毛里葉 黃建平

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)廣東有限公司惠州分公司 惠州 516003）

1 前言

短信是移動(dòng)用戶使用最為廣泛的增值業(yè)務(wù)，由于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的原因，短信下發(fā)一直存在各類錯(cuò)誤，由網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)致的錯(cuò)誤中，MSC拒絕和MSC系統(tǒng)錯(cuò)誤占了90%以上，以廣東惠州為例，每天點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短信量為500萬，網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤為5.5萬，MSC拒絕和MSC系統(tǒng)錯(cuò)誤總量就達(dá)5萬。這既影響了網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)，也直接影響了客戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的感知。

2 SDCCH信道切換對(duì)短信業(yè)務(wù)的影響

根據(jù)GSM規(guī)范，短信在手機(jī)空閑狀態(tài)下通過SDCCH信道傳送，在通話過程中則是由隨路信道SACCH傳送，利用信令分析工具，可對(duì)短信信令進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，查找短信錯(cuò)誤產(chǎn)生的真正原因。

2.1 短信信令分析

惠州連續(xù)多天的短信信令分析與統(tǒng)計(jì)表明，導(dǎo)致短信MSC拒絕與MSC系統(tǒng)錯(cuò)誤的原因并不在于MSC，而是無線SDCCH信道的切換，信令分析如圖1所示。

信令分析表明70%的MSC拒絕和MSC系統(tǒng)錯(cuò)誤的信令中，都含有hoper消息，這表明手機(jī)在接收短信時(shí)發(fā)生了小區(qū)切換。

同時(shí)我們采用TEMS手機(jī)進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證，在300次的SDCCH切換測(cè)試中，只有8次短信正常下發(fā)，其余的292次短信都下發(fā)失敗，向短信中心返回MSC拒絕或MSC系統(tǒng)錯(cuò)誤。可見SDCCH切換導(dǎo)致短信下發(fā)失敗高達(dá)97%以上，由此也證實(shí)了前面的推斷，SDCCH信道切換是導(dǎo)致MSC拒絕的主要原因。

2.2 原理分析

圖1 短信MSC拒絕信令分析

手機(jī)空閑狀態(tài)下通過SDCCH信道傳送，BSC與用戶終端建立SAPI3鏈路，用于透?jìng)鞫绦艛?shù)據(jù)。手機(jī)在接收短信時(shí)，若恰好發(fā)生小區(qū)切換，因SAPI3鏈路的建立是由OSAPIL(Operation on a SAPI3 Link in BSC)功能實(shí)現(xiàn)，而OSAPIL話務(wù)功能的優(yōu)先級(jí)低于信道指配、加密控制、信道切換等進(jìn)程，同一時(shí)間只能進(jìn)行一種話務(wù)進(jìn)程，因此當(dāng)發(fā)生信道切換，該條短信將被BSC丟棄。

當(dāng)信道切換完成，SAPI3鏈路立刻在新的小區(qū)重建，但愛立信MSC根據(jù)計(jì)數(shù)器TC1N設(shè)置，20s后再重傳短信CP_ DATA。然而用戶終端根據(jù)計(jì)數(shù)器T3420在等待10s后，由于收不到的短信數(shù)據(jù)主動(dòng)釋放了SAPI3連接。對(duì)于愛立信MSC，當(dāng)20s計(jì)數(shù)完成后，MSC重發(fā)一次CP DATA時(shí)，BSC發(fā)現(xiàn)空口連接已經(jīng)釋放（由于此時(shí)沒有重新尋呼目的用戶，也就不能重新建立新的SAPI3鏈路），就會(huì)回復(fù)SAPI REJ 消息給MSC，MSC根據(jù)自身?xiàng)l件的判斷，向短信中心回送ABT消息或System Failure消息，短信將該次下發(fā)記錄為MSC拒絕或MSC系統(tǒng)錯(cuò)誤。

綜上所述短信MSC拒絕和MSC系統(tǒng)錯(cuò)誤的產(chǎn)生的原因主要是：

（1）短信下發(fā)時(shí)，手機(jī)終端恰好發(fā)生SDCCH信道切換，導(dǎo)致短信第一次下行失敗。

（2）MSC和MGW短信計(jì)數(shù)器重傳時(shí)間設(shè)置不合理，重傳短信數(shù)據(jù)時(shí)，手機(jī)終端已釋放空口SAPI3鏈路，導(dǎo)致短信下發(fā)失敗。

3 解決措施

對(duì)于短信MSC拒絕和MSC系統(tǒng)錯(cuò)誤，SDCCH信道切換是外因，MSC短信計(jì)數(shù)器重傳時(shí)間設(shè)置不合理是內(nèi)因。因此對(duì)該問題的解決，我們采用由外到內(nèi)，內(nèi)外結(jié)合的解決思路，先從禁止SDCCH信道試驗(yàn)入手，然后提出標(biāo)準(zhǔn)的解決方案。

3.1 禁止SDCCH信道切換

由于短信的下發(fā)時(shí)間非常短，通常不會(huì)超過5s，如能在如此短的時(shí)間內(nèi)保持SDCCH信道不切換，則是規(guī)避短信下發(fā)失敗最直接的方法。在無線基站中，都有控制SDCCH切換的參數(shù)，愛立信基站由開關(guān)SCHO控制,華為基站則是信令信道切換開關(guān)。

2009年3月6～7日，惠州移動(dòng)公司關(guān)閉惠州全網(wǎng)SDCCH信道切換功能，為了準(zhǔn)確對(duì)比SDCCH切換功能開閉前后性能的改善，我們從數(shù)據(jù)庫中導(dǎo)出主叫為惠州用戶，且由惠州某端局下發(fā)的短信數(shù)據(jù)，如表1所示。

對(duì)比表中3月7日與2月28日的數(shù)據(jù)，關(guān)閉SDCCH切換功能后，惠州某端局MSC拒絕由1895條下降至131條，MSC系統(tǒng)錯(cuò)誤則是由12132條減少至3381條，兩類錯(cuò)誤總量減少約75%，其對(duì)短信下發(fā)成功率的影響由1.77%下調(diào)至0.44%，即關(guān)閉了SDCCH切換功能后，短信下發(fā)成功率提高了1.33%，成功減少了由于SDCCH信道切換導(dǎo)致的短信下發(fā)失敗。

3.2 禁止SDCCH信道切換對(duì)話務(wù)的影響

對(duì)于關(guān)閉SDCCH切換功能對(duì)話務(wù)的影響，在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋較好的情況下，關(guān)閉SDCCH的切換可以簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)的定位算法，可以避免一些沒有必要的SDCCH切換，進(jìn)而使SDCCH的掉話率好轉(zhuǎn)，因?yàn)檫^多的切換不但浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)資源；同時(shí)也增加了SDCCH掉話的機(jī)會(huì)。

從網(wǎng)絡(luò)分析得出的數(shù)據(jù)來看，關(guān)閉SDCCH切換功能對(duì)全網(wǎng)話務(wù)的影響偏于正面。如表2所示，3月6～8日的SDCCH擁塞數(shù)和擁塞率較關(guān)閉前稍微有所增加，但同時(shí)SDCCH掉話數(shù)和SDCCH掉話率指標(biāo)有所提升，整體性能指標(biāo)優(yōu)于SDCCH切換功能關(guān)閉之前。

表1 惠州某端局短信錯(cuò)誤量對(duì)比

表2 關(guān)閉SDCCH切換功能S指標(biāo)對(duì)比

3.3 提出行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化解決方案

禁止SDCCH信道切換的優(yōu)化方案直接簡(jiǎn)單，且有效減少了短信錯(cuò)誤，但該方案的缺點(diǎn)是對(duì)于存在手機(jī)用戶高速移動(dòng)的小區(qū)并不適用，如公路、鐵路沿線的小區(qū)，禁止SDCCH信道切換，可能導(dǎo)致通話掉線和短信下發(fā)失敗。為此，我們經(jīng)過深入研究，對(duì)該問題提出行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案——核心網(wǎng)增強(qiáng)型短信重傳方法。

當(dāng)前MSC/MGW對(duì)短信數(shù)據(jù)重傳的方法是，CP_DATA下發(fā)后，如MSC/MGW 20s內(nèi)沒接收到終端回應(yīng)的CP_ACK，則重傳1次短信數(shù)據(jù)。該機(jī)制是不完善的，因?yàn)槭謾C(jī)終端切換SDCCH信道10s后，由于收不到CP_DATA而斷開鏈路，導(dǎo)致短信最終下發(fā)失敗。但也不能簡(jiǎn)單修改MSC/MGW計(jì)數(shù)器的短信重傳時(shí)間，這樣會(huì)導(dǎo)致其他短信錯(cuò)誤的產(chǎn)生。所以新的重傳方法為：

（1）在MSC或MGW增加一個(gè)SDCCH信道切換檢測(cè)器，并拓展短信計(jì)數(shù)器功能，允許其重傳時(shí)間可調(diào)。

（2）當(dāng)系統(tǒng)向用戶發(fā)送了CP-DATA在等待CPACK時(shí)，如果系統(tǒng)檢測(cè)到該用戶發(fā)生SDCCH信道切換，則強(qiáng)制將MSC/MGW重傳短信數(shù)據(jù)的時(shí)間重置為4s（3～7s可選，4s為最佳值）。

核心網(wǎng)增強(qiáng)型短信重傳方法從原理上徹底解決由于SDCCH信道切換帶來的短信下發(fā)失敗問題，該方案的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，將推動(dòng)該優(yōu)化成果在全國全網(wǎng)的應(yīng)用。

4 結(jié)束語

本文提出的禁止SDCCH信道切換與核心網(wǎng)增強(qiáng)型短信重傳兩種解決方案，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)，有效解決了短信下發(fā)錯(cuò)誤的問題，提升了客戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的感知。

在城市移動(dòng)通信基站密集的今天，小區(qū)切換導(dǎo)致的各類通信問題日益顯現(xiàn)，解決SDCCH信道切換導(dǎo)致的短信錯(cuò)誤問題，對(duì)此有普遍的借鑒意義。