李冶文

（中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)有限公司，北京 100032）

1 CS尋呼優(yōu)先發(fā)送功能機(jī)制介紹

GSM協(xié)議定義立即指配消息和尋呼消息共用下行公共控制信道資源，當(dāng)下行公共控制信道擁塞時(shí)，傳統(tǒng)算法一般是先發(fā)送立即指配消息，再發(fā)送尋呼消息，這樣將導(dǎo)致數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)立即指配消息的發(fā)送優(yōu)先級(jí)高于語(yǔ)音業(yè)務(wù)的尋呼消息。

當(dāng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信令較大時(shí)（例如QQ比例大的場(chǎng)景），將產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)立即指配消息，由于在目前網(wǎng)絡(luò)模式下，CS業(yè)務(wù)（話音、短信）與PS業(yè)務(wù)都使用相同的公共控制信道（CCCH）來(lái)發(fā)送尋呼和信道的立即指派消息，在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)非常集中的小區(qū)就出現(xiàn)了造成CCCH信道資源不足的情況，從而引發(fā)話音業(yè)務(wù)尋呼擁塞（將導(dǎo)致話音業(yè)務(wù)尋呼超時(shí)或失?。?/p>

解決這一問(wèn)題的簡(jiǎn)單辦法是增加CCCH信道數(shù)量，而公共控制信道每個(gè)小區(qū)一般固定有9個(gè)，與業(yè)務(wù)信道TCH不同的是不能通過(guò)載波擴(kuò)容來(lái)增加公共控制信道資源，只能通過(guò)新加站點(diǎn)或者小區(qū)分裂來(lái)解決。在用戶密度極高的區(qū)域，還是會(huì)有很多小區(qū)存在一定的尋呼擁塞。

在下行方向，CCCH承載尋呼消息和立即指派(Immediate Assignment)消息，立即指派消息可分為CS立即指派和PS立即指派。通常情況下，立即指派消息優(yōu)先于尋呼消息發(fā)送，而且CS立即指派優(yōu)先于PS立即指派消息。

為了在非常短的時(shí)間內(nèi)解決尋呼擁塞問(wèn)題，根據(jù)CS和PS業(yè)務(wù)需求的特點(diǎn)不同（即CS業(yè)務(wù)對(duì)于擁塞和延遲非常敏感，而PS業(yè)務(wù)的容忍度要好的多），提出了改變使用CCCH信道的優(yōu)先級(jí)的解決方案。即CS尋呼消息在遇到明顯擁塞時(shí)可以?xún)?yōu)先于PS業(yè)務(wù)的立即指派消息發(fā)送，從而解決CS尋呼擁塞的問(wèn)題。

CS域?qū)ず舻幕舅枷胧鞘笴S尋呼優(yōu)先級(jí)高于PS立即指派，即BSC通過(guò)核心網(wǎng)傳遞的業(yè)務(wù)類(lèi)型識(shí)別出即時(shí)通信類(lèi)業(yè)務(wù)，控制其立即指派，使其延遲發(fā)送，優(yōu)先發(fā)送收到的CS 尋呼命令和其它業(yè)務(wù)的尋呼。

引入CS尋呼優(yōu)先功能后，基站在處理下行公共控制信道擁塞情況時(shí)，將采用“語(yǔ)音立即指配>語(yǔ)音尋呼>數(shù)據(jù)立即指配>數(shù)據(jù)尋呼”的優(yōu)先級(jí)策略，優(yōu)先保障語(yǔ)音信令的下發(fā)，提升語(yǔ)音業(yè)務(wù)的尋呼成功率。

CS尋呼優(yōu)先的處理流程如下。

（1）在Abis接口上，所有信令都通過(guò)Lapd傳遞，當(dāng)系統(tǒng)過(guò)載時(shí)，Lapd可能出現(xiàn)擁塞，此時(shí)，下行信令的優(yōu)先級(jí)為：已經(jīng)建立的呼叫的接續(xù)信令>CS尋呼>PS上行立即指配>PS尋呼+PS下行立即指配；

（2）當(dāng)CPU負(fù)荷過(guò)高時(shí)，也會(huì)對(duì)部分業(yè)務(wù)進(jìn)行流控，對(duì)與下行信令的優(yōu)先級(jí)為：已經(jīng)建立的呼叫的接續(xù)信令>CS尋呼>PS上行立即指配>PS尋呼+PS下行立即指配；

（3）在基站進(jìn)行消息發(fā)送時(shí)，如果同時(shí)存在CS和PS尋呼，會(huì)優(yōu)先下發(fā)CS尋呼。

2 CS優(yōu)先尋呼機(jī)制測(cè)試效果分析

下面以實(shí)驗(yàn)所中采用的某城市一臺(tái)BSC為例對(duì)試驗(yàn)前后的情況進(jìn)行對(duì)比來(lái)分析該功能的效果及其影響。我們以修改前兩天（4月11、12日）及修改后兩天（4月13、14日）的晚忙時(shí)統(tǒng)計(jì)作為對(duì)比分析。

2.1 尋呼性能變化情況

圖1是BSC級(jí)的尋呼信道擁塞次數(shù)變化情況。

圖1 BSC尋呼擁塞性能比較

當(dāng)小區(qū)尋呼發(fā)送隊(duì)列已滿，新的尋呼消息被丟棄的數(shù)量即是尋呼信道擁塞統(tǒng)計(jì)數(shù)量。從圖1可以明顯看出，BSC中小區(qū)尋呼序列滿丟棄數(shù)大幅減少，即尋呼擁塞大幅度下降，表示該BSC區(qū)域內(nèi)尋呼性能的明顯提升。

小區(qū)等待時(shí)間長(zhǎng)丟棄數(shù)是指尋呼消息在基站的尋呼發(fā)送隊(duì)列中排隊(duì)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)（例如超過(guò)5s）后被系統(tǒng)丟棄的數(shù)量。從圖1的統(tǒng)計(jì)也看到，尋呼排隊(duì)超時(shí)次數(shù)也是比試驗(yàn)前出現(xiàn)了大幅度下降，這也說(shuō)明CS尋呼優(yōu)先發(fā)送功能發(fā)揮了很大的作用。

由以上統(tǒng)計(jì)可看出，CS域?qū)ず魞?yōu)先功能有效地降低了尋呼擁塞率。在尋呼總次數(shù)相仿的基礎(chǔ)上，BSC的尋呼序列滿丟棄數(shù)大幅減小，尋呼成功率大幅提升。晚9～11點(diǎn)，同時(shí)段尋呼消息丟棄率對(duì)比如圖2所示。

圖2 BSC尋呼丟棄率比較

可見(jiàn)，由于CS域?qū)ず魞?yōu)先功能的支持，尋呼消息丟棄率大幅降低。

2.2 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量與接入情況分析

為了對(duì)比該CS尋呼優(yōu)先發(fā)送功能使用后是否會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)產(chǎn)生明顯影響，我們分析比較了CS尋呼優(yōu)先發(fā)送功能裝載前后的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接入性能、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量等指標(biāo)。

PS業(yè)務(wù)接入成功率維持在很高的水平，試驗(yàn)前后沒(méi)有明顯變化；試驗(yàn)后的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量與試驗(yàn)前相比基本處于同一水平，屬于正常波動(dòng)范圍。

同時(shí)，從終端用戶的反饋看，CS尋呼優(yōu)先發(fā)送功能使用后沒(méi)有收到大量關(guān)于PS業(yè)務(wù)接入性能下降方面的用戶投訴的情況。

另外，CS尋呼優(yōu)先發(fā)送功能對(duì)于PS業(yè)務(wù)的影響程度還取決于CCCH信道擁塞程度、CS尋呼數(shù)量的多少以及PS接入次數(shù)的多少等情況，不能一概而論。

3 總結(jié)

經(jīng)過(guò)功能修改及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)驗(yàn)證，我們看到使用CS尋呼優(yōu)先發(fā)送功能后，該BSC覆蓋范圍內(nèi)的CS尋呼性能得到了很大提高，尋呼丟棄數(shù)較多的問(wèn)題明顯改善，忙時(shí)尋呼擁塞次數(shù)明顯下降。

使用CS尋呼優(yōu)先發(fā)送功能后，由于在CCCH資源明顯不足時(shí)CS尋呼會(huì)優(yōu)先于PS業(yè)務(wù)的立即指派發(fā)送，這可能會(huì)延遲和臨時(shí)限制PS業(yè)務(wù)的接入，從實(shí)測(cè)效果看這一影響是比較小的。

[1] 中國(guó)移動(dòng)河北公司CS尋呼優(yōu)先發(fā)送功能試驗(yàn)[Z]. 2009.

[2] 中國(guó)移動(dòng)江蘇公司CS域?qū)ず魞?yōu)先功能測(cè)試[Z]. 2010.