阿朗CDMA寻呼信道瘦身增效优化

2013-02-28黄飞泉何欣燊

电信科学 2013年2期

黄飞泉，何欣燊

（1.中国电信股份有限公司广东分公司无线网络中心广州 510610；2.中国电信股份有限公司广东分公司无线网络中心江门中心江门 529030）

1 引言

CDMA系统中寻呼信道速率包括9 600 bit/s和4 800 bit/s两种，其中9 600 bit/s可以提供更大的容量。目前广东省CDMA设备包括阿朗、中兴通讯和华为技术3个厂商，都采用9 600 bit/s寻呼信道速率，但是闲时阿朗寻呼信道占用率达到40%以上，明显高于中兴通讯和华为技术。3个厂商的对比如图1所示。

图1 阿朗、中兴通讯和华为技术闲时寻呼信道占用率

为解决阿朗寻呼负荷偏高的问题，提升寻呼信道资源利用率，必须清楚寻呼信道承载的消息、寻呼信道占用率计算方法以及各厂商之间的差异性。

2 寻呼信道承载的消息

寻呼信道占用率一般定义为寻呼信道承载的各类消息占用率之和，在寻呼信道承载的消息主要包括开销消息、GPM（general paging message,通用寻呼消息）、SCI（syncapusle indicator）比特、短GPM、信道指配和命令消息以及短消息。

2.1 开销消息

开销消息也叫总体消息，一般包括NLM、CCLM、ESPM、SPM和APM 5种，协议要求1.28 s至少发送一次。其中各消息长度如下。

·NLM：长度为65+12×Na+(0～7)，其中Na为邻区的个数，0～7用于补足8位。

·CCLM：长度为61+11×Nc+(0～7)，其中Nc为载波的个数，0～7用于补足8位。

·ESPM：168 bit。

·SPM：272 bit。

·APM：184 bit。

开销消息占用率=开销消息长度/（寻呼信道速率×开销消息发送周期）

2.2 GPM

GPM用来寻呼手机，在不同的服务选项下取值不同，有112 bit和128 bit两种。在现网中：

GPM消息占用率=（本LAC内忙时寻呼请求数×GPM长度）/（寻呼信道速率×3 600）

2.3 SCI比特

寻呼信道被划分成80 ms寻呼时隙，每时隙由8个半帧组成，每半帧10 ms。每半帧都以同步体标志SCI比特开始，位长1 bit，发送频率为1/10 ms=100次/s。SCI比特占用率=100×1/9 600=1.04%。

2.4 短GPM

短GPM，即DONE消息，是一个空的通用寻呼消息，长度72 bit，表示该时隙的所有消息发送完毕。手机收到该消息后就可以从所监听的时隙逃离，回到空闲状态，其作用就是让手机保留更多的功率，提高待机时间。

2.5 信道指配和命令消息

信道指配消息（即CAM消息或ECAM消息）和命令消息（order message）主要用于基站与手机在呼叫期间的信息交互，以完成呼叫建立，一般只在某个小区上发送。信道指配和命令消息占用率与小区BHCA有关，但变化幅度不大，一般不超过3%。

2.6 短消息

短消息包括上行和下行两种，其中上行短消息一般对整个LAC的寻呼信道占用比例很小，可以不考虑。下行短消息一般分如下3种情况考虑。

·直接在寻呼信道发送：短消息占用率=（本LAC忙时短消息数量×短消息长度）/(寻呼信道速率×3 600)。

·寻呼定位后在寻呼信道发送。

·寻呼定位后在业务信道发送。

寻呼定位阶段对于寻呼信道占用率的贡献计算在GPM部分；定位后短消息只在响应扇区发送，占比很小，可以不予考虑。

3 寻呼信道占用率

3.1 中兴通讯设备

寻呼信道占用率=开销消息占用率+GPM占用率+短消息占用率+信道指配和命令消息占用率＋SCI比特占用率＋短GPM占用率

中兴通讯系统中开销消息包括NLM、CCLM、ESPM、SPM和APM 5种，发送周期0.96 s。此外，在统计短GPM占用率时，假设每80 ms发送一条短GPM，则：

短GPM占用率=72/（9 600×0.08）=9.375%

3.2 华为技术设备

寻呼信道占用率=开销消息占用率+GPM占用率+短消息占用率+信道指配和命令占用率

华为技术系统中开销消息包括NLM、CCLM、ESPM、SPM和APM 5种，发送周期1.2 s。此外，由于SCI比特占用率是恒定的，只有1.04%；而短GPM是在系统没有别的消息要发时才发送的，因此华为技术在计算寻呼信道占用率时没有考虑SCI比特和短GPM占用率。

3.3 阿朗设备

寻呼信道占用率=开销消息占用率+GPM占用率+短消息占用率+信道指配和命令消息占用率＋SCI比特占用率＋短GPM占用率

阿朗系统中开销消息除了NLM、CCLM、ESPM、SPM和APM 5种，增加GNLM和ECCLM 2种，开销消息发送周期默认0.56 s。

·ECCLM：80 bit。

·GNLM：其长度与邻区数量、发送字段相关。阿朗GNLM长度为80+15×Na+(0～7)，其中Na为邻区的个数，0～7用于补足8位。

3.4 差异性对比

GPM消息、短消息、信道指配和命令消息对于寻呼信道占用情况各厂商并无明显区别，通过上述分析发现闲时寻呼信道占用率差别主要体现在以下3个方面。

·开销消息发送内容不同：阿朗发送ECCLM和GNLM，中兴通讯和华为技术则不发送。

·开销消息发送周期不同：中兴通讯0.96 s、华为技术1.2 s、阿朗0.56 s。

·SCI比特和短GPM占用率统计方式不同：华为技术不统计SCI和短GPM占用率。

假设当前CDMA网络单载波，配置20条邻区，闲时3个厂商GPM、短消息、信道指配和命令消息对于寻呼信道占用率在5%，则：

NLM＋CCLM＋ESPM＋SPM＋APM＝312＋288＋168＋272＋184=1 224 bit

ECCLM＋GNLM=80＋384=464 bit

那么，3个厂商寻呼信道占用率计算结果见表1。

表1 闲时阿朗、中兴通讯和华为技术寻呼信道占用率

表1与3个厂商闲时寻呼信道占用率情况基本吻合，可以看出：

·华为技术寻呼信道占用率最低，与中兴通讯相比主要差异在于未统计SCI和短GPM占用率；

·阿朗寻呼信道占用率最高，主要原因是开销消息中增加了ECCLM和GNLM，而且开销消息发送周期仅0.56 s，明显偏短。

4 寻呼信道瘦身增效方法

通过上述分析，为提升阿朗寻呼信道利用率，可以从开销消息入手进行寻呼信道瘦身增效优化。首先进行开销消息发送周期优化，其次进行开销消息发送内容优化。

4.1 延长开销消息发送周期

阿朗通过CEQFACE表pgch_oh_rate参数可以控制开销消息发送周期，该参数可以设置为7、9或11。系统默认值7，表示7个寻呼时隙，即0.08×7=0.56 s。若由7调整为11，即0.88 s，开销消息占用率可预计下降10%左右。

4.2 优化开销消息发送内容

在Bandclass 0中，可以通过SPM控制不发送GNLM和ECCLM：

·将GEN_NGBR_LST字段设置为0，表示不发送GNLM；

·将EXT_CHAN_LST字段设置为0，表示不发送ECCLM。

目前华为技术和中兴通讯都不发送GNLM和ECCLM，阿朗当前未提供该消息发送控制策略。经过分析，阿朗具备GNLM消息压缩功能。由于NLM与GNLM存在相同字段NGHBR_PN和NGHBR_CONFIG，造成寻呼信道容量浪费。可通过CELL2表pg_chnl_ctrl参数控制GNLM是否发送NGHBR_CONFIG和NGHBR_PN。pg_chnl_ctrl默认设置为off，则GNLM不压缩；设置为on，则不发送NGHBR_CONFIG和NGHBR_PN。

开启GNLM压缩功能，寻呼信道占用率预计可下降2%～4.5%，邻区越多，下降越显著。以20条邻区计算，可节省240 bit，若发送周期0.56 s，则寻呼信道占用率可下降：