CDMA路測中遮擋效應(yīng)的分析與處理

【摘要】 本文針通過對(duì)CDMA路測中的掉話問題進(jìn)行研究，并針對(duì)這類因遮擋效應(yīng)出現(xiàn)的掉話特征進(jìn)行了詳細(xì)分析，最后對(duì)這種掉話現(xiàn)象提出了解決辦法。

【關(guān)鍵詞】 CDMA 路測 掉話 遮擋

路測是了解CDMA網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)問題較為直接、準(zhǔn)確的方法，具有話務(wù)統(tǒng)計(jì)等其它方法不可替代的特點(diǎn)。通過對(duì)路測數(shù)據(jù)的分析可以了解是否有越區(qū)覆蓋、覆蓋差、覆蓋盲區(qū)現(xiàn)象，是否有上下行不平衡，是否有天饋系統(tǒng)裝反，導(dǎo)致PN 信號(hào)出現(xiàn)在不該出現(xiàn)的地方等等。路測分析中要特別關(guān)注的掉話、接入失敗、軟切換失敗等異常事件。下面我們就一個(gè)具體的掉話事件來對(duì)遮擋效應(yīng)進(jìn)行分析。

一、掉話情況簡述

測試過程中掉話位置的信號(hào)覆蓋Rx比較理想。不是一次弱覆蓋引起的掉話，需要我們查找具體的掉話原因。我們查看掉話時(shí)EC/IO分布圖情況，如圖1所示：

從圖1我們可以看到，掉話點(diǎn)附近ec/io有惡化現(xiàn)象。為什么會(huì)突然惡化呢？我們需要查看具體的信令。我們從信令可以看到，掉話前手機(jī)上報(bào)了PSMM信令，發(fā)起軟切換，要求加入北碚蘇鋼招待所RRU-3（PN216），但這次軟切換沒有成功。為方便介紹，我們需要先了解一下軟切換。

二、原理介紹

我們先簡要看一下軟切換流程，軟切換流程簡單介紹如圖2：

1、在A基站下，B基站的EcIo大于T-ADD（-14dBm），手機(jī)發(fā)送PSMM報(bào)告給A基站，要求把B基站加入激活集。

2、A基站上報(bào)BSC（更軟切換不上報(bào)），B基站準(zhǔn)備資源（功率，信道，CE），條件滿足，發(fā)HDM（切換指示消息）給手機(jī)。

3、手機(jī)完成切換，發(fā)切換完成消息后，將B基站加入激活集，A，B同時(shí)在激活集內(nèi)。

軟切換正常的信令流程如下：

1.MS向BSS發(fā)送Pilot Measurement Report Message， 報(bào)告目標(biāo)小區(qū)的導(dǎo)頻強(qiáng)度已經(jīng)超過網(wǎng)絡(luò)指定的閾值。

2.如果目標(biāo)小區(qū)在本BSC內(nèi)，并且BSC判決發(fā)起一次BSC內(nèi)軟切換，BSC將分配相應(yīng)的無線資源并連接呼叫目標(biāo)，在目標(biāo)小區(qū)向MS發(fā)送空的前向業(yè)務(wù)信道幀。

3.BSS在源小區(qū)的空中接口上向MS發(fā)送Extended Handoff Direction Message，將新的小區(qū)增加到激活集中。

4.MS在源小區(qū)向BSS發(fā)送MS Ack Order，作為對(duì)Extended Handoff Direction Message的響應(yīng)。

5.MS向BSS發(fā)送Reverse Traffic Channel Frames或Traffic Channel Preamble。

6.MS向BSS發(fā)送Handoff Completion Message，指示處理擴(kuò)展切換指示消息的成功結(jié)果。

7.BSS向MS發(fā)送BS Ack Order。

8.BSS向MSC發(fā)送Handoff Performed，通知MSC已經(jīng)成功完成了一次軟切換增加分支過程。

三、故障處理過程

回到本案例，我們發(fā)現(xiàn)手機(jī)發(fā)第一次PSMM的時(shí)候，

激活集中信號(hào)為北碚儀表材料研究所-0（PN144）Ec/io=-18.5和北碚儀表材料研究所-2（PN480）Ec/io=-31，激活集中的信號(hào)已經(jīng)較弱。而候選集中北碚蘇鋼招待所RRU-3（PN216）此時(shí)已經(jīng)很強(qiáng)， 手機(jī)發(fā)了兩次PSMM消息，BSC才收到，雖然BSC收到了該消息（有BS ACK），完成了第1步，但還沒有來得及分配信道和后續(xù)步驟就已經(jīng)掉話了，也就說只完成了信令流程圖中的第1步。從分析來看，北碚蘇鋼招待所RRU-3（PN216）出現(xiàn)得太快是主要原因。

北碚蘇鋼招待所RRU-3（PN216）是個(gè)三功分基站，我們決定將該基站天線適當(dāng)調(diào)偏，讓該基站的信號(hào)不要突然出現(xiàn)。同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)鄰區(qū)列表中北碚蘇鋼招待所RRU-3（PN216）排名19，我們優(yōu)化了鄰區(qū)列表。

調(diào)整后，我們進(jìn)行了復(fù)測驗(yàn)證。發(fā)現(xiàn)從月亮田方向往蘇鋼招待所路測的時(shí)候，沒有掉話了。但反方向，從蘇鋼招待所往月亮田方向路測的時(shí)候卻掉話了。

我們再次查看具體的信令情況，掉話前占用的小區(qū)是北碚月亮田-2（PN442）、北碚月亮田-1（PN274）和北碚蘇鋼招待所RRU-3（PN216），手機(jī)上報(bào)了PSMM，要求加入北碚儀表材料研究所-0（PN144）。BSC收到了該消息（有BS ACK），完成了第1步。但還沒有來得及分配信道和后續(xù)步驟就已經(jīng)掉話了，也就說只完成了信令流程圖中的第1步，就因?yàn)镋C/IO太差就掉話了。和上面那次掉話很類似。

我們查看鄰區(qū)列表和鄰區(qū)優(yōu)先級(jí)關(guān)系，檢查北碚儀表材料研究所-0（PN144）是否在北碚月亮田-2（PN442）、北碚月亮田-1（PN274）和北碚蘇鋼招待所RRU-3（PN216）的鄰區(qū)列表中，檢查的結(jié)果是正常的。而且手機(jī)收到的鄰區(qū)列表中也證實(shí)了有PN144，PN144排名第6，比較靠前。我們查看ec/io變化的情況，發(fā)現(xiàn)也是出現(xiàn)了突然惡化的情況。而且掉話后重新同步到北碚儀表材料研究所-0（PN144）后，ec/io也很好。正是在這一小段ec/io突然惡化的情況下，空口信號(hào)嚴(yán)重變差，丟失信令，然后掉話。那么，這次Ec/io 為什么會(huì)又會(huì)突然惡化呢？顯然就是因?yàn)楸表諆x表材料研究所-0（PN144）的信號(hào)突然出現(xiàn)，沒有來得及加入激活集中造成的。我們查看googleearth地圖，找到了問題點(diǎn)，原來在北碚儀表材料研究所-0（PN144）基站和掉話站點(diǎn)之間有兩棟高樓。由于高樓的遮擋，造成北碚儀表材料研究所-0（PN144）的信號(hào)突然出現(xiàn)。我們到現(xiàn)場查看實(shí)際情況， 原來這兩個(gè)站都存在遮擋效應(yīng)，在路測過程中都有信號(hào)突然出現(xiàn)EC/IO突然變差的情況。

四、解決方案

我們首先想到的第一個(gè)方案是：調(diào)整北碚儀表材料研究所-0（PN144）的方向角，讓信號(hào)偏離兩棟高樓，但調(diào)整天線后復(fù)測效果不太好，仍然會(huì)發(fā)生掉話，北碚儀表材料研究所-0（PN144）的旁瓣信號(hào)任然會(huì)造成掉話，而且原天線方向所指向的房屋住宅確實(shí)需要該小區(qū)覆蓋。所以這個(gè)方案未能有效解決問題。

我們采用的第二方案是：北碚儀表材料研究所-0（PN144）的天線位置移動(dòng)到大樓左上角，這樣遮擋區(qū)域就會(huì)改變。這種辦法是可行的，而且是最好的方法，但是執(zhí)行過程中遭到了業(yè)主單位的反對(duì).所以，這個(gè)方案沒有能執(zhí)行。

第三種方案：（也是我們現(xiàn)在所采用的。）

增強(qiáng)北碚蘇鋼招待所RRU-3（PN216）的信號(hào)，讓它的信號(hào)在北碚儀表材料研究所-0（PN144）遮擋處之前就變得很強(qiáng)，蓋過北碚儀表材料研究所-0（PN144）的信號(hào)，提前進(jìn)入激活集。

具體做法是調(diào)整北碚蘇鋼招待所RRU-3（PN216）1小區(qū)的天線方向角，讓圖中黃色這面天線集中力量覆蓋圖中紅色的道路。而且，重新調(diào)整這面天線的物理位置，將他放置在站點(diǎn)西南方角上，能更好地覆蓋這條道路。

這樣，北碚蘇鋼招待所RRU-3（PN216）和北碚儀表材料研究所-0（PN144）的信號(hào)正好能在遮擋處連接上。如圖3所示：

這種調(diào)整方案的思想是讓兩個(gè)強(qiáng)信號(hào)在掉話點(diǎn)能接上，而不是一個(gè)信號(hào)很強(qiáng)一個(gè)信號(hào)很弱。調(diào)整完畢天線后，我們進(jìn)行了復(fù)測驗(yàn)證。

五、復(fù)測驗(yàn)證

天線調(diào)整后，進(jìn)行復(fù)測。在路測信令上可以看出，從北碚蘇鋼招待所往月亮田路測時(shí)，北碚蘇鋼招待所RRU-3（PN216）發(fā)PSMM報(bào)告要求加入北碚儀表材料研究所-0（PN144）的時(shí)候，北碚蘇鋼招待所RRU-3（PN216）的EcIo為-9dBm，北碚儀表材料研究所-0（PN144）的EcIo為-12.5dBm，兩者信號(hào)不再突然變化，北碚儀表材料研究所-0（PN144）順利地進(jìn)入了激活集。

反向路測的情況也很好。如圖4北碚蘇鋼招待所RRU-3（PN216）的信號(hào)開始出現(xiàn)的時(shí)候，北碚儀表材料研究所-0（PN144）的信號(hào)依然很強(qiáng)。沒有再出現(xiàn)EC/IO突然變差的情況。

六、拓展討論

如圖4，當(dāng)手機(jī)從下往上移動(dòng)的時(shí)候，由于遮擋效應(yīng)，手機(jī)在位置（1）處將會(huì)突然收到基站A的強(qiáng)信號(hào)，這個(gè)時(shí)候，如果基站A 的信號(hào)還沒有加入激活集，對(duì)手機(jī)而言，它就是一個(gè)干擾信號(hào)（只有基站A的信號(hào)加入激活集后，它才能成為有用信號(hào)）。如果基站A的信號(hào)很強(qiáng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其他信號(hào)，手機(jī)將會(huì)被嚴(yán)重干擾，手機(jī)無法正常收發(fā)信令，造成掉話。所以，最理想的情況是，基站A的信號(hào)在位置（1）處慢慢變強(qiáng)，到達(dá)T-ADD的時(shí)候再加入激活集。一般常用的方法是調(diào)整基站A的方向角，讓它的信號(hào)不要在位置（1）處太強(qiáng)。這就是本文中第一個(gè)方案。還有一個(gè)辦法就是加強(qiáng)位置（1）處其他站的信號(hào)，讓兩個(gè)強(qiáng)信號(hào)站能順利交接。

七、總結(jié)

隨著城市高樓越來越多，將會(huì)產(chǎn)生越來越多的遮擋現(xiàn)象。在山城重慶，由于天然的地理情況，這種情況更是經(jīng)常發(fā)生，應(yīng)結(jié)合實(shí)際地理位置，采取合理有效的辦法克服遮擋效應(yīng)。