關于TMSI尋呼與IMSI尋呼性能分析

張 月

（廣東移動東莞分公司，廣東 東莞 523000）

0 引言

移動通信系統尋呼有兩種方式，IMSI尋呼和TMSI尋呼，目前廣東移動大部分網元都設置為IMSI尋呼。采用IMSI尋呼消耗較多的網絡資源，在尋呼容量較為緊張的網元，可能會導致尋呼負荷過高而影響網絡性能指標。因此，客觀評估網元的尋呼負荷，在適當時候考慮使用 TMSI尋呼，可提高尋呼容量，改善網絡的接通率。

1 原理分析及優化調整

1.1 尋呼過程分析

以移動用戶漫游被叫時的呼叫流程為例，分析GSM網絡的尋呼過程。首先，一個尋呼移動用戶的呼叫到達GMSC，借助于所撥號碼（MSISDN），GMSC決定連接的HLR。HLR發一個請求給被叫移動用戶當前所在的 VLR，VLR分配被叫移動用戶一個漫游號（MSRN）給HLR，HLR又傳給GMSC。基于MSRN，GMSC與被叫移動用戶當前所在的MSC建立呼叫。為與移動用戶建立呼叫，MSC必須從VLR得到有關被叫移動用戶的一些信息。由于MSC不知道被叫移動用戶所在的小區，MSC必須在位置區內的所有BTS對被叫移動用戶進行尋呼。被叫移動用戶接收到尋呼后，將尋呼響應信息反饋給 MSC，并最終建立一個呼叫。

對移動用戶的尋呼過程首先是由 BSC發送 PAGING COMMAND 消息到 BTS,這個消息中包含了移動用戶標識（MS Identity:指示使用TMSI或IMSI尋呼），同時還指示呼叫是否包含eMLPP 呼叫優先級。然后由BTS通過無線信道建立并發送 PAGING REQUEST消息。移動用戶漫游被叫的尋呼過程如下頁圖1所示。

1.2 尋呼信道配置

MS與BTS側的系統尋呼是在BCCH信道的TS0時隙上完成，TS0由下面一系列信道組成：BCH、CCCH,如果使用綁定BCCH/SDCCH還包括DCCH。如下頁圖2所示,其中虛線部分為使用BCCH/SDCCH綁定的情況。

TS0在邏輯信道上表現為復幀結構，每一復幀由51 個幀組成，復幀長為235.4 ms。對于綁定BCCH/SDCCH的復帳結構，每個復幀可以包含3 個PAGING BLOCK，如下頁圖3所示。對于無綁定BCCH/SDCCH的復帳結構，每個復幀可以包含9個PAGING BLOCK，如下頁圖4所示。

圖1 移動臺漫游被叫時的尋呼流程

圖2 TS0信道組成

圖3 綁定BCCH/SDCCH復幀結構

圖4 無綁定BCCH/SDCCH復幀結構

其中每個 PAGING BLOCK 最多可以包含 4個 PAGING REQUEST，每個PAGING BLOCK的尋呼方式有三種：分別為2個IMSI PAGING REQREST、4個TMSI PAGING REQREST、1個IMSI + 2個TMSI PAGING REQREST，不同組合的尋呼方式其理論尋呼容量也不同。

1.3 尋呼容量分析及調整

為了更好的關注 TMSI 尋呼與 IMSI 尋呼方式對網絡尋呼性能影響，重點關注了現網中個別MSC尋呼容量偏低，尋呼負荷較高同時尋呼成功率偏低的網元[1]。其中DGZMSC在近期因尋呼負荷偏高而導致尋呼成功率偏低（僅為95.51%），以下將就該網元的尋呼情況進行分析。

(1)確認尋呼方式

網元的尋呼方式由參數 TMSIPAR的值決定，而 TMSIPAR不同值的代表意義：為0時代表所有通話都不采用TMSI尋呼，為1時代表僅有加密通話才采用TMSI尋呼，為2時代表所有通話均采用TMSI尋呼。在愛立信設備的網元中使用指令DBTSP對DGZMSC尋呼方式進行檢查，查得TMISPAR的值為0[2]，根據查詢結果可知DGZMSC使用的是IMSI尋呼方式。

(2)計算尋呼負荷

尋呼容量與 CCCH的復幀結構有關，其中 DGZMSC中的AGBLK=1表示保留 1個 PAGING BLOCK用于 AGCH，BCCH TYPE=NCOMB表示采用無綁定BCCH/SDCCH 復幀結構。根據尋呼信道的理論分析，BSC理論尋呼容量的計算為：

每秒最大尋呼塊＝(9-1)/0.2354=33.98，

理論最大的尋呼容量＝2×(8/0.2354)×3600=244656，其中每秒最大尋呼塊單位為 paging block/second，而理論最大的尋呼容量單位paging block/h。對BSC實際尋呼容量進行采集，計算該網元的實際尋呼容量為：

其中NLAPAG1LOTOT表示位置區內CS域的第一次尋呼數量，NLAPAG2LOTOT表示位置區內 CS域的第二次尋呼數量，PAGPSBSC表示表示位置區內PS域的尋呼數量，Measurement_Period表示統計周期，為1小時。

根據尋呼負荷（實際的尋呼容量/理論的最大尋呼容量），可得該網元的尋呼負荷如表1所示。

表1 DGZMSC采用IMSI方式的尋呼負荷

(3)優化尋呼方式

愛立信建議尋呼負荷不宜超過 50%，當超過 50%時建議重新考慮規劃位置區或改變尋呼方式，以降低尋呼負荷[3]。目前該網元的尋呼容量略低，尋呼負荷明顯偏高。將 ZMSC的尋呼方式由IMSI更改為TMSI。調整后，該網元的尋呼負荷明顯降低，如表 2所示，尋呼成功率由修改前的 95.51%提升到接近96.23%的水平（如圖5所示）。

2 結語

通過本次更改 DGZMSC尋呼方式的試驗表明，將系統尋呼方式由IMSI改為TMSI，可提高該網元的尋呼容量，降低該網元的尋呼負荷，使該網元的尋呼成功率得到明顯的提高。但需要注意的是，對于剛越過位置區邊界還未來得及做位置更新的移動臺，VLR中的TMSI信息不正確, 用TMSI尋呼會增加申請分配TMSI過程,也增加尋呼失敗的風險。從網絡優化的長遠角度考慮，提高該網元承載能力與該網元承載業務的吻合度，才能從根本上解決尋呼成功率低的問題。

表2 DGZMSC采用TMSI方式的尋呼負荷

圖5 DGZMSC晚忙時尋呼成功率

[1] 戴明.尋呼指標提升中容易忽略的問題剖析[J].通信技術,2008,41(10):88-90.

[2] 李芳.移動通信網的公共預警系統研究[J].通信技術,2008, 41(11):211-213.

[3] 高巖.通信行業應急通信保障預案體系探討[J].通信世界,2005(39):22-23.