GMR-1網絡中專用控制信道擁塞問題優(yōu)化方法

孟繁倫 王剛 駱驍 郭新哲

摘要：隨著GMR-1網絡建設完成，用戶數量不斷增多，網絡優(yōu)化成為移動通信網絡運行維護工作非常重要的組成部分，目的在于提高網絡通信質量、改善服務形象、提高用戶的滿意度，在關鍵時刻發(fā)揮關鍵作用。因此，如何解決無線網絡的話務擁塞、優(yōu)化用戶對網絡的滿意度和信任度成為網絡優(yōu)化工作非常重要的環(huán)節(jié)。針對GMR-1網絡優(yōu)化中的專用控制信道擁塞問題，分析其產生原因，提出相應的解決方案。

關鍵詞：GMR-1；網絡優(yōu)化；專用控制信道擁塞

中圖分類號：TN927文獻標志碼：A文章編號：1008-1739（2019）15-59-3

0引言

網絡優(yōu)化是網絡建設和發(fā)展的關鍵環(huán)節(jié)，在完成GMR-1網絡的理論規(guī)劃和實際建網后，網絡優(yōu)化成為提升網絡性能的重要手段。在衛(wèi)星移動通信網絡優(yōu)化過程中，專用控制信道作為終端接入過程中最先使用的信道，若出現資源擁塞將直接導致終端接入失敗。因此，擁塞問題是一個現網存在的、需要重點解決的問題，而專用控制信道擁塞與業(yè)務信道擁塞相比，前者更是重中之重，如何解決專用控制信道擁塞問題對提高呼叫建立成功率、提升網絡質量起著關鍵作用。

1 GMR-1網絡專用控制信道擁塞問題及優(yōu)化

1.1專用控制信道擁塞

GMR-1網絡中的擁塞分為專用控制信道擁塞和業(yè)務信道擁塞2種。專用控制信道擁塞，是指在立即指配時網絡無信令信道可用；業(yè)務信道擁塞則是在話音信道指配時網絡無業(yè)務信道可用。專用控制信道擁塞產生的后果遠比業(yè)務信道擁塞嚴重，如果波束所有的專用控制信道均被占用，接下來申請的呼叫則不會分配到專用控制信道，更不可能分配到業(yè)務信道，體現在用戶身上的情況則是信號很強但無法接入網絡，或網絡繁忙，呼叫建立成功率很低，因而直接影響到網絡的質量以及用戶的滿意度。

GTS對移動臺的信道申請正確解碼后，它將把信道請求的報文通過Iub接口發(fā)送給GSC，GSC收到消息后，根據對現有系統(tǒng)中無線資源的判斷，為該次請求選擇一條相對應的空閑信道供MES使用。但所分配的信道及相關的地面資源（傳輸電路）是否可用，還需GTS作應答證實，這個程序的完成需GSC向GTS發(fā)一條信道建立的報文，GTS在準備好相應的資源后，將返回一條信道激活證實的報文來答復GSC。GSC收到此消息后發(fā)現有信道可用，將在MES接收信道請求的同一CCCH時隙以無證實方式發(fā)送一條立即指配的消息向移動用戶分配專用控制信道；若GSC發(fā)現無信道可用時，網絡就通過CCCH信道以無證實方式向MES發(fā)送立即指配拒絕消息。

GSC根據信道無法激活的指示每發(fā)送一次立即指配拒絕，專用控制信道分配失敗的計數器便累加一次。在MES接收到立即指配拒絕后，對應其最后的3次信道請求之一，MES啟動T3122為指定值，并返回CCCH空閑模式。MES直到T3122逾時后才允許新的接入。

1.2專用控制信道擁塞產生的原因

專用控制信道用在分配業(yè)務信道之前呼叫建立過程中傳送系統(tǒng)信令，例如登記和鑒權、呼叫建立及位置更新等，空閑狀態(tài)下的短消息、USSD等業(yè)務也在專用控制信道上傳送。

在專用控制信道上傳送的信令消息和事件如下：①位置更新；②IMSI附著與分離；③周期性位置更新；④呼叫建立；⑤點對點短消息；⑥USSD業(yè)務。

專用控制信道擁塞的原因大體歸納為以下幾種。

①短消息類業(yè)務過載：在短時間內過多發(fā)送短消息及USSD業(yè)務引起專用控制信道擁塞。由于業(yè)務使用過多依賴于USSD或短消息進行數據轉發(fā)，導致部分某波束的專用控制信道擁塞，全網的無線系統(tǒng)接通率較低。從系統(tǒng)上看1 h有上千次的接入請求。

②處于位置區(qū)邊界：小區(qū)處于位置區(qū)邊界時，頻繁的位置更新程序使信令信道產生了擁塞。當發(fā)生這類情況時，首先觀察該小區(qū)的越區(qū)切換情況，判斷它向哪些不同的核心網、GSC切換比較頻繁；然后判斷是否劃錯歸屬，將此小區(qū)割接到更合適的位置區(qū)域上去。

③參數設置不當：信令信道配置過少，MES申請不到可用的專用控制信道；參數T3101，T3115，T3212等設置不當；MaxRetrans設置不當等。

④話務過于集中：如果小區(qū)話務量很大，不可避免地出現了專用控制信道擁塞現象。這種情況下，首先觀察此小區(qū)的相鄰小區(qū)是否出現了故障，因為如果其相鄰小區(qū)故障會導致本服務小區(qū)吸收了額外的話務而出現專用控制信道擁塞。

⑤非法用戶頻繁登記：如被限制了漫游的用戶處于限制區(qū)時，并且保持開機狀態(tài)，則會不停地試圖在網絡中登記，但是通不過鑒權，大大增加了信令的負荷。

1.3專用控制信道擁塞的優(yōu)化方法

（1）優(yōu)化資源分配

當由于短消息類業(yè)務使用過于頻繁而導致專用信道過載時，可在資源規(guī)劃時考慮服務對象的業(yè)務類型，以業(yè)務類型為導向規(guī)劃專用控制信道資源，通過GSC專用接口為擁塞波束規(guī)劃專用控制信道資源。

（2）提高小區(qū)重選滯后值及重新配置信道類型

當專用控制信道擁塞屬于波束邊界問題時，如果此時擁塞不是很嚴重，可以采用提高小區(qū)重選滯后值的辦法，盡量減輕MES的乒乓切換。若上述方法效果不大，還可以根據業(yè)務信道的話務量情況重新配置信道類型。如將業(yè)務信道改為專用控制信道，需參考業(yè)務信道用于信令模式次數的多少。

（3）調整最大重發(fā)次數MAXretran

網絡中每個波束的最大重發(fā)次數可以設置，一般來說最大重發(fā)次數越大，試呼的成功率就越高，接通率也就越高；但同時RACH信道、CCCH信道和專用控制信道的負荷也隨之增大。在業(yè)務量較大的波束，若最大重發(fā)次數過大容易引起無線信道的過載和擁塞，使無線接通率和無線資源利用率大大降低。相反，若最大重發(fā)次數過小，會影響到網絡的接通率。因此合理設置最大重發(fā)次數是充分發(fā)揮無線資源和提高接通率的重要手段。在確認無線條件較好的前提下盡量降低該值，以減少對系統(tǒng)資源的浪費幾率，緩解專用控制信道擁塞。

（4）調整計時器

T3115是等待指示計時器，MES在收到立即指配拒絕消息后，必須經過T3115指示的時間才能發(fā)起新的呼叫。增大T3115可防止在系統(tǒng)無資源的情況下用戶仍然頻繁發(fā)送信道請求的消息，增大網絡RACH和CCCH信道的負荷。一般T3115設為10 s，專用控制信道的業(yè)務量很大時可設為30 s，當信道的業(yè)務量較輕松時定時器盡量設置小一些。

T3212是用于周期性位置更新的限時，通過提高該值可以減輕周期性位置更新對專用控制信道造成的負擔，但在修改此值時應注意小于核心網隱含關機的時間。否則，MES若在一段時間內未與網絡有任何方式的聯(lián)系，就會被當做關機來處理。

（5）修改C2值、調整波束優(yōu)先級、調整覆蓋

若話務過于集中，理論上可以通過降低參數Cell Reselect Offset的值來降低該波束C2值。通過這種手段，可以減少該波束的話務量和MES選擇該波束為服務波束的難度，使呼叫盡量在與之相鄰的小區(qū)上建立起來。除此之外，調整小區(qū)優(yōu)先級和調整覆蓋，可以讓周圍小區(qū)多吸收本小區(qū)話務，減緩資源緊張的問題。

2結束語

本文討論了解決GMR-1無線網絡話務擁塞的方法，以衛(wèi)星移動通信網絡為基礎，具體實現了這些方法，并加以檢驗，驗證了各種方法的可用性、實效性。針對不同的話務模型、地理因素、擁塞原因，提出不同的解決方法，得出如下結論：資源方面，通過為擁塞波束規(guī)劃更多的專用控制信道資源來緩解擁塞，資源調整一般用于持續(xù)了一段時間、無法通過軟件調整來解決的擁塞，這是比較根本的解決擁塞的方法。但是該方法可能會導致全系統(tǒng)資源變更，甚至由于客觀原因無法實現。軟件方面，對于不太嚴重的擁塞，或者臨時的擁塞，通常采用參數調整的方法，該衛(wèi)星移動通信網絡采用多波束組網方式，參數調整解決話務擁塞問題，可調整的參數更多，更加靈活。一般當某個波束話務量較高時，可通過多種參數降低該波束接入優(yōu)先級，使臨波束多吸收話務量。

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