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小區短信業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò )的影響及其優(yōu)化

2008/06/25

　　摘要 介紹了小區短信業(yè)務(wù)及技術(shù)方案，分析了當前小區短信的使用情況，在此基礎上，評估了小區短信對網(wǎng)絡(luò )指標的影響，并重點(diǎn)對MSC無(wú)應答錯誤進(jìn)行了研究，最后針對小區短信對網(wǎng)絡(luò )指標的影響給出了相應的優(yōu)化措施。

1、小區短信業(yè)務(wù)原理

　　小區短信業(yè)務(wù)是通過(guò)信令檢測手段獲得手機用戶(hù)的位置變動(dòng)狀態(tài)信息，結合目前移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )及短消息發(fā)布平臺，實(shí)現在特定的時(shí)間為特定地點(diǎn)（如機場(chǎng)、車(chē)站、商場(chǎng)、酒店、旅游景點(diǎn)、會(huì )議地點(diǎn)等）的特定客戶(hù)群（旅客、購物者、住宿及就餐人員、參加會(huì )議的人員等）提供特定頻次的富有個(gè)性化信息服務(wù)的一種新型的短信增值業(yè)務(wù)。

　　小區短信系統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(jìn)出特定小區需與交換機交換的位置信息的特性（包括手機開(kāi)關(guān)機、周期更新、電話(huà)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(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )短消息系統，實(shí)現在特定區域、時(shí)間對特定用戶(hù)群發(fā)送定制服務(wù)短信的個(gè)性化短信增值服務(wù)系統。從技術(shù)角度來(lái)講，小區短信并不是一種新的技術(shù)，其信令采集方式和短信發(fā)送方式都和漫游短信系統一致，只是業(yè)務(wù)需求不同。

　　小區短信自2005年在全國推廣建設至今，業(yè)務(wù)發(fā)展迅速，目前在各省市發(fā)展到日均50萬(wàn)條、節假日100萬(wàn)～150萬(wàn)條的業(yè)務(wù)量，為商家和移動(dòng)用戶(hù)提供了便利的資訊，已成為移動(dòng)增值業(yè)務(wù)的一大亮點(diǎn)。

2、小區短信業(yè)務(wù)對現網(wǎng)的影響

　　2.1 現狀分析

　　小區短信發(fā)送主要針對特定小區的手機用戶(hù)，而非個(gè)別手機用戶(hù)。只要手機用戶(hù)進(jìn)入業(yè)務(wù)指定的“小區”，系統在一定時(shí)間內可以識別并根據預先定制的方案向其發(fā)送短信，因此小區短信同一般點(diǎn)對點(diǎn)消息和夢(mèng)網(wǎng)消息具有不同的下行特點(diǎn)：點(diǎn)對點(diǎn)和AO消息從整體來(lái)看具有無(wú)序性，即業(yè)務(wù)比較均勻地分布在不同的交換機上；小區短信下行消息具有強烈的指向性，大量消息在短時(shí)間內通過(guò)特定交換機進(jìn)行下發(fā)，而MSC和BSC等資源（包括處理能力和無(wú)線(xiàn)信道）是有限的，超過(guò)一定值，負荷增大，許多消息就無(wú)法處理，造成短信下發(fā)MSC無(wú)應答、MSC拒絕等錯誤的增加，導致網(wǎng)絡(luò )接通率下降，影響話(huà)務(wù)接通和短信的及時(shí)接收。

　　此外，由于小區短信業(yè)務(wù)的特殊性，登記用戶(hù)越多、網(wǎng)絡(luò )越繁忙的小區往往就是小區短信需要發(fā)送的小區，該小區的忙時(shí)也就是小區短信的流量高峰時(shí)，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(luò )質(zhì)量和用戶(hù)感知。

　　2.2 量化分析

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

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

　　EMTR=某種錯誤碼導致的失敗條數÷某類(lèi)業(yè)務(wù)的短信下發(fā)總量

　　我們統計了短信中心EMTR（MSC無(wú)應答）和小區短信EMTR（MSC無(wú)應答）：

　　短信中心EMTR（MSC無(wú)應答）=短信中心MSC無(wú)應答總數÷短信中心MT總量

　　小區短信EMTR（MSC無(wú)應答）=小區短信MSC無(wú)應答總數÷小區短信的MT總量

　　從業(yè)務(wù)發(fā)展增長(cháng)期1個(gè)月的時(shí)間來(lái)分析，短信中心EMTR（MSC無(wú)應答）和小區短信EMTR（MSC無(wú)應答）。

　　小區短信EMTR（MSC無(wú)應答）遠遠高于其他業(yè)務(wù)，即相同發(fā)送量的情況下，小區短信會(huì )較其他業(yè)務(wù)出現更多的MSC無(wú)應答錯誤。若某業(yè)務(wù)的EMTR（MSC無(wú)應答）和短信中心EMTR（MSC無(wú)應答）相同，說(shuō)明該業(yè)務(wù)不會(huì )增加或減少MSC無(wú)應答失敗對短信業(yè)務(wù)質(zhì)量的影響，若某業(yè)務(wù)的EMTR（MSC無(wú)應答）高于短信中心的，則說(shuō)明該業(yè)務(wù)的MSC無(wú)應答發(fā)生概率多于其他業(yè)務(wù)，如果該業(yè)務(wù)的發(fā)送量逐漸增大到一定規模，將會(huì )對短信網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量有較大的影響。

　　定義一個(gè)參數——指標破壞比，其值定義為：

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

　　該值反映當天該業(yè)務(wù)對短信接通率指標的破壞程度，值越大，說(shuō)明該業(yè)務(wù)對指標的破壞越大，當某業(yè)務(wù)沒(méi)有影響指標，即既沒(méi)有拉升指標也沒(méi)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(wù)增長(cháng)期一個(gè)月內小區短信的指標破壞比。

　　小區短信指標破壞比值較高，隨著(zhù)業(yè)務(wù)的發(fā)展，業(yè)務(wù)量比重的增大，對網(wǎng)絡(luò )指標的影響將趨明顯。

3、優(yōu)化方案

　　3.1 原因分析

　　在短信系統維護手冊上查詢(xún)關(guān)于MSC無(wú)應答的解釋為MT消息在所設置的時(shí)間內沒(méi)有回應答消息，可能是無(wú)線(xiàn)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，實(shí)際上MSC無(wú)應答錯誤更多的不是在規定的時(shí)間內沒(méi)回應答消息，而是MSC回送了“無(wú)應答”消息。很多時(shí)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)調短信的發(fā)送，短信息中心和MS之間會(huì )建立一條中繼路徑（Relay Path），短信息中心會(huì )根據中繼協(xié)議（RP）來(lái)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(wú)應答的故障，實(shí)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(guān)于MSC無(wú)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(shí)候，MSC在下發(fā)短信到MS的過(guò)程中由于某些原因出現障礙，導致所需時(shí)間過(guò)長(cháng)，因而MSC在SM-RP上向短信息中心作出回應。從ETSI關(guān)于短信息的規范中知道，當SMR實(shí)體在空閑狀態(tài)的時(shí)候，接收到一個(gè)來(lái)自SM-TL的TPDU中繼請求，它會(huì )生成一個(gè)包含有TPDU的RP-DATA消息包，并把這個(gè)消息包傳送出去，然后設定TR1*定時(shí)器開(kāi)始計時(shí)，并進(jìn)入等待RP-ACK的狀態(tài)。

　　當SMR實(shí)體在等待RP-ACK的狀態(tài)的時(shí)候，有3種情況會(huì )出現：
  1. 接收到一個(gè)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）；

  2. 接收到一個(gè)CM子層的錯誤指示；

  3. 定時(shí)器TR1*過(guò)期。
　　在網(wǎng)絡(luò )基本正常的情況下，MSC無(wú)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(gè)RP-ERROR消息包指示MSC無(wú)應答。出現該錯誤的原因可能是無(wú)線(xiàn)環(huán)境比較差造成的，解決辦法是優(yōu)化基站子系統參數。

　　小區短信MSC無(wú)應答錯誤的比例遠高于其他短信業(yè)務(wù)，因此，無(wú)線(xiàn)環(huán)境比較差不是根本原因。分析小區短信的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，小區短信下發(fā)的觸發(fā)點(diǎn)為手機開(kāi)關(guān)機、周期更新、電話(huà)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(jìn)行信息交互時(shí)需要占用SDCCH信道，因此當小區短信系統一檢測到這些信息后立即進(jìn)行該小區下短信的群發(fā)，就容易造成SDCCH信道擁塞，從而造成短信由于MSC無(wú)應答失敗。

　　因此，減少小區短信MSC無(wú)應答錯誤的關(guān)鍵就是找到合適的發(fā)送規則，避免瞬間對同一扇區進(jìn)行短信群發(fā)。

　　3.2 優(yōu)化措施

　　（1）在小區短信發(fā)送流程中增加了檢查系統發(fā)送扇區的短信量是否超過(guò)規定發(fā)送量的程序，超過(guò)則順延一定時(shí)間再提交。

　　具體下發(fā)流程如下： 　　（2）在短信網(wǎng)關(guān)上對小區短信進(jìn)行嚴格的流量控制，平衡網(wǎng)絡(luò )資源和業(yè)務(wù)發(fā)展需求。

　　（3）將小區短信業(yè)務(wù)調整至僅承擔AO業(yè)務(wù)的短信中心上下發(fā)，不影響手機點(diǎn)對點(diǎn)業(yè)務(wù)，同時(shí)也便于靈活配置參數。

　　（4）將小區短信的有效期設置為30 min，超過(guò)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(shí)時(shí)間加長(cháng)，由45 s更改為60 s（部分MSC無(wú)應答消息會(huì )轉為MSC系統錯誤或MSC拒絕錯誤）。

　　3.3 優(yōu)化效果

　　通過(guò)以上措施，小區短信MSC無(wú)應答錯誤的條數明顯減少，表2是優(yōu)化后的小區短信下發(fā)錯誤分布，從表中可以看出MSC類(lèi)錯誤僅占下發(fā)總量的2%。

4、總結

　　小區短信雖然是一項具有較好收益的短信增值業(yè)務(wù)，但是由于其本身的特點(diǎn)和缺陷，無(wú)限制地大規模發(fā)展很可能會(huì )影響網(wǎng)絡(luò )的整體性能，對話(huà)務(wù)接續、短信、GPRS、WAP等業(yè)務(wù)的質(zhì)量帶來(lái)不利影響。

　　因此需要加強對小區短信的監控，出現異常流量和異常錯誤時(shí)應及時(shí)關(guān)注，影響網(wǎng)絡(luò )性能時(shí)應及時(shí)調整，積極尋找發(fā)展業(yè)務(wù)與保持網(wǎng)絡(luò )性能的平衡點(diǎn)，在保障網(wǎng)絡(luò )性能的同時(shí)最大可能地發(fā)展業(yè)務(wù)。

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