EVDO连接成功率优化探讨.doc

EVDO连接成功率优化探讨
常熟电信无线中心
陈瑞新
摘要：EVDO连接建立成功率是评价DO网络质量好坏的一个重要指标。随着DO网络的不断升级优化，载波扩容，不连续分布等一系列情况，对DO连接成功率优化提出了更高要求，本文主要从连接建立信令流程、常见连接建立失败原因的原理入手分析，结合网优平台等优化工具，详细介绍DO网络连接建立成功率优化经验总结，提高优化效率。
关键词：连接成功率、网优平台、AT、AN
一、 概述
常熟电信自2009年4月开始提供EVDO上网业务以来，网优人员一直探索DO优化方法，从性能KPI，射频优化、用户感知等方面对DO网络进行针对性优化，特别采用优网平台工具作为日常分析工具，网络各项性能逐步提升。DO连接成功率是评估DO网络质量的一个重要指标，直接与用户感知相关。
连接成功率= (连接成功次数/连接请求次数)*100%
二、 连接建立流程
1、 AT发起的连接建立

图1
AT发起的数据业务始呼流程说明：
a． AT在接入信道向AN发送连接请求消息和路径更新消息，请求AN分配业务信道；
b． AN向AT发送业务信道指配消息，指示AT需要监听的信道和导频激活集；
c． AT切换至AN指定的信道，返回业务信道完成消息，至此业务信道建立起来；
d． AN向PCF发送A9连接建立消息，置DRI=1，请求PCF建立A8连接；
e． PCF分配A8连接资源后，向PDSN发送A11注册请求消息；
f． PDSN建立A10连接后，向AN发送A11注册应答消息确认建立A10连接；
g． PCF向AN发送A9连接确认消息，确认成功建立A8连接；
h． AT或PDSN发起PPP的LCP协商，主要协商PPP数据分组的大小和核心网鉴权类型（如CHAP）等；
i． AT或PDSN发起IPCP协商，主要协商上层协议和IP地址分配等；
j． LCP和IPCP协商完成后，AT和PDSN之间的PPP连接和会话建立完成，用户数据可以在PPP连接上传送。
2、 AN发起的连接建立

图2
a． AT与PDSN之间的PPP会话处于休眠态；
b． PDSN向PCF发送业务分组数据，指示网络侧有数据需要发送给AT，请求建立空口连接；
c． PCF向AN发送A9基站服务请求消息，请求激活连接和建立HRPD连接；
d． AN用A9基站服务响应消息进行响应；
e． AN在控制信道上向指定的AT发送寻呼消息；
f． AT响应寻呼，在接入信道发送连接请求消息和路径更新消息，请求AN分配前反向业；信道；
g． AN为AT分配前反向信道后，向AT发送业务信道指配消息，指示AT需要帧听的信道；
h． AT切换至AN指定的信道，并向AN返回业务信道完成消息，建立前反向业务信道；
i． AN向PCF发送A9连接建立消息，置DRI=1，请求PCF建立A8链路AT 发起HRPD连接释放；
j． PCF建立A8连接后，向PDSN发送A11注册请求消息，触发计费；
k． PDSN建立A10连接后，返回A11注册应答消息，确认连接建立结果；
l． PCF向AN发送A9连接确认消息，确认建立A8连接，至此完成PPP连接的重激活。

3、 快速连接建立
快速连接运行于AN主动为用户重建一个业务信道的情况。当AN有待传数据要发送到AT时，快速连接节省了Paging和ConnectionRequest交互的过程。除了没有Paging消息、ConnectionRequest消息和RouteUpdate消息外，快速连接的流程跟正常连接相同。为了执行快速连接，AN必须得知AT当前位置的估计信息。如果AT处于挂起状态，AN基于最后接收到AT的RouteUpdate消息，通过发送TCA（TrafficChannelAssignment Message）消息触发快速连接。AT在挂起期间连续监视控制信道，所以不会造成快速连接过程的延时；不过转入休眠态后，AT进入时隙模式监听控制信道（隔256个时隙或16个帧监听一次，一个时隙1.667us），可能会造成快速连接过程的延时

三、 连接建立失败原因及处理方法
无论什么原因导致连接建立成功率低，都可以通过话统数据获得失败原因分布，失败原因为解决连接建立成功率低问题提供了一个便捷的入口，以失败原因分布为中心，结合范围分布规律、时间分布规律和用户分布规律进行网络问题分析是一种常用的网络问题分析方法，连接建立成功率问题也不例外。
1、分配呼叫资源失败
连接建立时，AT在发送Connect Request的同时也会发送ROUTE Update，RU消息中包含激活集导频信息，其中referencePilotPN所指的导频就是AT的参考导频，AN会要求参考导频所在的基站分配呼叫资源，如果分配失败在连接失败。
EVDO的呼叫资源主要包括空口资源（CE、功率和MACINDEX资源）和ABIS传输资源（带宽资源、IP传输时的端口资源、ATM传输时的CID资源等），查询告警信息和分析CSL日志是定位分配呼叫资源失败的有效手段
（1）分配CE资源失败
基站的DO信道板一般使用CSM6800芯片，反向CE资源最大可以达到192个。信道板故障或者License配置不足都可能导致分配CE资源失败。可以在Airbridge维护台上使用DSP CBTSLICENSE检查基站的CE配置情况和占用情况。
（2）分配MacIndex资源失败
EVDO网络中的MacIndex资源相当于1X网络中的Walsh码资源，每个DO扇区载频拥有128个MacIndex资源，信道开销会占用14个，剩余114个可用于用户的连接或者反向软切换。过多的反向软切换会消耗大量的MacIndex资源，可通过M2000话统查看DO网络的软切换比例是不是较高。
（3）分配传输资源失败
链路带宽受限、传输故障等问题也可能会导致连接建立时分配呼叫资源失败，传输故障一般都会伴随有告警信息，分析问题时需要关注Airbridge告警维护台的告警信息。
（4）分配其他资源失败
如果分配资源失败不属于以上三种情况，则可认为是分配其它资源失败，通常情况下都是设备软硬件故障导致的。
2、 反向业务信道捕获失败
在收到AN发送的TCA之后，AT开始建立反向业务信道，并发送导频和DRC信息给AN，如果AN没有收到或者解调失败，则会发生反向业务信道捕获失败。这个过程是MAC层信令交互，无法在信令跟踪中直接体现。通常情况下，反向业务信道捕获失败是影响连接建立成功率的主要因素，业务链路故障和空口质量差是导致反向业务信道捕获失败的主要因素
（1）业务链路故障
在有连接建立请求时，没有配置业务链路会导致分配呼叫资源失败，但是业务链路故障则会导致反向业务信道捕获失败，一般可通过PING基站的接口板IP地址来检查业务链路是否畅通，如果PING不通或者丢包都表明业务链路故障，需要检查或者实施整改。需要注意的是，即使PING得通也不能表明业务链路没有问题，还需要检查基站IP路由中得目的IP地址和BSC侧传输接口板IP地址是不是一致，如果不一致，就会出现基站IP地址能PING通，但是业务链路不通的情况。
（2）空口质量差
空口质量差时，AT发送的导频和DRC信息可能无法被AN正确解调，从而导致捕获反向业务信道失败。弱覆盖、导频污染、干扰等原因都可能导致反向业务信道前导不能被AN正确解调。需要通过路测信息对覆盖进行分析和调整，改善覆盖。通过适当的调整AT开环功率估计、最大接入探测数、探测功率增量、接入探测周期等接入参数、DRC信道增益等，提高连接成功率。需要注意调整以上参数可能会对反向容量产生冲击。建议不要一次修改幅度过大，可通过在话统监测下，小幅度的多次修改。
（3）没有收到TrafficChannelComplete
在AN捕获反向业务信道前导之后，AT应该发送TCC告知AN反向业务信道建立完成，如果AN发送的TCA没有被AT收到或者AT发送的TCC没有被AN收到，都会导致连接建立失败，话统中的失败原因为没有收到TrafficChannelComplete。业务链路故障和空口质量差是导致没有收到TCC的主要因素
（4）其他原因
其他导致连接失败的原因，实际问题实际分析。

四、 现网分析

图3
从上图可知，常熟电信EVDO网络连接成功率低的区域主要集中在市区和边界区域，尤其是沿长江边界。
统计2011年7月11日-7月17日，常熟电信EVDO网络连接成功率为99.5638%，其中连接失败次数262834次，连接失败原因和次数见表1
连接失败原因
连接失败次数
连接失败占比
反向业务信道捕获失败
136851
52.07%
分配呼叫资源失败
636
0.24%
没有收到TrafficChannelComplete
103175
39.25%
其他原因
22172
8.44%
MEID连接拒绝
0
0.00%
表1
从表中可以看出，造成DO连接失败的主要原因是反向业务信道捕获失败，占52.07%，它是指AT发起的连接建立过程中，AN发出“TrafficChannelAssignment”消息后等待“TrafficChannelComplete”过程中，AN在反向业务信道上未捕获AT的业务帧而导致接入失败，该失败主要由于空口环境质量较差或DO业务链路异常引起；另一个原因是没有收到TrafficChannelComplete，战39.25%，它是指AT发起的连接建立过程中，AN发出“TrafficChannelAssignment”消息并捕获了AT反向业务信道帧后，没有收到“TrafficChannelComplete”消息，该失败主要由于反向链路质量差或DO链路异常引起。
五、 优化方案及成果
1、 扇区接反引起区域内EVDO连接成功率差

图4
王市建材市场-1、-3扇区分析其接入时附加导频情况可知其接入附加导频并非其正打方向上的导频，1192-3扇区附加导频应为1113，而1192-1附加导频应为1259，

图5

图6
1扇区和3扇区的方向正好相反了。

图7

调整天馈连接后，DO连接成功率恢复正常。

2、修改DO待机策略引起DO连接成功率低
为了提升网络的EVDO连接成功率，通过用网翼工具对EVDO网络待机策略进行核查和优化，原则是在多载频区域内部，采用Hash的方法使终端空闲态守候在F1，F2上；在叠加载频边界，通过SectorParameters（扇区参数）消息中的channel list字段及extended channel list 字段只写入F1频点而使终端空闲态守候在F1上。然而修改后发现芬欧汇川-1扇区DO连接成功率低，主要是AT发起的接入失败次数多。

图8
检查配置后发现原来该扇区开通了DO双载，修改该策略前37号频点给闭塞了，导致两个DO载频上AT都无法正常接入引起该扇区DO连接成率低。

图9

打开闭塞的载频后，该扇区DO连接成功率恢复正常。

图10
修改配置时要注意载频开闭状态，某些参数修改时会因载频状态关闭而影响指标，影响用户感知。
3、 覆盖不连续引起DO连接成功率低
天鹅大酒店基站位于招商城密集区域，其周围宏站均配置了37、78、119三个载频，天鹅大酒店基站DO采用37、78载频HASH分频待机方式，其2扇区及3扇区方向距离不远处有招商城大棚市场，八达市场，这些市场均为半开放式市场，市场里面已建成室内分布系统，这些分布系统DO均以一个37号载频来制作，室外宏站信号和室内分布信号交叠，引起天鹅大酒店-2、-3扇区37号载频连接成功率低。

图11

分析原因，当AT处于建成室内分布的大棚市场，同时该手机通过HASH待机在78频点上，当用户数超过设定数目时，会尝试在37频点上接入，但该区域的37频点信号属于室内分布，故会产生DO接入失败。对2扇区方向招商城大棚市场扩载后，观察指标变化，37频点连接成功率上升到99%以上。

图12
室外滴灌点载频配置应当与室外宏站一致，尽可能不要出现载频不连续覆盖的区域，这样可提高DO连接成功率。
六、 总结
EVDO连接成功率是评价EVDO网络的重要指标，从连接失败的原因来看，该指标和空口信号质量关系很大。优化空口信号质量将是下一步优化工作的重要内容。