影響唐山地區(qū)CDMA 2000尋呼成功的原因分析及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

李燁焓

(中國(guó)電信集團(tuán)唐山市分公司,河北唐山063000)

0 引 言

無(wú)線系統(tǒng)尋呼成功率是一項(xiàng)衡量網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的重要指標(biāo),該指標(biāo)同時(shí)影響到核心網(wǎng)系統(tǒng)接通率、無(wú)線系統(tǒng)接通率、短信首次下發(fā)成功率、短信終呼成功率等考核網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量?jī)?yōu)劣的指標(biāo)。因此,各大運(yùn)營(yíng)商均把保持和提高無(wú)線尋呼成功率作為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的工作重點(diǎn)。分析導(dǎo)致無(wú)線尋呼成功率低的原因并進(jìn)行相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,使移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)是本文探討的重點(diǎn)。

1 無(wú)線尋呼失敗的原因分析

通過(guò)對(duì)無(wú)線尋呼的信令流程分析可知,無(wú)線尋呼主要在以下幾種情況下可能會(huì)失敗:1、MS處于無(wú)線覆蓋質(zhì)量較差的區(qū)域,不能正常解調(diào)尋呼信道;2、小區(qū)尋呼信道擁塞,導(dǎo)致尋呼消息不能正常下發(fā);3、因上行鏈路問(wèn)題基站未能接收到MS上報(bào)的尋呼響應(yīng)消息或者是接入信道擁塞導(dǎo)致尋呼響應(yīng)消息上報(bào)失敗;4、設(shè)備退服造成覆蓋盲區(qū),影響尋呼下發(fā);5、A接口信令擁塞或其他原因?qū)е翸SC不能接收到來(lái)自BSC的尋呼響應(yīng)消息;6、用戶終端問(wèn)題導(dǎo)致不能解調(diào)尋呼消息(常見(jiàn)的如手機(jī)不正常掉電,未能上報(bào)關(guān)機(jī)消息)等。除去用戶自身原因外,主要是下發(fā)的尋呼信道,和響應(yīng)信息的丟失。

在唐山地區(qū)現(xiàn)網(wǎng)中這些原因集中表現(xiàn)為以下三種故障:

1.1 無(wú)線覆蓋質(zhì)量

在唐山地區(qū),目前市區(qū)、縣城覆蓋均沒(méi)有大的問(wèn)題,但在廣大農(nóng)村地區(qū),尤其是北部山區(qū),由于基站建設(shè)不足,還存在著廣大的覆蓋弱區(qū)甚至是覆蓋盲區(qū)。當(dāng)然,在市區(qū)、縣城的密集居民小區(qū)、商場(chǎng)、酒店等室內(nèi)屏蔽嚴(yán)重的地區(qū),也存在著沒(méi)有室內(nèi)覆蓋或小區(qū)覆蓋,導(dǎo)致深度覆蓋不足的問(wèn)題,在這樣的區(qū)域無(wú)法解調(diào)尋呼信道或是形成覆蓋盲區(qū),此外嚴(yán)重的信號(hào)干擾也必然會(huì)導(dǎo)致尋呼用戶失敗。

1.2 扇區(qū)用戶激增

目前,根據(jù)對(duì)唐山地區(qū)本地各基站扇區(qū)的接入信道負(fù)荷統(tǒng)計(jì),全網(wǎng)各小區(qū)接入信道負(fù)荷良好,負(fù)荷基本都在10%以下,最高的扇區(qū)下接入信道負(fù)荷40%左右,因此整體來(lái)講不會(huì)影響尋呼成功率。但是由于某些公共活動(dòng)導(dǎo)致扇區(qū)內(nèi)用戶劇增,也會(huì)在部分時(shí)段導(dǎo)致信道擁塞呼叫失敗。

1.3 用戶通信量激增

目前,唐山地區(qū)中興、摩托羅拉兩家廠商在每個(gè)扇區(qū)均配置一個(gè)尋呼信道。正常通信情況交換機(jī)下的小區(qū)尋呼信道沒(méi)有擁塞,而且完全能夠容納更多的無(wú)線尋呼。

但是在某些時(shí)段大話務(wù)量情況下,對(duì)尋呼成功率的影響,例如,陰歷除夕當(dāng)晚尋呼成功率明顯變低。

除夕忙時(shí)的尋呼成功率僅為92%左右,與平時(shí)相比降低5%,經(jīng)過(guò)分析檢查發(fā)現(xiàn)主要是由于除夕當(dāng)晚,短信激增,導(dǎo)致尋呼信道負(fù)荷過(guò)高,造成尋呼信道擁塞,引發(fā)尋呼成功率下降。

圖1 除夕當(dāng)天24小時(shí)的統(tǒng)計(jì)

從圖1采用的除夕當(dāng)天24小時(shí)的統(tǒng)計(jì)中可以看到,尋呼成功率、尋呼信道負(fù)荷、短信量幾個(gè)指標(biāo)之間有明顯的線性關(guān)系,指標(biāo)下降主要集中在尋呼信道負(fù)荷增高的晚19時(shí)～21時(shí)3個(gè)小時(shí),當(dāng)日其他時(shí)段網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)正常良好。

圖2 短信交換機(jī)轉(zhuǎn)次數(shù)

從圖2全月轉(zhuǎn)發(fā)和下行短信數(shù)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)也可以看出,除夕當(dāng)天短消息MO交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求總次數(shù)是平時(shí)的7.8倍;短消息M T發(fā)送請(qǐng)求總次數(shù)是平時(shí)的6.4倍;也就是短信數(shù)量的劇增是造成除夕尋呼成功率較低的原因。

2 無(wú)線尋呼成功率的優(yōu)化方法

針對(duì)唐山市CDM A 2000系統(tǒng)出現(xiàn)的尋呼成功率下降的問(wèn)題分析,提出了相應(yīng)的解決方案。

2.1 尋找覆蓋質(zhì)量較差的區(qū)域進(jìn)行優(yōu)化

移動(dòng)臺(tái)處于覆蓋盲區(qū)或者處于干擾嚴(yán)重的無(wú)線環(huán)境中也可能導(dǎo)致無(wú)線尋呼失敗。此時(shí),MSC發(fā)出的尋呼消息就如石沉大海,沒(méi)有尋呼響應(yīng)。由于無(wú)線尋呼過(guò)程中,MSC只知道移動(dòng)臺(tái)所處的位置區(qū),并不知道移動(dòng)臺(tái)具體在哪一個(gè)小區(qū)下面,因此僅通過(guò)無(wú)線尋呼的信令流程無(wú)法判斷哪一個(gè)小區(qū)存在覆蓋盲區(qū)或者干擾嚴(yán)重。

但是通過(guò)A接口尋呼消息中對(duì)相同IMSI的其它信令流程進(jìn)行關(guān)聯(lián),可以估計(jì)出存在尋呼失敗消息較多的小區(qū)。例如,我們發(fā)現(xiàn)一個(gè)尋呼消息沒(méi)有尋呼響應(yīng),則在此條尋呼消息前后某段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行信令流程的關(guān)聯(lián),用戶可能在某個(gè)小區(qū)進(jìn)行了主叫、位置更新、短消息發(fā)送等操作。在一個(gè)合理的時(shí)間段內(nèi),可以估計(jì)移動(dòng)用戶仍在此小區(qū)內(nèi)由于無(wú)線覆蓋等原因?qū)е聦ず魺o(wú)響應(yīng)。通過(guò)對(duì)這些小區(qū)中存在上述情況的次數(shù)進(jìn)行排序,次數(shù)越多,則表明該小區(qū)存在問(wèn)題的可能性越大。針對(duì)該區(qū)域再進(jìn)行大量的路測(cè)(DT)和定點(diǎn)撥打測(cè)試(CQT)就能保證此區(qū)域和路段的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋。當(dāng)然也可根據(jù)用戶投訴分析來(lái)獲得覆蓋的弱區(qū)、盲區(qū)。

通過(guò)以上方法確定信號(hào)質(zhì)量差的區(qū)域之后,最直接的方法即結(jié)合用戶分布情況通過(guò)調(diào)整天線方位角、俯仰角以及系統(tǒng)的無(wú)線參數(shù)來(lái)優(yōu)化信號(hào)質(zhì)量,提升覆蓋效果;但對(duì)于室內(nèi)、山區(qū)、或者其他無(wú)覆蓋的區(qū)域,可以通過(guò)增加室內(nèi)分布系統(tǒng)、直放站、宏基站的方式來(lái)增強(qiáng)無(wú)線覆蓋質(zhì)量,從而提升尋呼相應(yīng)成功次數(shù),提升成功率。

針對(duì)存在無(wú)線干擾的區(qū)域,常規(guī)情況下首先通過(guò)后臺(tái)跟蹤基站RSSI來(lái)確定干擾存在,然后使用頻譜儀進(jìn)行干擾源的排查和確定,根據(jù)排查到的干擾源性質(zhì),結(jié)合無(wú)線電管理委員會(huì)進(jìn)行協(xié)調(diào),將干擾排除,從而保證信號(hào)純凈,尋呼有響應(yīng)。

2.2 對(duì)用戶密集區(qū)域進(jìn)行扇區(qū)分裂

基站天線的半功率角一般市區(qū)為65度,郊區(qū)90度,常規(guī)宏基站一般有三個(gè)小區(qū),理論上每個(gè)小區(qū)覆蓋120度,這就導(dǎo)致了在小區(qū)間夾角區(qū)域的用戶信號(hào)強(qiáng)度要弱于主覆蓋方向的用戶信號(hào)強(qiáng)度。如果用戶較多,且分布均勻,在基站不同小區(qū)夾角區(qū)域,小區(qū)的覆蓋范圍由于CDMA系統(tǒng)的呼吸效應(yīng)會(huì)縮小,所以在話務(wù)忙時(shí)會(huì)造成小區(qū)夾角區(qū)域用戶信號(hào)變?nèi)?容易造成尋呼不到或?qū)ず魺o(wú)響應(yīng)?？梢酝ㄟ^(guò)統(tǒng)計(jì)尋呼成功率來(lái)確定尋呼失敗較多區(qū)域,針對(duì)尋呼成功率低的區(qū)域,結(jié)合地理化分析、后臺(tái)話務(wù)量統(tǒng)計(jì),來(lái)進(jìn)一步確定尋呼失敗較多的基站甚至小區(qū)。

根據(jù)話務(wù)情況及用戶分布,也可以通過(guò)扇區(qū)分裂的方式來(lái)完善覆蓋,通過(guò)在非主覆蓋且用戶較多的區(qū)域增加一個(gè)新的小區(qū)來(lái)解決因系統(tǒng)呼吸效應(yīng)造成的尋呼失敗情況,而從提升系統(tǒng)的尋呼成功率。

2.3 尋呼信道擁塞優(yōu)化

在此情況下,我們只需要在話務(wù)報(bào)告中統(tǒng)計(jì)BSC發(fā)向每個(gè)小區(qū)的尋呼次數(shù),對(duì)于尋呼次數(shù)偏高的小區(qū),檢查其控制信道的配置容量,計(jì)算出該小區(qū)可以容納的最大尋呼次數(shù)就可以知道是否存在尋呼信道擁塞的情況。如果發(fā)向該小區(qū)的尋呼次數(shù)大于尋呼信道可容納的最大尋呼次數(shù),我們則需要增加該小區(qū)尋呼信道的數(shù)量,以滿足無(wú)線尋呼的需要。

針對(duì)短信息量劇增對(duì)尋呼的影響,首先檢查了中興核心網(wǎng)交換機(jī)的配置,現(xiàn)網(wǎng)在短信下發(fā)配置中,少于15個(gè)字節(jié)的短信目前采用的是在尋呼信道中發(fā)送。因此可預(yù)先將短信下發(fā)統(tǒng)一設(shè)置可修改為在業(yè)務(wù)信道上進(jìn)行,尋呼信道上不發(fā)送短信業(yè)務(wù)。從而避免突發(fā)事件(如節(jié)日短信、大量群發(fā)短信等)對(duì)網(wǎng)絡(luò)沖擊引起性能下降。另外,在忙時(shí)高峰還可采用短信只進(jìn)行一次LAC尋呼的方式用以降低尋呼負(fù)荷的緊急處理辦法,避免對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成較大影響。

3 無(wú)線BSC參數(shù)設(shè)置對(duì)尋呼的影響

移動(dòng)終端有兩種監(jiān)聽(tīng)尋呼消息的方法,一種是非分時(shí)隙模式,另外一種是分時(shí)隙模式。在分時(shí)隙模式下,基站會(huì)在一個(gè)時(shí)隙循環(huán)周期內(nèi)循環(huán)廣播同一信息。由于非時(shí)隙模式手機(jī)需要一直監(jiān)聽(tīng)尋呼信道所以比較費(fèi)電,一般不采用?，F(xiàn)在手機(jī)采用的都是分時(shí)隙模式,在一定周期T內(nèi)手機(jī)通過(guò)HASH算法分配在一個(gè)尋呼時(shí)隙上,這樣手機(jī)只會(huì)在自己的尋呼時(shí)隙監(jiān)聽(tīng),其余時(shí)間不進(jìn)行監(jiān)聽(tīng),可以極大的緩解手機(jī)待機(jī)時(shí)間問(wèn)題。移動(dòng)臺(tái)循環(huán)周期時(shí)間T計(jì)算方式為:T=1.28×2i,其中T是監(jiān)聽(tīng)周期(單位:秒),i是最大時(shí)隙周期索引(slot cycle index)。當(dāng)前最大時(shí)隙周期索引設(shè)置為2,手機(jī)監(jiān)聽(tīng)尋呼時(shí)隙的周期為:1.28*22=1.28*4= 5.12秒。

在分時(shí)隙模式下T值的設(shè)置也需要進(jìn)行衡量,T值設(shè)置小一些整體上看可以縮短接續(xù)時(shí)長(zhǎng),如果過(guò)小由于手機(jī)對(duì)尋呼消息的接受及系統(tǒng)同步需要一定時(shí)間從完成拆線到同步狀態(tài)需要幾百個(gè)ms,在此時(shí)間內(nèi)下發(fā)的paging消息手機(jī)都無(wú)法響應(yīng),如果max_sci的值為0,那么slot為1.28s,即paging的最小周期BSC對(duì)paging消息的等待時(shí)間最長(zhǎng)不超過(guò)1.28s,那么會(huì)有大量用戶在同步的過(guò)程中丟失paing消息導(dǎo)致尋呼失敗,如果m ax_sci的值為1,那么slot為2.56s,此周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于手機(jī)的同步時(shí)間,只會(huì)有極少量用戶出現(xiàn)此問(wèn)題,通過(guò)對(duì)SCI的修改用戶的短信尋呼基本得到解決。綜上,在CDMA 2000系統(tǒng)中m ax_sci的設(shè)置應(yīng)綜合考慮。

4 總 結(jié)

通過(guò)對(duì)導(dǎo)致唐山地區(qū)CDM A 2000系統(tǒng)尋呼失敗原因進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)雖然有很多原因?qū)е聦ず羰?。但只要根?jù)實(shí)際情況,合理的配置信道資源,檢查并發(fā)現(xiàn)信號(hào)覆蓋的問(wèn)題區(qū)域,通過(guò)以上方案對(duì)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)和覆蓋范圍進(jìn)行優(yōu)化,并建立對(duì)突發(fā)事件的預(yù)警處理機(jī)制,盡量避免由于參數(shù)設(shè)置不合理而造成的影響。這樣才能夠長(zhǎng)期、有效、持續(xù)的提高移動(dòng)通信的質(zhì)量,為用戶提供更加高效、優(yōu)質(zhì)、滿意的服務(wù)。

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