小區(qū)短信業(yè)務(wù)對(duì)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(píng)估了小區(qū)短信對(duì)網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)的影響，并重點(diǎn)對(duì)MSC無應(yīng)答錯(cuò)誤進(jìn)行了研究，最后針對(duì)小區(qū)短信對(duì)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(cè)手段獲得手機(jī)用戶的位置變動(dòng)狀態(tài)信息，結(jié)合目前移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)及短消息發(fā)布平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)在特定的時(shí)間為特定地點(diǎn)（如機(jī)場、車站、商場、酒店、旅游景點(diǎn)、會(huì)議地點(diǎn)等）的特定客戶群（旅客、購物者、住宿及就餐人員、參加會(huì)議的人員等）提供特定頻次的富有個(gè)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(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)短消息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在特定區(qū)域、時(shí)間對(duì)特定用戶群發(fā)送定制服務(wù)短信的個(gè)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(dòng)用戶提供了便利的資訊，已成為移動(dòng)增值業(yè)務(wù)的一大亮點(diǎn)。
2、小區(qū)短信業(yè)務(wù)對(duì)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(duì)特定小區(qū)的手機(jī)用戶，而非個(gè)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(shí)間內(nèi)可以識(shí)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)消息和夢(mèng)網(wǎng)消息具有不同的下行特點(diǎn)：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)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(shí)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(cuò)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(shí)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(shí)也就是小區(qū)短信的流量高峰時(shí)，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(gè)百分點(diǎn)，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(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響分析主要放在對(duì)MSC無應(yīng)答錯(cuò)誤的分析上。
首先定義一個(gè)參數(shù)EMTR（Error MT Rate），其值定義為：
EMTR=某種錯(cuò)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(jì)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(gè)月的時(shí)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(huì)較其他業(yè)務(wù)出現(xiàn)更多的MSC無應(yīng)答錯(cuò)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(huì)增加或減少M(fèi)SC無應(yīng)答失敗對(duì)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(huì)對(duì)短信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量有較大的影響。
定義一個(gè)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(duì)短信接通率指標(biāo)的破壞程度，值越大，說明該業(yè)務(wù)對(duì)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(duì)指標(biāo)的影響就比較大了，為業(yè)務(wù)增長期一個(gè)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(duì)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(cè)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(shí)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(shí)際上MSC無應(yīng)答錯(cuò)誤更多的不是在規(guī)定的時(shí)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(shí)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(huì)建立一條中繼路徑（Relay Path），短信息中心會(huì)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(shí)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(cuò)誤更合理的解釋為：短信息中繼協(xié)議（SM-RP）上的錯(cuò)誤返回信息，指短信息中心在MT下發(fā)的時(shí)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(shí)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(shí)體在空閑狀態(tài)的時(shí)候，接收到一個(gè)來自SM-TL的TPDU中繼請(qǐng)求，它會(huì)生成一個(gè)包含有TPDU的RP-DATA消息包，并把這個(gè)消息包傳送出去，然后設(shè)定TR1*定時(shí)器開始計(jì)時(shí)，并進(jìn)入等待RP-ACK的狀態(tài)。
當(dāng)SMR實(shí)體在等待RP-ACK的狀態(tài)的時(shí)候，有3種情況會(huì)出現(xiàn)：
- 接收到一個(gè)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)）；
- 接收到一個(gè)CM子層的錯(cuò)誤指示；
- 定時(shí)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(gè)RP-ERROR消息包指示MSC無應(yīng)答。出現(xiàn)該錯(cuò)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(cuò)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(diǎn)，小區(qū)短信下發(fā)的觸發(fā)點(diǎn)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(shí)需要占用SDCCH信道，因此當(dāng)小區(qū)短信系統(tǒng)一檢測(cè)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(cuò)誤的關(guān)鍵就是找到合適的發(fā)送規(guī)則，避免瞬間對(duì)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(shí)間再提交。
具體下發(fā)流程如下：
- 檢查手機(jī)用戶發(fā)生動(dòng)作的扇區(qū)是否存在業(yè)務(wù)；
- 如果存在業(yè)務(wù)，檢查該手機(jī)號(hào)碼是否屬于黑名單，如果該手機(jī)號(hào)碼不屬于黑名單繼續(xù)業(yè)務(wù)發(fā)送流程；
- 檢查該手機(jī)號(hào)碼當(dāng)日內(nèi)收到的小區(qū)短信條數(shù)是否超過系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置的最大深度（一般3～5條），不超過時(shí)繼續(xù)業(yè)務(wù)發(fā)送流程；
- 檢查該業(yè)務(wù)是否有自己的發(fā)送手機(jī)號(hào)碼群，如果有，則只能對(duì)群內(nèi)號(hào)碼實(shí)時(shí)發(fā)送流程；
- 檢查當(dāng)前時(shí)間是否符合業(yè)務(wù)規(guī)定發(fā)送時(shí)間，如果符合繼續(xù)業(yè)務(wù)發(fā)送流程；
- 檢查該手機(jī)用戶動(dòng)作是否符合業(yè)務(wù)規(guī)定，如果符合繼續(xù)業(yè)務(wù)發(fā)送流程；
- 檢查該手機(jī)用戶歸屬地（省內(nèi)、省外、當(dāng)?shù)厥謾C(jī)、外地手機(jī)等）是否符合業(yè)務(wù)規(guī)定，如果符合繼續(xù)業(yè)務(wù)發(fā)送流程；
- 檢查手機(jī)用戶是否已收到過該內(nèi)容，如果上次收到時(shí)間到現(xiàn)在超過了該業(yè)務(wù)規(guī)定的最小接收時(shí)間間隔則可以再次發(fā)送業(yè)務(wù)，否則放棄；
- 提交該小區(qū)短信到短信發(fā)送程序，短信發(fā)送程序檢查系統(tǒng)當(dāng)前發(fā)送短信量是否在移動(dòng)網(wǎng)關(guān)規(guī)定發(fā)送流量內(nèi)，如果超過規(guī)定發(fā)送量，順延一定時(shí)間再提交（該順延時(shí)間可定義，超過后放棄發(fā)送）；
- 短信發(fā)送程序檢查系統(tǒng)發(fā)送扇區(qū)的短信量是否超過規(guī)定發(fā)送量（可根據(jù)扇區(qū)所在基站的SDCCH信道等參數(shù)來規(guī)定），超過則順延一定時(shí)間再提交（該順延時(shí)間可定義，超過后放棄發(fā)送）；
- 短信發(fā)送給該手機(jī)用戶，小區(qū)短信系統(tǒng)接收短信網(wǎng)關(guān)發(fā)回的狀態(tài)報(bào)告。
�。�2）在短信網(wǎng)關(guān)上對(duì)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)業(yè)務(wù)，同時(shí)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(shí)時(shí)間加長，由45 s更改為60 s（部分MSC無應(yīng)答消息會(huì)轉(zhuǎn)為MSC系統(tǒng)錯(cuò)誤或MSC拒絕錯(cuò)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(cuò)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(cuò)誤分布，從表中可以看出MSC類錯(cuò)誤僅占下發(fā)總量的2%。
4、總結(jié)
小區(qū)短信雖然是一項(xiàng)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(diǎn)和缺陷，無限制地大規(guī)模發(fā)展很可能會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的整體性能，對(duì)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(duì)小區(qū)短信的監(jiān)控，出現(xiàn)異常流量和異常錯(cuò)誤時(shí)應(yīng)及時(shí)關(guān)注，影響網(wǎng)絡(luò)性能時(shí)應(yīng)及時(shí)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(diǎn)，在保障網(wǎng)絡(luò)性能的同時(shí)最大可能地發(fā)展業(yè)務(wù)。
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