CDMA短信问题在网络无线侧的原因及处理方法

CDMA短信问题在网络无线侧的因素及解决措施卓伟峰 王建海（中国联通杭州分公司 邮编310001）【摘要】CDMA短信应用广泛，但是目前存在短信发送成功率低、接受失败、短信反复接受、短信接受延时现象。产生这些问题的因素是多方面的，本文将从网络无线侧工作原理着手分析产生的因素及解决措施，并由具体案例来阐明提高短信收发成功率的措施。【核心词】CDMA 短信 无线侧因素短信业务是目前最为流行的增值业务之一，也是中国联通公司增值业务重要收入来源。就拿浙江联通网络记录来看，在系统忙时，短信的流量为200万条以上（含系统群发），短信业务频繁使用，同步带来的问题也多且投诉量大。产生短信问题的因素是多方面，本文将着重探讨CDMA短信问题在网络无线侧的因素及解决措施。1 短信问题的现象分析目前短信问题及投诉重要集中在短信发送不成功、短信接受失败、短信反复收、短信延时收四个方面，这四种现象在短信中心（SMSC）体现出的故障因素是一至的，即当顾客在网络中浮现不可及状态（顾客无法寻呼到、顾客关机、顾客在VLR中状态错误等），短信中心无法收到MSC返回的发送确认消息导致无法判断顾客与否收发成功。同步短信中心的重发机制使该条短信在一定的时间内反复发送或使后发短信阻塞在短信中心无法发出。我们拿寻呼不到的状况来分析，杭州联通CDMA网络全网PAGING成功率为90%，失败率为10%，按照这个比例，MSC返回给SMSC的 NO PAGING RESPONSE 错误也应当接近SMDPP消息数的10%，然而我们在挂表跟踪信令过程中发现目前系统并未接到过MSC提交的有关寻呼不到的因素码，该因素码的消息数除了省外、国外的MSC（各地的MSC类型不同发送的消息也各不相似）有返回给我SMSC，目前省内系统中跟踪不到该消息，查阅目前短信的技术规范也没有明确规定需要辨别该类消息。最后我们初步确认，系统提交的因素码，并没辨别NO PAGING RESPONSE和SMSDeliveryPostponed，而是统一都送成SMSDeliveryPostponed，这就导致短信中心在后续的判断出错。因此问题的症结在于每一条短信发送后短信中心能否收到精确的确认消息返回，以利于后续的短信可以正常发送。2 CDMA短信收发技术原理分析及有关问题的解决对策2.1 短信发送过程（SMS-MO）CDMA网络中，当顾客手机在待机状态下短信通过接入信道发送到BTS，若顾客为长短信时（不小于60B）则通过度派业务信道来发送短信。当顾客手机在通话状态下由于已经分派了业务信道则通过业务信道来传送信息。根据顾客的使用习惯调查，大部分为前一种状况。短信通过接入信道发送到BTS后，BTS使用ADDS TRANSFER消息传送到MSC，MSC接到消息后通过SMDPP消息传送到短信中心，短信中心则通过MSC、BSC、BTS向手机发送确认消息（ACK），完毕一次发送过程，确认消息是通过寻呼信道发送。在这个过程中，我们不难发现，接入信道的接入成功率的高下与否将直接影响到短信的收发成功率。上表中列出了短信在空中接口的消息流程。在网络中接入成功率可以具体每个基站社区为单位进行记录，也就是说社区若接入的失败率高那么在该服务社区内短信的发送失败次数也随着增长。我们对杭州1001五月份记录的短信发送失败的投诉案例的地点进行分析，挑选出几种共性地点，并对服务该社区的基站接入失败率进行记录。表1 异常基站的接入记录site namesector接入次数probe1probe2probe3probe4probe5probe6前两帧内的接入失败率省群艺馆221126.54%32.23%24.64%9.48%4.74%0.47%41.23%下沙经济开发区15756.14%24.56%15.79%1.75%0%1.75%19.30%下沙经济开发区221050.48%27.62%11.90%4.29%1.43%3.33%21.90%下沙经济开发区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 正常基站的记录site namesectorpage_respprobe1probe2probe3probe4probe5probe6Mult Probe %富阳华达14591.11%4.44%4.44%0%0%0%4.44%富阳华达215100%0%0%0%0%0%0%富阳华达32584%12%4%0%0%0%4%富阳劳动局110683.02%15.09%1.89%0%0%0%1.89%富阳劳动局22277.27%13.64%9.09%0%0%0%9.09%富阳劳动局32892.86%3.57%3.57%0%0%0%3.57%表1是投诉较多地点的记录列表，表2是正常基站的记录列表。其中涂有黄颜色是表达前两个探针的接入失败率。成果表白存在一致性，接入失败率高。这些社区在前面两个探针的接入成功率远不不小于其他正常的社区（前两个探针接入总和不小于95%）。解决措施也很明确，单站优化、提高接入成功率。无线网络侧，通过对该基站的的单站优化，解决该站覆盖范畴内的导频污染区，减少该社区与其相邻社区的重叠覆盖区。另一方面解决基站自身的硬件故障，一般状况下是基站的射频模块故障，提高接入成功率。提高该地区的短信发送成功率。在顾客终端侧，尽管我们目前是cdma 1x网络，但在顾客层面上仍然有大量的IS-95的手机在使用。IS-95A系统的接入信道类型少，并且无法实现功率控制，无法实现软切换。比起IS-95A系统，cdma-1x系统增长了增强接入信道。短消息可以在增强接入信道的预留接入模式下发送。并且可以在前向公共功率控制信道的协助下对发送实行闭环功率控制，可以实现软切换。接入信道的各个时隙采用不同的长码掩码（可起辨别作用）进行调制，减少了接入探头碰撞的概率，接入成功率大大提高。而IS-95系统中，只要所发的不同帧在时间上有一点重叠，就会发生碰撞。碰撞的成果是使碰撞的双方（也也许是多方）所发送的数据都浮现差错，因而都必须进行重发。cdma的信道是后向兼容的，因此只有CDMA 1X手机才可以运用新信道的优势，因此在终端侧，鼓励顾客顾客多采用1X手机对提高系统的接入成功率也是大有好处的，这个成果与我们记录短信问题中手机终端类型也是相吻合的，这些背面会讲到。2.2 短信收过程（SMS-MT）短信中心通过SMDPP消息将短信传送给MSC，MSC查寻顾客状态，若手机开机并处在空闲状态且短信长度没有超过一定的限度（一般状况下是不不小于140B），则通过BTS的寻呼信道发送给手机，短信超过一定的长度，BTS重新分派业务信道，通过前向业务信道向手机发送短信消息。若手机处在通话状态，则直接通过前向业务信道直接发送给手机。从这个过程中，我们发现，寻呼响应（PAGE RESPONSE）成功率直接影响到短信中心的发送成功率。杭州CDMA网络设立为一次寻呼过程，MSC1、MSC2的最高寻呼成功率分别为89%和87%，在网络参数设立精确的状况下，影响寻呼成功率的最重要是无线覆盖环境和手机终端的性能。与MO过程分析同样，在寻呼信道上消息重要有系统的开销消息、正常的话音呼喊寻呼消息、短消息。cdma 1x系统与IS-95系统相比提供了迅速寻呼信道。cdma-1x系统的寻呼信道采用80ms时隙构造。由于任何消息都不能占用三个以上的持续寻呼信道时隙，短消息最多可占用两个持续时隙。当寻呼信道速率为9600bit/s，两个时隙可容纳192bytes。而除去开销后，短消息数据长度可以发送140bytes，若短消息的长度超过该限度则需要分派业务信道来发送。我们在解决PGTO（PAGE TIME OUT）问题过程中，我们对摩托罗拉8060和680两款手机（都是IS-95手机）进行200次的呼喊拨打测试，成果表白在无线环境好（RX不小于-85dBm、EC/IO不小于-12）的状况下体现正常，但在无线环境差（多路导频、EC/IO差）的状况频繁浮现寻呼响应消息丢失现象，同样在无线环境差的状况下用IS-95和cdma 1x手机进行对比测试，我们发现1X手机的寻呼成功率高于95手机。寻呼响应失败导致该次的短信发送失。解决该问题的措施同样需要找出网络中的导频污染区（高层建筑室内、多种社区的重叠区、直放站覆盖区等）进行覆盖控制，突出主覆盖社区导频。也可以通过增长导频、寻呼信道功率来弥补性能差手机的缺陷，提高寻呼成功率。另一方面、减少软切换比例，过高的软切换比例不仅挥霍资源，同步前面提到在软切换区域内常常浮现寻呼响应消息丢失的现象。前面提针对手机终端，根据目前从投诉中记录成果比较差是南方高科9988（低版本）、EX200、V680、康佳T618，这些都是IS-95手机。我们觉得，顾客的手机无法更换，只能通过减少导频污染区改善无线环境，让性能差的手机也可以体现正常。2.3 无线网络优化后短信收发成功率的变化针对上面提到的几种因素，我们对杭州CDMA 无线网络进行了为期两个月的硬件专项优化工作，更换了的195块故障MTRM（多载波射频模块）；对XCEM和CEM混插的基站，我们统一把导频信道统一分派到XCEM信道卡上提高95手机的短信手发成功率；所有更换了CEM24和CEM48信道卡（杭州CDMA设备的CEM24、CEM48由于存在硬件故障）；市区新开基站减少了某些导频污染区。在9月份重新记录了短信的发送成率，我们和7月份的数据做了对比，短信的发送成功率提高了2个百分点左右，并且均高于同期的寻呼响应成功率，下表随机选用了7月份和9月份两天的数据做了对比：MTX名称短信发送成功率记录时间（均为上午10：00数据）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日HZMSC293.46%9月18日3 与短信问题有关的几种问题思考3.1 短信收发与系统容量的关系 CDMA网络运用控制信道、寻呼信道进行短信的传送，时延短、精确率高。但是CDMA是自干扰系统，控制信道的频繁使用会对业务信道导致干扰影响系统容量，特别在没有功率控制的控制信道上长时间传播短消息业务会对其他的业务信道导致较大的干扰、系统性能变差，影响正常的话音业务，特别是在短信大规模群发时，碰撞几率增长、呼损增长、寻呼成功率减少。因此需要严格控制系统的群发速度，让系统有足够的时间进行消化。业务信道的传送由于采用了闭环功率控制、时延长，对系统影响小，应尽量使用业务信道来传送。3.2 短信群发量的控制 SP的短信群发是短信业务发展的基本手段，针对网络特点，群发的时间应避开系统忙时，同步应避免不同业务内容对同一顾客（如SP业务和气象短信、催费消息）的同步群发，提高发送的成功率。3.3 短信优先级和寻呼次数问题 短信在空中接口的消息中，优先级低，能否更改优先级来提高成功率，但这一点与技术规范冲突，能否实既有待商讨。另一方面在收短信过程中针对短消息的寻呼都只有一次，短信在实时性方面的规定比话音低，能否改成二次寻呼、三次寻呼来提高寻呼成功率？3.4 有关软切换问题 CDMA的软切换技术是一大长处，对话音业务而言软切换可以大大的减少系统掉话率，但对提高短信的发送成功率却不是好事情，IS-95手机不支持接入探针的切换，频繁进行软切换增长了探针的接入失败率。软切换比例过高意味着不同社区重叠区大，对系统资源也是挥霍。3.5 IS95和cdma手机的问题 CDMA 1X的优越性能需要1X手机来体现，对新增顾客应引导顾客使用1X手机。同步对顾客手机应有个准入机制，对性能差的手机通过测试得出结论，不建议顾客使用。短信业务使用以便，应用广泛，解决好短信收发过程中的几种典型问题，不仅可以增进业务发展，以便顾客使用，对中国联通公司的形象也是至关重要。参照文献1、杨大成 cdma 1x移动通信系统 机械工业出版社 1月 第一版第一次印刷作者简介卓伟峰 男 出生于1966年11月24日，1986年7月毕业于西安通讯学院，1990年7月毕业于解放军指挥学院，学士学位，中国联通杭州分公司副总经理，通信地址为中河北路96号中国联通杭州分公司，310001，。王建海 男 出生于1975年10月7日 1997年7月毕业于西安电子科技大学微波电信工程系 学士学位、目前就职于中国联通杭州分公司任移动部副经理，曾刊登杭州联通GSM网络规划和优化研究、移动定位技术现状及应用发展探讨等论文，通信地址为杭州市中河北路96号中国联通杭州分公司，310001，电话：。