一种GSM基站中的串话现象故障检测方案

1 引言

    串话现象是移动通信中较常见的故障现象之一， 由于在双方的通信过程中出现了第三方的可懂话音用户对该现象非常反感对运营商的投诉率很高。

2 GSM系统结构

    引起串话现象的原因很多，为分析串话产生的具体原因，要先分析系统结构。图1为GSM系统结构图。

    图1中，MS(Mobile Station)为移动用户终端；BTS(Base Station Transceivers)为基站收发信台，它可看作一个无线调制解调器，负责移动信号的接收和发送处理；BSC(Base station Controller)为基站控制器，它是基站收发信台和移动交换中心之间的连接点，也为基站收发信台和操作维修中心之间交换信息提供接口。一个基站控制器通常控制几个基站收发信台，其主要功能是进行无线信道管理、实施呼叫和通信链路的建立和拆除，并为本控制区内移动台的越区切换进行控制等；MSC(Mobile Switching Center)为移动交换中心，它是网络的核心，是对位于它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成话路交换的功能实体，也是移动通信系统与其它公用通信网之间的接口；HLR(Home Location Register)为归属位置寄存器；VLR(Visiting Location Register)为访问位置寄存器；AUC(Authentication Center)为鉴权中心；EIR(Equipment Identify Register)为设备标识登记器。BTS，BSC，MSC是系统的主要部分。

3 串话现象及其产生的原因

    串话现象基本上可以分为两种， 一种是双通串话即在双方正常通信的过程中， 其中一方能听到第三方的来话。另一种是单通串话即通信的一方或双方不能正常通话， 只能接收到用户外的第三方的来话。串话现象产生的原因有很多种：

    (1)．串话现象与MSC，CIC(电路识别码)的管理、分配，电路板的工作状态以及MSC和BSC之间CIC连接有关。CIC为电路识别码，指MSC到BSC间的话音电路，CIC取值范围是0-4095，电路群中每一个时隙对应一个CIC号。

    (2)．MSC到BSC间的2Mbit／s链路连接不正确，如2Mbit／s链路间交叉，或2个2Mbit／s链路间的收发交叉等情况。

    (3)．当MSC在通话结束后没有释放CIC，随后又分配给其他用户使用，也可能引起串话。

4 串话检测方案

    在每一次通话建链时，TC都会给基站下发一个长度为两个字节的Call ID，ID的内容在每一次通话时都会不同。基站收到这个Call ID后，会将ID写到语音帧中去，作为该次通话的标识。当语音数据从基站传到BSC的TC(码转化器)部分时，TC就会取出语音帧中的Call ID，并将这个Call ID与自己保存的Call ID相比较，如果ID号一致，就认为语音链路正确；如果ID号不一致，就说明有两条语音链路出现了串话，BSC会记录串话日志。当语音帧在下行传到另一基站侧时，基站中的DSP模块同样地会对语音帧中的Call ID做一次校验，用同样的方法判断下行链路是否出现串话。原理图如图2所示：

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3．1 Call ID的生成

    为了最大限度的保证每次Call ID的唯一性，CallID根据每次通话分配的电路识别码(CIC)生成。因为同一时刻，不同的通话分配的电路识别码是不同的。这样，也就最大限度地保证了每次Call ID是不同的。

3．1 CaII ID的注入

    为了不影响通话质量，Call ID会写在语音帧中没被利用的地方。由GSM协议中对TRAU帧的结构定义可以看出，C18-c21比特位是空闲的。因此，可将Call ID填写在此处。如图3所示：

    由于一个Call ID的大小是16bits，而一个语音帧的空闲比特只有4位，如果分成4帧注入Call ID(每帧4bits)的话，我们在提取Call ID时无法知道该从哪一帧开始提取。所以，将Call ID分成6份，前5份每份3bits，最后一份1bit。将放置第一个3bits的语音帧的C18比特位置一，其余的语音帧的C18比特位置0。这样，DSP在提取Call ID的时候，就可以通过搜索C18为1的语音帧来获取Call ID的前3bits，便于定位。例如，一次通话的CallID为373，换算成二进制并满16位为：0000 0001 01110101，那么，这个Call ID在语音帧中的分布应该如图4所示：

5 结语

    根据在语音帧中加入测试比特位来达到检测串话的目的，可以在不影响业务的条件下对基站的业务性能进行了解。检测方法方便并且简单，比人工测拨来定位串话的方法节省了时间，并且节约了开支。