CDMA网络呼叫建立失败原因的分析-杭州电信

CDMA网络呼叫建立失败原因的分析徐丹陈允升马灵中国联通东莞分公司网络运行维护部【摘要】:详细分析了CDMA移动台无线侧呼叫建立的信令流程，呼叫建立失败的原因，并提出相应的解决思路及方法。【关键词】：呼叫流程相关信令呼叫失败产生原因解决方法1．引言呼叫建立成功率是衡量CDMA移动通信网网络质量的一个重要指标，也是定点质量测试(CQT)和道路测试(DT)结果的重要组成部分，所以呼叫建立的成功与否直接关系到CDMA移动通信网的网络质量。呼叫建立过程分为语音主叫过程、语音寻呼过程、数据业务主叫过程及短消息业务建立过程，在这些过程中导致呼叫建立失败有多种多样的原因，本文主要阐述语音主叫过程、语音寻呼过程及短消息业务建立过程中的一些信令流程及解决思路，重点分析在无线侧导致呼叫建立失败的原因。对于语音和数据业务，主叫过程定义为从终端发起起呼消息开始，到终端发送服务连接完成消息为止。对于短消息业务来讲，又分为短—短消息和长—短消息，具体将会在后文详细阐述。2．语音主叫过程2.1主叫流程及相关信令一般语音业务主叫流程如下图表示：MSBSSOriginationmessageonaccesschannelBaseStationACKonPagingChannel12CellNullTrafficData3ChannelAssignmentMessageonPagingChannelMobileTrafficPreambleOnAcquiringTrafficChannel4BaseStationACKOnTrafficChannelMobileACKOnTrafficChannelMobileNullTrafficDataServiceConnectMessageOnTrafficChannelServiceConnectCompleteMessageOnTrafficChannel5678图1语音主叫流程图从图中可以看到，一般语音主叫由若干个信令处理阶段组成。某一个阶段上如果出现问题都可能会导致主叫失败。各处理阶段具体含义如下：阶段1：OriginationMessageOnAccessChannel终端在上行链路接入信道上发送一个起呼消息请求服务。阶段2：BaseStationACKOnPagingChannel基站在收到终端发出的起呼消息后，在下行寻呼信道上发送响应消息进行确认。同时，基站会与系统进行一些配置协商，申请系统资源和基站资源。在所有配置和资源都具备的情况下，基站在前向业务信道开始发送空业务数据帧，方便终端进行捕获。阶段3：ChannelAssignmentMessageOnPagingChannel&CellNullTrafficData基站在下行寻呼信道发送信道指配消息，引导终端捕获前向业务信道。阶段4：MobileTrafficPreambleOnAcquiringTrafficChannel终端至少“看到”来自基站的两个好空帧后，认为这是一条可用的前向信道，于是就相对应的反向信道上发送两个空帧前缀。阶段5：BaseStationACKOnTrafficChannel基站对收到终端发出的空帧前缀进行响应。阶段6：MobileACKOnTrafficChannel&MobileNullTrafficData终端对基站响应消息的再次响应，说明一切都已经准备好。并且在反向业务信道上发送空数据帧，等待通讯开始。阶段7：ServiceConnectMessageOnTrafficChannel基站此时已经知道通讯双方都已准备就绪，发送该消息询问终端通讯是否可以立即开始。阶段8：ServiceConnectCompleteMessageOnTrafficChannel终端同意准备就绪，通讯立即开始。在路测过程中所记录的路测文件，用后台分析软件打开后可以找到相对应的信令记录。一个典型的主叫信令流程如下：图2主叫信令流程图中用红框表示的是路测文件信令与主叫流程可以相对应参照的部分。下面就利用后台分析软件对每条信令中主要内容进行阐述和分析（由于信令较长，此处只提供每条信令中比较重要的内容进行文字阐述）。第一条信令：OriginationMessage对应于主叫流程中的第1阶段。该信令中主要包括的内容有：主叫类型（ServiceOption）；终端ESN号和MIN号；拨号号码；当前导频强度；无线配置类型（RadioConfiguration）第二条信令：OrderMessage对应于主叫流程的第2阶段。这条OrderMessage是对前一条终端发向基站的OriginationMessage的响应消息。主要用途是对前一条信令的响应，没有什么具体内容。如果没有收到该响应消息，则说明第一条OriginationMessage并没有被基站接收到。同时，我们可以观察到空口有很多条OrderMessage，究竟哪一条才是针对OriginationMessage的响应消息呢？这里有个方法，就是查看本条信令消息中的ACK_SEQ号是否与上一条信令消息中的MSG_SEQ相对应，如果对应起来，就说明这两条消息是一组里的。另外还可以察看消息中的MIN号，如果MIN号相同，则说明这几条消息是针对一个终端的，也可以对应起来。第三条信令：ExtendChannelAssignmentMessage对应于主叫流程的第3阶段，主要用于基站向终端发送信道指配消息，主要内容包括：指配信道频段、PN、WalshCode；前向功控目标FER；功控步进值；第四条信令和第五条信令：这两条信令都是OrderMessage，对于应主叫过程中的阶段4到阶段6。其中第四条Orde消息是基站发向终端而第五条则相反。请注意这两条信令分别在前反向业务信道上进行发送，说明这两条消息都是对前反向业务信道的确认。第六条信令和第七条信令：ServiceConnectMessage&ServiceConnectCompleteMessage这两条信令对应于主叫流程的第7和第8阶段。所包含的意义和主叫流程中的解释一样。在第七条信令结束之后，通讯就可正常开始。2.2语音主叫失败分析要点及一般过程从上述分析可知，如果在主叫流程有一个阶段出问题（或信令丢失），就会发生主叫失败。下面我们分析一下几种常见的问题情况。1)情况1：终端发送起呼消息失败。这种失败情况发生在主叫流程中第一阶段，也就是说终端发出的第一条信令——OriginationMessage基站没有处理（或者没有受到）。典型信令消息样式如下：图3终端两次发送起呼消息请注意，这两条起呼消息从内容到格式上是一模一样的，并且分析Accessprobeinfo消息知道第二条OriginationMessage与第一条是同一sequence中的不同Probe，也有可能是不同sequence，说明终端在不停的尝试接入。分析要点及思路：由于前反向链路上某些原因导致终端发送起呼消息失败。分析思路及相关信令分析如下：手机在较短时间间隔内连续发送两条或多条起呼（接入消息）可能原因分析思路相关信令消息及解决方案多次发送起呼消息才能接入，接入业务信道后发现终端发射功率偏高，路测软件分析后发现FFER偏大。SearcherandfingerinformationLog（ontrafficchannel）INTEGRATION512chipsNON_COHERENT1PILOT_OFFSET_INFOPILOT_OFFSET0x8022Pilot_Set_Value_Tmp64SetActive7ReferencePilotYesPN34WindowSizeWINDOW_POSITION-16112chipsWINDOW_POSITION_RAWDATA4294838400chipsWINDOW_CENTER320chipsWINDOW_CENTER32BITS4294836544chipsWINDOW_CENTER536854568chipsWINDOW_SIZE3712chipsWINDOW_START536854336chipsRX_AGC-75.248dBmTX_AGC10.2704dBmTX_GAIN_ADJ5dBTX_PWR_LIMIT226SRCH_STATEOperationonthetrafficchannel接收功率在-75dBm左右，而发射功率为10dBm左右，并且通过后台分析后发现FFER偏大，由此可认为通讯链路存在干扰的可能性比较大。随后通过查基站实时底噪进一步确认干扰的存在。如确实存在干扰，则安排清查干扰。存在干扰发现多次呼叫需要2到3次probe才能接入：AccessProbeInfomessage:MessageCDMAAccessProbeInfoSEQ_NUM1PROBE_NUM2RX_AGC-84.91467dBmTX_ADJ4dBPSIST0CHANNEL0RANDOM_M11BACKOFF_RS0BACKOFF_RT1进入业务信道后发射功率稍许偏大：INTEGRATION512chipsNON_COHERENT1PILOT_OFFSET_INFOPILOT_OFFSET0x8022Pilot_Set_Value_Tmp64SetActiveReferencePilotYesPN34WindowSizeWINDOW_POSITION-16112chipsWINDOW_POSITION_RAWDATA4294838400chipsWINDOW_CENTER320chipsWINDOW_CENTER32BITS4294836544chipsWINDOW_CENTER536854568chipsWINDOW_SIZE3712chipsWINDOW_START536854336chipsRX_AGC-52.91467dBmTX_AGC-10.3932dBmTX_GAIN_ADJ10.5dB结论：前反向链路不平衡导致终端需要对接入功率进行重新估算和调整后才能接入。解决方案是找出链路不平衡的原因：如果是直放站引起的，可以通过修改接入参数提高一次接入成功率；如果是上行链路干扰引起，就查找干扰；还有一部分原因是测试终端或测试设备连接不正确引起，需要我们在测试时认真检查测试设备。一般需要2到3次probe才能接入，接入后终端接收功率很好，但发射功率稍有偏大，FFER正常。前反向链路不平衡图4分析要点及思路2)情况2：在起呼流程中的其他阶段发生失败当基站接收到终端发起的起呼消息后，就开始处理该次起呼。从呼叫信令分析图可以看到，完成一次主叫共有7个阶段，基站收到起呼消息并开始处理后，还有6个信令阶段需要交互完成，其中任意一个阶段以外中断都会引发起呼失败。相对于终端发送起呼消息失败这种情况不同的是，终端发送起呼消息失败的原因比较多，类型比较复杂，需要分析的内容也较多（请见上述部分）。而在起呼消息被基站接收并处理后，终端已经通过了接入许可，后6个阶段只是为通信需要而进行的交换和协商。因此后6个阶段意外中断的大部分可能性是由于无线信号突然恶化造成交互信令丢失或解调失败所引起的。如果出现呼叫失败，分析信令的意外中断，可以分析起呼信令中最后一条信令前后的信号质量来分析无线原因，以下图为例：路测发生一次起呼失败，通过分析信令后发现基站在发出第二条信令消息：OrderMessage之后，起呼就中断了。为定位问题原因，我们分析最后一条信令前后终端Log下来的SearcherandFingerInformation消息。这个消息记录的是当前激活集、邻居集和剩余集中导频信号强度。如下图所示：资源拥塞在没有发现干扰和链路不平衡的情况下，出现多次接入情况。可能的原因是基站接入信道繁忙导致出现接入信道拥塞。可以通过观察相应数据报表来证实基站接入信道繁忙，是否可能出现接入拥塞情况。偶然现象如果上述情况都没有发生，则有可能是基站发生的偶然现象。建议重复测试，如果没有在发生接入失败，则可以确定是偶然现象。OMMON_PREGAIN_INTEGRATI