GSM无线网络优化拥塞分析-爱立信分册

1、GSM无线网络优化-拥塞分析 2010-07-27版本号：1.0.0目录第1章SDCCH拥塞分析流程31.1.概述31.1.1.在SDCCH 上所发生的事件31.1.2.正常的位置更新31.1.3.IMSI Attach/Detach31.1.4.周期性位置更新31.1.5.呼叫建立31.1.6.短消息31.2.SDCCH 的配置类型31.3.SDCCH 的配置方式及相关参数31.3.1.涉及参数31.3.2.参数列表:31.4.相关的计算器及公式31.5.SDCCH 拥塞的分析31.5.1.检查硬件可用率31.5.2.检查TCH 的拥塞情况31.5.3.检查小区是否有很多的短消息31.5.4

2、.检查周期性位置更新的的设置31.5.5.检查小区IDLE 模式下的相关参数31.6.解决SDCCH 拥塞的流程3第2章TCH拥塞分析流程32.1.概述32.2.相关的计数器及公式32.3.TCH 拥塞分析32.3.1.检查硬件的可用率32.3.2.检查话务量的趋势32.3.3.检查天线的位置32.3.4.检查HCS 的使用及相关参数32.3.5.检查拥塞小区周围的小区是否拥塞32.3.6.进行小区的扩容32.4.解决TCH 拥塞的分析流程3第1章 SDCCH拥塞分析流程1.1. 概述 MS 接入网络的第一步随机接入的过程。如果系统成功地接受了MS 发给系统的随机接入突发, 接下来所做的是什么

3、呢? 是指派信令信道(SDCCH)，我们将讨论的是SDCCH 拥塞的问题。SDCCH 拥塞率是与网络接入性能相关的另一重要指标。1.1.1. 在SDCCH 上所发生的事件下面的一些过程会用到SDCCH:移动性管理过程:v 正常的位置更新v 周期性位置更新v IMSI Attach/Detach连接管理过程:v 呼叫建立v 短消息服务及增值业务等1.1.2. 正常的位置更新 每当 MS 通过位置区的边界时, 都会有正常的位置更新发生。位置更新的过程会占用SDCCH。 平均占用时长为: 3.5 秒。1.1.3. IMSI Attach/Detach 当MS 开机时需要通知系统它已处于开机状态, 系

4、统得到这个信息后会将发给这个MS 的寻呼消息向下发送。这就是IMSI Attach。 当MS 关机时需通知系统, 它已处于关机状态。在这种状态下, 系统不会将发向该MS 的寻呼消息向下发送。这就是IMSI Detach。这样做的好处是节省系统资源。这两个过程均需在SDCCH 上完成。 IMSI Attach 的过程相当于位置更新的过程。平均占用SDCCH 的时长也为3.5 秒。IMSIDettach 的过程只包括将Dettach 的消息由MS 发送给系统, 而不包括鉴权的过程, 因此这一过程较短, 占用SDCCH 的时长约为2.9 秒。1.1.4. 周期性位置更新 在某种情况下, MS 没有通

5、过IMSI Dettach 的过程成功地在系统中进行登记, 这时如果有发向该MS 的寻呼消息时, 系统会将寻呼消息下发, 这会浪费系统资源。 为尽可能减少不必要的寻呼发生, 系统需对MS 进行周期性位置更新。 周期的长度可由系统参数进行定义。周期性位置更新的过程与正常的位置更新的过程是相同的, 因此该过程占用SDCCH 的时长与正常的位置更新是相同的, 为3.5 秒。1.1.5. 呼叫建立 当进行呼叫建立时, 需分配一个SDCCH 信道。鉴权及加密的过程需在SDCCH 上完成, 呼叫建立的信令也要在SDCCH 上传送。MS 主叫时, 在SDCCH 上的占用时长约为: 2.7 秒MS 被叫时,

6、在SDCCH 上的占用时长约为: 2.9 秒1.1.6. 短消息 点对点的短消息服务是提供MS 与短信中心进行信息传递的业务。 正常情况下它占用的是SDCCH。 (在已有TCH 分配给MS 的情况下, 短消息占用的是该TCH 的SACCH)。短消息占用SDCCH 的时长包括两部分, 一部分为信道建立及释放的时间, 另一部分为消息传递的时间。信道建立的时间略短于呼叫建立时占用SDCCH 的时长。 消息传递的时间根据短消息的长度而不同。 在短消息业务发展迅速的今天, 这一部分已对SDCCH 的平均占用时长产生了很大的影响。各种情况下SDCCH 的平均占用时长:正常位置更新周期性位置更新1.2. S

7、DCCH 的配置类型v SDCCH/8这种SDCCH 是指将一个载波的时隙配置为SDCCH 的情况。 每个时隙对应8 个SDCCH 子信道。v SDCCH/4有一种可能是将BCCH 所在的时隙中的4 个CCCH 配置为4 个SDCCH 的子信道。这种将SDCCH 与BCCH 复合到一起的方法会降低寻呼能力, 约降低1/3。因此这种设置不宜于在寻呼量大的地区使用。v 小区广播信道小区广播服务是提供消息处理中心向某BTS 服务区下的所有MS 发送短消息的服务。 如果小区的小区广播被打开, 那么CBCH 会占用一个SDCCH 的子信道。1.3. SDCCH 的配置方式及相关参数 如果选择配置SDCC

8、H/4, 那么系统会自动地将4 个SDCCH/4 配置在BCCH 所在的载波TS0上。SDCCH/8 所在的时隙号及载波号是可以由系统通过参数进行定义的。1.3.1. 涉及参数在定义SDCCH 时所涉及的参数有以下:􀂃 SDCCH: 定义的SDCCH/8 的个数。 如某小区定义的SDCCH=2, 那么该小区有2*8=16个SDCCH/8 的子信道。􀂃 BCCHTYPE: 定义BCCH 的类型. 它共有三个选项: COMB, COMBC 及NCOMB COMB: 指该小区的BCCH 与SDCCH/4 是复合在一起的。即BCCH 中配置了4 个SDCCH/4的子

9、信道。 COMBC: 指该小区的BCCH 与SDCCH/4 及CBCH 是复合在一起的。即BCCH 中配置了3 个SDCCH/4 的子信道及一个CBCH 信道。NCOMB: 指小区的BCCH 没有与SDCCH/4 及CBCH 复合在一起。􀂃 CCHPOS: 定义SDCCH 的位置, 它有两种选项: BCCH 及TN。 CCHPOS=BCCH 指SDCCH/8 定义在BCCH 所在的频点上, 第一个SDCCH 放在第一个时隙上, 第二个SDCCH 放在第二个时隙上, 依次类推。CCHPOS=TN 指SDCCH 放在几个载波的TN 时隙上。如某小区有三个载波f1, f2 和 f3

10、. SDCCH=3, CCHPOS=TN, TN=2 SDCCH/8 配置如下:若SCCH=3, CCHPOS=BCCH 则SDCCH/8 配置情况如下:1.3.2. 参数列表:1.4. 相关的计算器及公式􀂃 v SDCCH 拥塞率S_CONG=CCONGS/CCALLSCCONGS:在指派SDCCH 时遇到SDCCH 拥塞的次数CCALLS: 指派SDCCH 的总次数v SDCCH 的话务量S_TRAFF= CTRALACC / CNSCANCTRALACC: SDCCH 被占用状态的累计计数器.CNSCAN: SDCCH 状态扫描计数器v SDCCH 的时间拥塞S_CON

11、GT=100 * CTCONGS / ( PERLEN * 60 )CTCONGS: SDCCH 拥塞时间计数器PERLEN: 统计时长v SDCCH 平均占用时长 S_MEANH=60 * CTRALACC * PERLEN / ( CNSCAN * CMSESTAB)CMSESTAB: SDCCH 的占用次数v SDCCH 平均可用数S_AV_NR= CAVAACC / CAVASCANCAVAACC: 可用的SDCCH 累加计数器CAVASCAN: 可用SDCCH 累加计数的累积次数v SDCCH 的可用率S_AVAIL=100 * S_AV_NR/ CNUCHCNT )CNUCHCNT

12、: 系统定义的SDCCH 个数1.5. SDCCH 拥塞的分析 当SDCCH 发生拥塞时我们应针对以下几方面进行分析并加以解决:1.5.1. 检查硬件可用率 通过查看统计S_AVAIL, 我们可查看SDCCH 的可用率, SDCCH 可用率低无疑会影响SDCCH的拥塞。 对这种情况可对网络网络问题的解决, 提高可用率来改善。􀂃检查该小区是否处于LA(location area)的边界。 如果MS 在不同的LA 的边界进行移动, 有可能在分属于不同LA 的小区间重复进行小区的选择, 每一次变化会带来一次位置更新, 这会增加边界小区的SDCCH 的负荷。 为减少这种情况的发生,可

13、适当加大小区重选迟滞参数CRH。 另外我们在划分LA 的边界时应遵守一个原则, 应使LA 的边界尽量处于话务量较少的地带. 如果发现SDCCH 拥塞较大的边界小区处于话务量较大的区域, 可通过调整小区的LA 归属进行解决。1.5.2. 检查TCH 的拥塞情况 MS 进行呼叫建立的过程中完成了在SDCCH 上的信令过程后, 接下来的工作是指派TCH。如果该小区的TCH 拥塞, 会导致没有可用的TCH, 从而导致在SDCCH 上的停留时间过长。 这无疑会增加SDCCH 的负荷, 带来SDCCH 的拥塞。当这种情况存在时, SDCCH 的平均占用时长也会增加。这种情况的解决方法是首先解决TCH 的拥

14、塞。1.5.3. 检查小区是否有很多的短消息 如果小区中存在大量的短信息, 这会大大增加SDCCH 的负荷。 增加SDCCH 的信道个数可解决或减少SDCCH 的拥塞。1.5.4. 检查周期性位置更新的的设置 周期性位置更新的时长定义的是小区进行周期性位置更新的间隔长度。 定义的参数为T3212. 该值若设置过小, 势必会增加小区位置更新的次数, 从而增加SDCCH的负荷。1.5.5. 检查小区IDLE 模式下的相关参数 正常情况下, 解决SDCCH 拥塞的最直接的方法是, 增加SDCCH 的信道个数。 当SDCCH 信道个数的增加是受小区中载波个数的限制的。 即SDCCH 的个数不能够大于小

15、区的载波数。 对于一些处于LA 的边界的郊区站, 位置更新次数较多, 小区配置又较小, 这种小区的SDCCH 的拥塞只有通过调整小区的IDLE 模式的小区参数来解决。通过调整这些参数, 可使MS 优先选择SDCCH 拥塞小区的周围的小区, 这样可减少在SDCCH 拥塞小区的起呼, 从而降低小区的SDCCH 的负荷。相关的参数有: ACCMIN, CRO, PT, TO 等。1.6. 解决SDCCH 拥塞的流程第2章 TCH拥塞分析流程2.1. 概述 对于一个呼叫来说, 经过随机接入、 SDCCH 指派、SDCCH 上的信令过程后, 接下来的过程是指派TCH 用以进行通话。如果小区中的TCH 已

16、全部被占用, 没有可用的TCH 存在, 这将导致呼叫无法正常进行。由于这种呼叫无法进行是发生在通话进行之前, 因此TCH 的拥塞是考察网络接入性的指标。2.2. 相关的计数器及公式 在统计中考察TCH 拥塞的公式有两个, 一个从次数的角度, 另一个是从时间的角度。 下面分别进行介绍:v TCH 拥塞率(时间): 是指在考察时间段内, TCH 拥塞的时间占总时间的比率. 公式为:T_CONGT=100 * TFTCONGS / ( PERLEN * 60 )v TFTCONGS: 时间拥塞计数器。 当小区中最后一个空闲的TCH 被占用后该计数器开始以秒为单位进行计数, 直到小区中又存在空闲信道。

17、PERLEN: 考核周期计数器v TCH 拥塞率 (次数) 是指由于TCH 拥塞或transcoder 拥塞而导致的掉话占总的TCH指派尝试的比率。TCH 拥塞率: T_CONG=100*TFCONGSAS/TASSALLTFCONGSAS: 进行TCH 指派时TCH 拥塞的次数。 当进行TCH 的指派时, 由于TCH 的拥塞导致指派失败时, 该计数器增加。2.3. TCH 拥塞分析2.3.1. 检查硬件的可用率硬件的问题, 如某载波有问题, 或某时隙有问题, 对TCH 的拥塞影响是最直接的。因此TCH 出现拥塞, 首先应检查TCH 的可用率。2.3.2. 检查话务量的趋势 如果确实是由于话务

18、量较大造成的拥塞, 我们不能够仅仅凭借短期的话务统计进行扩容等。而应分析话务量的增加是短期的还是长期的。 有些情况是某区域内有某项活动, 如会议, 考试, 学生开学等。 这些活动均会带来短时间的话务量的增长。 对这种情况可不必进行处理。 或仅进行临时的处理。2.3.3. 检查天线的位置 过高的天线势必会使小区覆盖过大从而吸收过大的话务量。对这种情况可通过调整天线高度, 天线的俯仰角及更换不同类型的天线的方法进行解决。但进行这些调整时一定要综合考虑小区的覆盖。2.3.4. 检查HCS 的使用及相关参数 对于利用参数解决TCH 的拥塞, HCS 的无线功能是非常有力的。HCS 是分层小区结构的功能。即通过调整小区的LAYER 可赋予小区不同的优先级, 以使有些小区极易吸收话务量,有些小区不