PCH負荷優化之RA Code和RA colour的合理設置

摘 要：本文針對現階段無線網絡數據業務增長帶來的PCH信道負荷劇增，引入了通過調整RA Code和RA colour設置來降低數據業務對于PCH信道負荷影響的方法。

關鍵詞：PCH負荷；網絡優化；RA Code；RA colour

現階段高PCH負荷帶來的尋呼消息丟失，嚴重影響了尋呼成功率，影響到終端用戶的最終感受，極易引起用戶投訴。如何降低PCH負荷，緩解PCH信道壓力，改善用戶感受，已成為無線網絡運營商迫在眉睫需要解決的問題。

除了常規系統擴容外，是否還存在其他網絡優化的手段呢？

1 現網Paging負荷問題

目前現網中，存在Paging負荷的問題較為嚴重。尋呼負荷高直接導致了尋呼消息丟棄（mc925h），影響了尋呼成功率，也影響到終端用戶的感受。

而目前數據業務的高速發展，對PCH信道的負荷也帶來了很大的影響。如何應對數據業務的增長，降低PS尋呼對網絡的沖擊，成為目前解決整體尋呼負荷的一個思考方向。

取某周每天6忙時數據進行統計，過濾出一個LAC下包含2個或者2個以上BSC的進行分類，average_mc8a大于180000的LAC如下表所示：

可以看出，這些LAC均存在一定程度的尋呼丟棄的情況。

對于這種情況，我們考慮利用RA code的合理調整來降低尋呼負荷情況。

2 調整RA code的合理性

在網絡規劃中，在LAC和RA code的設計方面，可以遵循以下的原則：

2.1 網絡中GPRS/EGPRS低話務

RA范圍=LA范圍，每個LA區域只有唯一RA code，小區的RA colour相同，每個LA區域只有一個RA colour，如下圖所示；

2.2 網絡中GPRS/EGPRS中等話務

LA范圍=8個RA范圍，每個RA區域有唯一RA code，相鄰RA的RA colour必須不同，如下圖所示；

2.3 網絡中GPRS/EGPRS高話務

LA范圍=MAX.257個RA范圍，每個RA區域有唯一RA code，RA區域的RA colour互相復用，相鄰RA的RA colour必須不同，如下圖所示；

針對現網LAC尋呼負荷較高的問題，可以對一個LAC下包含2個或者2個以上BSC的進行RA Code和RA Colour的合理調整設置，改變現網統一的一個LAC一個RA的設置原則。

由于現網的PS Paging是按照RA的范圍進行發送的，所以如果縮小LAC內的RA范圍，可以減少該LAC內的重復無效的PS Paging，從而減少重復無效的PS Paging對PCH信道的負荷，降低尋呼負荷，提高尋呼成功率，改善終端用戶的感受。

2.4 引入RA Colour的設置

在合理調整RA Code的設置的同時，需要相應的調整RA Colour的設置。

規范中對RA Colour的定義如下（包含在SI3/4中）：

RA COLOUR （3 bit field）

If the mobile station receives different values of the RA COLOUR field in different cell， the mobile station shall interpret the cell re-selection information as if the two cells belong to different routeing areas.

即在RA Colour的設置中，建議如下：

⑴LAC邊界，相應的RA Colour應該設置為不一樣的值；

⑵LAC內，如果BSC的RA Code設置一致，RA Colour也要設置一致；

⑶LAC內，如果BSC的RA Code設置不一致，RA Colour也要設置不一致；

2.4.1 RA Colour的測試

針對RA Colour是否在LAC內的BSC邊界真正起作用，我們選取BSC11-1和BSC11-2的邊界進行路測。邊界情況如下圖所示；

Case1：邊界為RA Code不一致RA Colour不一致（空閑狀態），如下圖所示。結果為CRH在小區重選時起作用。

Case2：邊界為RA Code不一致RA Colour不一致（業務狀態），如下圖所示。結果為CRH在小區重選時起作用。

Case3：邊界為RA Code不一致RA Colour一致（空閑狀態），如下圖所示。結果為CRH在小區重選時不起作用。

Case4：邊界為RA Code不一致RA Colour一致（業務狀態），如下圖所示。結果為CRH在小區重選時起作用。

通過RA Colour的實際測試，結果匯總如下：

即合理的設置RA Colour可以使手機在空閑狀態下同LAC內做跨BSC的小區重選時考慮CRH參數的作用，避免空閑狀態下BSC邊界上的乒乓小區重選，從而導致頻繁RA Update引起的相關的資源開銷。

由于LAC內多個BSC的RA Code值設置不一樣，必然會增加BSC邊界部分的RAU次數，由于一次RAU過程中最多會有3次UL信令過程，每次UL信令過程均需要進行UL TBF的請求，故合理的設置RA Colour值可以在BSC邊界小區重選時引入CRH的作用，減少BSC邊界的乒乓RAU過程，從而一定程度的降低由于RA Code設置而帶來的UL TBF請求數的增加。

RAU過程的信令流程圖如下：

3 實驗結果

實際調整前，考慮到這部分修改會對市區GPRS DT測試產生一定的負面影響，因此在選擇實驗范圍時盡量選擇覆蓋郊區和大學城的LAC。

3月16日晚，選取LAC20989和LAC20486進行RA Code的修改實驗。3月17日晚，對這2個LAC進行RA Colour進行了調整。3月17日SGSN側完成對應的修改。

3月19日晚，選取LAC20493、LAC20495、LAC20952進行RA Code和RA Colour的修改實驗。3月22日SGSN側完成對應的修改。

實驗LAC的列表如下：

分別以這5個LAC為例，觀察RA code和RA Colour修改后的Paging負荷、UL_TBF建立成功率的變化情況。取15日、16日為修改前數據，24日、25日為修改后數據，分別取當天一天最忙時的2個時間段進行對比。

通過數據匯總，得出在修改RA code和RA colour之后，這5個LAC忙時的尋呼負荷均得到了一定程度的緩解。

通過平均統計可以看出，這5個LAC在修改后平均每BSC的MC925H減少57.96%，平均每BSC的MC8a減少18.68%，平均每BSC的P53a減少57.03%。

從P76a上來看，調整前后對GPU/GP的負荷增加0.13%。即修改前后GPU/GP負荷基本保持不變。

從UL_TBF建立請求數來看，修改后整體降低比例為0.85%。從UL_TBF建立成功率來看，修改后整體增加比例在0.60%左右。

4 規避措施

通過RA Code和RA Colour的合理設置，可以有效的降低PS_Paging對PCH信道的沖擊，緩解LAC（特別是針對高校地區的LAC）的尋呼負荷問題的一種優化手段。

另外，在實際操作中，應盡量遵循以下規避措施：

⑴在實際操作中盡量避免市區路測道路，特別是BSC邊界在主干道路上的情況，以免影響實際路測質量；

⑵對于BSC邊界修改后存在AGCH信道擁塞導致的UL TBF建立失敗，可以通過開啟MCCCH信道來緩解AGCH信道擁塞；

⑶如果小區存在無線擁塞的，可以進行PDCH的擴容；

在規劃RA Code和RA Colour時，要合理設置，做到LAC內BSC各不相同并且LAC外相鄰BSC也各不相同；

5 結束語

通過研究RA code和RA colour的規范定義，突破常規系統擴容的思路，挖掘出一種合理的設置方法。

通過嚴謹的實驗驗證，該優化方法，既能提升網絡統計指標，降低PCH信道負荷情況，又能改善終端用戶的感受，降低網絡擴容成本，能起到一舉兩得的目的。

[參考文獻]

[1]3GPP TS 04.08 V7.21.0.

[2]3GPP TS 04.18 V8.27.0.