频掉话一样，IOI的干扰也会造成切换掉话较高的情况发生，因此可以对问题邻区的IOI统计进行分析，检查一下该邻区的IOI是否有明显增强，通常这时该邻区本身的掉话也会因为IOI的增加而有所增高。
邻区是否拥塞
邻区拥塞也有可能造成切换掉话增多，这时只有通过缓解该小区拥塞来减少掉话，或者可以通过补充邻区关系，是源小区在不能切换到拥塞的邻区时，可以选择其他的邻区进行切换，以此来减少切换掉话的次数。
参数设置是否正确
在分析切换原因后，如果发现某种非功率预算切换请求较多，比如由于拥塞的切换或距离切换等，这时可以将这些切换暂时关闭，然后观察连续一段时间的掉话统计，如果有好转则说明切换掉话是由于这些切换设置不合理造成的，这种情况多出现于源小区有拥塞的时候或者某些切换门限设置不合理。通常由于拥塞切换的参数设置为2时容易造成较多的切换掉话，这时可将该参数设置为1或关闭拥塞切换即可达到减少切换掉话次数的目的。
由于切换掉话处理相对较困难，因此可以从减少切换次数着手，减少一些不必要的切换，如乒乓切换等，但这种优化方法需要通过路测进行配合，一般从统计很难发现乒乓切换
和不必要切换的现象。调整切换可以通过提高切换门限，增加邻区计算时长来达到目的。对于切换掉话和切换性能的优化也是移动通信网络优化的重点之一，提高了切换的性能可以保证一个较好的通话质量，在这里只是介绍了一些处理切换掉话的基本方法和思路。
总结:当掉话率高涉及到切换问题时，我们应抓住切换的原因及切换失败的原因作为突破点，然后对症下药，找出解决问题的办法。一般而言，由于切换是在小区及基站之间发生的，本小区的掉话有可能是因为其与相邻小区之间的切换设置不合理造成的，如果是这种原因应及时修改切换参数；同时我们需要检查小区周围是否有盲区存在，如果是因网络存在漏覆盖区或盲区而导致的切换掉话，可以通过增加新基站或扩大原有基站的覆盖范围来予以解决；对于因频率设置不合理而造成的掉话可根据实测情况适当修改小区的频率参数；对那些由于话务量不均衡，造成忙时因目标基站无切换信道而产生的掉话，我们可以根据实际话务量的情况，通过修改或增加基站配置或者扩大原有基站的覆盖范围等办法来予以解决。