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小區(qū)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(qū)短信業(yè)務(wù)及技術(shù)方案，分析了當(dāng)前小區(qū)短信的使用情況，在此基礎(chǔ)上，評估了小區(qū)短信對網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)的影響，并重點對MSC無應(yīng)答錯誤進(jìn)行了研究，最后針對小區(qū)短信對網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)的影響給出了相應(yīng)的優(yōu)化措施。

1、小區(qū)短信業(yè)務(wù)原理

　　小區(qū)短信業(yè)務(wù)是通過信令檢測手段獲得手機(jī)用戶的位置變動狀態(tài)信息，結(jié)合目前移動通信網(wǎng)絡(luò)及短消息發(fā)布平臺，實現(xiàn)在特定的時間為特定地點（如機(jī)場、車站、商場、酒店、旅游景點、會議地點等）的特定客戶群（旅客、購物者、住宿及就餐人員、參加會議的人員等）提供特定頻次的富有個性化信息服務(wù)的一種新型的短信增值業(yè)務(wù)。

　　小區(qū)短信系統(tǒng)是利用高阻模塊和三通射頻連接器復(fù)接A接口得到手機(jī)進(jìn)出特定小區(qū)需與交換機(jī)交換的位置信息的特性（包括手機(jī)開關(guān)機(jī)、周期更新、電話呼入與呼出、短信接收與發(fā)送、位置切換與更新），結(jié)合目前移動通信網(wǎng)絡(luò)短消息系統(tǒng)，實現(xiàn)在特定區(qū)域、時間對特定用戶群發(fā)送定制服務(wù)短信的個性化短信增值服務(wù)系統(tǒng)。從技術(shù)角度來講，小區(qū)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(tǒng)一致，只是業(yè)務(wù)需求不同。

　　小區(qū)短信自2005年在全國推廣建設(shè)至今，業(yè)務(wù)發(fā)展迅速，目前在各省市發(fā)展到日均50萬條、節(jié)假日100萬～150萬條的業(yè)務(wù)量，為商家和移動用戶提供了便利的資訊，已成為移動增值業(yè)務(wù)的一大亮點。

2、小區(qū)短信業(yè)務(wù)對現(xiàn)網(wǎng)的影響

　　2.1 現(xiàn)狀分析

　　小區(qū)短信發(fā)送主要針對特定小區(qū)的手機(jī)用戶，而非個別手機(jī)用戶。只要手機(jī)用戶進(jìn)入業(yè)務(wù)指定的“小區(qū)”，系統(tǒng)在一定時間內(nèi)可以識別并根據(jù)預(yù)先定制的方案向其發(fā)送短信，因此小區(qū)短信同一般點對點消息和夢網(wǎng)消息具有不同的下行特點：點對點和AO消息從整體來看具有無序性，即業(yè)務(wù)比較均勻地分布在不同的交換機(jī)上；小區(qū)短信下行消息具有強(qiáng)烈的指向性，大量消息在短時間內(nèi)通過特定交換機(jī)進(jìn)行下發(fā)，而MSC和BSC等資源（包括處理能力和無線信道）是有限的，超過一定值，負(fù)荷增大，許多消息就無法處理，造成短信下發(fā)MSC無應(yīng)答、MSC拒絕等錯誤的增加，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)接通率下降，影響話務(wù)接通和短信的及時接收。

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

　　2.2 量化分析

　　MSC無應(yīng)答導(dǎo)致的短信下發(fā)失敗中40%的都是由小區(qū)短信引起，短信接通率被拉下0.5個百分點，嚴(yán)重影響了短消息網(wǎng)絡(luò)的接通率。因此我們把小區(qū)短信對網(wǎng)絡(luò)的影響分析主要放在對MSC無應(yīng)答錯誤的分析上。

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

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

　　我們統(tǒng)計了短信中心EMTR（MSC無應(yīng)答）和小區(qū)短信EMTR（MSC無應(yīng)答）：

　　短信中心EMTR（MSC無應(yīng)答）=短信中心MSC無應(yīng)答總數(shù)÷短信中心MT總量

　　小區(qū)短信EMTR（MSC無應(yīng)答）=小區(qū)短信MSC無應(yīng)答總數(shù)÷小區(qū)短信的MT總量

　　從業(yè)務(wù)發(fā)展增長期1個月的時間來分析，短信中心EMTR（MSC無應(yīng)答）和小區(qū)短信EMTR（MSC無應(yīng)答）。

　　小區(qū)短信EMTR（MSC無應(yīng)答）遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他業(yè)務(wù)，即相同發(fā)送量的情況下，小區(qū)短信會較其他業(yè)務(wù)出現(xiàn)更多的MSC無應(yīng)答錯誤。若某業(yè)務(wù)的EMTR（MSC無應(yīng)答）和短信中心EMTR（MSC無應(yīng)答）相同，說明該業(yè)務(wù)不會增加或減少MSC無應(yīng)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無應(yīng)答）高于短信中心的，則說明該業(yè)務(wù)的MSC無應(yīng)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(guī)模，將會對短信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量有較大的影響。

　　定義一個參數(shù)——指標(biāo)破壞比，其值定義為：

　　指標(biāo)破壞比=某業(yè)務(wù)EMTR（MSC無應(yīng)答）÷短信中心EMTR（MSC無應(yīng)答）

　　該值反映當(dāng)天該業(yè)務(wù)對短信接通率指標(biāo)的破壞程度，值越大，說明該業(yè)務(wù)對指標(biāo)的破壞越大，當(dāng)某業(yè)務(wù)沒有影響指標(biāo)，即既沒有拉升指標(biāo)也沒有拖后指標(biāo)，其指標(biāo)破壞比為1。

　　若指標(biāo)破壞比為10以上，對指標(biāo)的影響就比較大了，為業(yè)務(wù)增長期一個月內(nèi)小區(qū)短信的指標(biāo)破壞比。

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

3、優(yōu)化方案

　　3.1 原因分析

　　在短信系統(tǒng)維護(hù)手冊上查詢關(guān)于MSC無應(yīng)答的解釋為MT消息在所設(shè)置的時間內(nèi)沒有回應(yīng)答消息，可能是無線環(huán)境比較差造成。

　　此種解釋不夠詳細(xì)，跟蹤信令并深入研究協(xié)議發(fā)現(xiàn)，實際上MSC無應(yīng)答錯誤更多的不是在規(guī)定的時間內(nèi)沒回應(yīng)答消息，而是MSC回送了“無應(yīng)答”消息。很多時候，短信息中心FORWARD SM發(fā)出后，MSC有END的回復(fù)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(diào)短信的發(fā)送，短信息中心和MS之間會建立一條中繼路徑（Relay Path），短信息中心會根據(jù)中繼協(xié)議（RP）來詳細(xì)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無應(yīng)答的故障，實際上很多是由于短信息中心收到RP返回的詳細(xì)故障。

　　因此，關(guān)于MSC無應(yīng)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)的時候，MSC在下發(fā)短信到MS的過程中由于某些原因出現(xiàn)障礙，導(dǎo)致所需時間過長，因而MSC在SM-RP上向短信息中心作出回應(yīng)。從ETSI關(guān)于短信息的規(guī)范中知道，當(dāng)SMR實體在空閑狀態(tài)的時候，接收到一個來自SM-TL的TPDU中繼請求，它會生成一個包含有TPDU的RP-DATA消息包，并把這個消息包傳送出去，然后設(shè)定TR1*定時器開始計時，并進(jìn)入等待RP-ACK的狀態(tài)。

　　當(dāng)SMR實體在等待RP-ACK的狀態(tài)的時候，有3種情況會出現(xiàn)：
  1. 接收到一個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(shù)）；

  2. 接收到一個CM子層的錯誤指示；

  3. 定時器TR1*過期。
　　在網(wǎng)絡(luò)基本正常的情況下，MSC無應(yīng)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RP-ERROR消息包指示MSC無應(yīng)答。出現(xiàn)該錯誤的原因可能是無線環(huán)境比較差造成的，解決辦法是優(yōu)化基站子系統(tǒng)參數(shù)。

　　小區(qū)短信MSC無應(yīng)答錯誤的比例遠(yuǎn)高于其他短信業(yè)務(wù)，因此，無線環(huán)境比較差不是根本原因。分析小區(qū)短信的業(yè)務(wù)特點，小區(qū)短信下發(fā)的觸發(fā)點為手機(jī)開關(guān)機(jī)、周期更新、電話呼入與呼出、短信接收與發(fā)送、位置切換與更新等，而手機(jī)和交換機(jī)進(jìn)行信息交互時需要占用SDCCH信道，因此當(dāng)小區(qū)短信系統(tǒng)一檢測到這些信息后立即進(jìn)行該小區(qū)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無應(yīng)答失敗。

　　因此，減少小區(qū)短信MSC無應(yīng)答錯誤的關(guān)鍵就是找到合適的發(fā)送規(guī)則，避免瞬間對同一扇區(qū)進(jìn)行短信群發(fā)。

　　3.2 優(yōu)化措施

　　（1）在小區(qū)短信發(fā)送流程中增加了檢查系統(tǒng)發(fā)送扇區(qū)的短信量是否超過規(guī)定發(fā)送量的程序，超過則順延一定時間再提交。

　　具體下發(fā)流程如下： 　　（2）在短信網(wǎng)關(guān)上對小區(qū)短信進(jìn)行嚴(yán)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(qū)短信業(yè)務(wù)調(diào)整至僅承擔(dān)AO業(yè)務(wù)的短信中心上下發(fā)，不影響手機(jī)點對點業(yè)務(wù)，同時也便于靈活配置參數(shù)。

　�。�4）將小區(qū)短信的有效期設(shè)置為30 min，超過30 min下發(fā)不成功的不再重發(fā)。

　�。�5）將短信中心等待MSC消息超時時間加長，由45 s更改為60 s（部分MSC無應(yīng)答消息會轉(zhuǎn)為MSC系統(tǒng)錯誤或MSC拒絕錯誤）。

　　3.3 優(yōu)化效果

　　通過以上措施，小區(qū)短信MSC無應(yīng)答錯誤的條數(shù)明顯減少，表2是優(yōu)化后的小區(qū)短信下發(fā)錯誤分布，從表中可以看出MSC類錯誤僅占下發(fā)總量的2%。

4、總結(jié)

　　小區(qū)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和缺陷，無限制地大規(guī)模發(fā)展很可能會影響網(wǎng)絡(luò)的整體性能，對話務(wù)接續(xù)、短信、GPRS、WAP等業(yè)務(wù)的質(zhì)量帶來不利影響。

　　因此需要加強(qiáng)對小區(qū)短信的監(jiān)控，出現(xiàn)異常流量和異常錯誤時應(yīng)及時關(guān)注，影響網(wǎng)絡(luò)性能時應(yīng)及時調(diào)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，在保障網(wǎng)絡(luò)性能的同時最大可能地發(fā)展業(yè)務(wù)。

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