中兴设备EV—DO无线连接成功率低的原因及处理方法

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本文摘自《移动通信》2012年17期。作者： 罗勇成

【摘要】文章在介绍了EV—DO无线连接成功率基本知识的基础上，从实际案例出发，根据DO网络优化调整工作，分析了EV—DO无线连接成功率指标低的原因，并就解决方案进行了探讨。
　　【关键词】文章在介绍了EV—DO无线连接成功率基本知识的基础上，从实际案例出发，根据DO网络优化调整工作，分析了EV—DO无线连接成功率指标低的原因，并就解决方案进行了探讨。
　　1 EV—DO无线连接成功率
　　1.1 EV—DO无线连接成功率的概念
　　电信集团对于DO无线网络连接成功率定义如下：
　　EV—DO无线网络连接成功率=EV—DO无线网络连接成功次数/EV—DO无线网络连接请求次数×100%
　　（1）
　　其中，“EV—DO无线网络连接请求次数”为AN及AT发起的无线网络连接的建立过程中，AN收到建立无线空口链路及地面链路请求的消息次数，含AT发起、AN发起以及快速连接请求次数。AT发起的无线网络建立请求次数，为AN收到AT发来的ConnectionRequest消息+RouteUpdate消息数。AN发起的无线网络建立请求次数，在正常连接时为AN向AT发送寻呼消息之后，收到AT发来的ConnectionRequest消息+RouteUpdate消息数；在快速连接时为AN收到PCF的“A9—BS Service Request”后不发送寻呼直接开始建立快速连接的次数。
　　“EV—DO无线网络连接成功次数”为无线网络连接（含空口连接和A8/A10地面链路连接）建立的成功次数，统计的触发消息为空口及A8/A10地面链路均建立完成后的第一个消息，即AN收到PCF发送的A9—Update—A8 Ack消息（采用空口与地面链路同时建立机制时），或AN收到PCF发送的A9—Update—A8消息（采用先建立空口连接后建立地面链路连接机制时），或AN收到AT发送的Ack消息（A口为私有接口时）。
　　1.2 EV—DO无线连接的建立流程
　　连接建立分为AT发起的连接建立和AN发起的连接建立。在信令流程中，无论是AT发起的还是AN发起的连接建立，AT发送ConnectRequest和RouteUpdate消息都表示一次连接建立请求，AN收到PCF发送的A9—update—A8 Ack都表示一次连接建立成功。在鉴权成功的情况下，AT发起的连接建立过程如下：
　　（1）AT在接入信道发送ConnectRequest和RouteUpdate，请求AN分配业务信道；
　　（2）AN向AT发送TrafficChannelAssignment（TCA），指示AT需要监听的信道和导频激活集；
　　（3）AT切向AN指定的信道，发送Traffic ChannelComplete（TCC），至此业务信道建立起来；
　　（4）AN向PCF发送A9—Setup—A8消息，请求PCF建立A8连接；
　　（5）PCF分配A8连接资源后，向PDSN发送A11—Registration—Request；
　　（6）PDSN建立A10连接后，向PCF回复A11—Registration—Reply，确认建立A10连接；
　　（7）PCF向AN发送ck消息，确认成功建立A8连接；
　　（8）AN向PCF发送A9—Update—A8消息；
　　（9）PCF向AN回复A9—Update—A8 Ack消息，至此连接建立成功。
　　能够发起正常连接的前提条件是AT已经通过登记的方式获取了UATI地址，发起正常连接时之所以AT要发送RouteUpdate消息，是因为AT要通过RouteUpdate消息报告其所在位置。AN发起的连接建立过程与AT发起的类似，主要差别在于少了接入鉴权过程。在AT发起的连接建立信令流程中包括了接入鉴权过程，如果在连接过程中接入鉴权失败，系统可以识别返回的失败原因值而不会统计连接失败。
　　2 各类失败原因分析
　　2.1 分配呼叫资源失败
　　连接建立时，AT在发送ConnectRequest的同时也会发送RouteUpdate（简称RU，下同），RU消息中包含激活集导频信息，其中referencePilotPN所指的导频就是AT的参考导频，AN会要求参考导频所在的基站分配呼叫资源，如果分配失败则连接失败。
　　EV—DO呼叫资源主要包括空口资源（CE资源、功率资源和MacIndex资源）和Abis传输资源（带宽资源、IP传输时的端口资源、ATM传输时的CID资源等），查询告警信息和分析日志是研究解决分配呼叫资源失败问题的有效手段。
　　（1）分配CE资源失败
　　信道板故障或者License CE配置不足都可能导致分配CE资源失败，其失败原因值为CONNECTION_SETUP_RCP_NO_LICENSED_HRPDCE。
　　以榆林BSC0为例：4月15日21：00～22：00发生原因值为CONNECTION_SETUP_RCP_NO_LICENSED_HRPDCE的失败共有1820次，全部集中在神木_惠泉路_AMIT[856]基站。
　　网管查询此站的CE配置数如图1所示：
　　可以看出此站的DOCE仅配置96个CE，从6个载扇的最大用户数来看，此站的CE配置的确不足；且目前BSC的DOCE资源较多，可以直接分配。修改CE数后（4月30日），指标正常，如表1。
　　（2）过载控制策略设置问题
　　BSC向BTS发送资源分配请求后收到资源分配失败的应答消息。BSC要求BTS分配业务信道MACIndex资源，BTS根据当前的用户接入情况和配置的过载控制策略，发现用户已经过载，不能分配新的MACIndex资源时，上报失败原因CONNECTION_SETUP_SECTOR_USER_OVERLOAD[2016]，不给终端发TCA消息。

现网默认的过载控制策略如图2，当接入用户数超过最大用户数时会启动过载控制策略；但是如果旧连接不满足过载策略的3个判断步骤，则新用户会被拒绝接入。
　　这3个判断步骤中，“空闲时长策略”的释放条件是用户空闲时长大于“业务信道进入空闲状态时间”，“前向吞吐量策略”的释放条件是用户前向吞吐量大于“用户前向吞吐量门限”，“连接时长策略”的释放条件是用户的连接建立时长大于“用户连接建立时长门限”。
　　以商洛BSC0的商南城西2小区为例：1月上旬由于最大接入用户数设置过小导致大量的接入失败，1月18日修改最大用户后接入成功率立刻提升至98%以上，最大用户数也远远超过之前的35（2个载波之和），1月20日扩容后用户数进一步增加。
　　2.2 没有收到TCC
　　在AN捕获反向业务信道前导之后，AT应该发送TCC，告知AN反向业务信道建立完成。如果AN发送的TCA没有被AT收到或者AT发送的TCC没有被AN收到，都会导致连接建立失败，话务统计中的失败原因为CONNECTION_SETUP_TCC_TIMEOUT_WAITING_TCC_COMING[1035]。
　　导致这类失败的原因有2个：话务繁忙或反向RSSI异常导致捕获TCC失败，其中RSSI异常影响较大，需要优先排查小区的RSSI问题；前向正常的捕获TCC失败，一般是终端在单弱导频起呼，Ec/Io很低，导致前向TCA接收失败，需要改善前向质量。
　　分析商洛BSC0的山阳_陆湾4月17日21：00～22：00失败原因，TCC定时器超时共产生840次，占该BSCO此类失败原因的20%。
　　从话务统计发现，山阳_陆湾1小区的RSSI正常，但是用户所在区域的前向覆盖非常差，DRC前向速率（小于307.2kbps）的申请比率达到了99.16%。同时由于软切换话务为0，该小区是一个典型的单弱导频起呼场景。查看此载扇的功率，发现功率偏低（设置为10W），结合前向覆盖较差的现象，对其功率进行了调整（10W调整至20W），调整前后数值对比如表3所示。
　　从调整后的结果看，连接成功次数有所提升，成功率也恢复到正常水平。但不是所有的TCC超时都需要通过增加功率来解决，关键是做好前反向链路平衡。
　　以洛南_庙台BBU_DGIT的0扇区为例：5月10日的晚忙时共发生530次TCC超时失败，占本小区失败次数的99%。从接入分析来看，此小区的接入均在32码片之外，洛南_庙台的基站下的用户分布距基站较远（如图3），在这种情况下特别要注意前反向链路的平衡，因为前向信号过强会导致用户接入时采用较低的功率从而导致接入失败。
　　此小区减小功率后（20W调整至10W），指标正常，且连接成功的次数基本不变，说明之前存在连接失败的终端持续频繁连接的情况，如表4。
　　2.3 反向业务信道捕获失败
　　AN向AT发送了UmfTraffic ChannelAssignment消息之后，反向信道单元没有捕获到Pilot，也没有捕获到DRC（DrcValue，DrcCover），直到前反向捕获定时器超时，导致连接建立失败。失败原因为CONNECTION_SETUP_MOBILEACQUIRED_FORWARDDESIRED_TIMEOUT。
　　根据汉中4月19日21：00～22：00的失败原因统计，汉台_妇幼保健院1小区的37频点此项失败较多。从指标统计来看，1小区的两个频点在覆盖质量上存在明显差异，体现在低速率的申请比例上。需要调整37频点的覆盖范围，尽量与78频点一致，表5为频点调整前后指标对比。
　　2.4 工程参数设置导致连接成功率指标异常
　　在实际工作中，除了网优参数外，工程参数设置也会导致连接成功率指标的异常。
　　如表6，此小区在7月底的工程扩容后指标发生异常，特别是37频点指标下降严重。对网优参数反复核查都没有发现问题，最终怀疑为工程参数设置。
　　图4为此基站的射频模块设置，此站为中兴I4设备，每一套射频模块仅支持4个载波，当载波数超过4个时需要增加射频模块。此站从3载扩至5载时，由于沿袭之前的顺序设置射频单元号，导致DO的2个载扇分别处于2个射频单元上，由于天馈出口不同导致覆盖区存在不一致，最终导致连接成功率低。调整设置后，指标正常。
　　3 结论
　　目前中国电信的DO基站基本与1X基站共址，在1X RF优化已经完成的情况下，DO小区的目标覆盖区及邻区设置可以参考1X小区，因此这方面基本不存在问题。但是由于DO的前向功率较1X基站大，终端又分为上网卡与手机终端两种（部分上网卡用于台式机上，放置位置无线环境差），所以DO无线连接指标优化的关键是前反向链路的平衡。另外，部分工程参数的设置也会导致DO指标的异常，需要工程师多纬度地予以分析，不要局限在网优参数的优化。
　　参考文献：
　　[1] 中兴通讯. ZXC10 BSSB（V8.0.3.400）系统呼叫失败原因和掉话解释（DO业务分册）[Z].
　　[2] 吴伟陵. 移动通信中的关键技术[M]. 北京： 北京邮电大学出版社， 2001.