305.CDMA短信問題在網(wǎng)絡(luò)無線側(cè)的原因及處理方法

1、cdma短信問題在網(wǎng)絡(luò)無線側(cè)的原因及處理方法【摘要】cdma短信應(yīng)用廣泛，但是目前存在短信發(fā)送成功率低、接收失敗、短信重復(fù)接收、短信接收延時現(xiàn)象。產(chǎn)生這些問題的原因是多方面的，本文將從網(wǎng)絡(luò)無線側(cè)工作原理著手分析產(chǎn)生的原因及處理方法，并由具體案例來說明提高短信收發(fā)成功率的方法?！娟P(guān)鍵詞】cdma 短信 無線側(cè)原因短信業(yè)務(wù)是目前最為流行的增值業(yè)務(wù)之一，也是中國聯(lián)通公司增值業(yè)務(wù)重要收入來源。就拿浙江聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計來看，在系統(tǒng)忙時，短信的流量為200萬條以上（含系統(tǒng)群發(fā)），短信業(yè)務(wù)頻繁使用，同時帶來的問題也多且投訴量大。產(chǎn)生短信問題的原因是多方面，本文將著重探討cdma短信問題在網(wǎng)絡(luò)無線側(cè)的原因及處理方

2、法。1 短信問題的現(xiàn)象分析目前短信問題及投訴主要集中在短信發(fā)送不成功、短信接收失敗、短信重復(fù)收、短信延時收四個方面，這四種現(xiàn)象在短信中心（smsc）體現(xiàn)出的故障原因是一至的，即當用戶在網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)不可及狀態(tài)（用戶無法尋呼到、用戶關(guān)機、用戶在vlr中狀態(tài)錯誤等），短信中心無法收到msc返回的發(fā)送確認消息導(dǎo)致無法判斷用戶是否收發(fā)成功。同時短信中心的重發(fā)機制使該條短信在一定的時間內(nèi)重復(fù)發(fā)送或使后發(fā)短信阻塞在短信中心無法發(fā)出。我們拿尋呼不到的情況來分析，杭州聯(lián)通cdma網(wǎng)絡(luò)全網(wǎng)paging成功率為90%，失敗率為10%，按照這個比例，msc返回給smsc的 no paging response 錯誤也應(yīng)

3、該接近smdpp消息數(shù)的10%，然而我們在掛表跟蹤信令過程中發(fā)現(xiàn)目前系統(tǒng)并未接到過msc提交的有關(guān)尋呼不到的原因碼，該原因碼的消息數(shù)除了省外、國外的msc（各地的msc類型不同發(fā)送的消息也各不相同）有返回給我smsc，目前省內(nèi)系統(tǒng)中跟蹤不到該消息，查閱目前短信的技術(shù)規(guī)范也沒有明確規(guī)定需要區(qū)分該類消息。最后我們初步確認，系統(tǒng)提交的原因碼，并沒區(qū)分no paging response和smsdeliverypostponed，而是統(tǒng)一都送成smsdeliverypostponed，這就造成短信中心在后續(xù)的判斷出錯。因此問題的癥結(jié)在于每一條短信發(fā)送后短信中心能否收到準確的確認消息返回，以利于后續(xù)的短

4、信能夠正常發(fā)送。2 cdma短信收發(fā)技術(shù)原理分析及相關(guān)問題的處理對策2.1 短信發(fā)送過程（sms-mo）cdma網(wǎng)絡(luò)中，當用戶手機在待機狀態(tài)下短信通過接入信道發(fā)送到bts，若用戶為長短信時（大于60b）則通過分配業(yè)務(wù)信道來發(fā)送短信。當用戶手機在通話狀態(tài)下由于已經(jīng)分配了業(yè)務(wù)信道則通過業(yè)務(wù)信道來傳送信息。根據(jù)用戶的使用習(xí)慣調(diào)查，大部分為前一種情況。短信通過接入信道發(fā)送到bts后，bts使用adds transfer消息傳送到msc，msc接到消息后通過smdpp消息傳送到短信中心，短信中心則通過msc、bsc、bts向手機發(fā)送確認消息（ack），完成一次發(fā)送過程，確認消息是通過尋呼信道發(fā)送。在這個

5、過程中，我們不難發(fā)現(xiàn)，接入信道的接入成功率的高低與否將直接影響到短信的收發(fā)成功率。上表中列出了短信在空中接口的消息流程。在網(wǎng)絡(luò)中接入成功率可以具體每個基站小區(qū)為單位進行統(tǒng)計，也就是說小區(qū)若接入的失敗率高那么在該服務(wù)小區(qū)內(nèi)短信的發(fā)送失敗次數(shù)也隨著增加。我們對杭州1001五月份記錄的短信發(fā)送失敗的投訴案例的地點進行分析，挑選出幾個共性地點，并對服務(wù)該小區(qū)的基站接入失敗率進行統(tǒng)計。表1 異常基站的接入統(tǒng)計site namesector接入次數(shù)probe1probe2probe3probe4probe5probe6前兩幀內(nèi)的接入失敗率省群藝館221126.54%32.23%24.64%9.48%4.7

6、4%0.47%41.23%下沙經(jīng)濟開發(fā)區(qū)15756.14%24.56%15.79%1.75%0%1.75%19.30%下沙經(jīng)濟開發(fā)區(qū)221050.48%27.62%11.90%4.29%1.43%3.33%21.90%下沙經(jīng)濟開發(fā)區(qū)39752.58%29.90%10.31%2.06%2.06%3.09%17.53%杭州教委113050.77%33.08%9.23%5.38%1.54%0%16.15%杭州教委228739.72%31.01%18.82%7.32%1.74%0.70%29.27%杭州教委32775.05%12.64%23.47%31.77%12.64%2.17%82.31%表2 正

7、常基站的統(tǒng)計site namesectorpage_respprobe1probe2probe3probe4probe5probe6mult probe %富陽華達14591.11%4.44%4.44%0%0%0%4.44%富陽華達215100%0%0%0%0%0%0%富陽華達32584%12%4%0%0%0%4%富陽勞動局110683.02%15.09%1.89%0%0%0%1.89%富陽勞動局22277.27%13.64%9.09%0%0%0%9.09%富陽勞動局32892.86%3.57%3.57%0%0%0%3.57%表1是投訴較多地點的統(tǒng)計列表，表2是正?；镜慕y(tǒng)計列表。其中涂有黃顏

8、色是表示前兩個探針的接入失敗率。結(jié)果表明存在一致性，接入失敗率高。這些小區(qū)在前面兩個探針的接入成功率遠小于其它正常的小區(qū)（前兩個探針接入總和大于95%）。解決方法也很明確，單站優(yōu)化、提高接入成功率。無線網(wǎng)絡(luò)側(cè)，通過對該基站的的單站優(yōu)化，解決該站覆蓋范圍內(nèi)的導(dǎo)頻污染區(qū)，降低該小區(qū)與其相鄰小區(qū)的重疊覆蓋區(qū)。其次解決基站本身的硬件故障，通常情況下是基站的射頻模塊故障，提高接入成功率。提高該地區(qū)的短信發(fā)送成功率。在用戶終端側(cè)，盡管我們現(xiàn)在是cdma2000 1x網(wǎng)絡(luò)，但在用戶層面上仍然有大量的is-95的手機在使用。is-95a系統(tǒng)的接入信道類型少，并且無法實現(xiàn)功率控制，無法實現(xiàn)軟切換。比起is-95

9、a系統(tǒng)，cdma2000-1x系統(tǒng)增加了增強接入信道。短消息可以在增強接入信道的預(yù)留接入模式下發(fā)送。并且可以在前向公共功率控制信道的幫助下對發(fā)送實施閉環(huán)功率控制，可以實現(xiàn)軟切換。接入信道的各個時隙采用不同的長碼掩碼（可起區(qū)分作用）進行調(diào)制，減少了接入探頭碰撞的概率，接入成功率大大提高。而is-95系統(tǒng)中，只要所發(fā)的不同幀在時間上有一點重疊，就會發(fā)生碰撞。碰撞的結(jié)果是使碰撞的雙方（也可能是多方）所發(fā)送的數(shù)據(jù)都出現(xiàn)差錯，因而都必須進行重發(fā)。cdma2000的信道是后向兼容的，因此只有cdma 1x手機才能夠利用新信道的優(yōu)勢，因此在終端側(cè)，鼓勵用戶用戶多采用1x手機對提高系統(tǒng)的接入成功率也是大有好處

10、的，這個結(jié)果與我們統(tǒng)計短信問題中手機終端類型也是相吻合的，這些后面會講到。2.2 短信收過程（sms-mt）短信中心通過smdpp消息將短信傳送給msc，msc查尋用戶狀態(tài)，若手機開機并處于空閑狀態(tài)且短信長度沒有超過一定的限度（一般情況下是小于140b），則通過bts的尋呼信道發(fā)送給手機，短信超過一定的長度，bts重新分配業(yè)務(wù)信道，通過前向業(yè)務(wù)信道向手機發(fā)送短信消息。若手機處于通話狀態(tài)，則直接通過前向業(yè)務(wù)信道直接發(fā)送給手機。從這個過程中，我們發(fā)現(xiàn)，尋呼響應(yīng)（page response）成功率直接影響到短信中心的發(fā)送成功率。杭州cdma網(wǎng)絡(luò)設(shè)置為一次尋呼過程，msc1、msc2的最高尋呼成功率分

11、別為89%和87%，在網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置準確的情況下，影響尋呼成功率的最主要是無線覆蓋環(huán)境和手機終端的性能。與mo過程分析一樣，在尋呼信道上消息主要有系統(tǒng)的開銷消息、正常的話音呼叫尋呼消息、短消息。cdma2000 1x系統(tǒng)與is-95系統(tǒng)相比提供了快速尋呼信道。cdma2000-1x系統(tǒng)的尋呼信道采用80ms時隙結(jié)構(gòu)。由于任何消息都不能占用三個以上的連續(xù)尋呼信道時隙，短消息最多可占用兩個連續(xù)時隙。當尋呼信道速率為9600bit/s，兩個時隙可容納192bytes。而除去開銷后，短消息數(shù)據(jù)長度可以發(fā)送140bytes，若短消息的長度超過該限度則需要分配業(yè)務(wù)信道來發(fā)送。我們在處理pgto（page t

12、ime out）問題過程中，我們對摩托羅拉8060和680兩款手機（都是is-95手機）進行200次的呼叫撥打測試，結(jié)果表明在無線環(huán)境好（rx大于-85dbm、ec/io大于-12）的情況下表現(xiàn)正常，但在無線環(huán)境差（多路導(dǎo)頻、ec/io差）的情況頻繁出現(xiàn)尋呼響應(yīng)消息丟失現(xiàn)象，同樣在無線環(huán)境差的情況下用is-95和cdma2000 1x手機進行對比測試，我們發(fā)現(xiàn)1x手機的尋呼成功率高于95手機。尋呼響應(yīng)失敗造成該次的短信發(fā)送失。處理該問題的方法同樣需要找出網(wǎng)絡(luò)中的導(dǎo)頻污染區(qū)（高層建筑室內(nèi)、多個小區(qū)的重疊區(qū)、直放站覆蓋區(qū)等）進行覆蓋控制，突出主覆蓋小區(qū)導(dǎo)頻。也可以通過增加導(dǎo)頻、尋呼信道功率來彌補性

13、能差手機的缺陷，提高尋呼成功率。其次、降低軟切換比例，過高的軟切換比例不僅浪費資源，同時前面提到在軟切換區(qū)域內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)尋呼響應(yīng)消息丟失的現(xiàn)象。前面提針對手機終端，根據(jù)現(xiàn)在從投訴中統(tǒng)計結(jié)果比較差是南方高科9988（低版本）、ex200、v680、康佳t618，這些都是is-95手機。我們認為，用戶的手機無法更換，只能通過減少導(dǎo)頻污染區(qū)改善無線環(huán)境，讓性能差的手機也能夠表現(xiàn)正常。2.3 無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化后短信收發(fā)成功率的變化針對上面提到的幾種原因，我們對杭州cdma 無線網(wǎng)絡(luò)進行了為期兩個月的硬件專題優(yōu)化工作，更換了的195塊故障mtrm（多載波射頻模塊）；對xcem和cem混插的基站，我們統(tǒng)一把導(dǎo)頻

14、信道統(tǒng)一分配到xcem信道卡上提高95手機的短信手發(fā)成功率；全部更換了cem24和cem48信道卡（杭州cdma設(shè)備的cem24、cem48由于存在硬件故障）；市區(qū)新開基站減少了一些導(dǎo)頻污染區(qū)。在9月份重新統(tǒng)計了短信的發(fā)送成率，我們和7月份的數(shù)據(jù)做了對比，短信的發(fā)送成功率提高了2個百分點左右，并且均高于同期的尋呼響應(yīng)成功率，下表隨機選取了7月份和9月份兩天的數(shù)據(jù)做了對比：mtx名稱短信發(fā)送成功率記錄時間（均為上午10：00數(shù)據(jù)）hzmsc191.51%7月14日hzmsc291.39%7月14日hzmsc193.39%9月10日hzmsc292.90%9月10日hzmsc193.13%9月18

15、日hzmsc293.46%9月18日3 與短信問題相關(guān)的幾個問題思考3.1 短信收發(fā)與系統(tǒng)容量的關(guān)系 cdma網(wǎng)絡(luò)利用控制信道、尋呼信道進行短信的傳送，時延短、準確率高。但是cdma是自干擾系統(tǒng)，控制信道的頻繁使用會對業(yè)務(wù)信道造成干擾影響系統(tǒng)容量，尤其在沒有功率控制的控制信道上長時間傳輸短消息業(yè)務(wù)會對其它的業(yè)務(wù)信道造成較大的干擾、系統(tǒng)性能變差，影響正常的話音業(yè)務(wù)，尤其是在短信大規(guī)模群發(fā)時，碰撞幾率增加、呼損增加、尋呼成功率降低。因此需要嚴格控制系統(tǒng)的群發(fā)速度，讓系統(tǒng)有足夠的時間進行消化。業(yè)務(wù)信道的傳送由于采用了閉環(huán)功率控制、時延長，對系統(tǒng)影響小，應(yīng)盡量使用業(yè)務(wù)信道來傳送。3.2 短信群發(fā)量的控

16、制 sp的短信群發(fā)是短信業(yè)務(wù)發(fā)展的基本手段，針對網(wǎng)絡(luò)特點，群發(fā)的時間應(yīng)避開系統(tǒng)忙時，同時應(yīng)避免不同業(yè)務(wù)內(nèi)容對同一用戶（如sp業(yè)務(wù)和氣象短信、催費消息）的同時群發(fā)，提高發(fā)送的成功率。3.3 短信優(yōu)先級和尋呼次數(shù)問題 短信在空中接口的消息中，優(yōu)先級低，能否更改優(yōu)先級來提高成功率，但這一點與技術(shù)規(guī)范沖突，能否實現(xiàn)有待商討。其次在收短信過程中針對短消息的尋呼都只有一次，短信在實時性方面的要求比話音低，能否改成二次尋呼、三次尋呼來提高尋呼成功率？3.4 關(guān)于軟切換問題 cdma的軟切換技術(shù)是一大優(yōu)點，對話音業(yè)務(wù)而言軟切換可以大大的降低系統(tǒng)掉話率，但對提高短信的發(fā)送成功率卻不是好事情，is-95手機不支持接入探針的切換，頻繁進行軟切換增加了探針的接入失敗率。軟切換比例過高意