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无线寻呼“黑洞”的查找和优化

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一、概述
致力于提高网络质量，从而保持用户的忠诚度和争取更高的市场份额是中国移动目前面临的重要课题 。无论是GSM移动通信系统还是未来将要采用的3G甚至4G技术，移动用户的呼入业务都是建立在先通过无线寻呼寻找到移动用户，再分配所需的网络资源之上的 。就目前而言，无线寻呼成功率也是一项重要的网络质量指标 。而且，这项指标还直接影响来话接通率和短信接收成功率等其它网络质量指标的优劣 。因此，保持和提高无线寻呼成功率一直是网络优化部门的工作重点 。但是由于无线网络覆盖和无线环境的变化及移动用户所处位置的不确定性，以及无线寻呼所采用的信令流程和机制，都使查找无线网络覆盖中存在的无线寻呼黑洞（BlackHole）变得比较困难 。因此，查出无线寻呼黑洞并进行相应的网络优化，使网络达到最佳运行状态并获得最佳效益是本文将要进一步探讨的 。
二、无线寻呼的基本信令流程
无线寻呼的过程，即MSC通过寻呼寻找到MS的通信过程，只有在查找到移动用户后，MSC才能进行下一步的呼叫接续工作 。在GSM移动通信系统中，无线寻呼基本信令流程如图1所示 。
　
图1无线寻呼信令流程
从图1可知，当MSC从VLR中获得MS当前所处的位置区号（LACOD）后，将向这一位置区的所有BSC发出寻呼消息（PAGING） 。BSC收到寻呼消息后，向该BSC下属于此位置区的所有小区发出寻呼命令消息（PAGINGCOMMAND） 。当基站收到寻呼命令后，将在无线信道的该IMSI所在寻呼组的寻呼子信道上发出寻呼请求消息（PAGINGREQUEST），该消息中携带有被寻呼用户的IMSI或者TMSI号码 。MS在接收到寻呼请求消息后，通过随机接入信道（RACH）请求分配独立控制信道（SDCCH） 。BSC则在确认基站激活了所需的SDCCH信道后，在接入许可信道（AGCH）通过立即指配消息（IMASS）将该SDCCH信道指配给移动台 。移动台则使用该SDCCH信道发送寻呼响应消息（PAGRES） 。BSC将PAGRES消息转发给MSC，完成一次成功的无线寻呼 。根据现网设置，假如MSC在发出PAGING消息后，4秒内没有收到PAGRES消息，MSC则会再发送一次PAGING消息，假如4秒内仍没有收到PAGRES消息，则此次无线寻呼失败，同时，MSC将向主叫用户送被叫用户“暂时不能接通”的录音通知 。
三、导致无线寻呼“黑洞”的原因
通过对无线寻呼的信令流程分析可知，无线寻呼在以下三种情况下可能存在“黑洞”：小区寻呼信道拥塞；MS处于无线覆盖质量较差的区域；SDCCH信道指配失败及拥塞 。
1.小区寻呼信道拥塞
目前，上海移动通信网中对移动用户的寻呼方式有两种，一种是900M频段的西门子和阿尔卡特系统使用TMSI进行寻呼，另一种是1800M频段的爱立信和诺基亚系统使用IMSI进行寻呼 。两种寻呼方式对寻呼信道的话务负荷也不同 。在分析小区寻呼信道拥塞导致无线寻呼“黑洞”以前，先介绍一下IMSI及TMSI的结构及两种寻呼方式的差异 。
IMSI，即国际移动用户识别码 。在GSM系统中，每个用户都分配了一个唯一的IMSI，用于用户身份识别 。它由MCC（移动国家码）、MNC（移动网号）和MSIN（移动用户识别码）组成 。长度为8个字节 。
TMSI，即临时移动用户识别码 。在GSM系统中，TMSI由VLR为来访的移动用户在鉴权成功后分配，仅在该VLR管辖范围内代替IMSI在空中接口中临时使用，且与IMSI相互对应 。长度为4个字节 。
由于IMSI长度为8个字节，而TMSI长度为4个字节，因此空中接口的寻呼信道在使用IMSI方式寻呼时，寻呼请求消息中只能包含两个IMSI号码，而使用TMSI方式寻呼时，寻呼请求消息中可以包含四个TMSI号码 。因此，使用IMSI方式寻呼会导致寻呼信道的负荷增加一倍 。

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