数据业务中公共控制信道的优化方法

2010-09-25季靓

通信技术 2010年7期

季靓

（中国移动湖州分公司，浙江湖州 313000）

0 引言

近几年GSM网络的数据业务发展迅速，在现网优化维护中发现：由于数据业务对无线网公共控制信道资源占用的快速增长，部分小区在业务忙时出现了公共控制信道的拥塞，从而导致寻呼性能或网络接入性能下降。

例如2008年底，湖州高校区域部分小区的晚忙时上行TBF建立成功率仅10.16%，引起大量用户投诉。当时尝试更换数据业务的承载载频PREFMARK值、载频硬件均无法解决。现场测试后发现承载EGPRS载频频点C/I值正常，无明显频率干扰。另外分析话务报告发现：这部分小区晚忙时上行TBF建立请求很多，但小区复用度只有0.71，属于正常范围。当时该小区所在BSC经过扩容后无明显Gater/PCU拥塞，2ndAbis传输也已扩过容，Extra TS已经达到业务流量需求，无线侧资源无明显瓶颈。

深度分析语音及数据话务报告后，发现该小区22点至23点AGCH信道拥塞严重，因AGCH拥塞引起的呼叫建立失败次数较多（mc925f指标偏高）。以该小区为例，22点至23点由于AGCH信道拥塞导致的呼叫建立失败次数达到了8万多次。

针对以上例子中 AGCH信道等公共控制信道拥塞的情况，湖州移动进行了集中专项优化，并取得良好效果。GSM系统中，公共控制信道（CCCH）由PCH、RACH、AGCH等信道组成[1]。CCCH面向小区内所有移动台，在上行方向上由RACH信道传送专用信道请求消息，在下行方向上由AGCH、PCH来广播寻呼请求和专用信道的指配。如图1所示。

图1 公共控制信道构成

AGCH信道用于CS域和PS域的立即指配：当用户进行一次主叫、被叫、位置区更新或收发短信等，就会触发一次相应的CS域立即指配；PS域立即指配对应的是一次TBF建立过程。AGCH信道和PCH信道共用CCCH信道资源，对于一个小区而言，CCCH信道容量是固定的。一个CCCH信道中默认是3个AGCH块和6个PCH块组成。

在CCCH信道下行方向上，数据业务对AGCH资源的占用是语音业务的2.9倍，而语音业务对PCH资源的占用是数据业务的2.4倍。即数据业务占用AGCH信道较多，语音业务占用PCH信道较多。所以，在小区内CCCH信道资源固定的情况下，快速增长的数据业务将会引起AGCH信道或PCH信道的拥塞。若AGCH信道拥塞，即使业务信道（TCH、PDCH）空闲，也会造成用户无法接入，从而影响网络的接入性能。若PCH信道拥塞，将导致网络的寻呼性能下降。上文的例子就是AGCH信道拥塞引起的用户无法接入情况。

1 优化方案

针对CCCH的构成特点，湖州移动从以下角度对公共控制信道进行了优化，以保证寻呼性能不降低，又能满足数据业务的增长：

①启用无线主设备的 CCCH扩展功能，增加同一小区的CCCH资源；

② 增加1800小区，以共站增加双频小区提供CCCH资源；

③ 小区分裂，在原有小区基础上新增小区，以降低小区内业务负荷；

④ 根据小区资源情况合理配置业务信道释放时间；

⑤ 业务优化。

1.1 双CCCH扩展

上文的例子里，该小区的数据业务和话音业务都较繁忙，而AGCH配置默认为3，已不能满足大业务量需求。AGCH负荷偏高导致大量的信道请求被拒绝，再不断重复尝试信道请求，形成雪崩效应。对数据业务造成的影响即大量TBF建立请求无法获得响应，以至上行TBF建立成功率偏低，大量无效的请求导致AGCH负荷偏高。

针对此问题，计划开通主设备的Multiple CCCH功能。经查询，阿尔卡特设备支持扩展到2个CCCH信道。对该小区及其他 AGCH拥塞严重的小区的第一块载频第三个时隙增加了1个CCCH信道，并将每个CCCH信道的AGCH块数从3拓展为5。配置双CCCH需遵循的原则为：

① 如果在TS0和TS2上配置了2个CCCH，则TS1不能配置为数据业务信道；

② CCCH只能配置在BCCH载频的第二个TS上；

③ 当为Combined结构时，不允许配置第二个CCCH；

④ BCCH载频上如果配置有第二个CCCH，则只允许配置一个静态SDCCH；

⑤ 在BCCH上，不允许配置动态SDCCH。

调整后，该小区由于AGCH拥塞导致的信道建立失败次数大大降低，上行TBF建立成功率显著提升，达到98%以上的优秀标准。

目前湖州现网有上百个小区开启了双CCCH扩展功能，主要分布在校园区和主城区等数据业务和语音业务密集的区域。

1.2 共站增加双频小区

在话务与数据业务均较高的站点采用增加 1 800 M小区、共站增加双频小区的方法，也能有效增加 CCCH资源。湖州现网的高校园区两个大站均采用此方法，有效缓解了数据业务压力,并提供了令人满意的寻呼性能。

设置双频网的过程中需要注意，1 800 M信号比900 M信号在各种环境中的传播衰耗要大6～10 dB，天馈线损耗也要高2 dB。双频网络开启后，还需要通过一系列的参数调整将新增的1 800网络对数据业务的影响降低到最低。具体的双频网络参数调整思路：

① 对所有的1 800 M小区进行细致的扫频，评估覆盖范围，对覆盖范围过大、过小的小区进行问题排查，尤其要避免1 800 M小区越区覆盖问题；

② 理清移频直放站的使用情况，了解移频直放站的特性，尤其使用的频段是否1 800 M的全频段，如果这样很容易对邻近1 800 M小区的上行链路造成恶化，需要更改直放站的引入方式或使用特定的1 800 M频点；

③ 邻区关系的设置采用非对称的结构[2]，具体为：1 800 M小区需要做够900 M小区的邻区关系，而900 M小区向1 800 M小区的邻区关系设置只考虑与1 800 M小区单层即可，并根据实际路测情况进行适当的删减，更特殊的时候可以只做同站址的900 M小区往1 800 M小区的邻区关系。另外，如果1 800 M基站采用分散式的分布，可考虑将1 800 M小区向所有的1 800 M小区的邻区关系进行删除；

④ 卡特设备参数调整。

1.3 小区分裂

在原有小区基础上新增扇区，以降低小区内业务负荷，并提供充裕的公共控制信道资源，是常用的优化方法。若在开启双 CCCH扩展功能后小区指标还未得到明显改善，则可以考虑用小区分裂的方法提供更为充裕的CCCH资源。

1.4 合理配置业务信道释放时间

数据业务具有实时在线和交互性的业务特点，导致对AGCH信道资源占用较多，而交互性越大的数据业务对 AGCH信道的影响和需求就越大。WAP等交互性业务的特点是需要不断地接入网络传送小流量数据，而当TBF没有数据要传送时，网络等待1到几秒就会释放PDCH资源。下次用户再要传数据时就又要重新分配 PDCH和建立 TBF，这时就要发送PS立即指派消息了。相比之下，语音业务的特点是持续连接，只要保持通话，TCH信道即不被释放。

由此可见，根据小区资源情况合理配置业务信道释放时间，适当调高TBF释放时长也是有效的优化方法。Alcatel B9版后系统新增了上行TBF扩展功能[3]，增加了最大上行 TBF延时时间 T_MAX_EXTENDED_UL。该功能通过延长已建立的上行TBF来传输新的数据，减少了上行TBF的重建次数，加快了下一次上行TBF的接入时间。

据湖州移动现网优化经验，上行 TBF扩展功能开启之后，会增加无线资源的开销，这是因为上行TBF建立后会有持续的上行数据传输，BSC如果已经处于资源高负荷则可能会进一步加剧其拥塞情况，造成如TBF建立成功率等部分指标的下降，该问题值得关注。

1.5 业务优化

集团公司曾找出对无线信道资源影响大的业务，根据业务特点与业务提供商一起制定了优化策略。例如，针对 QQ业务对 CCCH资源消耗过大的情况，集团公司与腾讯协商进行了一些优化测试，腾讯从服务器端关闭了部分深圳 IP段的 QQ用户好友状态立即下发功能。该举措优化效果明显，原30个高数据业务立即指配的小区，有19个小区的立即指配数量明显下降，最高降幅达35%[4]。

业务优化的方法对地市公司来说不具备大规模推广的可行性，得由省公司及以上的级别推动才有成效。