季 靚
(中國移動湖州分公司,浙江 湖州 313000)
近幾年GSM網絡的數據業(yè)務發(fā)展迅速,在現網優(yōu)化維護中發(fā)現:由于數據業(yè)務對無線網公共控制信道資源占用的快速增長,部分小區(qū)在業(yè)務忙時出現了公共控制信道的擁塞,從而導致尋呼性能或網絡接入性能下降。
例如2008年底,湖州高校區(qū)域部分小區(qū)的晚忙時上行TBF建立成功率僅10.16%,引起大量用戶投訴。當時嘗試更換數據業(yè)務的承載載頻PREFMARK值、載頻硬件均無法解決?,F場測試后發(fā)現承載EGPRS載頻頻點C/I值正常,無明顯頻率干擾。另外分析話務報告發(fā)現:這部分小區(qū)晚忙時上行TBF建立請求很多,但小區(qū)復用度只有0.71,屬于正常范圍。當時該小區(qū)所在BSC經過擴容后無明顯Gater/PCU擁塞,2ndAbis傳輸也已擴過容,Extra TS已經達到業(yè)務流量需求,無線側資源無明顯瓶頸。
深度分析語音及數據話務報告后,發(fā)現該小區(qū)22點至23點AGCH信道擁塞嚴重,因AGCH擁塞引起的呼叫建立失敗次數較多(mc925f指標偏高)。以該小區(qū)為例,22點至23點由于AGCH信道擁塞導致的呼叫建立失敗次數達到了8萬多次。
針對以上例子中 AGCH信道等公共控制信道擁塞的情況,湖州移動進行了集中專項優(yōu)化,并取得良好效果。GSM系統(tǒng)中,公共控制信道(CCCH)由PCH、RACH、AGCH等信道組成[1]。CCCH面向小區(qū)內所有移動臺,在上行方向上由RACH信道傳送專用信道請求消息,在下行方向上由AGCH、PCH來廣播尋呼請求和專用信道的指配。如圖1所示。
圖1 公共控制信道構成
AGCH信道用于CS域和PS域的立即指配:當用戶進行一次主叫、被叫、位置區(qū)更新或收發(fā)短信等,就會觸發(fā)一次相應的CS域立即指配;PS域立即指配對應的是一次TBF建立過程。AGCH信道和PCH信道共用CCCH信道資源,對于一個小區(qū)而言,CCCH信道容量是固定的。一個CCCH信道中默認是3個AGCH塊和6個PCH塊組成。
在CCCH信道下行方向上,數據業(yè)務對AGCH資源的占用是語音業(yè)務的2.9倍,而語音業(yè)務對PCH資源的占用是數據業(yè)務的2.4倍。即數據業(yè)務占用AGCH信道較多,語音業(yè)務占用PCH信道較多。所以,在小區(qū)內CCCH信道資源固定的情況下,快速增長的數據業(yè)務將會引起AGCH信道或PCH信道的擁塞。若AGCH信道擁塞,即使業(yè)務信道(TCH、PDCH)空閑,也會造成用戶無法接入,從而影響網絡的接入性能。若PCH信道擁塞,將導致網絡的尋呼性能下降。上文的例子就是AGCH信道擁塞引起的用戶無法接入情況。
針對CCCH的構成特點,湖州移動從以下角度對公共控制信道進行了優(yōu)化,以保證尋呼性能不降低,又能滿足數據業(yè)務的增長:
①啟用無線主設備的 CCCH擴展功能,增加同一小區(qū)的CCCH資源;
② 增加1800小區(qū),以共站增加雙頻小區(qū)提供CCCH資源;
③ 小區(qū)分裂,在原有小區(qū)基礎上新增小區(qū),以降低小區(qū)內業(yè)務負荷;
④ 根據小區(qū)資源情況合理配置業(yè)務信道釋放時間;
⑤ 業(yè)務優(yōu)化。
上文的例子里,該小區(qū)的數據業(yè)務和話音業(yè)務都較繁忙,而AGCH配置默認為3,已不能滿足大業(yè)務量需求。AGCH負荷偏高導致大量的信道請求被拒絕,再不斷重復嘗試信道請求,形成雪崩效應。對數據業(yè)務造成的影響即大量TBF建立請求無法獲得響應,以至上行TBF建立成功率偏低,大量無效的請求導致AGCH負荷偏高。
針對此問題,計劃開通主設備的Multiple CCCH功能。經查詢,阿爾卡特設備支持擴展到2個CCCH信道。對該小區(qū)及其他 AGCH擁塞嚴重的小區(qū)的第一塊載頻第三個時隙增加了1個CCCH信道,并將每個CCCH信道的AGCH塊數從3拓展為5。配置雙CCCH需遵循的原則為:
① 如果在TS0和TS2上配置了2個CCCH,則TS1不能配置為數據業(yè)務信道;
② CCCH只能配置在BCCH載頻的第二個TS上;
③ 當為Combined結構時,不允許配置第二個CCCH;
④ BCCH載頻上如果配置有第二個CCCH,則只允許配置一個靜態(tài)SDCCH;
⑤ 在BCCH上,不允許配置動態(tài)SDCCH。
調整后,該小區(qū)由于AGCH擁塞導致的信道建立失敗次數大大降低,上行TBF建立成功率顯著提升,達到98%以上的優(yōu)秀標準。
目前湖州現網有上百個小區(qū)開啟了雙CCCH擴展功能,主要分布在校園區(qū)和主城區(qū)等數據業(yè)務和語音業(yè)務密集的區(qū)域。
在話務與數據業(yè)務均較高的站點采用增加 1 800 M小區(qū)、共站增加雙頻小區(qū)的方法,也能有效增加 CCCH資源。湖州現網的高校園區(qū)兩個大站均采用此方法,有效緩解了數據業(yè)務壓力,并提供了令人滿意的尋呼性能。
設置雙頻網的過程中需要注意,1 800 M信號比900 M信號在各種環(huán)境中的傳播衰耗要大6~10 dB,天饋線損耗也要高2 dB。雙頻網絡開啟后,還需要通過一系列的參數調整將新增的1 800網絡對數據業(yè)務的影響降低到最低。具體的雙頻網絡參數調整思路:
① 對所有的1 800 M小區(qū)進行細致的掃頻,評估覆蓋范圍,對覆蓋范圍過大、過小的小區(qū)進行問題排查,尤其要避免1 800 M小區(qū)越區(qū)覆蓋問題;
② 理清移頻直放站的使用情況,了解移頻直放站的特性,尤其使用的頻段是否1 800 M的全頻段,如果這樣很容易對鄰近1 800 M小區(qū)的上行鏈路造成惡化,需要更改直放站的引入方式或使用特定的1 800 M頻點;
③ 鄰區(qū)關系的設置采用非對稱的結構[2],具體為:1 800 M小區(qū)需要做夠900 M小區(qū)的鄰區(qū)關系,而900 M小區(qū)向1 800 M小區(qū)的鄰區(qū)關系設置只考慮與1 800 M小區(qū)單層即可,并根據實際路測情況進行適當的刪減,更特殊的時候可以只做同站址的900 M小區(qū)往1 800 M小區(qū)的鄰區(qū)關系。另外,如果1 800 M基站采用分散式的分布,可考慮將1 800 M小區(qū)向所有的1 800 M小區(qū)的鄰區(qū)關系進行刪除;
④ 卡特設備參數調整。
在原有小區(qū)基礎上新增扇區(qū),以降低小區(qū)內業(yè)務負荷,并提供充裕的公共控制信道資源,是常用的優(yōu)化方法。若在開啟雙 CCCH擴展功能后小區(qū)指標還未得到明顯改善,則可以考慮用小區(qū)分裂的方法提供更為充裕的CCCH資源。
數據業(yè)務具有實時在線和交互性的業(yè)務特點,導致對AGCH信道資源占用較多,而交互性越大的數據業(yè)務對 AGCH信道的影響和需求就越大。WAP等交互性業(yè)務的特點是需要不斷地接入網絡傳送小流量數據,而當TBF沒有數據要傳送時,網絡等待1到幾秒就會釋放PDCH資源。下次用戶再要傳數據時就又要重新分配 PDCH和建立 TBF,這時就要發(fā)送PS立即指派消息了。相比之下,語音業(yè)務的特點是持續(xù)連接,只要保持通話,TCH信道即不被釋放。
由此可見,根據小區(qū)資源情況合理配置業(yè)務信道釋放時間,適當調高TBF釋放時長也是有效的優(yōu)化方法。Alcatel B9版后系統(tǒng)新增了上行TBF擴展功能[3],增加了最大上行 TBF延時時間 T_MAX_EXTENDED_UL。該功能通過延長已建立的上行TBF來傳輸新的數據,減少了上行TBF的重建次數,加快了下一次上行TBF的接入時間。
據湖州移動現網優(yōu)化經驗,上行 TBF擴展功能開啟之后,會增加無線資源的開銷,這是因為上行TBF建立后會有持續(xù)的上行數據傳輸,BSC如果已經處于資源高負荷則可能會進一步加劇其擁塞情況,造成如TBF建立成功率等部分指標的下降,該問題值得關注。
集團公司曾找出對無線信道資源影響大的業(yè)務,根據業(yè)務特點與業(yè)務提供商一起制定了優(yōu)化策略。例如,針對 QQ業(yè)務對 CCCH資源消耗過大的情況,集團公司與騰訊協(xié)商進行了一些優(yōu)化測試,騰訊從服務器端關閉了部分深圳 IP段的 QQ用戶好友狀態(tài)立即下發(fā)功能。該舉措優(yōu)化效果明顯,原30個高數據業(yè)務立即指配的小區(qū),有19個小區(qū)的立即指配數量明顯下降,最高降幅達35%[4]。
業(yè)務優(yōu)化的方法對地市公司來說不具備大規(guī)模推廣的可行性,得由省公司及以上的級別推動才有成效。
綜上所述,用以上方法進行公共控制信道的優(yōu)化,可以緩解公共控制信道的擁塞,并在高數據業(yè)務壓力之下維持較好的小區(qū)尋呼性能和網絡接入性能。湖州移動現網的運營經驗證明,這些優(yōu)化方法是行之有效的。
[1] 劉肖強,鄧憲法.現代移動通信技術[M].北京:國防工業(yè)出版社,2005:256-259.
[2] 華為技術有限公司.GSM無線網絡規(guī)劃與優(yōu)化[M].北京:人民郵電出版社,2004:164-168.
[3] 聶航超,蘇開榮,王堅.移動通信系統(tǒng)中的越區(qū)切換技術研究[J].通信技術,2008,41(08):30-33.
[4] 黃曉舸,陳前斌.感知無線電中的高效頻譜偵測方案[J].通信技術,2008,41(10):40-42.