WCDMA数据业务寻呼优化分析

【摘 要】移动互联网和智能终端的普及改变了wcdma网络中的寻呼特征，PS域的寻呼变得日趋重要。从寻呼协议规范、数据业务寻呼产生缘由等方面对数据业务寻呼进行了分析，并结合案例给出了优化解决方案，从而提升用户感知。

【关键词】WCDMA PS域寻呼 移动互联网 智能终端 RAC分裂

中图分类号：TN9292.53 文献标识码：B 文章编号：1006-1010（2013）-13-0020-03

传统意义上的移动网络寻呼主要是指CS域的寻呼，随着移动互联网的发展和智能终端的普及，PS域的寻呼已经成为移动网络寻呼的主要触发源。近年来，PS域的寻呼量快速增长，WCDMA网络中很多区域的PS寻呼在无线寻呼忙时的比例达到80%，且仍在持续增长，这一现象值得深入分析。

1 寻呼相关协议规范

根据3GPP相关规范，寻呼分为两类：paging type1和paging type2，其中类型1通过PCCH信道实现对基于idle、cell-pch和ura-pch状态下UE的寻呼，类型2通过DCCH信道实现对cell-fach和cell-dch状态下的特定终端进行寻呼（支持EPCH的网络也可对处于cell-PCH状态的终端进行类型2的寻呼）。

类型1寻呼的触发可以来自CN网，也可以来自UTRAN网，来自CN侧的寻呼通常是为了建立信令链接，来自UTRAN侧的寻呼通常是为了通知UE更新系统信息、通知UE进行状态迁移触发小区更新或者通知UE（PCH状态下）释放RRC链接。UE通过SIB5中的相关信息、IMSI和DRX（Discontinuous Reception，非连续接收）的周期长度选择监听PICH信道，并判断是否需要进一步接收SCCPCH信道中的寻呼信道。一条寻呼消息中可以包含多个寻呼记录，每个寻呼记录标识一个用户。

类型2寻呼通过DCCH信道的AM RLC模式下发，不影响正在进行的RRC流程。

2 PS寻呼增长的原因

3GPP协议设计初期的重要目标是数据业务吞吐和持续连接，但是网络的发展和原来的设想差异较大，现实网络中大量传送的并不是FTP类的应用数据。随着移动互联网的发展和智能终端的普及，移动通信出现了很多新的问题，PS寻呼拥塞就是其中之一。PS寻呼的急剧攀升，主要有两个因素：一是移动互联网的发展产生了大量主动的下行数据流量场景，二是长在线短连接特性的智能终端大量普及。

随着移动互联网的应用发展，IM、SNS、GAME等应用越来越丰富、越来越普及，网络侧主动发起下行数据流量的场景越来越多，比较典型的场景有：IM类应用的下行消息（QQ接收消息）、SNS类应用的好友状态更新（微信系统更新好友状态）、在线游戏中的同伴行为更新（斗地主中下家出牌）、VoIP的被叫寻呼等，这些场景都需要CN侧发起下行数据。这些场景与传统的互联网下行数据不同的地方在于：下行数据与上行数据时间上不是紧密相关的，例如网页浏览时用户发起一个HTTP的GET请求后很快就会收到200 OK和后续页面内容，而网络纸牌游戏中上家出牌后，下家通常需要思考一会儿才会出牌。后一种场景遇到了长在线短连接特性的智能终端就可能会引发PS寻呼。

智能终端的长在线特性指的是3G智能终端通常会在开机后主动发起PDP激活，并保持PDP激活状态，即便是网络侧将用户去激活，终端也会很快重新发起激活。长在线特性保证了UE在发起service request时不必重新建立PDP上下文，缩短了信令连接时长；同时长在线也是业务应用的需求，保证了用户在服务器侧的在线状态，IP地址不会变更，业务可以持续开展。相关信令实例参看图1：

智能终端的短连接特性是指终端厂商为了提高电池续航能力，在系统完成数据传送后会发送SCRI快速释放连接进入到idle状态，以减少无线收发达到节电效果。这样形成的场景就是，玩家发牌后如无数据传送会很快释放RRC连接，伙伴发牌的数据要传递给用户就需要CN侧寻呼用户以重新建立连接，更新数据后如果玩家思考时间较长会再次释放连接。相关信令实例参看图2。IM、SNS等其他应用的情况也大致如此，由此引起了大量的PS寻呼。

3 PS寻呼优化措施

PS寻呼失败会导致游戏中掉线、好友状态更新慢、信息传送不及时等感知差的用户体验，做好PS寻呼优化对于提升用户感知有着重要意义。提升PS寻呼成功率主要依靠传统的寻呼成功率提升手段，以及PS特定的一些措施。

传统手段包括适当增大Np值、DRX的周期长度系数，必要时可调整S-ccpch、PICH和PCH的功率，调整信道数量，采用增强网络覆盖等。寻呼指标涉及PS域后，要特别关注由于呼吸效应引起的PS拥塞时段的实际网络覆盖情况；另外WCDMA网络忙时的出现具有个性化特点，不同指标不同区域的忙时区别较大。

其他寻呼优化措施包括：

（1）合理优化核心网寻呼间隔和重呼次数，保障核心与无线的重呼间隔相匹配，减少核心网无意义的重呼信令下行。

（2）开展分层寻呼策略，依次对UE最后活动小区、RA、LA进行寻呼，尽量减少大范围的寻呼次数从而降低小区的总寻呼量。

（3）CN侧寻呼时尽量使用PTMSI标识UE，可增加寻呼信道容量。合理进行路由区的规划，在PS寻呼拥塞的路由区进行路由区分裂。如果无线侧测算出每小区每秒多于100次，每LAC多于60 000用户，则必须考虑位置区的分裂。同时，若忙时CN侧寻呼中仅20%由CS触发，PS域触发达到80%，则优先考虑分裂路由区。

（4）延长无线释放时延可减少寻呼量。但是修改该设置会增加资源占用，引起信道拥塞或超忙小区的增加，需专题分析、慎重采用。

4 案例分析

某省会城市WCDMA网络中CS、PS寻呼比例变化如图3所示：

（a）2010年10月20日21时RNC4寻呼量对比

（b）2013年2月4日PS/CS寻呼比例

该市核心城区RNC3中的某小区寻呼拥塞情况见表1（小区寻呼数和RNC的寻呼数基本相当，此处数据取自Node B的网管）：

采取RAC重规划方案，将PS寻呼量高的LAC54018下的RAC3分裂成两个路由区（图4），将LAC所属小区进行重新划分到不同路由区，从而降低寻呼总量为原来的40%。

5 结束语

当前的寻呼分析要重点分析业务触发缘由并制定相关的优化措施，尤其要充分关注PS寻呼，并把RAC区的分裂纳入到规划中。今后越来越多的无线指标需要重新审视，拓展分析维度和范围，尤其是指标分析中与PS域相关的因素、特定指标的专有忙时分析。

参考文献：

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[4] 张长钢，孙宝红，李萌，等. WCDMA无线网络规划原理与实践[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2005.

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