CCCH信道容量规划与实际应用过载问题的分析

CCCH信道容量规划与实际应用过载问题的分析摘要：本文根据在核心网优化中分析发现出的CCCH信道过载问题，通过与理论上CCCH信道容量的规划对比，分析CCCH信道容量规划应注意的问题及优化中的日常处理方案。关键词：CCCH容量规划问题分析1．概述CCCH信道（无线公共控制信道）的容量是在优化过程中较少精确分析的一部分内容，但却是影响用户感知较大的问题，一般在规划中按照寻呼的理论值来划分LAC和配置公共控制信道来保证容量，但对具体的无线控制信道负荷情况在日常无线优化中缺少统计分析，往往未能及时发现及解决问题，这就影响力网络质量的准确分析和用户感知度的提升。在日常的优化工作中，通过核心网的信令发现寻呼量不高的情况下也发生了CCCH信道过载，以下就此问题进行分析。2．实际网络中CCCH过载的问题在南宁开展的核心网优化中，通过统计分析，LAC18712的寻呼最大次数为38000次，在10：00～18：00的信令统计中，CCCH负荷过载超过150次的小区多达223个，过载次数最高为259次。通过检查，发现这些小区都是混合BCCH，接入保留块设置为0，寻呼复帧数设置为2。另外，在一个小时的核心网信令采集中，发现LAC22815有三个小区的CCCH过载达到700次以上，经过检查所有无线参数配置正常。一般厂家的给出的规划中，允许的最大寻呼次数可达到10万次，为什么在实际网络中寻呼次数未到4万次就有如此大范围的过载，造成这么大的差距呢？3、CCCH容量的计算到底CCCH的在多少容量情况下是不过载的，需要根据实际网络的情况计算出CCCH允许的容量，而CCCH的容量又跟信道结果有密切的关系。3.1CCCH的信道结构无线公共控制信道（CCCH）包含AGCH、PCH、CBCH和RACH，这些信道不是提供给一个MS专用的，而是面向这个小区内所有的移动台的。在下行方向上，由PCH、AGCH和CBCH来广播寻呼请求、专用信道的指配和短消息；在上行方向上有RACH信道来传送专用信道的请求消息。CCCH为51帧的复帧，包含51个时间间隔为235ms的TDMA帧。公共控制信息（CCCH）的信道组合一般有两种方式，一种为单独时隙设置公共控制信道，一种为公共控制信道与专用控制信道（SDCCH）共设在一个时隙。两种不同设置在帧结构里的映射关系如下表：FSBCFSCCFSCCFSCCFSCCN（表一:下行BCCH+CCCH51复帧）FSBCFSCCFSD0D1FSD2D3FSA0A1FSBCFSCCFSD0D1FSD2D3FSA2A3(表二:下行BCCH+CCCH+SDCCH/4，2×51复帧)（注：F:FCCH;S:SCH;B:BCCH,4帧;C:CCCH，4帧；D:SDCCH，4帧；A,SACCH，4帧）从上表可以看出,单独时隙设为公共控制信道的,用于CCCH的块数为12块共36帧,与专用控制信道和设的CCCH块数为3块共12帧。对于不同的时隙设置，由于CCCH块数不一样，最大的寻呼容量也因此不同。3.2CCCH的容量计算由于CCCH信道既有准许接入信道又有寻呼信道，因此网络中必须设定在CCCH信道消息块中有多少是保留给准许接入信道专用的，一般通过接入允许保留块数（BS_AG_BLK_RES）这个参数来设置。优化工程中，在保证AGCH信道不过载的情况下，应尽可能减小接入允许保留块的数量，留给PCH信道足够的容量，保证移动台能尽早地收到消息，以此来缩短移动台响应寻呼的时间，提高系统的服务性能。由于寻呼量是根据LAC来发送的，PCH过载则是CCCH过载的根本原因，采用组合BCCH时的寻呼能力约是非组合BCCH寻呼能力的1/4，为CCCH信道设置允许的容量下限。在本地网络中，接入保留块数=0,共有3个寻呼块（pagingblock）,一个pagingblock由4个连续的TDMA帧组成，每帧可以处理2个IMSI寻呼，或者4个TMSI寻呼，或者1个IMSI寻呼＋2个TMSI寻呼（即网络设置为combinedBCCH，AGBLK=0，则一个复帧中含有3个pagingblock，复帧时长为0.2354秒）。小区pagingblock的理论容量为：3/0.2354=12.74427pagingblock/second；第一次为TMSI寻呼，第二次为IMSI寻呼，其中二次重发寻呼的比例约为15%，小区寻呼容量为：4/(1+2*二次重发比例)=3.0769PagingAttempt/pagingblock；12.74427*3.0769=39.2128PagingAttempt/second；39.2128*3600=141166PagingAttempt/hour；通过以上计算，141166次/小时为combinedBCCH理论最大容量。实际上，另外还有一个因素是影响到寻呼容量的，那就是Abis接口寻呼容量。由于位置区内的寻呼消息是以广播的形式发出的，也即寻呼消息将由BSC发给每一个小区，那么，BSC和BTS之间的Abis接口的信令负荷，也将关系到位置区的寻呼容量｡为了安全起见，LAPD链路的信令负荷要控制在50%以下，高于60%时将会存在较大的风险｡寻呼消息(包括帧校验序列FCS和标头flags)字长为21个字节，一般情况下LAPD链路信令负荷中60%为寻呼消息，那么，当LAPD信令为16kbit/s的链路时，每秒可传送的寻呼消息数为：50%×16000×60%/8/21=28.57次/s；BSC每小时可以传送的寻呼消息为：28.57×3600≈102852次/h；综合以上分析，实际上我们划分的LAC将最大寻呼次数控制在10万次以下，但是为避免节假日的话务高峰，建议将LAC最大寻呼次数控制在5万次以下，但如果设置单独时隙的BCCH可以按适当加大。4.CCCH过载的原因分析及处理网管上对CCCH过载会有告警，但是溢出多少次却没有统计，这就需要通过信令采集统计各小区的实际溢出情况。在GSM规范中，无线侧小区判断控制信道（PCH、AGCH、RACH、CBCH）过载，按照协议会通过消息overload向核心网上报过载情况，具体如下：BSSBSSMSCOVERLOAD由于位置更新过程、起呼和终呼过程、短信MO过程和短信MT过程，在空口开始都是经过公共控制信道完成相应资源分配，所以公共控制信道过载会导致跟这些流程有关的流程失败，受到影响的KPI指标有：位置更新成功率、寻呼成功率、掉话率、切换成功率。对于LAC18712的寻呼最大次数为38000次，大量小区有CCCH过载的小区，通过计算发现不存在规划容量不足的问题，可能的原因为基站处理单元对PCH的下发存在问题，导致部分寻呼丢弃，对此尚未能得到明确的答案。为解决该问题，将该LAC下的所有小区的CCCH信道全部设置为单独的BCCH，修改后CCCH过载全部消失。对于LAC22815有三个小区的CCCH异常过载，由于所有参数设置正常，其他小区也无此问题，判断为载频故障，经过倒换BCCH载频后，CCCH过载消失。4．结论通过以上分析，在理论规划的CCCH容量可能与实际网络的负荷并不相符，需要进行必要的分析验证，避免长期影响网络质量，其次，需要开展核心网的日常优化分析，结合信令采集配合解决无线侧无法分析的