WAP彩信端到端优化技术研究

单宏华

（中国移动湖州分公司，浙江 湖州 313000）

0 引言

近几年移动通信领域里，以手机报为代表的彩信业务获得了迅猛发展。彩信属于端到端业务，流程各环节涉及大量网元设备，因而难以定位问题瓶颈。彩信下载的信令过程使用WAP1.0或WAP2.0协议，目前网络中使用WAP2.0的情况占据了90%。文中以WAP2.0协议简单说明彩信接收过程[1]：

①手机和WAP网关建立连接，即TCP三次握手；

②手机向WAP网关发送Get消息，含有彩信中心地址及彩信的 Transaction ID，具体网址视用户会有不同；

③彩信数据下载，第一个报文开始传递；

④手机发送TCP ACK报文，直到最后一个ACK报文接收完成；

⑤手机向WAP网关发送m-notifyresp-ind消息，报告接收状态；

⑥WAP网关将确认消息转发至彩信中心，彩信中心应答接收报告，状态码为200 OK。

⑦结束连接。

湖州移动创新地在GB接口部署信令跟踪平台，对彩信业务涉及的诸多环节加以分析，定位短板[2]，随后在手机、BTS、BSC、SGSN等网元环节总结出了一套系统的优化方案。各项优化案例的成功实践表明，该方案能有效提升彩信接收成功率和WAP彩信下载速度。

1 优化方案

彩信端到端业务的网元构成如图1所示。

根据网元结构和GB接口信令跟踪的分析结果，从以下角度对彩信接收过程进行了端到端优化：

①终端设置优化，针对用户的问题手机展开短信关怀；

②小区优化，增加空口 PDCH信道、传输时隙等资源，优化相关小区参数；

③BSC优化，投放数据业务处理单元PCU，开启相关BSC参数以发挥设备特性；

④SGSN负荷均衡，避免业务过于集中在某块UGBI单板；

⑤业务优化，错开各项手机报的下发时段、避免人为拥塞。

图1 彩信业务网元构成

1.1 终端设置优化

手机终端型号繁多、性能差异大，对彩信接收的影响体现在以下方面。调制解调芯片是否支持EDGE技术，支持则下载速度快。终端多时隙能力。一般商业终端下行可用 PDCH时隙最多4个，理论下载速率4×59.2=236.8 kb/s。

手机终端的缓存大小及操作系统类别。缓存越小则下载速率越慢，操作系统越智能化则后台程序的联网交互频次越多、越容易影响彩信下载速率。

手机接入点设置及彩信接收中心设置。

借助 GB接口信令跟踪平台的统计结果，现网中彩信中心设置错误的用户共计4005人，全网彩信接收成功率为87%。通过客服告知用户设置方式后，彩信中心设置错误的人数下降一半，全网彩信接收成功率上升到89%。

1.2 小区优化

PDCH信道作为业务信道，直接与用户网速关联。通常使用Erlang B算法对承载小区相应数据业务量所需的PDCH信道数目进行估算，并结合 PDCH复用度来评估数据业务信道资源是否存在缺口。通过微蜂窝环境，模拟不同数量手机抢占有限的 PDCH资源实验，用户能获得的下载速率如表 1所示。可见通过及时扩容 PDCH信道资源，用户可获得更快的WAP彩信下载速率。

表1 网速与PDCH复用度关系

Abis扩展时隙也关系到彩信下载速率。阿尔卡特-朗讯BSC设备具有时隙共享机制，基站BTS配备的Abis扩展时隙可被基站所有的小区共享，从而提升性能。现网运营中行之有效的Abis扩展时隙评估方法为：

①评估现状以反映 BTS资源的使用状态，P472定义为EXTRA_BONUS_ABIS_NIBBLES_FREE时长[3]，P472/36000/4 为BTS平均可用额外时隙数；

②对于P472值低于相关门限的BTS下的所有小区，结合PDCH复用度重新设定PDCH配置；

③根据Extra Abis TS资源算法，配置Abis扩展时隙。

经统计，Abis扩展时隙配置数量从0扩展到20以上的基站，其平均彩信下载速率从30.3 kb/s提升到42.7 kb/s；若Abis扩展时隙进一步增加到30以上，则彩信下载速率可以达到46.77 kb/s。

在小区级别的优化中，除了PDCH和Abis扩展时隙等资源扩容手段外，还可以通过开启网络辅助重选 NACC、上行TBF扩展等优化功能。在开启NACC功能前，手机在做小区重选时会先接收系统消息，时长约 1 s。手机在重选到新小区后，在BCCH信道上接收新小区的系统消息又会消耗0.8 s。即不打开NACC功能时，手机在小区重选耗时为1.8 s。打开NACC功能后，手机从原小区到新小区建立下行TBF的时间间隔为0.8 s，节约了1 s的重选时间。其原因在于手机没有占用新小区的BCCH信道听取系统消息，而是在PACCH信道听取系统消息。彩信下载为大数据量业务，所用的时间比其他 WAP业务长，遇到小区重选的概率较大，因此开启 NACC功能会减少由于小区重选造成的无线时延，提升彩信速率。

而上行TBF扩展功能[4]对彩信下载速率的提升作用，是针对彩信下载流程中手机发送的确认包。彩信下载速率快慢取决于手机发送上行确认包是否及时，上行TBF扩展功能可以长时间保持上行TBF不释放，提高手机发送上行确认包的及时性，提升彩信下载速率。

1.3 BSC优化

BSC的数据业务处理单元PCU，直接关系到该BSC覆盖范围内所有小区的数据业务性能。当 PCU数量不足、负荷过高时，会导致彩信下载速率较低。通过扩容 PCU单板数量，可以明显提升彩信下载速率。现网中湖州对某BSC扩容1块PCU后，彩信下载速率提升幅度达8.5%，证明该方法简单有效。

除资源扩容外，BSC参数优化也很重要。BSC的LLC-REROUTING未开启，手机在同BSC下进行小区重选时，SGSN里的路由数据会被删除、需要重新向SGSN申请。开启LLC-REROUTING功能后，小区重选过程中的路由数据转移无需经过SGSN，在BSC内部即可完成。由于彩信下载遇到小区重选的概率较大，因此开启LLC-REROUTING功能会显著减少因小区重选导致的无线侧时延，从而提升彩信下载速率。

1.4 SGSN负荷均衡

SGSN是数据核心网的主要设备之一，其负荷情况直接影响了大范围的用户感知。以华为SGSN设备B版为例，其UGBI单板的处理能力为 8.4 Mb/s，当单板的数据流量负荷达到60%以上时，数据业务性能会出现明显下降。通过业务均衡，湖州将SGSN10启用的UGBI单板从6块直接扩展到12块，单板负荷下降近一半。据统计，相应区域的WAP彩信下载从36 kb/s提升到42 kb/s，效果明显。

1.5 业务优化

通过GB接口的信令跟踪结果，湖州地区订购手机报业务的汇总情况如表2所示。

表2 手机报业务情况示意

由表 2得知，在手机报业务下发集中的时段，如17:00-17:30，在有限的时间段内集中下发手机报业务，就会造成互相争抢网络资源的现象、影响手机报下载速率。例如“手机报-21财经晚报”与“浙江手机报晚报”存在同时间段下发现象，导致“手机报-21财经晚报”的下载速率比同时段内的“浙江手机报晚报”低 7 kb/s左右；而“新闻晚报”的下发时段完全没有其他手机报业务争夺资源，下载速率比“浙江手机报晚报”又要快8 kb/s。因此非常有必要进行手机报下发时段的合理规划，减少此类因素导致的彩信下载速率较低问题。

通过现网统计，湖州移动现网一天的彩信总量中超过90%的比例都属于手机报业务，远远超出点对点彩信数量。合理规划手机报的下发时段，对提升下载速率和下载成功率具有显著的推动作用。

2 结语

综上所述，用GB接口跟踪信令的方法可以快速定位WAP彩信端到端业务的性能瓶颈，再通过以上系统化的方法对WAP彩信加以端到端优化，从终端设置、小区参数、BSC参数、SGSN负荷、业务自身等多个角度开展针对性优化，可以立竿见影地提升彩信接收成功率、加快彩信下载速度。湖州移动现网的运营经验证明这些优化方法行之有效，对用户感知的提升效果明显。整套方案具有良好的可操作性和移植性，因而可以容易地移植到其它对彩信优化需求旺盛的地区。

[1] 刘娅.彩信业务运行质量分析系统的设计与实现[D]. 北京:北京邮电大学, 2010:13-16.

[2] 马晓民，王文骐.关于 WAP over GPRS的解决方案的研究[J].2002,21(01):44.

[3] 陈亮，赵曙光，付鹏.一种基于IP的彩信收发模块设计[J].通信技术，2011,44(03)83-84.

[4] 季靓.数据业务中公共控制信道的优化方法[J].通信技术，2010,43(05):76-77.