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TD-SCDMA无线网络优化专题分析-寻呼问题分析1.2.0

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TD-SCDMA无线网络优化专题分析-寻呼问题分析
DTM.PX.016.411_V1.2.0

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课程目标
了解TD-SCDMA系统寻呼机制 掌握分析寻呼问题的方法 提出优化寻呼问题方法

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1 概述 2 寻呼问题分析和优化方法 3 寻呼问题案例

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1 概述
TD-SCDMA RAN系统的一种机制,用于寻找并呼叫那些分布在不 同位置区中自由移动的注册用户终端,从而响应并完成网络侧发起 的信令或业务过程。

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1 概述
正常情况下,RNC在最小的范围内寻呼UE。


CS域当UE处于空闲状态时,会通过小区选择/重选、位置区更新过 程来维持网络服务,当网络需要寻呼UE时,可以通过最近的更新的 位置信息来最小范围的寻呼该UE。



PS域当UE处于空闲状态时,会通过小区选择/重选、路由区更新过 程来维持网络服务,当网络需要寻呼UE时,可以通过最近的更新的 位置信息来最小范围的寻呼该UE。 专用模式(CELL_DCH/CELL_FACH)下的UE与UTRAN保持着信 令连接,当网络需要寻呼UE时,可以直接在信令链路上呼叫该UE。 寻呼模式下(CELL_PCH/URA_PCH)下,UE通过CELL更新或 URA更新来维持网络服务,当网络需要寻呼UE时,可以在小区或 URA范围内的寻呼该UE。
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1 概述
传输信道和物理 信道映射关系 1 2 3 4 5 6 7 8 9 传输信道 DCH BCH PCH FACH RACH 物理信道 DPCH P-CCPCH S-CCPCH S-CCPCH PICH PRACH DwPCH UpPCH FPACH

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1 概述

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1 概述

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1 概述
UE正处于空闲状态或寻呼状态的寻呼 UE正处于信令连接状态的寻呼 寻呼状态的UE发起NAS信令过程的寻呼 系统消息更新通知的寻呼

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1 概述
PAGING PICH DATA FP PCH Pbitmap

PCCH:PAGING TYPE 1

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1 概述

PAGING

DCCH:PAGING TYPE 2

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1 概述
NAS 消息 PICH DATA FP PCH Pbitmap

PCCH:PAGING TYPE 1

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1 概述

System update request System update response System information System information System information PICH DATA FP PICH Pbitmap

PCCH:Paging type 1

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1 概述
寻呼消息重要IE


Permanent NAS UE Identity,UE永久标识(IMSI),与寻呼协同 过程结合,RNC判断当前UE的RRC状态,并正确选择Paging Type 1或Paging Type 2。



Temporary UE Identity IE,UE临时标识(TMSI/P-TMSI),如果 该IE出现,在Idle模式下RNC将使用该标识发起UE寻呼过程,否 则采用IMSI发起UE寻呼过程。



Paging Area IE,该IE决定着Idle模式下的寻呼范围,即LAI或RAI, 如果该IE没有出现,RNC在其所有的范围内发起UE寻呼过程。

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1 概述
DRX cycle=128 PBP=64 SFN: 0
PICH

1
PICH

… SCCPCH 寻呼块

63

64
PICH

65
PICH

… SCCPCH

127 128 129
PICH PICH

… SCCPCH

191

IMSI mod 2 = 0

IMSI mod 2 = 1 寻呼块

IMSI mod 2 = 0 寻呼块

PICH block PICH PI编号: 0 PI 1 PI … 87 PI
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PICH 88 PI 88 PI … 175 PI
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1 概述
寻呼流程
UE确定该在哪个SFN监听寻呼块

UE要确定监视哪个寻呼指示因子

UE最后确定寻呼消息接收时刻

解析寻呼消息,分析是否是自己寻呼

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1 概述
Paging occasion:寻呼块出现的时刻(SFN) 定义:寻呼块出现的第1帧; Paging Occasion ={(IMSI div K) mod (DRX cycle length div PBP)} * PBP + n * DRX cycle length + Frame Offset
DRX cycle=128 PBP=64 SFN: 0
PICH

1
PICH

… SCCPCH 寻呼块

63

64
PICH

65
PICH

… SCCPCH

127 128 129
PICH PICH

… SCCPCH

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IMSI mod 2 = 0

IMSI mod 2 = 1 寻呼块

IMSI mod 2 = 0 寻呼块

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1 概述
寻呼流程
UE确定该在哪个SFN监听寻呼块

UE要确定监视哪个寻呼指示因子

UE最后确定寻呼消息接收时刻

解析寻呼消息,分析是否是自己寻呼

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1 概述
Paging Indicator:寻呼指示因子PI PI = (IMSI div 8192) mod NP; NP = NPICH * NPI, UE根据公式计算接收哪个PI的信息; 若UE被寻呼,相应PI的信息全为1;若UE不被寻呼,PI的信息为 0;
DRX cycle=128 PBP=64 SFN: 0
PICH

1
PICH

… SCCPCH 寻呼块

63

64
PICH

65
PICH

… SCCPCH

127 128 129
PICH PICH

… SCCPCH

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IMSI mod 2 = 0

IMSI mod 2 = 1 寻呼块

IMSI mod 2 = 0 寻呼块

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1 概述
寻呼流程
UE确定该在哪个SFN监听寻呼块

UE要确定监视哪个寻呼指示因子

UE最后确定寻呼消息接收时刻

解析寻呼消息,分析是否是自己寻呼

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1 概述
Paging Message Receiving Occasion:寻呼消息接收时刻 Paging Message Receiving Occasion = Paging Occasion + NPICH + NGAP + {(DRX Index div NP)mod NPCH }*2
DRX cycle=128 PBP=64 SFN: 0
PICH

1
PICH

… SCCPCH 寻呼块

63

64
PICH

65
PICH

… SCCPCH

127 128 129
PICH PICH

… SCCPCH

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IMSI mod 2 = 0

IMSI mod 2 = 1 寻呼块

IMSI mod 2 = 0 寻呼块

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1 概述
寻呼流程
UE确定该在哪个SFN监听寻呼块

UE要确定监视哪个寻呼指示因子

UE最后确定寻呼消息接收时刻

解析寻呼消息,分析是否是自己寻呼

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1 概述
RNC可以在一条Paging Type 1中寻呼多个UE(数量与TB大小有 关),故UE接收到寻呼消息后,需根据有关标识(TMSI/IMSI)判 断是否是自己寻呼.
DRX cycle=128 PBP=64 SFN: 0
PICH

1
PICH

… SCCPCH 寻呼块

63

64
PICH

65
PICH

… SCCPCH

127 128 129
PICH PICH

… SCCPCH

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IMSI mod 2 = 0

IMSI mod 2 = 1 寻呼块

IMSI mod 2 = 0 寻呼块

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1 概述
寻呼成功率=寻呼成功总次数/寻呼请求总次数*100% 寻呼成功总次数:指所有MSC收到的被叫用户寻呼响应的总次数,触 发点:统计消息为MSC 收到 “PAGING RESPONSE”(含二次寻呼的 响应)。 寻呼请求总次数:指所有MSC发出寻呼被叫的总次数,触发点:统计MSC 发出对被叫用户的 “PAGING REQUEST”消息的次数(不包含二次寻呼 的次数)。

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1 概述
寻呼信道的容量与LA、RA规划


由于网络寻呼移动台的同一寻呼消息会在LA所有小区中发送, 因此寻呼区域覆盖范围过大,会导致寻呼信道负荷过重,同时 增加Iub接口上的信令流量。另外,过载的寻呼消息如果在 RNC的重发次数内仍没有发出将被丢弃,这样会导致在服务区 内的开机用户不能被寻呼到(用户不在服务区)的问题。寻呼 区域的上限(区域能支持的最多小区数)主要受到寻呼信道的 带宽限制,随着区域的话务量变化,位置区大小也是变化的, 位置区大小配置根据寻呼区估算结果来定。具体的寻呼指标和 对应的LA的最大值参见寻呼能力计算部分,建议LA一般不要超 过10万用户,160个单载波小区。

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1 概述
TD系统寻呼的理论指标


TMSI或PTMSI寻呼数/秒/小区 = ((TB-Size – 17)/40 *NPCH)/PBP, 其中(TB-Size – 17)/40的结果向下取整。



IMSI寻呼数/秒/小区 = ((TB-Size – 17)/72 *NPCH)/PBP,其中 (TB-Size – 17)/72的结果向下取整。

PBP = 64帧,TB size = 240bit 最大寻呼数 = 62.5/秒/小区 PBP = 64帧,TB size = 80bit 最大寻呼数 = 12.5/秒/小区

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1 概述 2 寻呼问题分析和优化方法 3 寻呼问题案例

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2 寻呼问题分析和优化方法
发现寻呼问题
用户投诉:无法接入 路测发现:路测作业分 析发现有关寻呼问题;
CN网络监控:寻呼成功率;

分析产生原因

提出解决方法

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2 寻呼问题分析和优化方法

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2 寻呼问题分析和优化方法
寻呼问题分析和优化流程
寻呼问题

RNC 是 否 下 发page Y UE是否收到 page N Y

N

设备异常问题

Y

是否功率配 比偏低 N 是否是重选 问题 N

根据覆盖情况调整功率配 比

Y

优化小区重选参数

异常问题

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2 寻呼问题分析和优化方法
TD-SCDMA寻呼问题
寻呼信道容量不够:RNC没下发寻呼消息 由于功率或干扰:UE没有接收到寻呼消息 UE频繁发生小区重选或位置更新:无法接 收到寻呼消息 UE收到寻呼消息后由于随机接入失败,没 响应寻呼 CN原因没下发寻呼给RNC

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2 寻呼问题分析和优化方法
RNC根据相同算法将寻呼消息映射到不同的CFN内。根据前面公式我 们可以看出,寻呼消息所处位置是根据UE的IMSI值对DRX cycle length 取余后所对应的寻呼块位置。因此,在一个DRX cycle length周期内任 意一个UE只可能占用其中的一个寻呼块。 另外,只要不同UE的IMSI取余的结果一样,那么他们的寻呼消息就可 能会被安排在相同的寻呼块中。这样,对某个特定的寻呼块来说,当寻 呼消息的条数超过Mmax的时候就会出现阻塞。目前RNC设备的实现方 式是超出部分的寻呼消息不做缓存,直接被丢弃,然后根据UTRAN重 发参数设置在下一个DRX cycle length内发送或者等待CN侧重发寻呼消 息。

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2 寻呼问题分析和优化方法
优化方法:


合理规划LA和路由区范围,减少由于范围不合理引起的寻呼信道过 载的现象,进而严重影响寻呼成功率; 增加寻呼信道容量;



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2 寻呼问题分析和优化方法
TD-SCDMA寻呼问题
寻呼信道容量不够:RNC没下发寻呼消息 由于功率或干扰:UE没有接收到寻呼消息 UE频繁发生小区重选或位置更新:无法接 收到寻呼消息 UE收到寻呼消息后由于随机接入失败,没 响应寻呼 CN原因没下发寻呼给RNC

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2 寻呼问题分析和优化方法
没接收到寻呼消息分析和优化方法


寻呼相关信道功率配置不合适

和寻呼相关的有PICH和PCH两个信道,当这两个信道的功率配置偏低 不能满足UE的解调的要求时,UE不能正确的接收寻呼消息。如果网络 的覆盖较差,可以考虑提高PCH、 PICH的功率。

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2 寻呼问题分析和优化方法
PCH信道的发射功率 该参数设置过小,会使得小区边缘UE无法正确接收寻呼信息,增加寻 呼的时延,导致寻呼成功率低,从而影响接入成功率;设置过大则浪费 功率,增加了下行干扰。 PICH信道的发射功率 该参数设置过小,会使得小区边缘UE无法正确接收寻呼指示信息,导 致呼叫时延增加,也有可能进行读取PCH信道的误操作,浪费UE电池, 并影响下行公共信道覆盖,从而最终影响小区覆盖;设置过大,则会对 其它信道产生干扰,并且占用下行发射功率,影响小区容量。

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2 寻呼问题分析和优化方法
TD-SCDMA寻呼问题
寻呼信道容量不够:RNC没下发寻呼消息 由于功率或干扰:UE没有接收到寻呼消息 UE频繁发生小区重选或位置更新:寻呼时 UE进行位置更新 UE收到寻呼消息后由于随机接入失败,没 响应寻呼 CN原因没下发寻呼给RNC

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2 寻呼问题分析和优化方法
寻呼时UE进行位置更新 这种情况通常发生在UE进行3G/2G间重选,在UE还没有完成位置更新 时,对此UE的寻呼消息在UMTS网络中下发,UE将收不到。一般3G到 2G的重选需要5s的时间,在这5秒中对该UE的寻呼将会失败。 当UE的LAC变化也有可能会出现寻呼失败,不过UE重选到目标小区和 位置更新的时间比较短,从IU口来看不会出现寻呼失败。

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2 寻呼问题分析和优化方法
UE隐式分离引起寻呼失败 UE一般情况下要周期性的进行位置更新,核心网也有一个定时器,一 般该定时器要比周期性位置更新的定时器要长,在定时器设置的时间内 没有收到该用户的位置更新就会发起隐式分离,同时会将该用户的呼叫 允许标志清除,那么对该用户的寻呼将会失败。出现这种情况可能的原 因是:UE长时间处于覆盖的盲点,现在的网络一般是GSM全覆盖,在 没有UMTS网络覆盖的情况下将会重选到GSM,所以这种情况的可能性 不大。 还有一种是误操作,如直接拔掉手机电池或者直接拔掉USIM卡。

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2 寻呼问题分析和优化方法
优化方法 对位置区边界进行专题优化,主要是找出位置区边界的高话务小区,尽 量减少位置区边界高话务小区的位置更新次数。这样可以减少由于位置 更新造成的寻呼损失。经过位置区边界的专题优化后,寻呼成功率有一 定提高。

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2 寻呼问题分析和优化方法
TD-SCDMA寻呼问题
寻呼信道容量不够:RNC没下发寻呼消息 由于功率或干扰:UE没有接收到寻呼消息 UE频繁发生小区重选或位置更新:无法接 收到寻呼消息 UE收到寻呼消息后由于随机接入失败,没 响应寻呼 CN原因没下发寻呼给RNC

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2 寻呼问题分析和优化方法
UE没响应寻呼消息分析和优化方法

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2 寻呼问题分析和优化方法
根据接入专题分析UE接收到寻呼请求后,为何会没寻呼响应: 随机接入冲突; RRC连接建立失败; 鉴权失败; UE硬件故障;

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2 寻呼问题分析和优化方法
TD-SCDMA寻呼问题
寻呼信道容量不够:RNC没下发寻呼消息 由于功率或干扰:UE没有接收到寻呼消息 UE频繁发生小区重选或位置更新:无法接 收到寻呼消息 UE收到寻呼消息后由于随机接入失败,没 响应寻呼 CN原因没下发寻呼给RNC

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2 寻呼问题分析和优化方法
CN修改和优化有关寻呼处理和发送机制。

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1 概述 2 寻呼问题分析和优化方法 3 寻呼问题案例

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3 寻呼问题案例

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