CS优先寻呼机制应用与效果

李冶文

（中国移动通信集团有限公司，北京 100032）

1 CS寻呼优先发送功能机制介绍

GSM协议定义立即指配消息和寻呼消息共用下行公共控制信道资源，当下行公共控制信道拥塞时，传统算法一般是先发送立即指配消息，再发送寻呼消息，这样将导致数据业务立即指配消息的发送优先级高于语音业务的寻呼消息。

当数据业务信令较大时（例如QQ比例大的场景），将产生大量的数据业务立即指配消息，由于在目前网络模式下，CS业务（话音、短信）与PS业务都使用相同的公共控制信道（CCCH）来发送寻呼和信道的立即指派消息，在数据业务非常集中的小区就出现了造成CCCH信道资源不足的情况，从而引发话音业务寻呼拥塞（将导致话音业务寻呼超时或失败）。

解决这一问题的简单办法是增加CCCH信道数量，而公共控制信道每个小区一般固定有9个，与业务信道TCH不同的是不能通过载波扩容来增加公共控制信道资源，只能通过新加站点或者小区分裂来解决。在用户密度极高的区域，还是会有很多小区存在一定的寻呼拥塞。

在下行方向，CCCH承载寻呼消息和立即指派(Immediate Assignment)消息，立即指派消息可分为CS立即指派和PS立即指派。通常情况下，立即指派消息优先于寻呼消息发送，而且CS立即指派优先于PS立即指派消息。

为了在非常短的时间内解决寻呼拥塞问题，根据CS和PS业务需求的特点不同（即CS业务对于拥塞和延迟非常敏感，而PS业务的容忍度要好的多），提出了改变使用CCCH信道的优先级的解决方案。即CS寻呼消息在遇到明显拥塞时可以优先于PS业务的立即指派消息发送，从而解决CS寻呼拥塞的问题。

CS域寻呼的基本思想是使CS寻呼优先级高于PS立即指派，即BSC通过核心网传递的业务类型识别出即时通信类业务，控制其立即指派，使其延迟发送，优先发送收到的CS 寻呼命令和其它业务的寻呼。

引入CS寻呼优先功能后，基站在处理下行公共控制信道拥塞情况时，将采用“语音立即指配>语音寻呼>数据立即指配>数据寻呼”的优先级策略，优先保障语音信令的下发，提升语音业务的寻呼成功率。

CS寻呼优先的处理流程如下。

（1）在Abis接口上，所有信令都通过Lapd传递，当系统过载时，Lapd可能出现拥塞，此时，下行信令的优先级为：已经建立的呼叫的接续信令>CS寻呼>PS上行立即指配>PS寻呼+PS下行立即指配；

（2）当CPU负荷过高时，也会对部分业务进行流控，对与下行信令的优先级为：已经建立的呼叫的接续信令>CS寻呼>PS上行立即指配>PS寻呼+PS下行立即指配；

（3）在基站进行消息发送时，如果同时存在CS和PS寻呼，会优先下发CS寻呼。

2 CS优先寻呼机制测试效果分析

下面以实验所中采用的某城市一台BSC为例对试验前后的情况进行对比来分析该功能的效果及其影响。我们以修改前两天（4月11、12日）及修改后两天（4月13、14日）的晚忙时统计作为对比分析。

2.1 寻呼性能变化情况

图1是BSC级的寻呼信道拥塞次数变化情况。

图1 BSC寻呼拥塞性能比较

当小区寻呼发送队列已满，新的寻呼消息被丢弃的数量即是寻呼信道拥塞统计数量。从图1可以明显看出，BSC中小区寻呼序列满丢弃数大幅减少，即寻呼拥塞大幅度下降，表示该BSC区域内寻呼性能的明显提升。

小区等待时间长丢弃数是指寻呼消息在基站的寻呼发送队列中排队时间过长（例如超过5s）后被系统丢弃的数量。从图1的统计也看到，寻呼排队超时次数也是比试验前出现了大幅度下降，这也说明CS寻呼优先发送功能发挥了很大的作用。

由以上统计可看出，CS域寻呼优先功能有效地降低了寻呼拥塞率。在寻呼总次数相仿的基础上，BSC的寻呼序列满丢弃数大幅减小，寻呼成功率大幅提升。晚9～11点，同时段寻呼消息丢弃率对比如图2所示。

图2 BSC寻呼丢弃率比较

可见，由于CS域寻呼优先功能的支持，寻呼消息丢弃率大幅降低。

2.2 数据业务流量与接入情况分析

为了对比该CS寻呼优先发送功能使用后是否会对数据业务产生明显影响，我们分析比较了CS寻呼优先发送功能装载前后的数据业务接入性能、数据业务流量等指标。

PS业务接入成功率维持在很高的水平，试验前后没有明显变化；试验后的数据业务流量与试验前相比基本处于同一水平，属于正常波动范围。

同时，从终端用户的反馈看，CS寻呼优先发送功能使用后没有收到大量关于PS业务接入性能下降方面的用户投诉的情况。

另外，CS寻呼优先发送功能对于PS业务的影响程度还取决于CCCH信道拥塞程度、CS寻呼数量的多少以及PS接入次数的多少等情况，不能一概而论。

3 总结

经过功能修改及数据统计验证，我们看到使用CS寻呼优先发送功能后，该BSC覆盖范围内的CS寻呼性能得到了很大提高，寻呼丢弃数较多的问题明显改善，忙时寻呼拥塞次数明显下降。

使用CS寻呼优先发送功能后，由于在CCCH资源明显不足时CS寻呼会优先于PS业务的立即指派发送，这可能会延迟和临时限制PS业务的接入，从实测效果看这一影响是比较小的。

[1] 中国移动河北公司CS寻呼优先发送功能试验[Z]. 2009.

[2] 中国移动江苏公司CS域寻呼优先功能测试[Z]. 2010.