寻呼黑洞分析专题报告6878.pdf

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1、修正版 四川移动鹰眼系统应用 寻呼黑洞分析专项报告 修正版 寻呼黑洞专题分析 一、前言 无线寻呼成功率是一项重要的检验网络质量的指标，其直接影响到来话接通率和短信接收成功率等网络指标的优劣。由于“频繁位置更新”、“弱覆盖”、“网络资源紧张”、“各种干扰”等原因，会引起“寻呼黑洞”（指寻呼失败率较高的区域），因为无线寻呼所采用的信令流程和机制是在一个位置区域内进行，使得查找无线网络中的寻呼黑洞变得比较困难，因此随着网络结构的不断复杂化，查找、优化寻呼黑洞，保持、提高无线寻呼成功率的工作更加重要和艰巨。本文将探讨利用A口信令监测及分析查找网络中的“寻呼黑洞”，该方法利用A口用户移动性管理数据，较为

2、准确的反映用户的行为及运动，所以分析所得结果也较为准确，可以提供全面的网络调整及平衡参考。二、寻呼黑洞分析 2.1 无线寻呼的基本信令流程 图 1 无线寻呼基本流程 修正版 图 2 寻呼消息下发示意图 从图 1 可知，当 MSC 从 VLR 中获得 MS 当前所处的位置区号（LACOD）后，将向这一位置区的所有 BSC 发出寻呼消息（PAGING）。BSC 收到寻呼消息后，向该 BSC 下属于此位置区的所有小区发出寻呼命令消息（PAGINGCOMMAND）。当基站收到寻呼命令后，将在无线信道的该 IMSI 所在寻呼组的寻呼子信道上发出寻呼请求消息（PAGINGREQUEST），该消息中携带有被

3、寻呼用户的 IMSI 或者 TMSI 号码。MS 在接收到寻呼请求消息后，通过随机接入信道（RACH）请求分配独立控制信道（SDCCH）。BSC 则在确认基站激活了所需的 SDCCH 信道后，在接入许可信道（AGCH）通过立即指配消息（IMASS）将该 SDCCH 信道指配给移动台。移动台则使用该 SDCCH 信道发送寻呼响应消息（PAGRES）。BSC 将 PAGRES 消息转发给 MSC，完成一次成功的无线寻呼。如图 2 为寻呼消息下发示意图。根据网络设置，如果 MSC 在发出 PAGING 消息后，S 秒内没有收到 PAGRES 消息，MSC 则会再发送一次 PAGING 消息，如果 S

4、 秒内仍没有收到 PAGRES消息，则此次无线寻呼失败，同时，MSC 将向主叫用户送被叫用户“暂时不能接通”的录音通知。2.2 寻呼相关定义 寻呼成功率（基于 MSC）=寻呼响应次数/系统寻呼次数100%。修正版 寻呼响应次数：是指交换机接收到的各种用户的寻呼响应总次数，统计 A 接口的“paging response消息。系统寻呼次数：是指交换机对各类用户发出的的寻呼总次数。统计 A 接口的“Paging”（first）消息。本次数据分析来自中兴的信令监测平台，提取 A 口信令数据，通过信令字段监测寻呼问题，其中 noresptimes 记录寻呼失败次数，resptimes 记录寻呼成功次数

5、；提取 2010 年 11月 11 日六忙时数据进行分析。2.3 寻呼黑洞原理 由于无线寻呼过程中移动用户位置的不确定性，使我们很难找到被寻呼的用户的具体位置。但是通过 A 接口寻呼消息中对相同 IMSI 的其它信令流程进行关联，可以估计出存在“黑洞”的小区。系统记录每次寻呼失败事件所对应的手机用户的 IMSI 和 TMSI。然后，根据这些IMSI 和 TMSI 号码，我们搜索所对应手机用户在寻呼失败前后时间段内已发生的相关其他事件；这部分事件包括 MOC、MTC、位置更新事件等等；记录下发生这部分事件的相关小区的 LAC 和 CI，这部分小区的 LAC 和 CI 可作为检测寻呼黑洞的可疑小区

6、列表。通过对这些小区中存在上述情况的次数进行排序，次数越多，则表明该小区存在“黑洞”可能性越大。此次分析中使用两个时间窗窗口，分别为 1 分钟和 5 分钟。所谓时间窗，即以寻呼发生时间为原点，往前往后追溯 1 分钟和 5 分钟，记录该时间窗口内所有的事件小区为寻呼黑洞小区。如果在时间窗内用户未发生任何新事件，则此次寻呼无响应事件不记录在任何小区上。往后追溯 5分钟往后追溯 1分钟往前追溯 1分钟往前追溯 5分钟 2.4 寻呼黑洞小区情况 a)1 分钟黑洞小区平均寻呼失败率高于 5%的小区数有 63 个，占比为 0.42%；黑洞小区最大寻呼失败率高于 10%的小区数有 28 个，占比为 0.19

7、%。修正版 地理分布图：一分钟黑洞小区平均寻呼失败高于 5%修正版 一分钟黑洞小区平均寻呼失败高于 10%b)5 分钟黑洞小区平均寻呼失败率高于 5%的小区数有 457 个，占比为 3.03%；黑洞小区最大寻呼失败率高于 10%的小区数有 152 个，占比为 1.01%。地理分布图：修正版 5 分钟黑洞小区平均寻呼失败高于 5%5 分钟黑洞小区平均寻呼失败高于 10%2.5 寻呼黑洞小区分析 通过对无线寻呼的信令流程分析可知，无线寻呼在以下情况下可能存在“黑洞”：小区寻修正版 呼信道拥塞；MS 处于无线覆盖较差的区域；SDCCH 信道指配失败及拥塞；用户正在进行位置更新。2.5.1 黑洞小区指

8、标分析 a)从 A 口信令得出的寻呼“黑洞”小区中，寻呼失败率排名靠前的小区多数存在 SDCCH信道溢出严重的情况，如 32772-1462 和 32846-46943，每小时 SDCCH 溢出次数达到万次以上。CELLID 时间 寻呼无响应次数 寻呼响应次数 寻呼失败率 SDCCH 溢出次数 信令信道拥塞率 32772-1462 18 点 119 451 26.39%43396 89.97%32772-1462 10 点 157 573 27.40%36087 88.65%32772-1462 9 点 153 633 24.17%33864 87.75%32772-1462 19 点 135

9、 507 26.63%33227 87.38%32772-1462 8 点 67 423 15.84%32684 86.16%32772-1462 20 点 143 529 27.03%24187 83.66%小区 32772-1462 全天 6 忙时的 SDCCH 溢出次数都很多，超过 2 万次，导致其寻呼失败率也一直处于超过 20%的状态。CELLID 时间 寻呼无响应次数 寻呼响应次数 寻呼失败率 SDCCH 溢出次数 信令信道拥塞率 32846-46943 20 点 35 32 109.38%52006 75.20%32846-46943 10 点 159 518 30.69%4197

10、6 72.40%32846-46943 19 点 252 1011 24.93%18880 65.88%32846-46943 18 点 112 1919 5.84%3165 27.26%32846-46943 9 点 84 2352 3.57%3 0.03%32846-46943 8 点 59 1986 2.97%0 0.00%小区 32846-46943 全天 4 忙时的 SDCCH 溢出次数很多，超过 1 万次，此时其寻呼失败率也处于非常高的状态（超过 20%）；而早忙时 8、9 点时其 SDCCH 溢出次数很少，寻呼失败率也相应较低。由此可知，SDCCH 资源不足是造成成都寻呼黑洞小区

11、的一个重要原因，较为突出的黑洞小区如下，需通过信道资源调配或者参数调整来降低此类寻呼黑洞的出现。SDCCH溢出严重的黑洞小区 b)寻呼“黑洞”小区中，寻呼失败率排名靠前的部分小区存在 SDCCH 信道掉话严重修正版 的情况，每小时经常超过上千次。虽然 SDCCH 掉话指标不能直接反映出寻呼无响应情况，但能体现该小区的无线覆盖及信号质量的优劣，因此可作为对黑洞小区信号覆盖的重要判断依据。CELLID 时间 寻呼无响应次数 寻呼响应次数 寻呼失败率 SDCCH 掉话次数 信令信道掉话率 32808-39032 8 点 43 823 5.22%2062 11.58%32808-39032 9 点 5

12、9 1052 5.61%2540 14.49%32808-39032 10 点 74 893 8.29%2797 14.70%32808-39032 18 点 61 921 6.62%2600 12.59%32808-39032 19 点 62 1015 6.11%1937 10.97%32808-39032 20 点 46 919 5.01%1622 10.93%小区 32808-39032 全天 6 忙时的 SDCCH 掉话次数都很多，超过 2 千次，其无线覆盖及信号质量较差。CELLID 时间 寻呼无响应次数 寻呼响应次数 寻呼失败率 SDCCH 掉话次数 信令信道掉话率 32818-3

13、2582 8 点 63 1077 5.85%1487 8.56%32818-32582 9 点 101 1221 8.27%2247 10.36%32818-32582 10 点 129 1280 10.08%2422 10.52%32818-32582 18 点 73 916 7.97%1447 11.06%32818-32582 19 点 144 1509 9.54%1260 9.31%32818-32582 20 点 83 1098 7.56%790 8.42%小区 32818-32582 全天 6 忙时的 SDCCH 掉话次数都很多，超过 1 千次，其无线覆盖及信号质量较差，寻呼失败率

14、与 SDCCH 掉话率的变化基本保持一致。CELLID 时间 寻呼无响应次数 寻呼响应次数 寻呼失败率 SDCCH 掉话次数 信令信道掉话率 32820-19313 8 点 63 794 7.93%238 1.29%32820-19313 9 点 111 935 11.87%1435 6.56%32820-19313 10 点 87 839 10.37%2127 9.02%32820-19313 18 点 83 815 10.18%4601 15.30%32820-19313 19 点 84 768 10.94%1859 9.17%32820-19313 20 点 71 719 9.87%26

15、6 1.87%小区 32820-19313 全天有 4 忙时的 SDCCH 掉话次数超过 1 千次，其无线覆盖及信号质量较差，并且存在 SDCCH 溢出情况，无线覆盖和信道资源不足共同导致其寻呼无响应。由此可知，无线覆盖及信号质量也是造成成都寻呼黑洞小区的一个重要原因，较为突出的黑洞小区如下，需通过对弱覆盖过覆盖处理或排查干扰来降低此类寻呼黑洞的出现。修正版 SDCCH掉话严重的黑洞小区 2.5.2 现场测试分析 龙泉高风堂酒店测试点 无线环境描述：龙泉高风堂酒店基站位于洪河镇人口密集地区，且周围都是小高层建筑。而该测试点在龙泉高风堂酒店对面的农家乐内。在龙泉高风堂酒店测试点 CQT 测试中，

16、从上图可以看出，呼叫时占用的频点是龙泉高风堂酒店（LAC32818 CI=48942 BCCH=51 修正版 BSIC=05），电平值是-86dBm 以下,是处于弱覆盖范围，共发生 2 次呼叫无响应，都是由于被叫 No Service Mode造成。龙泉振兴玻璃厂测试点 无线环境描述：龙泉振兴玻璃厂基站位于龙泉开发区北京路附近，周围建筑物属于工厂类小高层。该测试点在北京路一工厂外，距离龙泉振兴玻璃厂基站大概 800 米。通过分析，我们发现 MS1 主叫占用龙泉振兴玻璃厂（LAC32808 CI=49012 BCCH=56 BSIC=21），由于主叫 T3126 Expired（Channel

17、request timeout）导致了呼叫建立失败。其中在后面有 4 次呼叫建立失修正版 败也是这个原因。北方汽车专修学校测试点 无线环境描述：北方汽车专修学校基站位于龙泉开发区附近，周围建筑物属于工厂类小高层。该测试点在开发区玉泉街一厂房门外，距离北方汽车专修学校基站大概 400 米。通过分析，我们发现 MS1 主叫占用北方汽车专修学校（LAC32808 CI=19263 BCCH=57 BSIC=47），由于被叫 No Service Mode 导致了呼叫无响应。其中在后面有 8 次呼叫建立失败也是这个原因。修正版 2.5.3 成都分公司处理情况 根据四川鹰眼数据分析得出的问题小区，我们首

18、先通过网管数据进行初步分析，并安排 DT 人员现场测试验证后，分派到移动成都分公司处理，移动成都分公司处理结果如下：小区号 验证结果 原因分析 解决方案 解决时间计划 48942 无线环境描述：龙泉高风堂酒店基站位于洪河镇人口密集地区，且周围都是小高层建筑。而该测试点在龙泉高风堂酒店对面的农家乐内。在龙泉高风堂酒店测试点 CQT 测试中，呼叫时占用的频点是龙泉高风堂酒店（LAC32818 CI=48942 BCCH=51 BSIC=05），电平值是-86dBm 以下,是处于弱覆盖范围，共发生 2 次呼叫无响应，都是由于被叫 No Service Mode 造成。该基站 2 扇区主覆盖川师东校区

19、，由于该学校用户众多，到目前为止由于拥塞导致的网络问题仍未有效得到改善；该现象也是由于前期为缓解校内网络压力而进行的天线调整造成。2010年网络跨越增补工程中已在高风堂区域规划已1800M 基站，目前分公司正在站点协调中。若分公司协调站点顺利,预计 11 年能建成.49012 无线环境描述：龙泉振兴玻璃厂基站位于龙泉开发区北京路附近，周围建筑物属于工厂类小高层。该测试点在北京路一工厂外，距离龙泉振兴玻璃厂基站大概 800米。测试发现 MS1 主叫占用龙泉振兴玻璃厂（LAC32808 CI=49012 BCCH=56 BSIC=21），由于 T3126 Expired（Channel reque

20、st timeout）导致了呼叫建立失败。其中在后面有 4 次呼叫建立失败也是这个原因。该基站个别时段存在拥塞。进行天线调整，收缩该扇区覆盖。11 月 22 日 19263 无线环境描述：北方汽车专修学校基站位于龙泉开发区附近，周围建筑物属于工厂类小高层。该测试点在开发区玉泉街一厂房门外，距离北方汽车专修学校基站大概400 米。测试发现测试手机占用北方汽车专修学校（LAC32808 CI=19263 BCCH=57 BSIC=47），由于被叫 No Service Mode 导致了呼叫无响应。其中在后面有 8 次呼叫建立失败也是这个原因。该站为 4 层房顶 9M抱杆，基站配置8/8/8，该基站

21、前期白天忙时双拥塞，为降低基站拥塞，保证开发区管委会的通讯，片区优化组前期收缩过该基站覆盖范围。目前个别时段仍存在拥塞。故导致该现象。目前分公司已经在与位于开发区星光中路 20号的成都宏科微波通讯有限公司进行建站协调。若分公司协调站点顺利,预计 11 年能建成.根据移动成都分公司反馈的结果可以得出，寻呼黑洞造成的根本原因是由拥塞导致，而拥塞导致的原因又分两种；第一种：该小区持续存在拥塞，无法通过扩容解决；因此移动成都分公司通过调整天线来减少话务吸收，人为造成覆盖盲区，形成寻呼黑洞；第二种：该小区存在部分时段的拥塞，目前无较好解决方法，因此虽然再覆盖上不存在修正版 较严重的问题，但是在信道资源上

22、无法满足客户需求，形成话务导致的寻呼黑洞。2.5.4 投诉分析 (寻呼黑洞和投诉地点匹配图:红色为投诉点、绿色为寻呼黑洞)根据寻呼黑洞和投诉地点匹配图可以得知，寻呼黑洞集中区域与投诉集中区域匹配度不高；这可能是由于被叫客户不知道自己寻呼不成功，不会马上投诉；而主叫和被叫在同一小区的概率很低导致。分析寻呼黑洞发现，寻呼黑洞主要集中在基础建设很快的高新区、城郊结合处和县城，这些地点的无线环境变化较大，易造成因阴影效应而导致的寻呼失败。因此通过寻呼黑洞功能来查找隐性的弱覆盖区域，在造成客户感知下降前，完成基站建设具有较好的指导意义。2.5.5 黑洞小区分析总结 本次寻呼黑洞小区分析找出黑洞小区 70

23、0 个，对其中 11 个进行了验证，10 个存在寻呼无响应，符合寻呼黑洞小区判定规则，准确率达到 90.9%。通过本次四川鹰眼数据的寻呼黑洞小区定位、网管数据初步分析、DT 现场验证、成都分公司处理等流程得出如下结论：修正版 1、虽然通过日常的网优流程可以优化网管指标，但是客户感知并没有得到提升，如：通过调整天线覆盖范围来控制话务吸收，虽然解决了小区话务拥塞的指标，但是却人为增加了寻呼黑洞（覆盖盲区），并没有改善客户感知的问题。通过四川鹰眼系统数据的有益补充，优化人员可以站到更高的高度来考虑问题、更加周全考虑客户感知、更丰富的数据来源来进行深度分析，避免压下葫芦浮起瓢。2、优化人员通过四川鹰眼系统数据分析可以较早的对问题小区所造成的影响进行量化，感到客户无法容忍前对其优化，提升网络质量、提高客户感知，增加客户对移动网络的依赖度。三、结束语 通过对无线寻呼“黑洞”的分析，该方法可以有效地利用A口信令消息，快速有效地定位网络上小区寻呼失败率较高的原因，并制定相关解决方案，节省查找分析环节中的大量人力物力，提高优化分析过程的准确性。虽然导致无线寻呼“黑洞”的原因很多，但只要我们根据实际情况，合理配置信道资源，及时发现覆盖盲区，并进行合理优化，就能够长期、持续、有效的提高移动通信网络的通信质量，为用户提供更加先进、优质、高效、满意的服务。