影响唐山地区CDMA 2000寻呼成功的原因分析及网络优化

李烨焓

(中国电信集团唐山市分公司,河北唐山063000)

0 引 言

无线系统寻呼成功率是一项衡量网络质量的重要指标,该指标同时影响到核心网系统接通率、无线系统接通率、短信首次下发成功率、短信终呼成功率等考核网络质量优劣的指标。因此,各大运营商均把保持和提高无线寻呼成功率作为网络优化的工作重点。分析导致无线寻呼成功率低的原因并进行相应的网络优化,使移动通信网络达到最佳运行状态是本文探讨的重点。

1 无线寻呼失败的原因分析

通过对无线寻呼的信令流程分析可知,无线寻呼主要在以下几种情况下可能会失败:1、MS处于无线覆盖质量较差的区域,不能正常解调寻呼信道;2、小区寻呼信道拥塞,导致寻呼消息不能正常下发;3、因上行链路问题基站未能接收到MS上报的寻呼响应消息或者是接入信道拥塞导致寻呼响应消息上报失败;4、设备退服造成覆盖盲区,影响寻呼下发;5、A接口信令拥塞或其他原因导致MSC不能接收到来自BSC的寻呼响应消息;6、用户终端问题导致不能解调寻呼消息(常见的如手机不正常掉电,未能上报关机消息)等。除去用户自身原因外,主要是下发的寻呼信道,和响应信息的丢失。

在唐山地区现网中这些原因集中表现为以下三种故障:

1.1 无线覆盖质量

在唐山地区,目前市区、县城覆盖均没有大的问题,但在广大农村地区,尤其是北部山区,由于基站建设不足,还存在着广大的覆盖弱区甚至是覆盖盲区。当然,在市区、县城的密集居民小区、商场、酒店等室内屏蔽严重的地区,也存在着没有室内覆盖或小区覆盖,导致深度覆盖不足的问题,在这样的区域无法解调寻呼信道或是形成覆盖盲区,此外严重的信号干扰也必然会导致寻呼用户失败。

1.2 扇区用户激增

目前,根据对唐山地区本地各基站扇区的接入信道负荷统计,全网各小区接入信道负荷良好,负荷基本都在10%以下,最高的扇区下接入信道负荷40%左右,因此整体来讲不会影响寻呼成功率。但是由于某些公共活动导致扇区内用户剧增,也会在部分时段导致信道拥塞呼叫失败。

1.3 用户通信量激增

目前,唐山地区中兴、摩托罗拉两家厂商在每个扇区均配置一个寻呼信道。正常通信情况交换机下的小区寻呼信道没有拥塞,而且完全能够容纳更多的无线寻呼。

但是在某些时段大话务量情况下,对寻呼成功率的影响,例如,阴历除夕当晚寻呼成功率明显变低。

除夕忙时的寻呼成功率仅为92%左右,与平时相比降低5%,经过分析检查发现主要是由于除夕当晚,短信激增,导致寻呼信道负荷过高,造成寻呼信道拥塞,引发寻呼成功率下降。

图1 除夕当天24小时的统计

从图1采用的除夕当天24小时的统计中可以看到,寻呼成功率、寻呼信道负荷、短信量几个指标之间有明显的线性关系,指标下降主要集中在寻呼信道负荷增高的晚19时～21时3个小时,当日其他时段网络指标正常良好。

图2 短信交换机转次数

从图2全月转发和下行短信数量统计数据也可以看出,除夕当天短消息MO交换机转发请求总次数是平时的7.8倍;短消息M T发送请求总次数是平时的6.4倍;也就是短信数量的剧增是造成除夕寻呼成功率较低的原因。

2 无线寻呼成功率的优化方法

针对唐山市CDM A 2000系统出现的寻呼成功率下降的问题分析,提出了相应的解决方案。

2.1 寻找覆盖质量较差的区域进行优化

移动台处于覆盖盲区或者处于干扰严重的无线环境中也可能导致无线寻呼失败。此时,MSC发出的寻呼消息就如石沉大海,没有寻呼响应。由于无线寻呼过程中,MSC只知道移动台所处的位置区,并不知道移动台具体在哪一个小区下面,因此仅通过无线寻呼的信令流程无法判断哪一个小区存在覆盖盲区或者干扰严重。

但是通过A接口寻呼消息中对相同IMSI的其它信令流程进行关联,可以估计出存在寻呼失败消息较多的小区。例如,我们发现一个寻呼消息没有寻呼响应,则在此条寻呼消息前后某段时间内进行信令流程的关联,用户可能在某个小区进行了主叫、位置更新、短消息发送等操作。在一个合理的时间段内,可以估计移动用户仍在此小区内由于无线覆盖等原因导致寻呼无响应。通过对这些小区中存在上述情况的次数进行排序,次数越多,则表明该小区存在问题的可能性越大。针对该区域再进行大量的路测(DT)和定点拨打测试(CQT)就能保证此区域和路段的无线网络覆盖。当然也可根据用户投诉分析来获得覆盖的弱区、盲区。

通过以上方法确定信号质量差的区域之后,最直接的方法即结合用户分布情况通过调整天线方位角、俯仰角以及系统的无线参数来优化信号质量,提升覆盖效果;但对于室内、山区、或者其他无覆盖的区域,可以通过增加室内分布系统、直放站、宏基站的方式来增强无线覆盖质量,从而提升寻呼相应成功次数,提升成功率。

针对存在无线干扰的区域,常规情况下首先通过后台跟踪基站RSSI来确定干扰存在,然后使用频谱仪进行干扰源的排查和确定,根据排查到的干扰源性质,结合无线电管理委员会进行协调,将干扰排除,从而保证信号纯净,寻呼有响应。

2.2 对用户密集区域进行扇区分裂

基站天线的半功率角一般市区为65度,郊区90度,常规宏基站一般有三个小区,理论上每个小区覆盖120度,这就导致了在小区间夹角区域的用户信号强度要弱于主覆盖方向的用户信号强度。如果用户较多,且分布均匀,在基站不同小区夹角区域,小区的覆盖范围由于CDMA系统的呼吸效应会缩小,所以在话务忙时会造成小区夹角区域用户信号变弱,容易造成寻呼不到或寻呼无响应。可以通过统计寻呼成功率来确定寻呼失败较多区域,针对寻呼成功率低的区域,结合地理化分析、后台话务量统计,来进一步确定寻呼失败较多的基站甚至小区。

根据话务情况及用户分布,也可以通过扇区分裂的方式来完善覆盖,通过在非主覆盖且用户较多的区域增加一个新的小区来解决因系统呼吸效应造成的寻呼失败情况,而从提升系统的寻呼成功率。

2.3 寻呼信道拥塞优化

在此情况下,我们只需要在话务报告中统计BSC发向每个小区的寻呼次数,对于寻呼次数偏高的小区,检查其控制信道的配置容量,计算出该小区可以容纳的最大寻呼次数就可以知道是否存在寻呼信道拥塞的情况。如果发向该小区的寻呼次数大于寻呼信道可容纳的最大寻呼次数,我们则需要增加该小区寻呼信道的数量,以满足无线寻呼的需要。

针对短信息量剧增对寻呼的影响,首先检查了中兴核心网交换机的配置,现网在短信下发配置中,少于15个字节的短信目前采用的是在寻呼信道中发送。因此可预先将短信下发统一设置可修改为在业务信道上进行,寻呼信道上不发送短信业务。从而避免突发事件(如节日短信、大量群发短信等)对网络冲击引起性能下降。另外,在忙时高峰还可采用短信只进行一次LAC寻呼的方式用以降低寻呼负荷的紧急处理办法,避免对网络造成较大影响。

3 无线BSC参数设置对寻呼的影响

移动终端有两种监听寻呼消息的方法,一种是非分时隙模式,另外一种是分时隙模式。在分时隙模式下,基站会在一个时隙循环周期内循环广播同一信息。由于非时隙模式手机需要一直监听寻呼信道所以比较费电,一般不采用。现在手机采用的都是分时隙模式,在一定周期T内手机通过HASH算法分配在一个寻呼时隙上,这样手机只会在自己的寻呼时隙监听,其余时间不进行监听,可以极大的缓解手机待机时间问题。移动台循环周期时间T计算方式为:T=1.28×2i,其中T是监听周期(单位:秒),i是最大时隙周期索引(slot cycle index)。当前最大时隙周期索引设置为2,手机监听寻呼时隙的周期为:1.28*22=1.28*4= 5.12秒。

在分时隙模式下T值的设置也需要进行衡量,T值设置小一些整体上看可以缩短接续时长,如果过小由于手机对寻呼消息的接受及系统同步需要一定时间从完成拆线到同步状态需要几百个ms,在此时间内下发的paging消息手机都无法响应,如果max_sci的值为0,那么slot为1.28s,即paging的最小周期BSC对paging消息的等待时间最长不超过1.28s,那么会有大量用户在同步的过程中丢失paing消息导致寻呼失败,如果m ax_sci的值为1,那么slot为2.56s,此周期远远大于手机的同步时间,只会有极少量用户出现此问题,通过对SCI的修改用户的短信寻呼基本得到解决。综上,在CDMA 2000系统中m ax_sci的设置应综合考虑。

4 总 结

通过对导致唐山地区CDM A 2000系统寻呼失败原因进行分析,发现虽然有很多原因导致寻呼失败。但只要根据实际情况,合理的配置信道资源,检查并发现信号覆盖的问题区域,通过以上方案对网络信号和覆盖范围进行优化,并建立对突发事件的预警处理机制,尽量避免由于参数设置不合理而造成的影响。这样才能够长期、有效、持续的提高移动通信的质量,为用户提供更加高效、优质、满意的服务。

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