關(guān)于TMSI尋呼與IMSI尋呼性能分析

張 月

（廣東移動(dòng)?xùn)|莞分公司，廣東 東莞 523000）

0 引言

移動(dòng)通信系統(tǒng)尋呼有兩種方式，IMSI尋呼和TMSI尋呼，目前廣東移動(dòng)大部分網(wǎng)元都設(shè)置為IMSI尋呼。采用IMSI尋呼消耗較多的網(wǎng)絡(luò)資源，在尋呼容量較為緊張的網(wǎng)元，可能會(huì)導(dǎo)致尋呼負(fù)荷過高而影響網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)。因此，客觀評(píng)估網(wǎng)元的尋呼負(fù)荷，在適當(dāng)時(shí)候考慮使用 TMSI尋呼，可提高尋呼容量，改善網(wǎng)絡(luò)的接通率。

1 原理分析及優(yōu)化調(diào)整

1.1 尋呼過程分析

以移動(dòng)用戶漫游被叫時(shí)的呼叫流程為例，分析GSM網(wǎng)絡(luò)的尋呼過程。首先，一個(gè)尋呼移動(dòng)用戶的呼叫到達(dá)GMSC，借助于所撥號(hào)碼（MSISDN），GMSC決定連接的HLR。HLR發(fā)一個(gè)請(qǐng)求給被叫移動(dòng)用戶當(dāng)前所在的 VLR，VLR分配被叫移動(dòng)用戶一個(gè)漫游號(hào)（MSRN）給HLR，HLR又傳給GMSC?；贛SRN，GMSC與被叫移動(dòng)用戶當(dāng)前所在的MSC建立呼叫。為與移動(dòng)用戶建立呼叫，MSC必須從VLR得到有關(guān)被叫移動(dòng)用戶的一些信息。由于MSC不知道被叫移動(dòng)用戶所在的小區(qū)，MSC必須在位置區(qū)內(nèi)的所有BTS對(duì)被叫移動(dòng)用戶進(jìn)行尋呼。被叫移動(dòng)用戶接收到尋呼后，將尋呼響應(yīng)信息反饋給 MSC，并最終建立一個(gè)呼叫。

對(duì)移動(dòng)用戶的尋呼過程首先是由 BSC發(fā)送 PAGING COMMAND 消息到 BTS,這個(gè)消息中包含了移動(dòng)用戶標(biāo)識(shí)（MS Identity:指示使用TMSI或IMSI尋呼），同時(shí)還指示呼叫是否包含eMLPP 呼叫優(yōu)先級(jí)。然后由BTS通過無線信道建立并發(fā)送 PAGING REQUEST消息。移動(dòng)用戶漫游被叫的尋呼過程如下頁(yè)圖1所示。

1.2 尋呼信道配置

MS與BTS側(cè)的系統(tǒng)尋呼是在BCCH信道的TS0時(shí)隙上完成，TS0由下面一系列信道組成：BCH、CCCH,如果使用綁定BCCH/SDCCH還包括DCCH。如下頁(yè)圖2所示,其中虛線部分為使用BCCH/SDCCH綁定的情況。

TS0在邏輯信道上表現(xiàn)為復(fù)幀結(jié)構(gòu)，每一復(fù)幀由51 個(gè)幀組成，復(fù)幀長(zhǎng)為235.4 ms。對(duì)于綁定BCCH/SDCCH的復(fù)帳結(jié)構(gòu)，每個(gè)復(fù)幀可以包含3 個(gè)PAGING BLOCK，如下頁(yè)圖3所示。對(duì)于無綁定BCCH/SDCCH的復(fù)帳結(jié)構(gòu)，每個(gè)復(fù)幀可以包含9個(gè)PAGING BLOCK，如下頁(yè)圖4所示。

圖1 移動(dòng)臺(tái)漫游被叫時(shí)的尋呼流程

圖2 TS0信道組成

圖3 綁定BCCH/SDCCH復(fù)幀結(jié)構(gòu)

圖4 無綁定BCCH/SDCCH復(fù)幀結(jié)構(gòu)

其中每個(gè) PAGING BLOCK 最多可以包含 4個(gè) PAGING REQUEST，每個(gè)PAGING BLOCK的尋呼方式有三種：分別為2個(gè)IMSI PAGING REQREST、4個(gè)TMSI PAGING REQREST、1個(gè)IMSI + 2個(gè)TMSI PAGING REQREST，不同組合的尋呼方式其理論尋呼容量也不同。

1.3 尋呼容量分析及調(diào)整

為了更好的關(guān)注 TMSI 尋呼與 IMSI 尋呼方式對(duì)網(wǎng)絡(luò)尋呼性能影響，重點(diǎn)關(guān)注了現(xiàn)網(wǎng)中個(gè)別MSC尋呼容量偏低，尋呼負(fù)荷較高同時(shí)尋呼成功率偏低的網(wǎng)元[1]。其中DGZMSC在近期因?qū)ず糌?fù)荷偏高而導(dǎo)致尋呼成功率偏低（僅為95.51%），以下將就該網(wǎng)元的尋呼情況進(jìn)行分析。

(1)確認(rèn)尋呼方式

網(wǎng)元的尋呼方式由參數(shù) TMSIPAR的值決定，而 TMSIPAR不同值的代表意義：為0時(shí)代表所有通話都不采用TMSI尋呼，為1時(shí)代表僅有加密通話才采用TMSI尋呼，為2時(shí)代表所有通話均采用TMSI尋呼。在愛立信設(shè)備的網(wǎng)元中使用指令DBTSP對(duì)DGZMSC尋呼方式進(jìn)行檢查，查得TMISPAR的值為0[2]，根據(jù)查詢結(jié)果可知DGZMSC使用的是IMSI尋呼方式。

(2)計(jì)算尋呼負(fù)荷

尋呼容量與 CCCH的復(fù)幀結(jié)構(gòu)有關(guān)，其中 DGZMSC中的AGBLK=1表示保留 1個(gè) PAGING BLOCK用于 AGCH，BCCH TYPE=NCOMB表示采用無綁定BCCH/SDCCH 復(fù)幀結(jié)構(gòu)。根據(jù)尋呼信道的理論分析，BSC理論尋呼容量的計(jì)算為：

每秒最大尋呼塊＝(9-1)/0.2354=33.98，

理論最大的尋呼容量＝2×(8/0.2354)×3600=244656，其中每秒最大尋呼塊單位為 paging block/second，而理論最大的尋呼容量單位paging block/h。對(duì)BSC實(shí)際尋呼容量進(jìn)行采集，計(jì)算該網(wǎng)元的實(shí)際尋呼容量為：

其中NLAPAG1LOTOT表示位置區(qū)內(nèi)CS域的第一次尋呼數(shù)量，NLAPAG2LOTOT表示位置區(qū)內(nèi) CS域的第二次尋呼數(shù)量，PAGPSBSC表示表示位置區(qū)內(nèi)PS域的尋呼數(shù)量，Measurement_Period表示統(tǒng)計(jì)周期，為1小時(shí)。

根據(jù)尋呼負(fù)荷（實(shí)際的尋呼容量/理論的最大尋呼容量），可得該網(wǎng)元的尋呼負(fù)荷如表1所示。

表1 DGZMSC采用IMSI方式的尋呼負(fù)荷

(3)優(yōu)化尋呼方式

愛立信建議尋呼負(fù)荷不宜超過 50%，當(dāng)超過 50%時(shí)建議重新考慮規(guī)劃位置區(qū)或改變尋呼方式，以降低尋呼負(fù)荷[3]。目前該網(wǎng)元的尋呼容量略低，尋呼負(fù)荷明顯偏高。將 ZMSC的尋呼方式由IMSI更改為TMSI。調(diào)整后，該網(wǎng)元的尋呼負(fù)荷明顯降低，如表 2所示，尋呼成功率由修改前的 95.51%提升到接近96.23%的水平（如圖5所示）。

2 結(jié)語(yǔ)

通過本次更改 DGZMSC尋呼方式的試驗(yàn)表明，將系統(tǒng)尋呼方式由IMSI改為TMSI，可提高該網(wǎng)元的尋呼容量，降低該網(wǎng)元的尋呼負(fù)荷，使該網(wǎng)元的尋呼成功率得到明顯的提高。但需要注意的是，對(duì)于剛越過位置區(qū)邊界還未來得及做位置更新的移動(dòng)臺(tái)，VLR中的TMSI信息不正確, 用TMSI尋呼會(huì)增加申請(qǐng)分配TMSI過程,也增加尋呼失敗的風(fēng)險(xiǎn)。從網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的長(zhǎng)遠(yuǎn)角度考慮，提高該網(wǎng)元承載能力與該網(wǎng)元承載業(yè)務(wù)的吻合度，才能從根本上解決尋呼成功率低的問題。

表2 DGZMSC采用TMSI方式的尋呼負(fù)荷

圖5 DGZMSC晚忙時(shí)尋呼成功率

[1] 戴明.尋呼指標(biāo)提升中容易忽略的問題剖析[J].通信技術(shù),2008,41(10):88-90.

[2] 李芳.移動(dòng)通信網(wǎng)的公共預(yù)警系統(tǒng)研究[J].通信技術(shù),2008, 41(11):211-213.

[3] 高巖.通信行業(yè)應(yīng)急通信保障預(yù)案體系探討[J].通信世界,2005(39):22-23.