數據業(yè)務中公共控制信道的優(yōu)化方法

季 靚

（中國移動湖州分公司，浙江 湖州 313000）

0 引言

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。

1 優(yōu)化方案

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。

1.1 雙CCCH擴展

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。

1.2 共站增加雙頻小區(qū)

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。

1.3 小區(qū)分裂

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。

1.4 合理配置業(yè)務信道釋放時間

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。

1.5 業(yè)務優(yōu)化

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。

2 結語

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.