提升分組域?qū)ず舫晒β实膬?yōu)化實踐

中國移動通信集團(tuán)江蘇有限公司 蔡蔚旻

大量的尋呼會帶來設(shè)備負(fù)荷高、網(wǎng)絡(luò)擁塞、語音業(yè)務(wù)受損、用戶感知下降等風(fēng)險。以南京地區(qū)為例，分組域?qū)ず袅恳颜紦?jù)無線尋呼總量的60%～70%。為了提升用戶手機(jī)上網(wǎng)業(yè)務(wù)感知，必須提升分組域?qū)ず舫晒β省?/p>

1 提升分組域?qū)ず舫晒β实膬?yōu)化方案

1.1 無線多CCCH 對分組域?qū)ず舻挠绊?/h3>

CCCH（公共控制信道）是控制信道的一種，主要實現(xiàn)“一點對多點”的雙向控制信道，其主要用途是在呼叫接續(xù)階段，傳輸鏈路連接建立階段提供控制信令與信息。其中又分為PCH（尋呼信道）、RACH（隨機(jī)接入信道）、AGCH（允許接入信道）等3 種邏輯信道。

PCH 實現(xiàn)傳輸基站尋呼移動臺信息；RACH 實現(xiàn)移動臺申請入網(wǎng)時，向基站發(fā)送入網(wǎng)請求信息；AGCH 實現(xiàn)基站向隨機(jī)接入成功的移動臺發(fā)送指配獨立專用控制信道（SDCCH）的下行信道。

以下是基于空口尋呼承載能力的分析。

根據(jù)3GPP（第3 代伙伴計劃）規(guī)范，一個CCCH 共有9 個模塊，AGCH 與 PCH 共用下行 CCCH，兩者之間通過AG_BLKS_RES 參數(shù)進(jìn)行資源調(diào)配。現(xiàn)假設(shè)：一個CCCH 塊，notcombined 結(jié)構(gòu)，AGCH 保留塊為4，則一個復(fù)幀的尋呼可用塊為9－4＝5 塊。

在一個尋呼塊中，根據(jù)GSM（全球移動通信系統(tǒng)）規(guī)定，最多可以容納4 個尋呼號碼（type3）。則最大尋呼號碼為5 ×4＝20 個。

1 個51 復(fù)幀的時長為235ms。因此，從理論上看，一小時的最大理論尋呼數(shù)為

20 ×（3600/0.235）＝306832 次

考慮到實際網(wǎng)絡(luò)中的IMSI（國際移動用戶識別碼）分布，網(wǎng)絡(luò)中pagingretry（尋呼重試）的設(shè)置，實際下發(fā)pagingtype（尋呼類型）的構(gòu)成等因素，上述理論值一般只能達(dá)到60%的效率，即

306832 ×60%＝183829 次。

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置為兩個CCCH 塊，且AGCH 仍保持為4 個，則尋呼在空中接口上的承載能力也將增加一倍，達(dá)到367658次。4CCCH 再翻一倍，達(dá)到72 萬次左右。

由于無線側(cè)提供了豐富的資源，SGSN 可以通過調(diào)整以下參數(shù)，來優(yōu)化2G 尋呼成功率。

由于BSC（基站控制器）前期沒有多M-CCCH（多CCCH）技術(shù)，為了不影響無線設(shè)備負(fù)荷，通過延長SGSN 中準(zhǔn)備定時器，降低了發(fā)起尋呼的次數(shù)，但卻降低了尋呼成功率。

在BSC 支持多配置的典型非combined 結(jié)構(gòu)中，啟用M-CCCH后，小區(qū)中CCCH 塊由原來的最大值為9 增加為18。在上行上，手機(jī)起呼發(fā)生沖突的概率降低；在下行上，尋呼容量和接入允許能力都有提高。

在此基礎(chǔ)上，準(zhǔn)備調(diào)整SGSN 上一系列關(guān)于尋呼的參數(shù)，來優(yōu)化2G 尋呼成功率指標(biāo)。

1.2 SGSN 尋呼參數(shù)對分組域?qū)ず舻挠绊?/h3>

1）準(zhǔn)備定時器：rdytmr。

參數(shù)含義：此定時器用于控制MS（移動臺）和SGSN 中MM（移動性管理）狀態(tài)處于ready（準(zhǔn)備）狀態(tài)的時間。在MS 發(fā)送出一個LLC（邏輯鏈路控制）PDU（協(xié)議數(shù)據(jù)單元）時啟動，在SGSN收到一個正確的LLCPDU 終止，超時后，MS 和SGSN 中的MM上下文將返回到standby（待命）狀態(tài)。

2）重尋呼次數(shù)：N3313。

參數(shù)含義：該參數(shù)用于指定在尋呼流程中，沒有收到MS 的響應(yīng)消息，SGSN 重復(fù)發(fā)送pagingrequest（尋呼請求）消息的次數(shù)。

3）重尋呼響應(yīng)定時器：T3313。

參數(shù)含義：此定時器用于控制SGSN 發(fā)起尋呼與MS 響應(yīng)的時間間隔。在SGSN 發(fā)送pagingrequest 消息后啟動，在收到pagingresponse（尋呼響應(yīng)）消息后停止，超時后，SGSN 重發(fā)pagingrequest 消息。

4）重尋呼間隔遞增：pagingdelta。

參數(shù)含義：該參數(shù)用于指定在尋呼流程中，沒有收到MS 的響應(yīng)消息，SGSN 重復(fù)發(fā)送pagingrequest 消息的間隔遞增時間值。

1.3 解決方案

以南京地區(qū)為試點，選擇SGSNpool（SGSN 池）內(nèi)，下掛BSCCCCH 信道資源最豐富的NJSGSN03 為調(diào)整對象，進(jìn)行一系列參數(shù)調(diào)整，調(diào)整步驟見表1。

調(diào)整一，T3314 準(zhǔn)備定時器從150s 整為120s；

調(diào)整二，T3314 準(zhǔn)備定時器從120s 整為60s；

調(diào)整三，重尋呼數(shù)從2 次調(diào)整為4 次；

調(diào)整四，重尋呼響應(yīng)定時器從6s 改為12s；

調(diào)整五，重尋呼間隔遞增從0s 改成4s。

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2 優(yōu)化效果

2.1 SGSN 尋呼參數(shù)調(diào)整無線指標(biāo)評估

2.1.1 分組尋呼次數(shù)變化

1）調(diào)整一、二后，尋呼次數(shù)明顯上升45.99%；

2）調(diào)整三后，尋呼次數(shù)上升7.18%；

3）調(diào)整四后，尋呼次數(shù)下降13.18%；

4）調(diào)整五后，尋呼次數(shù)下降17.53%；

5）總體來說，SGSN03 在相關(guān)參數(shù)調(diào)整后，整體分組尋呼次數(shù)增長3.08%。

2.1.2 傳輸負(fù)荷變化

G-Ater 口擁塞時長反映BSC 與PCU（分組控制單元）之間傳輸鏈路擁塞狀況。

1）調(diào)整一、二后，Ater 負(fù)荷下降77.18%；

2）調(diào)整三后，Ater 負(fù)荷下降38.27%；

3）調(diào)整四后，Ater 負(fù)荷上升112.08%；

4）調(diào)整五后，Ater 負(fù)荷上升87.50%；

5）總體來說，SGSN03 在相關(guān)參數(shù)調(diào)整后，整體Ater 負(fù)荷下降－49.35%。

2.1.3 GP 負(fù)荷變化

GP（PCU 處理板卡）的平均電量負(fù)荷，用于反映GPRS 業(yè)務(wù)處理能力。

1）調(diào)整一、二后，GP 負(fù)荷下降3.79%；

2）調(diào)整三后，GP 負(fù)荷下降1.14%；

3）調(diào)整四后，GP 負(fù)荷下降1.44%；

4）調(diào)整五后，GP 負(fù)荷下降2.05%；

5）總體來說，SGSN03 在相關(guān)參數(shù)調(diào)整后，整體GP 負(fù)荷下降2.14%。

2.1.4 指標(biāo)變化

1）重要指標(biāo)如TBF（臨時塊流）請求次數(shù)、下行/上行TBF建立成功率在調(diào)整前后無明顯變化；

2）從空口尋呼次數(shù)的變化來看，兩次調(diào)整后尋呼量有明顯上升，比例大概在11.67%，但從空口丟棄情況來看，并無明顯的持續(xù)變化。

整個評估周期中，SGSN03 下LAC（位置區(qū)碼）級別的總體尋呼量，最高為24 萬次，低于雙CCCH 模式下的尋呼最大值。

由于暑期高校放假，話務(wù)量和數(shù)據(jù)流量相對低，故此還需參考中秋、圣誕、春節(jié)期間，南京LAC 尋呼最高出現(xiàn)約36 萬次左右的尋呼量。

即考慮此套SGSN 參數(shù)要常態(tài)化的情況下，LAC 下雙CCCH 開啟是必要條件。2.1.5 無線側(cè)總結(jié)

從SGSN03 調(diào)整前后，主要有以下幾個現(xiàn)象：

1）PS（分組交換）尋呼量上升36.72%，整體尋呼量（包括語音加數(shù)據(jù)）增加7.31%，即尋呼負(fù)荷是上升的，而尋呼丟棄情況并未出現(xiàn)明顯變化，這跟SGSN03 當(dāng)前雙CCCH 開啟比例較高（62.01%）有關(guān)系。

2）網(wǎng)元級別的負(fù)荷情況，理論上，尋呼量的增加，增加了PCH 的負(fù)荷，相對設(shè)備負(fù)荷會有一定增加，但是實際情況包括傳輸Ater 負(fù)荷和GP 負(fù)荷出現(xiàn)下降的情況，主要與暑期高校放假、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量下降有關(guān)系。等9月份開學(xué)后，隨著業(yè)務(wù)量的增長，分組尋呼的幾率也會增加，相應(yīng)設(shè)備負(fù)荷也會有相應(yīng)的增加。

3）基于南京現(xiàn)網(wǎng)其他SGSN 的雙CCCH 開啟比例較低，與SGSN03 差異較大，故此SGSN03 參數(shù)調(diào)整在其他SGSN 下推廣前，建議對這些SGSN 下的LAC 進(jìn)行PCH 負(fù)荷檢查（考慮暑期影響），當(dāng)前接近20 萬次尋呼的建議開啟雙CCCH，當(dāng)前接近40 萬次尋呼的建議開啟4CCCH。

2.2 SGSN 尋呼參數(shù)調(diào)整核心網(wǎng)指標(biāo)評估

2.2.1 參數(shù)調(diào)整對指標(biāo)提升的影響

調(diào)整一、調(diào)整二，把SGSN 的準(zhǔn)備定時器從150s→120s→60s，從尋呼次數(shù)的變化看，只有調(diào)整二之后，才有效果。這是因為，150s 和120s 對于華為SGSN 準(zhǔn)備定時器2 位二進(jìn)制數(shù)來說，數(shù)值超過1min 的，都只算前一位的分鐘位，小于1min 的，算后一位的雙秒位。所以兩次調(diào)整，準(zhǔn)備定時器只是從2min 的有效時間調(diào)整為1min，尋呼次數(shù)增長58%，尋呼成功率從87.6%增長到91.7%。

調(diào)整三是增加重尋呼次數(shù)，會增加尋呼總次數(shù)；調(diào)整四是提高尋呼響應(yīng)定時器，增大尋呼重發(fā)間隔，會降低尋呼總次數(shù)，綜合下來，對尋呼次數(shù)無大的變化，分析結(jié)果與無線側(cè)一致。尋呼成功率均提升2.5 個點。

調(diào)整五是增加重尋呼間隔遞增時間，實際尋呼成功次數(shù)有所降低，但尋呼成功率還能再有1 個點的增長。

2.2.2 核心網(wǎng)側(cè)總結(jié)

五次調(diào)整下來，NJSGSN032G 尋呼成功率指標(biāo)增長9%，接近98%，效果顯著。

3 相關(guān)指令及注意事項

3.1 相關(guān)指令舉例

SGSN 尋呼參數(shù)調(diào)整指令舉例見表2。

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3.2 不同無線場景的不同應(yīng)用模型

對于CCCH 不足的SGSN，為了防止更改準(zhǔn)備定時器可能造成的尋呼量激增，對無線側(cè)負(fù)荷造成的影響，可以先對重尋呼次數(shù)、尋呼響應(yīng)定時器、重尋呼間隔遞增等參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。對于不同SGSN 下CCCH 配置不均的實際情況，需要和無線商量，密切合作，分步驟有差異化地對SGSN 尋呼參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

表3 為針對不同無線CCCH 資源場景給出的參考配置值。

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3.3 其他影響

pool 內(nèi)SGSN 參數(shù)的調(diào)整，對pool 內(nèi)其他網(wǎng)元的尋呼次數(shù)、成功率幾乎沒有影響。

4 結(jié)束語

本文討論的優(yōu)化方案，已在各省推廣，取得良好效果，極大提升了用戶手機(jī)上網(wǎng)感知。雖然是基于2G 無線網(wǎng)絡(luò)的討論，但其基本理論對于3G、4G 網(wǎng)絡(luò)仍然可以參考。