1、1 位置更新的原理 31.1 越位置区触发的位置更新 .31.2 周期性位置更新 41.3 MS 开机触发的位置更新 42 位置更新对路测呼叫失败的影响 52.1 小区重选触发的位置更新 .52.2 切换触发的位置更新 82.3 小结 103 测试与方案验证(思路) .101 位置更新的原理位置更新,就是移动台向网络报告其所在位置区的过程;它是为了使移动台(MS)和访问位置寄存器(VLR)所存储的位置区( LA)信息保持一致。位置更新可以被分成以下 3 类: 越位置区触发的位置更新(即“正常位置更新”) 周期性位置更新 MS 开机触发的位置更新1.1 越位置区触发的位置更新移动台(MS)由一个
2、位置区移动到另一个位置区后,发现位置区标识(LAI)发生变化,就会(a)空闲状态的移动台立刻发起位置更新;或(b)通话状态的移动台在结束通话后立刻发起位置更新。前者是小区重选后触发的结果;后者是切换后触发的结果。按照先后两个 LA 的归属关系,这一类位置更新可以被细分为以下两种情况: 旧 LA 与新 LA 属于同一个 MSC/VLR,由 MSC 修改其 VLR 中的 MS 位置信息,不需要 HLR 参与。 旧 LA 与新 LA 属于不同的 MSC/VLR,MSC 地址也不同,需要 HLR 参与位置更新;1.2 周期性位置更新MS 需要每隔一定时间发起周期性位置更新,向 MSC/VLR 报告其“
3、附着”状态。这个周期由小区参数 T3212 逾时值来决定 (T3212 逾时值是可配参数,经系统信息 3 广播 )。当 MS 进入空闲状态,T3212 计数器开始计时;当 MS 响应寻呼,此计数器会复位至 0。周期性位置更新的间隔过长会导致寻呼成功率较低;而间隔过短,会导致网络接口信令流量过大和 MS 耗电更多。现网设为 0.5、 1、2 或 4 小时(大部分是0.5 小时)。在路测中,每段的空闲时间为 20s,远远小于最小的 T3212 逾时值(0.5 小时);所以路测 MS 不会进行周期性位置更新。1.3 MS 开机触发的位置更新如果 MS 是首次开机,其 SIM 卡内没有 LAI,就立刻
4、向 MSC/VLR 发起位置更新;这个过程需要 HLR 参与。如果 MS 不是首次开机,它从广播的系统信息中获取当前 LA 标识,然后与SIM 卡内的 LA 标识作比较;如果两者不一致,就向 MSC/VLR 发起位置更新。如果原来的 LA 标识不属于当前的 MSC/VLR,则需要 HLR 参与位置更新;如果前后 2 个 LA 标识属于同一个 MSC/VLR,则不需要 HLR 参与。在路测中,会先确认主、被叫 MS 都正常接入网络,才进行呼叫测试。所以,这种类型的位置更新不会导致呼叫失败。2 位置更新对路测呼叫失败的影响使 MS 和 VLR 所存储的位置区信息保持一致是非常重要的。如果 MS 的
5、 LA 与VLR 记录的 LA 不一致,就会导致呼叫失败。但是,MS 更新 LA 和 VLR 更新 LA 记录之间总是存在无可避免的时间差。另外,MS 不能在位置更新期间做主、被叫操作。不同类型的位置更新对路测呼叫操作有不同的影响。位置更新导致的路测主被叫阻塞,主要是与越位置区的位置更新(上述第种)相关,与周期性位置更新(上述第种)和 MS 开机触发的位置更新(上述第种)无关。越位置区的位置更新,可以细分为类:由切换触发或由小区重选触发的。以下内容分析了越位置区的位置更新对路测呼叫失败的影响,以及解决办法。2.1 小区重选触发的位置更新在路测中,测试的通话时长为 180s,空闲 20s 后发起
6、下一次呼叫。如图所示,MS 在小区 Cell_1 内完成通话;它空闲一小段时间后,进入小区Cell_2 范围,并做跨 LA 的小区重选;接着 MS 从系统信息中获取新的位置区标识(LAI),并发现与原有 LAI 不同;MS 发起位置更新。空闲 20s 后的下一次呼叫可能发生在图中的 A、B 、C、D 或 E 时段;呼叫结果如下:时段 呼叫类型 结果 注释主叫 正常A被叫 正常MS 和 VLR 的位置区信息一致,且空闲,可做呼叫。从上表的分析可知,为了避免路测呼叫发生在小区重选触发的位置更新期间而导致呼损,我们期望下一次呼叫是发生在图中的 A(空闲)或 E(空闲)时段,避免呼叫发生在 B(小区重
7、选)、C(获取 LAI)或 D(位置更新)时段。简单来说,就是要满足:对于主叫方:(a)A+B+C+D 20s(下一次起呼在 A 时段)对于被叫方:(a)A+B+C+D 22s(下一次呼叫在寻呼时段)(注:从主叫手机发起 channel quest 到被叫产生 paging request 至少有 2 秒的间隔)如果路测的主、被叫 MS 都在同一辆车上,就要保证上述主、被叫方的条件同时成立;即需要:(a)A+B+C+D 22 秒以下定量地分析了上述 A、B 、C、D 时段的长度,以及如何满足条件(a )或(b)(1) 空闲侦听(时段 A)时长根据900/1800MHz TDMA 数字蜂窝移动通
8、信网无线接口第二阶段物理层部分,在空闲模式下,MS 会连续监测 BA(BCCH (广播控制信道)分配)表中所有载频的电平情况,对电平进行平均处理的时间是:Max5,(5N+6)div7)BS_PA_MFRMS/4秒。这个时间由 2 个参数决定:N(BA 表长度)和 BS_PA_MFRMS (寻呼复帧数)中山全网(3226 个 CELL)目前设置值:MFRMS 设置为 2,3,5 ,6,其中大部分为 5,占 94%,所以我们按 MFRMS=5 来计算。BA 表长度平均值为 18.1,理论计算所得,侦听邻区所做电平处理时间的平均值是 17.23 秒。(2) 小区重选(时段 B)时长根据省网优的分析
9、报告不同业务对用户呼叫感知造成的影响记载的广东现网测试数据,小区重选(包含同步过程)平均时长为 0.8 秒 (理论值)。(3) 获取新的 LAI(时段 C)时长MS 从系统信息类型 3 或 4 获取位置区标识(LAI);BCCH 信道每 51复帧(235.8ms)传输 23 字长信息,其比特率较低,且由 6 种系统信息分享信道。根据路测数据统计,这个过程大约需时 12 秒。(以下计算取值为 1.5 秒)(4) 位置更新(时段 D)时长位置更新的耗时,与所牵涉的网元类型、数量及位置密切相关: MSC/VLR 内的位置更新,不涉及 HLR,信令交互较少,耗时最短; 本地用户跨 MSC/VLR 的位
10、置更新,涉及 HLR 和新旧 2 个 VLR,信令交互较多,耗时较多; 漫游用户跨 MSC/VLR 的位置更新,涉及远端 HLR,传输和交换的环节更多,耗时最多。上述 3 种情况的实际耗时值需要由测试统计获得。根据省网优分析报告不同业务对用户呼叫感知造成的影响数据,中山现测网试数据所得:正常位置更新的测试平均值约为 3 秒。(5) 另外,协议规定 2 次小区重选的间隔不得小于 15s,小区重选和位置更新过程起码需要 10 秒,所以不会在 20 秒空闲时间内出现 2 次小区重选。(6) 对上述 4 个时段,只有 A 时段的时长可以被调整(通过改变小区参数 BA表长度或寻呼复帧数);其余 B、C、
11、D 时段的时长不可人工调节。那么,要满足通过条件(a)A+B+C+D 22。空闲侦听测量(时段 A)的时长由寻呼复帧数和 BA 表长度来决定。在现网中,可以根据微调边界小区的 BA 表长度和寻呼复帧数来达到上述的期望条件。需要注意的是,这个方法只能够在不影响小区性能(如切换和寻呼)的前提下,微调 BA 表长度和寻呼复帧数。2.2 切换触发的位置更新假设在路测中,测试的通话时长为 180s,空闲 20s 后发起下一次呼叫。如图所示,MS 在小区 Cell_1 开始通话;然后(跨 LA)切换到小区 Cell_2,并通过 SACCH 信道获取新的 LAI,待挂机后再做位置更新;通话结束后,MS 立刻
12、进行位置更新。空闲 20s 后的下一次呼叫可能发生在图中的 A、B 或 C 时段:针对不同的呼叫发生时刻,呼叫结果如下:时段 呼叫类型 结果 注释主叫 失败A被叫 失败此时 MS 已发生切换,其位置区已变化,但是 VLR 的位置区信息还没有更新。从上表的分析可知,为了避免路测呼叫发生在切换触发的位置更新期间而导致呼损,我们期望下一次呼叫是发生在图中的 C(空闲)时段,避免呼叫发生在A(接收系统信息)或 B(位置更新)时段。简单来说,就是要满足:对于主叫方:A+B 17 秒如 2.1 节所述,可以通过调整寻呼复帧数和 BA 表长度来改变这个侦听测量时长。2.3 小结在路测中,180 秒通话与 2
13、0 秒空闲交替进行(即通话和空闲的时间比例是9:1);假设位置区边界出现的时刻服从平均分布,那么 MS 在通话期间跨越位置区与在空闲期间出现跨越位置区次数的比例大约是 9:1 。(也就是说,切换触发的位置更新次数与小区重选触发的位置更新次数的比例大约是 9:1 )避免在路测中因小区重选触发的位置更新(2.1 所述)而造成呼叫失败的条件是使 MS 在边界小区的侦听测量时长小于 13.32 秒(外地卡)或大于 22 秒。在路测中,切换触发的位置更新(2.1 所述)一般不会造成呼叫失败,除非MS 在 20 秒内 2 次跨越位置区,且第 1 次是切换、第 2 次是小区重选的情况。如果要完全避免这种频繁
14、位置更新的异常情况,可以通过调整 MS 在边界小区的侦听测量时长:小于 8.32 秒(外地卡)或大于 17 秒来实现。那么,要避免越位置区的位置更新(不含频繁位置更新的异常情况),则要:使 MS 在边界小区的侦听测量时长小于 13.32 秒(外地卡)或大于 22 秒。要避免越位置区的位置更新(包含频繁位置更新的异常情况),则要:使 MS 在边界小区的侦听测量时长小于 8.32 秒(外地卡)或大于 22 秒。在现网中,可以根据微调边界小区的 BA 表长度和寻呼复帧数来达到上述的期望条件。需要注意的是,这个方法只能够在不影响小区性能(如切换和寻呼)的前提下,微调 BA 表长度和寻呼复帧数。3 测试与方案验证(思路) 准备工作:通过小区的 LA 次数统计,筛选出 LA 边界小区。 测试 1:选取一片 MSC 边界区域,把边界小区统一配置为长(22)或短(22)或中(22)或短(8)的空闲侦听时长,然后再复测。检验本文所述方法的效果。注:测试选点需包括软交换和非软交换环境。