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小區(qū)短信業(yè)務對網(wǎng)絡的影響及其優(yōu)化

2008/06/25

  摘要 介紹了小區(qū)短信業(yè)務及技術方案,分析了當前小區(qū)短信的使用情況,在此基礎上,評估了小區(qū)短信對網(wǎng)絡指標的影響,并重點對MSC無應答錯誤進行了研究,最后針對小區(qū)短信對網(wǎng)絡指標的影響給出了相應的優(yōu)化措施。

1、小區(qū)短信業(yè)務原理

  小區(qū)短信業(yè)務是通過信令檢測手段獲得手機用戶的位置變動狀態(tài)信息,結合目前移動通信網(wǎng)絡及短消息發(fā)布平臺,實現(xiàn)在特定的時間為特定地點(如機場、車站、商場、酒店、旅游景點、會議地點等)的特定客戶群(旅客、購物者、住宿及就餐人員、參加會議的人員等)提供特定頻次的富有個性化信息服務的一種新型的短信增值業(yè)務。

  小區(qū)短信系統(tǒng)是利用高阻模塊和三通射頻連接器復接A接口得到手機進出特定小區(qū)需與交換機交換的位置信息的特性(包括手機開關機、周期更新、電話呼入與呼出、短信接收與發(fā)送、位置切換與更新),結合目前移動通信網(wǎng)絡短消息系統(tǒng),實現(xiàn)在特定區(qū)域、時間對特定用戶群發(fā)送定制服務短信的個性化短信增值服務系統(tǒng)。從技術角度來講,小區(qū)短信并不是一種新的技術,其信令采集方式和短信發(fā)送方式都和漫游短信系統(tǒng)一致,只是業(yè)務需求不同。

  小區(qū)短信自2005年在全國推廣建設至今,業(yè)務發(fā)展迅速,目前在各省市發(fā)展到日均50萬條、節(jié)假日100萬~150萬條的業(yè)務量,為商家和移動用戶提供了便利的資訊,已成為移動增值業(yè)務的一大亮點。

2、小區(qū)短信業(yè)務對現(xiàn)網(wǎng)的影響

  2.1 現(xiàn)狀分析

  小區(qū)短信發(fā)送主要針對特定小區(qū)的手機用戶,而非個別手機用戶。只要手機用戶進入業(yè)務指定的“小區(qū)”,系統(tǒng)在一定時間內(nèi)可以識別并根據(jù)預先定制的方案向其發(fā)送短信,因此小區(qū)短信同一般點對點消息和夢網(wǎng)消息具有不同的下行特點:點對點和AO消息從整體來看具有無序性,即業(yè)務比較均勻地分布在不同的交換機上;小區(qū)短信下行消息具有強烈的指向性,大量消息在短時間內(nèi)通過特定交換機進行下發(fā),而MSC和BSC等資源(包括處理能力和無線信道)是有限的,超過一定值,負荷增大,許多消息就無法處理,造成短信下發(fā)MSC無應答、MSC拒絕等錯誤的增加,導致網(wǎng)絡接通率下降,影響話務接通和短信的及時接收。

  此外,由于小區(qū)短信業(yè)務的特殊性,登記用戶越多、網(wǎng)絡越繁忙的小區(qū)往往就是小區(qū)短信需要發(fā)送的小區(qū),該小區(qū)的忙時也就是小區(qū)短信的流量高峰時,若不加控制,很容易造成“越忙越發(fā),越發(fā)越忙”的不利局面,從而影響到網(wǎng)絡質量和用戶感知。

  2.2 量化分析

  MSC無應答導致的短信下發(fā)失敗中40%的都是由小區(qū)短信引起,短信接通率被拉下0.5個百分點,嚴重影響了短消息網(wǎng)絡的接通率。因此我們把小區(qū)短信對網(wǎng)絡的影響分析主要放在對MSC無應答錯誤的分析上。

  首先定義一個參數(shù)EMTR(Error MT Rate),其值定義為:

  EMTR=某種錯誤碼導致的失敗條數(shù)÷某類業(yè)務的短信下發(fā)總量

  我們統(tǒng)計了短信中心EMTR(MSC無應答)和小區(qū)短信EMTR(MSC無應答):

  短信中心EMTR(MSC無應答)=短信中心MSC無應答總數(shù)÷短信中心MT總量

  小區(qū)短信EMTR(MSC無應答)=小區(qū)短信MSC無應答總數(shù)÷小區(qū)短信的MT總量

  從業(yè)務發(fā)展增長期1個月的時間來分析,短信中心EMTR(MSC無應答)和小區(qū)短信EMTR(MSC無應答)。

  小區(qū)短信EMTR(MSC無應答)遠遠高于其他業(yè)務,即相同發(fā)送量的情況下,小區(qū)短信會較其他業(yè)務出現(xiàn)更多的MSC無應答錯誤。若某業(yè)務的EMTR(MSC無應答)和短信中心EMTR(MSC無應答)相同,說明該業(yè)務不會增加或減少MSC無應答失敗對短信業(yè)務質量的影響,若某業(yè)務的EMTR(MSC無應答)高于短信中心的,則說明該業(yè)務的MSC無應答發(fā)生概率多于其他業(yè)務,如果該業(yè)務的發(fā)送量逐漸增大到一定規(guī)模,將會對短信網(wǎng)絡質量有較大的影響。

  定義一個參數(shù)——指標破壞比,其值定義為:

  指標破壞比=某業(yè)務EMTR(MSC無應答)÷短信中心EMTR(MSC無應答)

  該值反映當天該業(yè)務對短信接通率指標的破壞程度,值越大,說明該業(yè)務對指標的破壞越大,當某業(yè)務沒有影響指標,即既沒有拉升指標也沒有拖后指標,其指標破壞比為1。

  若指標破壞比為10以上,對指標的影響就比較大了,為業(yè)務增長期一個月內(nèi)小區(qū)短信的指標破壞比。

  小區(qū)短信指標破壞比值較高,隨著業(yè)務的發(fā)展,業(yè)務量比重的增大,對網(wǎng)絡指標的影響將趨明顯。

3、優(yōu)化方案

  3.1 原因分析

  在短信系統(tǒng)維護手冊上查詢關于MSC無應答的解釋為MT消息在所設置的時間內(nèi)沒有回應答消息,可能是無線環(huán)境比較差造成。

  此種解釋不夠詳細,跟蹤信令并深入研究協(xié)議發(fā)現(xiàn),實際上MSC無應答錯誤更多的不是在規(guī)定的時間內(nèi)沒回應答消息,而是MSC回送了“無應答”消息。很多時候,短信息中心FORWARD SM發(fā)出后,MSC有END的回復信令包,然而短信息中心和MS之間還有短信息中繼協(xié)議在協(xié)調(diào)短信的發(fā)送,短信息中心和MS之間會建立一條中繼路徑(Relay Path),短信息中心會根據(jù)中繼協(xié)議(RP)來詳細定義MT的下發(fā)故障,而MAP層的信令消息只是作為傳送短信息消息體。MSC無應答的故障,實際上很多是由于短信息中心收到RP返回的詳細故障。

  因此,關于MSC無應答錯誤更合理的解釋為:短信息中繼協(xié)議(SM-RP)上的錯誤返回信息,指短信息中心在MT下發(fā)的時候,MSC在下發(fā)短信到MS的過程中由于某些原因出現(xiàn)障礙,導致所需時間過長,因而MSC在SM-RP上向短信息中心作出回應。從ETSI關于短信息的規(guī)范中知道,當SMR實體在空閑狀態(tài)的時候,接收到一個來自SM-TL的TPDU中繼請求,它會生成一個包含有TPDU的RP-DATA消息包,并把這個消息包傳送出去,然后設定TR1*定時器開始計時,并進入等待RP-ACK的狀態(tài)。

  當SMR實體在等待RP-ACK的狀態(tài)的時候,有3種情況會出現(xiàn):
  1. 接收到一個RP-ACK或者RP-ERROR的消息包(包含有之前與傳送的RP-DATA消息包相同的參數(shù));

  2. 接收到一個CM子層的錯誤指示;

  3. 定時器TR1*過期。
  在網(wǎng)絡基本正常的情況下,MSC無應答這種故障一般是由于第一種情況造成的,就是接收到一個RP-ERROR消息包指示MSC無應答。出現(xiàn)該錯誤的原因可能是無線環(huán)境比較差造成的,解決辦法是優(yōu)化基站子系統(tǒng)參數(shù)。

  小區(qū)短信MSC無應答錯誤的比例遠高于其他短信業(yè)務,因此,無線環(huán)境比較差不是根本原因。分析小區(qū)短信的業(yè)務特點,小區(qū)短信下發(fā)的觸發(fā)點為手機開關機、周期更新、電話呼入與呼出、短信接收與發(fā)送、位置切換與更新等,而手機和交換機進行信息交互時需要占用SDCCH信道,因此當小區(qū)短信系統(tǒng)一檢測到這些信息后立即進行該小區(qū)下短信的群發(fā),就容易造成SDCCH信道擁塞,從而造成短信由于MSC無應答失敗。

  因此,減少小區(qū)短信MSC無應答錯誤的關鍵就是找到合適的發(fā)送規(guī)則,避免瞬間對同一扇區(qū)進行短信群發(fā)。

  3.2 優(yōu)化措施

  (1)在小區(qū)短信發(fā)送流程中增加了檢查系統(tǒng)發(fā)送扇區(qū)的短信量是否超過規(guī)定發(fā)送量的程序,超過則順延一定時間再提交。

  具體下發(fā)流程如下:   (2)在短信網(wǎng)關上對小區(qū)短信進行嚴格的流量控制,平衡網(wǎng)絡資源和業(yè)務發(fā)展需求。

  (3)將小區(qū)短信業(yè)務調(diào)整至僅承擔AO業(yè)務的短信中心上下發(fā),不影響手機點對點業(yè)務,同時也便于靈活配置參數(shù)。

  (4)將小區(qū)短信的有效期設置為30 min,超過30 min下發(fā)不成功的不再重發(fā)。

  (5)將短信中心等待MSC消息超時時間加長,由45 s更改為60 s(部分MSC無應答消息會轉為MSC系統(tǒng)錯誤或MSC拒絕錯誤)。

  3.3 優(yōu)化效果

  通過以上措施,小區(qū)短信MSC無應答錯誤的條數(shù)明顯減少,表2是優(yōu)化后的小區(qū)短信下發(fā)錯誤分布,從表中可以看出MSC類錯誤僅占下發(fā)總量的2%。

4、總結

  小區(qū)短信雖然是一項具有較好收益的短信增值業(yè)務,但是由于其本身的特點和缺陷,無限制地大規(guī)模發(fā)展很可能會影響網(wǎng)絡的整體性能,對話務接續(xù)、短信、GPRS、WAP等業(yè)務的質量帶來不利影響。

  因此需要加強對小區(qū)短信的監(jiān)控,出現(xiàn)異常流量和異常錯誤時應及時關注,影響網(wǎng)絡性能時應及時調(diào)整,積極尋找發(fā)展業(yè)務與保持網(wǎng)絡性能的平衡點,在保障網(wǎng)絡性能的同時最大可能地發(fā)展業(yè)務。

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