GSM网络寻呼承载能力及突发应对策略分析

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1、GSM网络寻呼承载能力及突发应对策略分析o前言GSM系统是我国数字移动通信的骨干网络，自1995年投入商用以来，网络规模和用户数量都得到了迅速的发展。在网络容量FI益增加、网络结构趋于复杂、用八感知要求更髙的现在，打造一•个全覆盖、大容量、高质量的GSM网络成为了运营商不断努力的方向。随着网络规模和用户数最的迅猛发展，人民生活水平的不断提高，GSM网络承载的业务量也屡创新高。尤其值得关注的是节假口短信对网络的冲击，据统计，2008年春节长假期间全国手机短信发送量超过170亿条。以中国移动北京分公司为例，除夕短信忙时出现在20：00-

2、21：00之间，业务量为4025.9万条，0：00出现短信高峰，每秒近2万条，与去年峰值相比增加近50%o短信突发对网络容量提出了很高的要求，尤其是GSM网络的寻呼承载能力已经逐步成为了制约网络健康发展的瓶颈，如何应对寻呼最突发对网络造成的影响值得在实践中进行探索。1GSM网络寻呼流程GSM网络存在TMSI寻呼和IMSI寻呼2种寻呼方式。在GSM系统中，每个用户都分配了一个唯一的IMSI,IMSI写在移动台的SIM卡中,长8字节，用于用户身份识别;TMSIIIIVLR为來访的移动用户在鉴权成功后临时分配，仅在该VLR管辖范围内代替I

3、MS1在空中接口中临时使用，R与IMSI相互对应，长4字节。因此空中接口的寻呼信道在使川IMSI方式寻呼时，寻呼请求消息中只能包含2个IMSI号码，而使用TMSI方式寻呼时，则可以包含4个TMSI号码。因此，使用IMSI方式寻呼带来的寻呼负荷会比使用TMSI方式寻呼增加一倍。当一个LAC下的移动台被寻呼时，MSC从VLR中获得移动台当前所处的位置区号(LAI)后，将向这一位置区内的所冇BSC发出寻呼消息。BSC收到寻呼消息后，向该BSC卜-属于此位置区的所有小区发出寻呼命令消息。当基站收到寻呼命令后，将在该寻呼组所属的寻呼子信道上发

4、出寻呼请求消息，该消息中携带有被寻呼用八的IMSI或者TMSI号码。移动台在收到寻呼请求消息后，通过随机接入信道(RACH)请求分配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),通过立即指配命令消息，将该SDCCH指配给移动台。移动台使川该SDCCH发送寻呼响应(PagingResponse)消息给BSC,BSC将PagingResponse消息转发给MSC,完成一次成功的无线寻呼。一般情况下，如果MSC在发岀寻呼消息后，4〜6s内没有收到PagingResponse消息，则会再次发出寻呼消

5、息，如果4〜6s内仍没有收到PagingResponse,则此次无线寻呼失败，同时，MSC将向主叫用户发送“用户暂时不能接通”之类的录音通知。2GSM网络寻呼理论容量在MSC下发寻呼至MS整个路由过程中,主要受限于Um接口和Abis接口的传送能力,下而分别着重分析上述2个接口的寻呼理论容量。2.1Um接口根据GSM规范，公共控制信道(CCCH)的配置有2种方式。a)CCCH和SDCCH共用，也叫纽合BCCH,每个复帧可传送3个寻呼组。b)CCCH和SDCCH不共用，也叫非组合BCCH,每个复帧可传送9个寻呼组。BTS通过寻呼组广播寻

6、呼请求吋，寻呼组有以下儿种可能的配置情况。2个IMSL1个IMSI和2个TMSL4个TMSL根据网络设置的不同，信道设置包含mainBCCH的，属于CCCH和SDCCH不共用的情况。每个复帧(时长为0.235s)有9个寻呼组，在AGB值设置为1的情况下，这9个寻呼组包括1个AGCH和8个PCH,因此，每秒寻呼组数量为(9-AGB)/0.235=34.04寻呼/s。每寻呼组可以传送4个TMSI寻呼或2个IMSI寻呼，1个TMSI寻呼占1个寻呼组的1/4,1个IMSI寻呼占1个寻呼组的1/2。若所有寻呼均采用TMSI寻呼方式，那么可以计

7、算出，在采用非组合BCCH情况下，Um接口每秒最大寻呼次数为34.04x4=136.16次/s每小时能完成的寻呼次数为136.16x3600=490176次/h在采用组合BCCH情况下，若AGB值设置为1,这3个寻呼组包括1个AGCH和2个PCH,因此，每秒寻呼组数量为(3-AGB)/0.235二&51寻呼组/s若所有寻呼均采川TMSI寻呼方式，那么可以计算岀在采用组合BCCH情况卜，Um接口每秒最大寻呼次数为8.51x4=34.04次/s每小时能完成的寻呼次数为34.04x3600=122544次/h从上面的计算可以看出，采川纽合

8、BCCH时的寻呼能力为非纽合BCCH寻呼能力的1/4,因此当网络话务量较高，网络配置比较人时，为了保证系统能够提供足够的寻呼能力，应当采用非组合BCCH的信道配置方式，以提高位置区内的寻呼能力。以上计算均是按照寻呼成功率较低的TMSI