GSM寻呼成功率因素分析

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本文摘自《中小企业管理与科技》2012年3期。作者：刘建坤

摘要：本文分析了寻呼原理和流程、详细介绍了影响寻呼成功率的原因及优化。
　　关键词：寻呼寻呼能力寻呼方式
　　寻呼成功率是GSM网络的一项重要网络质量指标，它直接影响来话接通率和无线系统接通率等其它网络指标。良好的寻呼性能对于所有手机用户是否能够成功作被叫来说十分关键，因此加强寻呼成功率的优化分析是非常必要的。
　　寻呼成功率＝寻呼响应次数/寻呼请求次数*100%，其中：寻呼请求次数定义：指本地区所有MSC发出的PAGING消息的总和，不包括二次寻呼的消息。统计点为MSC。寻呼响应次数定义：指本地区所有MSC收到的PAGING RES消息的响应总和。包括二次寻呼响应，统计点为MSC。
　　无线寻呼的过程，即MSC通过寻呼寻找到MS的通信过程，只有在查找到移动用户后，MSC才能进行下一步的呼叫接续工作。
　　1 无线寻呼的基本流程
　　当MSC从VLR中获得移动台MS当前所处的位置区（LAC）后，将向这一位置区的所有BSC发出寻呼消息（Paging）。BSC收到寻呼消息后，向该BSC下属于此位置区的所有小区发出寻呼命令消息（Paging Command）。当基站收到寻呼命令后，将在无线信道的该IMSI所在寻呼组的寻呼子信道上发出寻呼请求消息（Paging Request），该消息中携带有被寻呼用户的IMSI或者TMSI号码。MS在接收到寻呼请求消息后，通过随机接入信道（RACH）请求分配独立控制信道（SDCCH）。BSC则在确认基站激活了所需的SDCCH信道后，在接入许可信道（AGCH）通过立即指配消息（Immediate Assignment）将该SDCCH信道指配给MS。MS则使用该SDCCH信道发送寻呼响应消息（Paging Response）。BSC将寻呼响应消息转发给MSC，完成一次成功的无线寻呼。
　　现在GSM网络上交换机的寻呼方式一般为二次寻呼，寻呼间隔一般为5秒。当MSC从VLR中获得MS目前所处的位置区LAC后，第一次向MS所在的LAC下的所有BSC寻呼。如果MSC在发出寻呼消息后，5秒内没有收到寻呼响应消息，MSC则会再发送一次寻呼消息。第二次也是向MS所在的LAC下的所有BSC寻呼。如果5秒内仍没有收到寻呼响应消息，则此次无线寻呼失败，同时，MSC将向主叫用户送“您拨打的用户暂时无法接通”的录音通知。中兴交换机寻呼方式是一般是二次寻呼（可以设置为三次寻呼）。
　　2 影响寻呼成功率的因素
　　2.1 PAGING消息在无线信道下发失败 ①LINK负荷高，导致底层SCCP消息丢失。②MSC/VLR、BSC流量控制，导致消息的丢弃。③负荷高时，消息排队时间长，未能及时发送到手机。④传输链路质量不好，导致底层LAPD消息丢失。⑤T3212参数设置不合理。⑥寻呼消息太多导致无线口消息丢失（如短信群发等）。⑦MSC冗余小区数据导致BSC寻呼次数异常。
　　2.2 手机没有收到PAGING消息 ①覆盖原因。覆盖盲区，总体网络覆盖率差，用户超出覆盖区。网络覆盖漏洞，个别覆盖盲点。②手机频繁重选③位置更新频繁。④手机在进行GPRS业务，未能侦听BCCH上的消息。⑤寻呼组设置不合理，导致寻呼时间长，或者漏听寻呼。尤其是相邻两个小区的寻呼组不同。⑥2次寻呼时间设置不合理，使得2次寻呼没有起到作用，反而加重了系统寻呼负荷。⑦相邻基站频率相差很多，引起频繁重选时，侦听的时间不同，容易导致漏听寻呼。
　　2.3 手机响应PAGING时，相关信息未能发送到MSC ①SDCCH 拥塞。②SDCCH指派失败。③上下行链路不平衡，上行弱。④传输链路不好，消息丢失。⑤特殊情况，两个手机同时呼叫另一手机，MSC接同一个主叫，对另一个主叫回“寻呼无响应”。⑥MSC寻呼消息下发时间不合理：手机的呼叫释放未结束，MSC却提前完成了释放过程，同时又下发新的寻呼，结果得到“寻呼无相应”的回应。
　　3 优化步骤的方法

STEP1：首先排除系统导致的异常。
　　查看流控告警，检查MSC/VLR/BSC是否有流控告警。维护好A/Abis口的中继链路，注意观察A/Abis口信令负荷，及时增加信令链路，降低因为信令负荷过高导致的寻呼失败。
　　检查基站是否有传输瞬断告警。
　　由于系统之间（比如ABIS接口的LAPD链路、网络侧各个实体之间的接口链路）和系统内部（如MSC与VLR之间的MEM链路、BSC/MSC各个模块之间的链路等）链路不稳定导致消息丢失，导致寻呼成功率低。这方面的问题可以通过查看告警得知。
　　检查MSC数据库是否存在冗余数据。因为移动网络不断扩容、割接，造成MSC和BSC的小区数据不一致，要及时核对小区数据并及时删除冗余小区数据。在某些地方，网络扩容采取基站“插花”的方式（例如在MOTO的基站覆盖范围里面增加若干中兴的基站），造成一个BSC底下有多个LAC的小区。这样该BSC会收到多个LAC的寻呼消息，造成该BSC下的基站寻呼负荷较高。
　　STEP2：检查手机的最新活动状态。
　　目前仅可通过VLR探针，检查手机的最近活动记录。
　　测试时可通过对SGSN，MSC，ABIS口等录制信令，判断手机的活动。
　　STEP3：排除GPRS的影响。
　　检查GPRS路由区设置是否合理。同一站点路由区应相同，重选比较频繁的小区路由区应相同。
　　检查路由区更新周期设置是否合理。
　　利用不支持GPRS功能的手机进行测试。
　　STEP4：指标分析。
　　检查SDCCH拥塞情况，查看话统中“SDCCH拥塞率”等指标，正常情况下应该为0或接近为0。消除SDCCH拥塞造成的“寻呼无相应”。
　　分析MTC成功率是否存在异常。
　　分析小区的位置更新次数是否存在异常。
　　分析系统的平均TA和最大TA判断是否存在过覆盖现象。
　　STEP5：无线参数检查和优化。
　　检查与寻呼、接入、立即指配有关的参数设置。通过查询话统、告警等，看是否有RACH、PCH、SDCCH等过载的消息。
　　接入允许保留块数BS-AG-BLKS-RES和寻呼信道复帧数BS-PA-MFRMS配置不合适容易造成PCH信道拥塞或寻呼速度慢。BS_PA_MFRMS太大是以牺牲寻呼消息在无线信道上的平均时延为代价的，即BS_PA_MFRMS越大使寻呼消息在空间段的时间延迟增大，系统的平均服务性能降低，手机等待寻呼的时间加长。减少寻呼信道复帧数BsPaMframs的好处是一是缩短用户响应寻呼的时间，提高网络的整体服务性能。二是我公司BTS在寻呼信道复帧数<=3时有对寻呼消息的2次重发功能，增加寻呼消息重发次数提高手机响应寻呼的几率，提高了寻呼成功几率。
　　手机最大重发次数MAX retrans、扩展传输时隙TX-integer 等参数配置不合适容易造成信道请求冲突或检测不到。
　　检查T3212（周期性位置更新时间）和IDETTIM（隐含关机时间）参数设置是否合理。寻呼不成功的一种可能是MS进入盲区或掉电，若此时交换机的隐含关机时间未到（MSC将定时对ATTACH的用户进行查询，它将这一段时间内未与系统联系的MS设为隐含关机状态），MSC仍会对该用户发寻呼消息，MS无法进行响应。在BSC侧，每个基站（BTS）设置一个定时器T3212，为了让MS定期与网络联系，这样VLR中才会有用户最新的位置信息。BSC中周期位置更新计时器T3212与MSC中隐含关机计时器IDETTIM必须满足前提条件T3212<idettim。
　　检查LAC的划分是否合理，LAC交界地段是否合理。在规划LAC时应注意以下几点：LAC的范围必须在一个MSC下，不允许跨越MSC。必须兼顾寻呼量和位置更新次数之间的平衡问题。LAC最重要的规划原则是不要超过BTS的最大寻呼容量。一旦超过BTS的寻呼容量，就应考虑LAC分裂。
　　STEP6：MSC寻呼策略的分析。
　　系统容量是否支持多次寻呼，若支持，分析多次寻呼对系统的影响。MSC负责形成寻呼消息，并可对未响应的寻呼进行重发。两次寻呼间隔是一个很重要的参数。从无线方面看，两次寻呼间隔越大，MS在响应寻呼时所处的无线环境的相关性越小，MS也更容易成功响应寻呼消息。但如果两次寻呼的间隔设置过大，会使主叫用户处于长时间等待状态，主叫用户容易挂机。在优化中要需要根据寻呼成功率和用户挂机比例，逐步的调整寻呼间隔。适当地延长寻呼间隔时长，可以提高寻呼成功率。缺点就是被叫用户如果不在服务区，主叫用户听到录音通知的等待时间将相应延长。有的设备厂家的MSC第二次寻呼可以采用全局寻呼（global paging），即可在整个MSC内寻呼MS。而有些厂家的设备不支持这个功能。建议支持这个功能的交换机开启此功能。这个功能对带有两个或多个位置区的MSC的寻呼成功率的提高有很好的帮助。
　　STEP7：现场测试
　　现场测试是最重要的一个步骤，通过测试才能捕捉到真正的现象。
　　若用普通手机容易复现，而测试手机不容易复现时，则需找两个属于同一寻呼组的SIM卡进行测试，才能够判断出寻呼消息是否正常下发后普通手机未能正确响应寻呼消息。
　　观察是否有频繁重选现象，如有需要修改重选参数（CRO，TMO以及PT等）。测试是否存在盲区现象。