GMR-1網(wǎng)絡(luò)中專用控制信道擁塞問題優(yōu)化方法

孟繁倫 王剛 駱驍 郭新哲

摘要：隨著GMR-1網(wǎng)絡(luò)建設(shè)完成，用戶數(shù)量不斷增多，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化成為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)工作非常重要的組成部分，目的在于提高網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量、改善服務(wù)形象、提高用戶的滿意度，在關(guān)鍵時(shí)刻發(fā)揮關(guān)鍵作用。因此，如何解決無線網(wǎng)絡(luò)的話務(wù)擁塞、優(yōu)化用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的滿意度和信任度成為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作非常重要的環(huán)節(jié)。針對(duì)GMR-1網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的專用控制信道擁塞問題，分析其產(chǎn)生原因，提出相應(yīng)的解決方案。

關(guān)鍵詞：GMR-1；網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化；專用控制信道擁塞

中圖分類號(hào)：TN927文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1008-1739（2019）15-59-3

0引言

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在完成GMR-1網(wǎng)絡(luò)的理論規(guī)劃和實(shí)際建網(wǎng)后，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化成為提升網(wǎng)絡(luò)性能的重要手段。在衛(wèi)星移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過程中，專用控制信道作為終端接入過程中最先使用的信道，若出現(xiàn)資源擁塞將直接導(dǎo)致終端接入失敗。因此，擁塞問題是一個(gè)現(xiàn)網(wǎng)存在的、需要重點(diǎn)解決的問題，而專用控制信道擁塞與業(yè)務(wù)信道擁塞相比，前者更是重中之重，如何解決專用控制信道擁塞問題對(duì)提高呼叫建立成功率、提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量起著關(guān)鍵作用。

1 GMR-1網(wǎng)絡(luò)專用控制信道擁塞問題及優(yōu)化

1.1專用控制信道擁塞

GMR-1網(wǎng)絡(luò)中的擁塞分為專用控制信道擁塞和業(yè)務(wù)信道擁塞2種。專用控制信道擁塞，是指在立即指配時(shí)網(wǎng)絡(luò)無信令信道可用；業(yè)務(wù)信道擁塞則是在話音信道指配時(shí)網(wǎng)絡(luò)無業(yè)務(wù)信道可用。專用控制信道擁塞產(chǎn)生的后果遠(yuǎn)比業(yè)務(wù)信道擁塞嚴(yán)重，如果波束所有的專用控制信道均被占用，接下來申請(qǐng)的呼叫則不會(huì)分配到專用控制信道，更不可能分配到業(yè)務(wù)信道，體現(xiàn)在用戶身上的情況則是信號(hào)很強(qiáng)但無法接入網(wǎng)絡(luò)，或網(wǎng)絡(luò)繁忙，呼叫建立成功率很低，因而直接影響到網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量以及用戶的滿意度。

GTS對(duì)移動(dòng)臺(tái)的信道申請(qǐng)正確解碼后，它將把信道請(qǐng)求的報(bào)文通過Iub接口發(fā)送給GSC，GSC收到消息后，根據(jù)對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)中無線資源的判斷，為該次請(qǐng)求選擇一條相對(duì)應(yīng)的空閑信道供MES使用。但所分配的信道及相關(guān)的地面資源（傳輸電路）是否可用，還需GTS作應(yīng)答證實(shí)，這個(gè)程序的完成需GSC向GTS發(fā)一條信道建立的報(bào)文，GTS在準(zhǔn)備好相應(yīng)的資源后，將返回一條信道激活證實(shí)的報(bào)文來答復(fù)GSC。GSC收到此消息后發(fā)現(xiàn)有信道可用，將在MES接收信道請(qǐng)求的同一CCCH時(shí)隙以無證實(shí)方式發(fā)送一條立即指配的消息向移動(dòng)用戶分配專用控制信道；若GSC發(fā)現(xiàn)無信道可用時(shí)，網(wǎng)絡(luò)就通過CCCH信道以無證實(shí)方式向MES發(fā)送立即指配拒絕消息。

GSC根據(jù)信道無法激活的指示每發(fā)送一次立即指配拒絕，專用控制信道分配失敗的計(jì)數(shù)器便累加一次。在MES接收到立即指配拒絕后，對(duì)應(yīng)其最后的3次信道請(qǐng)求之一，MES啟動(dòng)T3122為指定值，并返回CCCH空閑模式。MES直到T3122逾時(shí)后才允許新的接入。

1.2專用控制信道擁塞產(chǎn)生的原因

專用控制信道用在分配業(yè)務(wù)信道之前呼叫建立過程中傳送系統(tǒng)信令，例如登記和鑒權(quán)、呼叫建立及位置更新等，空閑狀態(tài)下的短消息、USSD等業(yè)務(wù)也在專用控制信道上傳送。

在專用控制信道上傳送的信令消息和事件如下：①位置更新；②IMSI附著與分離；③周期性位置更新；④呼叫建立；⑤點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短消息；⑥USSD業(yè)務(wù)。

專用控制信道擁塞的原因大體歸納為以下幾種。

①短消息類業(yè)務(wù)過載：在短時(shí)間內(nèi)過多發(fā)送短消息及USSD業(yè)務(wù)引起專用控制信道擁塞。由于業(yè)務(wù)使用過多依賴于USSD或短消息進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，導(dǎo)致部分某波束的專用控制信道擁塞，全網(wǎng)的無線系統(tǒng)接通率較低。從系統(tǒng)上看1 h有上千次的接入請(qǐng)求。

②處于位置區(qū)邊界：小區(qū)處于位置區(qū)邊界時(shí)，頻繁的位置更新程序使信令信道產(chǎn)生了擁塞。當(dāng)發(fā)生這類情況時(shí)，首先觀察該小區(qū)的越區(qū)切換情況，判斷它向哪些不同的核心網(wǎng)、GSC切換比較頻繁；然后判斷是否劃錯(cuò)歸屬，將此小區(qū)割接到更合適的位置區(qū)域上去。

③參數(shù)設(shè)置不當(dāng)：信令信道配置過少，MES申請(qǐng)不到可用的專用控制信道；參數(shù)T3101，T3115，T3212等設(shè)置不當(dāng)；MaxRetrans設(shè)置不當(dāng)?shù)取?/p>

④話務(wù)過于集中：如果小區(qū)話務(wù)量很大，不可避免地出現(xiàn)了專用控制信道擁塞現(xiàn)象。這種情況下，首先觀察此小區(qū)的相鄰小區(qū)是否出現(xiàn)了故障，因?yàn)槿绻湎噜徯^(qū)故障會(huì)導(dǎo)致本服務(wù)小區(qū)吸收了額外的話務(wù)而出現(xiàn)專用控制信道擁塞。

⑤非法用戶頻繁登記：如被限制了漫游的用戶處于限制區(qū)時(shí)，并且保持開機(jī)狀態(tài)，則會(huì)不停地試圖在網(wǎng)絡(luò)中登記，但是通不過鑒權(quán)，大大增加了信令的負(fù)荷。

1.3專用控制信道擁塞的優(yōu)化方法

（1）優(yōu)化資源分配

當(dāng)由于短消息類業(yè)務(wù)使用過于頻繁而導(dǎo)致專用信道過載時(shí)，可在資源規(guī)劃時(shí)考慮服務(wù)對(duì)象的業(yè)務(wù)類型，以業(yè)務(wù)類型為導(dǎo)向規(guī)劃專用控制信道資源，通過GSC專用接口為擁塞波束規(guī)劃專用控制信道資源。

（2）提高小區(qū)重選滯后值及重新配置信道類型

當(dāng)專用控制信道擁塞屬于波束邊界問題時(shí)，如果此時(shí)擁塞不是很嚴(yán)重，可以采用提高小區(qū)重選滯后值的辦法，盡量減輕MES的乒乓切換。若上述方法效果不大，還可以根據(jù)業(yè)務(wù)信道的話務(wù)量情況重新配置信道類型。如將業(yè)務(wù)信道改為專用控制信道，需參考業(yè)務(wù)信道用于信令模式次數(shù)的多少。

（3）調(diào)整最大重發(fā)次數(shù)MAXretran

網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)波束的最大重發(fā)次數(shù)可以設(shè)置，一般來說最大重發(fā)次數(shù)越大，試呼的成功率就越高，接通率也就越高；但同時(shí)RACH信道、CCCH信道和專用控制信道的負(fù)荷也隨之增大。在業(yè)務(wù)量較大的波束，若最大重發(fā)次數(shù)過大容易引起無線信道的過載和擁塞，使無線接通率和無線資源利用率大大降低。相反，若最大重發(fā)次數(shù)過小，會(huì)影響到網(wǎng)絡(luò)的接通率。因此合理設(shè)置最大重發(fā)次數(shù)是充分發(fā)揮無線資源和提高接通率的重要手段。在確認(rèn)無線條件較好的前提下盡量降低該值，以減少對(duì)系統(tǒng)資源的浪費(fèi)幾率，緩解專用控制信道擁塞。

（4）調(diào)整計(jì)時(shí)器

T3115是等待指示計(jì)時(shí)器，MES在收到立即指配拒絕消息后，必須經(jīng)過T3115指示的時(shí)間才能發(fā)起新的呼叫。增大T3115可防止在系統(tǒng)無資源的情況下用戶仍然頻繁發(fā)送信道請(qǐng)求的消息，增大網(wǎng)絡(luò)RACH和CCCH信道的負(fù)荷。一般T3115設(shè)為10 s，專用控制信道的業(yè)務(wù)量很大時(shí)可設(shè)為30 s，當(dāng)信道的業(yè)務(wù)量較輕松時(shí)定時(shí)器盡量設(shè)置小一些。

T3212是用于周期性位置更新的限時(shí)，通過提高該值可以減輕周期性位置更新對(duì)專用控制信道造成的負(fù)擔(dān)，但在修改此值時(shí)應(yīng)注意小于核心網(wǎng)隱含關(guān)機(jī)的時(shí)間。否則，MES若在一段時(shí)間內(nèi)未與網(wǎng)絡(luò)有任何方式的聯(lián)系，就會(huì)被當(dāng)做關(guān)機(jī)來處理。

（5）修改C2值、調(diào)整波束優(yōu)先級(jí)、調(diào)整覆蓋

若話務(wù)過于集中，理論上可以通過降低參數(shù)Cell Reselect Offset的值來降低該波束C2值。通過這種手段，可以減少該波束的話務(wù)量和MES選擇該波束為服務(wù)波束的難度，使呼叫盡量在與之相鄰的小區(qū)上建立起來。除此之外，調(diào)整小區(qū)優(yōu)先級(jí)和調(diào)整覆蓋，可以讓周圍小區(qū)多吸收本小區(qū)話務(wù)，減緩資源緊張的問題。

2結(jié)束語

本文討論了解決GMR-1無線網(wǎng)絡(luò)話務(wù)擁塞的方法，以衛(wèi)星移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，具體實(shí)現(xiàn)了這些方法，并加以檢驗(yàn)，驗(yàn)證了各種方法的可用性、實(shí)效性。針對(duì)不同的話務(wù)模型、地理因素、擁塞原因，提出不同的解決方法，得出如下結(jié)論：資源方面，通過為擁塞波束規(guī)劃更多的專用控制信道資源來緩解擁塞，資源調(diào)整一般用于持續(xù)了一段時(shí)間、無法通過軟件調(diào)整來解決的擁塞，這是比較根本的解決擁塞的方法。但是該方法可能會(huì)導(dǎo)致全系統(tǒng)資源變更，甚至由于客觀原因無法實(shí)現(xiàn)。軟件方面，對(duì)于不太嚴(yán)重的擁塞，或者臨時(shí)的擁塞，通常采用參數(shù)調(diào)整的方法，該衛(wèi)星移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)采用多波束組網(wǎng)方式，參數(shù)調(diào)整解決話務(wù)擁塞問題，可調(diào)整的參數(shù)更多，更加靈活。一般當(dāng)某個(gè)波束話務(wù)量較高時(shí)，可通過多種參數(shù)降低該波束接入優(yōu)先級(jí)，使臨波束多吸收話務(wù)量。

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