NOKIA網(wǎng)絡(luò)尋呼原理(Paging)及參數(shù)分析

NOKIA系統(tǒng)GSM網(wǎng)絡(luò)尋呼原理及參數(shù)分析摘要尋呼成功率是衡量網(wǎng)絡(luò)性能的一個(gè)重要指標(biāo)，同時(shí)對于所有手機(jī)用戶是否能夠成功作被叫來說十分重要。尋呼成功率則取決于以下因素：LAC、REPAGING、尋呼組設(shè)置和無線環(huán)境。關(guān)鍵詞：PAGING、尋呼參數(shù)、REPAGING一、尋呼原理當(dāng)一個(gè)手機(jī)被尋呼時(shí)，MSC就會(huì)通過BSC向?qū)?yīng)LAC范圍內(nèi)的所有基站發(fā)出尋呼請求（一個(gè)LAC可能涵蓋數(shù)十個(gè)甚至數(shù)百個(gè)小區(qū)，也可能包括在多個(gè)BSC中，所以發(fā)至BSC的尋呼信息數(shù)量可能會(huì)很驚人）。而且如果尋呼不到用戶，BSC會(huì)根據(jù)設(shè)置選擇是否進(jìn)行REPAGING（AT）及REPAGING的間隔時(shí)間（INT）。由于BTS必須通過有限的PCH信道向移動(dòng)臺(tái)MS發(fā)送尋呼請求PAGING_COMMAND，移動(dòng)臺(tái)MS根據(jù)參數(shù)AG（預(yù)留AGCH塊）和MFR（CCCH復(fù)幀的周期）計(jì)算出應(yīng)該監(jiān)聽的尋呼周期，周期性地監(jiān)聽所屬的尋呼組。移動(dòng)臺(tái)MS監(jiān)測到基站發(fā)送的尋呼請求，做出響應(yīng)PAGING_RESPONSE。二、尋呼參數(shù)1、LAC由于GSM系統(tǒng)的尋呼是基于LAC，因此LAC的規(guī)劃就非常重要。LAC主要有以下兩項(xiàng)功能：在此區(qū)域內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)發(fā)起對某個(gè)手機(jī)的呼叫，此區(qū)域內(nèi)所有的基站都會(huì)進(jìn)行尋呼。因此假如一個(gè)LAC涵蓋的基站數(shù)過多，用戶數(shù)過多，大量的尋呼將導(dǎo)致BTS尋呼負(fù)荷過載。手機(jī)進(jìn)入一個(gè)新的LAC服務(wù)范圍內(nèi)，必須發(fā)起位置更新請求（locationupdate），更新HLR及VLR內(nèi)的位置記錄。因此網(wǎng)絡(luò)的LAC數(shù)過多，會(huì)造成手機(jī)頻繁的位置更新，浪費(fèi)相應(yīng)的信令資源。2、REPAGING和REPAGING時(shí)間間隔第一次尋呼沒有響應(yīng)后，MSC根據(jù)參數(shù)AT和INT進(jìn)行REPAGING。ATREPAGINGATTEMPTS定義了REPAGING的次數(shù)，取值范圍0－5。0表示不進(jìn)行REPAGING。INTREPAGINGINTERVALS定義了REPAGING的時(shí)間間隔，取值0－500。INT的值對應(yīng)的單位是10ms。亳州聯(lián)通根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況對INT進(jìn)行了修改，由3S改為4.5S。為了測試尋呼情況，我們對AT進(jìn)行了如下設(shè)置，對REPGAING進(jìn)行了跟蹤1）AT=02）AT=13）AT=24）AT=3統(tǒng)計(jì)尋呼時(shí)間：REPAGING的時(shí)間＝PAGINGTIME+INT，除去INT設(shè)定的4.5S，尋呼過程一般只有0.5S。下面是亳州聯(lián)通在3月22日修改尋呼參數(shù)AT和INT前后的尋呼成功率指標(biāo)情況：AT=2－>3INT=300*10ms－>500*10ms尋呼成功率從平均88.58％增加到92.27％，增長了4.16％。REPAGING的次數(shù)AT增加了，尋呼等待時(shí)間的會(huì)增加，尋呼成功率也隨著增加，但是用戶在遲遲等不到回音的情況下，也會(huì)主動(dòng)掛機(jī)，這樣會(huì)影響系統(tǒng)接通率等指標(biāo)。3、尋呼組尋呼組的定義：根據(jù)GSM的規(guī)范，CombinedBCCH/SDCCH小區(qū)，每個(gè)復(fù)幀可提供3個(gè)獨(dú)立的CCCH用作AGCH和PCH。Non-CombinedBCCH/SDCCH小區(qū),每個(gè)復(fù)幀傳送9個(gè)獨(dú)立的CCCH用作AGCH和PCH。這些獨(dú)立的CCCH我們稱作尋呼組。尋呼組可作為尋呼信道(PCH)用來廣播尋呼請求，同時(shí)也可作為接入允許信道(AGCH)用來回應(yīng)手機(jī)的接入請求(即分配SDCCH)。移動(dòng)臺(tái)MS根據(jù)參數(shù)AG（預(yù)留AGCH塊）和MFR（CCCH復(fù)幀的周期）計(jì)算出應(yīng)該監(jiān)聽的尋呼周期，周期性地監(jiān)聽所屬的尋呼組。于是當(dāng)移動(dòng)臺(tái)MS作被叫時(shí)，會(huì)監(jiān)聽到基站發(fā)送的尋呼請求，并做出回應(yīng)。通過調(diào)節(jié)參數(shù)MFR可以控制尋呼的容量以及移動(dòng)臺(tái)監(jiān)聽尋呼信道的周期。尋呼組設(shè)置較多意味著手機(jī)在監(jiān)測到正確的尋呼組之前需要等較長時(shí)間，這樣會(huì)增加尋呼的時(shí)間。尋呼組設(shè)置較少會(huì)由于手機(jī)較為頻繁地接聽尋呼組而縮短呼叫建立時(shí)長，缺點(diǎn)是手機(jī)會(huì)很費(fèi)電。2）尋呼組設(shè)置我們可以設(shè)置每個(gè)小區(qū)的尋呼組的數(shù)目，兩個(gè)參數(shù)決定了一個(gè)小區(qū)尋呼組的數(shù)量，這兩個(gè)參數(shù)是AG和MFR。AG（NumberOfBlocksForAccessGrant）取值(0..7)這個(gè)參數(shù)定義了每個(gè)復(fù)幀內(nèi)AGCH專用的尋呼組數(shù)量。CombinedBCCH/SDCCH小區(qū)–AG=0...2，而Non-CombinedBCCH/SDCCH小區(qū)–AG=0...7。它可以設(shè)成AG=0(即沒有專用的AGCH，所有的尋呼組由PCH和AGCH共享。)或AG>=1(即保留尋呼組作為AGCH專用信道)。用于AGCH的尋呼組數(shù)量取決于小區(qū)話務(wù)量。沒有保留專用信道用作AGCH的情況下，AGCH的優(yōu)先級(jí)高于PCH，因此盡管有需求，也可以將AG設(shè)為0。MFR（NumberOfMultiframesBetweenPaging）取值(2..9),這個(gè)參數(shù)定義了BTS的尋呼周期,即同一尋呼組傳送尋呼請求的時(shí)間間隔。例如：MFR=9的意思是每一尋呼組，以每9個(gè)復(fù)幀的周期重復(fù)一次。也就是說屬于某一特定尋呼組的手機(jī)，必須每9個(gè)復(fù)幀監(jiān)聽一次，也就是說監(jiān)聽間隔時(shí)間大約是2.1秒(9*235.4ms)。AG，MFR以及尋呼組的數(shù)量三者之間的關(guān)系如下：以亳州聯(lián)通GSM網(wǎng)絡(luò)為例計(jì)算小區(qū)尋呼組的數(shù)量1)CombinedBCCH/SDCCH小區(qū)：AG=1MFR=6尋呼組數(shù)量=(3-AG)*MFR=12個(gè)尋呼組2)Non-combinedBCCH/SDCCH小區(qū)：AG=3MFR=6尋呼組數(shù)量=(9-AG)*MFR=36個(gè)尋呼組三、BTS尋呼容量的計(jì)算考慮到SDCCH擁塞，一些小區(qū)配置combinedBCCH/SDCCH，但將BCCH/SDCCH改為combined后會(huì)減少每復(fù)幀周期的尋呼組的數(shù)量。如上計(jì)算，若使用non-combined，尋呼組的數(shù)量為36，而用combined時(shí)只有12個(gè)尋呼組。以下主要針對combined配置進(jìn)行深入分析。BTS通過尋呼組廣播尋呼請求。下面是一個(gè)尋呼請求可能的配置：·4TMSIs·2IMSIsNOKIA系統(tǒng)采用TMSI進(jìn)行尋呼，每復(fù)幀尋呼組可以傳送4個(gè)TMSIpages。CombinedBCCH：每個(gè)復(fù)幀有3個(gè)尋呼組(235ms),若AG=1，每秒尋呼組的數(shù)量為：(1個(gè)AGCH->2個(gè)PCH)=2個(gè)PCH/0.235(每復(fù)幀)=8.5個(gè)尋呼組/秒[1]上面計(jì)算了實(shí)際現(xiàn)網(wǎng)中AG=1時(shí)尋呼的容量。由于在NOKIA系統(tǒng)中，AGCH的優(yōu)先級(jí)高于PCH，因此，我們可以在AG請求較少的情況下，將AG從1設(shè)為0，這樣可以直接增加尋呼的容量，改善尋呼成功率。以下將計(jì)算AG的實(shí)際需求及將AG由1設(shè)為0之后尋呼容量的增長。亳州聯(lián)通GSM網(wǎng)絡(luò)在6月13日最忙時(shí)，接入請求最多的CELL是18062，SDCCH_attempt為1900次。則每秒占用AG的次數(shù)＝1900/3600＝0.53(AGCH/S)則每復(fù)幀占用AG的次數(shù)＝0.53(AGCH/S)*0.23S(每復(fù)幀)=0.12

這個(gè)計(jì)算結(jié)果說明AGCH的需求不足一個(gè)尋呼組，所以不需設(shè)置專用的AGCH，即可將AG設(shè)為0。因此，對于CombinedBCCH/SDCCH小區(qū)，若AG=0，則每秒的尋呼數(shù)為：每秒尋呼組的數(shù)量：(0尋呼組用于AGCH，即3尋呼組用于PCH)

=3個(gè)PCH/0.235(每復(fù)幀)

=12.76

考慮實(shí)際情況，除去AGCH后，每秒實(shí)際剩下用于PCH的尋呼組數(shù)量=12.76-0.53=12.23(尋呼組/秒)[2]如果將AG從1改為0，BTS尋呼容量增長＝[2]/[1]=12.