09深圳移动GSM网络优化专题之SDCCH话务拥塞分析

广东移动深圳移动本地网网络规划与优化专案服务项目总结报告第九部分Date Rev File-Checked DatumDokansv/Godk - Doc respons/Approved Kontr-ETC/NO/窦玲，GUC/P/N 程勇2003-9-4 A SZreport09目录：1本地网网络规划和优化专案服务介绍 (3)2SDCCH低话务拥塞的原因和处理 (3)2.1SDCCH低话务拥塞的原因 (3)2.2SDCCH拥塞的处理 (5)2.3解决SDCCH拥塞的方法 (6)3对文化公园M(SJG1443)的SDCCH低话务拥塞情况进行分析 (13)Date Rev File-Checked Datum-Dokansv/Godk - Doc respons/Approved KontrETC/NO/窦玲，GUC/P/N 程勇2003-9-4 A SZreport09 1 本地网网络规划和优化专案服务介绍深圳移动分公司的本地网规划与优化服务SDCCH低话务拥塞的研究的主要工作是:研究SDCCH低话务拥塞情, 并对本次项目中涉及的文化公园M(SJG1443) SDCCH低话务拥塞情况进行分析，检查设备的情况, 找出解决SDCCH低话务拥塞的方法。

结论: 文化公园M(SJG1443) SDCCH低话务拥塞可能是由于有大量用户通过不同位置区(LOCATION AREA) 的基站, 需要同时做LOCATION UPDATING, 导致SDCCH瞬间拥塞. 通过参数的调整, 改善了文化公园M(SJG1443) SDCCH低话务拥塞情况.2 SDCCH低话务拥塞的原因和处理独立专用控制信道SDCCH是一种双向专用信道, 主要是作用在以下方面:1. 手机进行登记(registration), 包括位置更新(location update), 周期性位置更新(periodiclocation update), 手机附着和去附着(IMSI attach/detach).2. 手机进行呼叫建立的过程中, 在立即指配(Immediate Assignment) 时需要分配SDCCH,用于传送建立连接的信令消息, 鉴权消息, 加密消息等.3. 手机在空闲模式下(IDLE MODE)传送短信(SMS)时,也需要使用SDCCH.由于一个基站内的SDCCH资源是有限的, SDCCH信道产生拥塞或者吊死, 都会对话务的处理有很大的影响, 因此解决SDCCH拥塞的问题是很重要的.2.1 SDCCH低话务拥塞的原因SDCCH的拥塞是指一个基站内的所有SDCCH在同一段时间内都处于忙 (BUSY) 的状态, 从而拒绝新的用户建立新的话务, 即使有空闲的TCH.SDCCH主要在以下情况下产生拥塞:Date Rev File-Checked Datum-Dokansv/Godk - Doc respons/Approved KontrETC/NO/窦玲，GUC/P/N 程勇2003-9-4 A SZreport09A. SDCCH信道由于软件原因吊死(hanging), 长时间处于忙(BUSY)的状态.B. SDCCH信道的高使用率, 主要由于话务过于集中或者某些特殊的话务行为,如比赛或演唱会等.当很多用户同时建立话务或者做位置更新 (LocationUpdate /IMSI Attach) 时, 由于SDCCH信道数的不足而产生拒绝ImmediateAssignment时, 手机会不断重试, 这也会加剧SDCCH的拥塞.C. SDCCH占用时间 (mean hold time) 的增加.a. 由于手机接入系统时的信号太弱,手机可能会与系统失去联系, 一直到计时器RLINKT或T3101超时, 此时会一直占用着SDCCH.b. TCH/TRA/RALT/TRH设备的拥塞, 在拒绝立即指配前, 会增加一定的CP处理能力和一点SDCCH的占用时间.c. 到MSC的C7信令(SCCP)出现问题, 会导致建立SCCP连接的超时, 有可能会导致SDCCH的占用时间超过2分钟.d. SDCCH的切换会导致占用时间的增长, 特别是在发短信息 (SMS) 的时候可能有可能会导致SDCCH的占用时间超过20秒.e. 空中接口中的拥塞会导致与手机通信的延时, 有可能会导致SDCCH的占用时间超过2秒.f. A-BIS接口 (LAPD link) 的拥塞会导致基站与手机之间通信的延时, 在激活TCH信道的时候可能会超时, 有可能会导致SDCCH的占用时间超过5秒.g. MSC负载过高, 也有可能会导致SDCCH的占用时间增长.如何判断SDCCH信道是处于吊死还是真正的拥塞呢?Date Rev File-Checked DatumDokansv/Godk - Doc respons/Approved Kontr-ETC/NO/窦玲，GUC/P/N 程勇2003-9-4 A SZreport09 当发生SDCCH全忙时,可以通过以下办法去进行判断:1. OPEN A LOG FILE TO LOG ALL ACTIVITIES.2. Make sure the Forlopp is activated. <<< SYFSP; >>>3. Order a RAPTI for the hanging SDCCH.4. RAPTI:LCH=SDCCH-xxxx;5. Wait three minutes and order a new RAPTI.如果你看到这个SDCCH信道所连的链路在不同的PRINTOUT中是改变的, 那就说明此SDCCH信道并没有吊死, 而只是处于拥塞的状态.2.2 SDCCH拥塞的处理.当仅发生SDCCH拥塞的时候,我们可以通过以下方法去分析问题:1. 判断是否存在传输或者硬件故障. 如果TRX等硬件出现故障或者不稳定的情况,就会导致立即指配(Immediate Assignment)时BSC无法将该信道的资源激活.我们需要通过以下指令去检查基站和对应RHDEV设备的状态:RLDEP:CELL=cell;RLCFP:CELL=cell;RLCRP:CELL=cell;RXTCP:CELL=cell,MOTY=RXOTG/RXETG;RXCDP:MO=RXOTG/RXETG;RXMSP:MO=RXOTRX/RXETRX;RXMSP:MO=RXOTX/RXETX;RXMSP:MO=RXORX/RXERX;RXMSP:MO=RXOTS/RXETS;RXELP:MO=RXOTG/RXETG;RXMLP:MO=RXOTG/RXETG;Date Rev File-Checked DatumDokansv/Godk - Doc respons/Approved Kontr-ETC/NO/窦玲，GUC/P/N 程勇2003-9-4 A SZreport09 RXMOP: all related MO's;RXMFP: all related MO's;RXMDP:MO=RXOTRX/RXETRX;RADRP: all related RHDEV's;RADEP: all related RHDEV's;RXAPP:MO=RXOTG ! Only RBS2000;ALLIP;从以上数据, 判断是否存在硬件问题或者参数配置的问题.2. 检查SDCCH的配置和基站的参数数据,分析是否SDCCH信道的配置过少, C1和C2算法的相关参数设置是否不当等.3. 从统计STS分析是否由于话务过于集中导致的. 可通过修改C2值, 修改小区优先级,或调整覆盖等方式改善.4. 观察该小区是否处于位置区边界. 如果这个小区处于位置区(location area)边界时, 可能由于它的边界穿过了高话务地带, 从而导致了频繁的位置更新程序而使SDCCH信道产生拥塞.当发生这种情况时, 我们可以通过统计数据观察该小区的越区切换情况, 判断它向哪些不同LAC的小区切换比较频繁, 从而考虑是否把该小区割接到其它的位置区的BSC去. 还可以考虑调整C1, C2算法的相关参数, 小区重选滞后和切换容限等参数.5. 相邻小区的故障.当相邻小区出现故障时, 会导致服务小区吸收了一部分额外的话务量而出现拥塞.2.3 解决SDCCH拥塞的方法Date Rev File-Checked DatumDokansv/Godk - Doc respons/Approved Kontr-ETC/NO/窦玲，GUC/P/N 程勇2003-9-4 A SZreport091. 重新配置信道类型. 我们可以根据TCH信道话务量情况, 重新配置TDMA, 特别可以把BCCHTYPE=COMB的配置改为BCCHTYPE = NCOMB, 不再使用combined BCCH and SDCCH/4的配置, 而使用SDCCH/8的配置. 这样一方面可以增加SDCCH的数量, 另一方面也可以增加基站寻呼 (PAGING) 的能力.RLDEC: CELL=****, BCCHTYPE=NOCOMB;BCCHTYPE=bcchtype Type of BCCHCOMB: Indicates that the cell has a combined BCCH and SDCCH/4. This parameter appliesonly to internal cellsCOMBC: Indicates that the cell has a combined BCCH and SDCCH/4 with a Cell BroadcastChannel (CBCH) subchannel. This parameter applies only to internal cells.NCOMB: Indicates that the cell does not have any type of combined BCCH and SDCCH/4. This parameter applies only to internal cells.RLCCC: CELL=****, SDCCH=**;SDCCH=sdcch, Required number of SDCCH/8Required number of SDCCH/8Numeral 0 - 16Numeral 0 - 7 (when parameter CCHPOS is set to BCCH)Numeral 0 - 3 (when parameter CCHPOS is set to BCCH and the cell is extended range cell)2. 调整影响小区重选的C2值的相关参数.当手机开机后, 手机会尝试选择一个合适的小区, 并从中提取控制信道的参数和其它系统参数和消息. 合适的小区是指: 该小区是否属于所选择的网络; 小区是否被禁止接入; 小区的优先级, 手机的接入等级是否被该小区禁止以及无线信道的质量是否能满足通信的需要. 其中最重要的因素是路径损耗准则C1. 小区的C1必须大于0, 手机才有可能选择它. 手机会选择优先级最高, C1值最大的小区作为驻留小区.Date Rev FileDokansv/Godk - Doc respons/Approved Kontr-Checked Datum-ETC/NO/窦玲，GUC/P/N 程勇2003-9-4 A SZreport09 C1 = A - B if B > 0 orC1 = A - 0 if B < 0 whereA = RXLEV-ACCMINB = CCHPWR - PRXLEV-------- received signal strength level in the MS from BTS (down-link)ACCMIN------ minimum received signal strength level in the MS required for system access (downlink)CCHPWR----- maximum signal strength (MS TXPWR) level the MS may use when accessing the system (up-link)P---------------- maximum RF output power of the MS (up-link)当手机选择某小区为当前服务小区后, 在各种条件变化不大的情况下, 手机将驻留在所选的小区里, 并继续测量由服务小区的BCCH系统消息所指示的邻小区频点配置表中的所有BCCH载波. 当满足一定的条件时手机将从当前停留的小区转移到另一个小区, 这称为小区重选.在以下的情况下, 将触发小区重选:• 手机计算某小区 (与当前小区属同一个位置区) 的C2值超过手机当前服务小区的C2值连续5秒,量这表明一个信号更好的小区出现了.• 手机计算某小区 (与当前小区不属同一个位置区) 的C2值超过手机当前服务小区的C2值与小区重选滞后值 (CRH)之和连续5秒. 但若此前15秒内有小区重选则不发生小区重选.• 当前服务小区被禁止.• 手机检测出下行链路故障.• 服务小区的C1值连续5秒小于0, 表明此小区的路径损耗太大, 需要转移到另一个小区.• 手机作随机接入时, 在最大重传 (MAXRET) 后接入尝试仍不成功的情况下.Date Rev File-Checked DatumDokansv/Godk - Doc respons/Approved Kontr-ETC/NO/窦玲，GUC/P/N 程勇2003-9-4 A SZreport09 其中有一个重要的因素是无线信号的强度, 当邻区的信号强度超过本小区时会引起小区重选. 小区重选时采用的信道质量算法为C2.C2 = C1 + CELL_RESELECT_OFFSET −TEMPORARY _OFFSET * H (PENALTY_TIME − T)for PENALTY TIME ≠11111不得 (PT/= 31)C2 = C1 − CELL_RESELECT_OFFSETfor PENALTY TIME = 11111 (PT = 31)Where H(x) = 0 for x < 0= 1 for x >= 0T-------计时器, 初始值为0, 当某小区被手机记录在信号电平最大的六个小区表中时, 则对应该小区的计时器T开始计数, 单位是一个TDMA帧 (4.62ms), 当该小区从手机信号电平最大的六个邻小区表中去除时, 则对应该小区的计时器T被复位.TO----- TEMPORARY OFFSET, 从计时器T开始计时到计时器T的值达到PENALTYTIME规定的时间, 给C2一个负的修正.PT----- PENALTY TIME, 是TEMPORARY OFFSET作用于C2的时间. 但PENALTYTIME的值为全1时, 用于改变CRO对C2作用的指示.CRO--- CELL RESELECT OFFSET, 用于人为地修正小区重选参数C2.RLSBC: CELL=****, CRO=**, PT=**;以上参数的设置方法如下:• 当话务量很大或由于某种原因导致小区中的通信质量较低时, 一般希望手机尽可能不要工作与该小区. 此时可以设置PT为31, 从而使C2 = C1 – CRO, 即该小区的C2值被人为地降低, 手机重选到该小区的难度增大.Date Rev File-Checked DatumDokansv/Godk - Doc respons/Approved Kontr-ETC/NO/窦玲，GUC/P/N 程勇2003-9-4 A SZreport09 • 对于话务量很小, 设备利用率较低的小区, 一般鼓励手机尽可能工作在该小区. 此时可以设置CRO在0~20DB之间, 建仪设置为CRO=0 PT=0或 CRO=1 PT=1.• 对于话务量一般的小区, 建仪设置为CRO=0 PT=31从而使C2=C1, 即不对小区施加人为影响.注意: 因为过大的CRO会使网络发生一些不稳定的现象, 一般不建议把CRO设得大于30DB. 而且C2与邻区有密切关系, 调整C2时要留意相邻小区的关系.3. 提高小区重选滞后值 (CRH) .手机进行小区重选时, 若愿小区和目标小区属于不同的位置区, 则手机在小区重选后会做一次LOCATON UPDATING. 由于无线信道的衰落特性, 通常在相邻小区的交界测量得到的C2值会有较大的波动, 从而使手机频繁地进行小区重选, 尽管小区重选的时间间隔为15秒, 但对于LOCATON UPDATING来说还是太短, 它会令网络的信令流量增大, 浪费无线资源, 从而导致接通率降低. 因此系统内设立了一个小区重选滞后参数, 当邻小区(与当前小区不属同一个位置区) 的信号电平超过手机当前服务小区的信号电平与小区重选滞后值才启动小区重选. 如果CRH设得太低, 在做LOCATON UPDATING时,信号的波动会导致乒乓效应的产生; 如果设值太高, 则会使手机在进入一个新的位置区时, 长时间选择一个信号较差的小区.调整小区重选滞后值 (CRH)的原则是:当小区的话务量很大, 经常出现信令拥塞, 建议把该地区属于不同LAC的相邻小区的重选滞后值增大.若属于不同LAC的相邻小区重叠覆盖的范围较大时, 建议增大相邻小区的重选滞后值.Dokansv/Godk - Doc respons/Approved Kontr-Date Rev File-Checked DatumETC/NO/窦玲，GUC/P/N 程勇2003-9-4 A SZreport09 当SDCCH的拥塞属于LAC边界问题时, 如果拥塞不是很严重时, 我们可以通过提高小区重选滞后值的办法, 以尽量减轻MS的乒乓效应.可用以下指令修改:RLSSC: CELL=****, CRH=**;CRH=crh, Cell reselect hysteresisThis parameter defines the Received Signal Level (RXLEV) hysteresis in dB for required cell re-selection over location area border.Numeral 0 ~ 14 in steps of 2Figure 1 CELL RESELECTION HYSTERESIS4. 调整最大重发次数MAXRET. MAXRET是告诉手机在接入不成功的情况下可以最多做多少次random access.在确认无线条件较好的前提下, 可尽量降低该值以减少对系统资源的浪费几率. 而在小区负荷正常的情况下, 应尽量增大该值.Date Rev FileDokansv/Godk - Doc respons/Approved Kontr-Checked Datum-ETC/NO/窦玲，GUC/P/N 程勇2003-9-4 A SZreport09 RLSBC:CELL=cell,MAXRET=maxret;MAXRET=maxret Maximum retransmissionsThis parameter defines maximum number of retransmissions an MS may do when accessing the system.Numeral 1, 2, 4, or 75. 恰当提高参数T3212的值 (BSC) 和BTDM / GTDM的值 (MSC). T3212是用于周期性位置更新的限时, 确通过提高该值可以减轻周期性位置更新对SDCCH信道所带来的负荷. 但要注意在修改T3212时, 应注意它要小于MSC内的BTDM +GTDM, 否则手机在一段时间内未与网络有任何方式的联系时, 就会被网络认为是处于关机状态.In BSC:RLSBC:CELL=cell,T3212=x;T3212=t3212 T3212 time-out valueThis parameter defines the time out value, which controls the location updating procedure.The network is notified when the MS is available.0 Infinite time out1 0.1 hours...255 25.5 hoursIn MSC:MGIDI:BTDM=x,GTDM=y;BTDM=btdm Base time duration in minutesNumeral 6 - 1530 in steps of 6.GTDM=gtdm Guard time duration in minutes.Dokansv/Godk - Doc respons/Approved Kontr-Date Rev File-Checked DatumETC/NO/窦玲，GUC/P/N 程勇2003-9-4 A SZreport09 Numeral 0 - 255 in steps of 1注: BTDM +GTDM>T3212, 一般的取值为: T3212=20, BTDM=120, GTDM=6.6. 关闭SDCCH切换的功能, 这样可以减少SDCCH的占用时间. 但这么做可能会影响到用户收发短信 (SMS) .RLLOC:CELL=cell1,SCHO=OFF; ! INTER CELL HANDOVER !RLLBC:IHOSICH=OFF; ! INTRA CELL HANDOVER !RLLBC:IBHOSICH=OFF; ! INTER BSC HANDOVER !7. 开启Immediate Assignment on TCH的功能也有助于减轻一部分的SDCCH的负荷.RLHPC:CELL=cell,CHAP=chap;8. 根据地形环境进行合适的小区规划, 也可以减少一部分的SDCCH拥塞情况.3 对文化公园M(SJG1443)的SDCCH低话务拥塞情况进行分析根据以上的方法对文化公园M(SJG1443)进行分析.从统计我们可以看到文化公园M(SJG1443) 的SDCCH低话务拥塞情况主要发生在早上 8:00到晚上23:00.Date Rev FileDokansv/Godk - Doc respons/Approved Kontr-Checked Datum-ETC/NO/窦玲，GUC/P/N 程勇2003-9-4 A SZreport09CELL DATE PERIOD CCALLSCCONG CTCONG CTRALAC CNDROPTFNDROPTFMSEST TFCALLSTFTRALAC SJG14430308242200-23004610426235969159239502801 SJG14430308242300-000026953743774426056192660 SJG14430308250000-01001598002285323333391435 SJG14430308250100-0200179300309222154155624 SJG14430308250200-03001569002601009393310 SJG14430308250300-04001098001688115959265 SJG14430308250400-050059400748304343153 SJG14430308250500-06007830083620232454 SJG14430308250600-070023336062879008787304 SJG14430308250700-08003879815489950174176602 SJG14430308250800-09005190226136251124995031374 SJG14430308250900-100055814261968121217958051843 SJG14430308251000-1100410012075298298509292472 SJG14430308251100-1200444219285651999089422510 SJG14430308251200-13004494239175970388038312217 SJG14430308251300-1400445716395863835735891574 SJG14430308251400-1500431861457661158839222677 SJG14430308251500-1600444616085765338478622690 SJG14430308251600-170057704202774128695311182720 SJG14430308251700-18005140353156700138114613863503 SJG14430308251800-19004671202961443296410232698 SJG14430308251900-20004183198185554599149372845 SJG14430308252000-2100385815395248629049163714 SJG14430308252100-220039639465623579079363309Figure 2 文化公园M(SJG1443)的0824-0825的统计我们检查了基站的硬件和BSC的设备情况, 基本没有发现有导致SDCCH拥塞的故障.因此我们分析了该基站的地理情况.Date Rev File-Checked DatumDokansv/Godk - Doc respons/Approved Kontr-ETC/NO/窦玲，GUC/P/N 程勇2003-9-4 A SZreport09Figure 3文化公园M(SJG1443)的地理位置文化公园M(SJG1443)属于深圳J1BSC的边界, 与深圳G2BSC和深圳H2BSC相邻, 并且广深铁路横贯它的覆盖区域. 由于火车会在瞬间带来大量乘客, 穿越不同的位置区(深圳J1BSC和深圳H2BSC之间) , 这些乘客会同时做LOCATION UPDATING, 会引起SDCCH 在某一段时间内拥塞, 但此时小区内的话务并不一定很高. 这从统计上可看到产生拥塞的时间主要集中在有火车行驶的时间. 属于很典型的由于不同位置区基站导致的SDCCH拥塞.Dokansv/Godk - Doc respons/Approved Kontr-Date Rev File-Checked DatumETC/NO/窦玲，GUC/P/N 程勇2003-9-4 A SZreport09 从文化公园M(SJG1443)的邻区切换统计可以看出, 切换主要集中在深圳H2的两个基站洪湖西M1 (SHG2032)和水产D1 (SHD2012)上. 但两个基站洪湖西M1 (SHG2032)和水产D1 (SHD2012)都没有出现SDCCH拥塞的情况. 因此通过提高文化公园M(SJG1443)的CRO 值, 可减少用户在本小区内进行小区重选的数量.RLSBC: CELL=SJG1443, CRO=4, PT=31;我们于0827的14:00进行参数修改, 0828的12:00恢复原来的参数. 可以看到文化公园M(SJG1443)的SDCCH拥塞情况得到很大的改善. 并且此基站的话务并没有显著的减少, 其他的话务统计数据也没有转坏. 因此也可证实原来的SDCCH拥塞主要是由于LOCATION UPDATING作成的.除了洪湖西M1 (SHG2032)的SDCCH拥塞略有增加, 文化公园M的其他邻区基站的话务指标并没有很大的变化.Figure 4 文化公园M(SJG1443)修改完参数后的0827-0828的统计Dokansv/Godk - Doc respons/Approved Kontr-Date Rev File-Checked DatumETC/NO/窦玲，GUC/P/N 程勇2003-9-4 A SZreport09所以文化公园M(SJG1443) SDCCH低话务拥塞可能是由于有大量用户通过不同位置区的基站,需要同时做LOCATION UPDATING, 导致SDCCH拥塞.通过参数的调整, 改善了文化公园M(SJG1443) SDCCH低话务拥塞情况.。