重庆DO寻呼负荷评估优化报告

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    重庆DO寻呼负荷评估优化报告

摘要：随着EVDO用户数的稳步增长、数据应用种类的不断丰富以及智能终端的普及，EVDO网络出现了业务处理能力和信令处理能力的非线性增长。如天翼对讲、腾讯公司推出的微信、微视等业务带来了DO网络寻呼负荷的明显增加，QQ等长在线小流量业务对网络的信令处理能力造成了较大冲击，本文主要探讨的是华为设备在DO网络在寻呼负荷方面的评估和优化实践。

关键词：寻呼信道负荷、信令处理能力、控制信道周期

1   概述

近期网优中心接到部分用户投诉DO终端在空闲态出现频繁脱网的现象、结合4月以来部分区域DO寻呼负荷指标不断增加、寻呼成功率下降趋势明显，初步判断是由于智能终端引起的同步信道负荷超标，造成终端空闲态脱网现象。优化部尝试通过寻呼策略的调整以减轻同步信道负荷，达到改善DO用户感知和寻呼成功率等指标的目的。

2   问题分析

（1）原理介绍

图1  DO网络控制信道周期图

根据协议规定在DO网络中，终端在空闲态时隙模式下根据网络配置的SCI值计算出控制信道的监控周期，其计算公式为：

现网对BE用户的SCI设置为9，所以终端将以5.12s为间隔，周期性醒来监听控制信道消息，协议规定终端在5.12秒内没有收到同步控制信道中的同步消息，将会重新搜索网络。此时在手机上就会出现DO信号时有时无的现象。

同步控制信道中发送的消息内容详见下图说明：

图2  DO网络控制信道包囊消息图

（2）同步信道负荷评估标准

条件一：DO CCH的Page消息条数

每小时page消息数门限是8000条，话统指标判断DO CCH同步信道拥塞如下：

    【DO CCH进入消息队列的同步消息条数[条]】+【DO CCH因队列满被丢弃的同步消息条数[条]】 > 8000

条件二：DO CCH信道同步消息时隙占用率

一般情况下，DO CCH信道平均同步消息时隙占用率门限是13.58%，DO CCH信道最大同步消息时隙占用率门限是21.875%，话统指标判断DO CCH同步信道拥塞如下：

【DO CCH信道平均同步时隙占用率[%]】+ DO CCH信道平均子同步时隙占用率[%] > 13.58%

或：

    【DO CCH信道最大同步时隙占用率[%]】+ DO CCH信道最大子同步时隙占用率[%] > 21.875%*95% = 21%

条件三：DO CCH信道同步消息丢弃率

话统指标判断DO CCH同步信道拥塞如下：

DO CCH信道同步消息丢弃率 = 【DO CCH因队列满被丢弃的同步消息条数[条]】/ （【DO CCH进入消息队列的同步消息条数[条]】+【DO CCH因队列满被丢弃的同步消息条数[条]】）> 2%

以上三个条件，任何一个条件满足要求，都认为CCH信道拥塞，建议使用条件2。

（3）华为DO寻呼机制介绍

华为DO网络的寻呼机制包含2个方面：PCF的A9-BS Service Request重发机制和AN多次寻呼机制。

AN多次寻呼机制

PCF向AN发起A9-BS Service Request后，AN按照设定的寻呼策略发起对AT的寻呼（Page消息）。Page消息最多发送3次， Page消息发送的范围和两次Page消息间的时间间隔均可在一定范围内进行设定。SCI=9的寻呼间隔默认为7秒，SCI=5的寻呼间隔默认为1.6秒。

AN寻呼策略默认为在子网、子网、AN（目前默认第一次为基于子网寻呼）范围寻呼3次（可设定），每次寻呼间隔可设定（SMP8号定时器：发送了Page消息后等待Connection req消息的定时器，超时后此次寻呼失败，进行下一次寻呼）。

PCF重发A9-BS Service Request机制

PCF具有重发A9-BS Service Request的机制。PCF重激活等待A9-Setup-A8应答的定时器超时（PCU14号定时器：默认为22秒）或者AN三次寻呼AT失败后，PCF将删除触发当前寻呼的数据报文。如果此时PCF还有其他数据发送，AN将重发A9-BS Service Request。

对于SCI=9的普通数据业务用户，若三次等待A9-setup-A8均超时，则会启动PPP释放定时器（默认为30000毫秒），该定时器启动后，系统禁止再次寻呼手机，避免该用户造成大量的寻呼失败。但用户可以主动接入，用户主动接入后则停止该定时器。该定时器超时后，PCF会删除该用户的PPP。

对于SCI=5的Qchat用户，若三次等待A9-setup-A8均超时，不会启动PPP释放定时器。有Qchat寻呼时，系统继续对QChat用户进行寻呼。

图3  DO网络寻呼流程图

3   解决方案

由于华为现行的寻呼策略会导致首次寻呼范围过大、并且其配置的寻呼次数太多，对于每个PCF的数据包，AN可能存在3次大范围的寻呼，将一次寻呼的范围缩小能够降低系统的寻呼负荷。

通过脚本：（MODDOPGSTRATEGY:SRVTYP=NORMALSRV,PAGETYP=RU,VTIME=10；）修改AN的寻呼策略，基于RU的寻呼是对上次终端与基站发生消息交互时AT上报的RU消息里包含的有效PN所在的BTS发送寻呼，即上次上报的RU中如果包含N个有效PN，在对该终端做第一级寻呼时，这N个有效PN所属的所有BTS下的所有小区将发送寻呼消息。当距上次终端与基站侧联系间隔t满足t <邻区方式RU有效时间时，在该范围寻呼。

4、取得效果

（1）全网指标对比

全网DO寻呼成功率

图4  全网EVDO寻呼成功率情况

全网DO掉话率

图5  全网EVDO掉话率情况

可以看出全网指标从6月22日中午修改BSC8一次寻呼策略，6月24日中午修改其余BSC一次寻呼策略后，寻呼成功率和掉话率得到稳步提升。

（2）BSC级指标对比

以BSC8修改后的寻呼指标和掉话指标为对比

图6  BSC8EVDO寻呼成功率情况

掉话率：

图7  BSC8EVDO掉话率情况

BSC8为6月22日中午修改、上图反映的晚忙时22:00其指标改善非常明显。

（3）载频级指标对比

晚忙时全网DO载频进入CCH消息队列同步消息条数总和

图8  全网DO载频进入CCH消息队列同步消息条数总和情况

可以看出全网忙时各载频的CCH消息处理负荷明显下降。

图9  全网载频忙时同步消息丢弃率

全网载频忙时同步消息丢弃率降低明显。

5、总结

DO控制信道负荷优化可以从有效降低寻呼量方面入手，寻呼量的减少可以从寻呼范围着手优化、由于DO数据用户的业务移动性远低于普通语音用户，在寻呼间隔的timer设置上可以根据各个区域尝试设置较大的值，而不会引起EVDO寻呼成功率的降低。另外根据不同设备厂家在DO寻呼的实现方式上有所不同，可以考虑优化DO数据业务的寻呼机制，对同一个PCF发送的数据包，减少其2次以上的寻呼，根据统计DO数据的3次以上寻呼成功次数已经微乎其微，但对部分用户采取多次寻呼意义不大，反而会增加控制信道负荷。应该将这种重传由物理层放到网络层去解决。

在DO数据业务日益丰富的情况下、需要网优部门密切关注不同业务种类带来的网络信令和业务层面负荷增长趋势，了解相关BSC和BTS设备的处理瓶颈，预防可能出现的各种拥塞。