陈若炜

　　摘 要：介绍了CDMA网络语音呼叫接续时长测试的方法，分析了影响CDMA网络语音呼叫接续时长的主要原因，从无线和交换侧总结出了一些有效缩短CDMA网络语音呼叫接续时长的优化方法。  

　　关键词：CDMA 语音呼叫 接续时长 寻呼

　　为了缩短广西的CDMA网络用户语音呼叫接续时长，进一步提高用户对CDMA与GSM网络的对比满意度，我们以贺州为试点开展了此次专项优化工作，并对效果进行测试分析，看看还有哪些因素制约着CDMA网络用户语音呼叫接续时长的改善。同时，通过本次工作我们也总结出了一套实际可行的CDMA网络接续时长优化方法，以指导我们的实际工作。

　　无线部分优化及测试

　　1.1 优化及测试点

　　本次测试选取的测试点，如下图1所示。

　　MO1-MO4 主叫无线侧信令优化及测试点 MT1-MT7 被叫无线侧信令优化及测试点

　　1.2 测试条件

　　1）网络条件 

　　贺州市区的多数基站均为双载频（283和201），测试所在频点为283。 

　　（2）测试工具

　　* 笔记本电脑、测试手机及配套的数据线、充电器等（2套）。统一采用三星 SCH-X199手机；

　　* 空口测试软件统一采用CAIT 2.8（1套）；

　　* MSC以及MAP协议接口采用交换设备内部信令跟踪工具，记录相关文件。

　　（3）测试环境及分类

　　基于无线环境以Ec/Io、Rx Power和Tx Power作为主要评价指标分为好、中、差三类的基础上，分定点:本地用户－无线好、本地用户－无线中、本地用户－无线差、漫游用户－无线好;路测:本地用户－路测市区、本地用户－路测LAC边界。共六种用例进行测试分析。

　　1.3 测试方法

　　本次测试的总体接续时长是指从主叫按下拨号键，然后到手机发出始呼消息（第一次试探），再到被叫收到MSC振铃指示回应答的时间间隔。其中接续时长分两部分统计:（1）从主叫按下拨号键到主叫发出起呼消息这段时间;（2）从手机发出始呼消息（第一次试探）开始，到被叫收到MSC的振铃指示，并回应答的时间，统计方法是通过大量的测试按照各次呼叫主被叫CAIT记录文件中各信令的时间点，获取图1所示的各个阶段的时间间隔。

　　1.4 测试前的无线侧优化方法介绍

　　我们以本次改善整体接续时长工作为目的，尽可能缩短无线侧相关优化点时间，如MO1、MT1等。最后，贺州网络进行了以下优化调整措施。

　　（1）天馈调整、发射功率、导频功率调整

　　通过天馈调整每个扇区的覆盖范围，减少越区覆盖和导频污染。为了控制各基站的信号覆盖范围，在调整天馈的基础上还要对基站的发射功率及导频信道功率进行调整。

　　（2）参数调整

　　a、功控参数的调整

　　检查贺州市区网络运行参数，发现贺州市区新增基站的参数存在一些问题，主要是:(1)部分基站前向功控参数（95、2000）、反向功控参数、接入功率参数设置不合理，同时以上基站的话统指标排名均较差。(2)全网95手机的功控参数设置偏小，并且95手机的话统指标明显低于2000手机。

　　采取的措施为:对上述扇区载频进行了参数优化，针对95手机进行了功控参数优化。

　　b、接续相关参数的调整

　　针对贺州网络的前反向负荷和话务量情况，做了如下调整措施，提高网络性能：

　　* 将基站信令帧发射功率提高3dB，增强基站系统和手机之间信令交互的可靠性。提高信令帧功率，保证空口消息传输的可靠性，降低消息重发次数，提高接入速度，可以降低200～300 ms的接入时间。

　　* 将LAC重发机制中的CAM/ECAM和业务信道上SCM的发送次数和发送间隔进行调整，增强消息接收的可靠性。

　　* 将接入信道消息封装包长度MAX_CAP_SZ由7调整为3。如果该参数设置很大会造成接入信道容量的浪费。但若设置过小，在话务负荷比较中的环境下，容易引起probe碰撞。这样调整以后，对于接入信道消息体最大的长度为6帧，合120 ms;而接入信道的速率为4800 bps，即接入信道消息体最大的长度为576 bits。对于一般的接入消息都在300 bit以下，调整该值为3，就已经足够，测试可减少100ms 的接入试探过程。

　　* 将郊区基站的INIT_PWR、NOM_PWR和PWR_STEP进行调整，改善接入情况:INIT_PWR (接入时初始功率偏置)－3->0、NOM_PWR (标称发射功率偏置)0->3、PWR_STEP (接入时功率提升步长) 4->5。实际测试也表明，接入时间有500 ms的改善。 该调整是基于这三个基站前反向负荷非常低，话务量也低的前提，适当提高接入参数对它们的影响不大。对于话务高，前反向负荷重的基站，相关接入参数需要慎重调整。

　　* 使系统或手机支持CASHO (Channel Assignment into Soft Handoff）:在多个小区/扇区交界的区域，如果初始的业务信道只建立在其中的一个扇区上，则可能由于该扇区信号的漂移，导致接入时间延长甚至导致接入不成功。打开CASHO则可以在初始建立的时候就根据手机报告的信息，为手机分配多个小区/扇区的业务码道，使手机直接进入软切换状态，从而缩短接入时间，提高接入成功率。

　　* 加快空口的层二应答:先前贺州CDMA设备，层二应答是在BSC侧完成，现在更改在BTS侧完成，提高约100ms。该功能需要设备厂家支持。

　　1.5 对优化后的测试数据处理和结果

　　（1）分别统计从手机按下拨号键，到发出第一个接入试探，然后到起呼、信道指配、业务信道建立、业务连接建立、寻呼、振铃各时间段的统计值。分别统计室内和室外测试结果。分别统计每种无线环境条件下的测试结果，最后分别得出接续过程各阶段时长的统计均值和方差结果和最后的各测试用例的总体接续时长。除了工具分析，为了做出更好的对比，我们还利用接入时间的秒表测试方法分别作CDMA和GSM制式的本地用户拨打本地用户的测试:从按SEND开始到被叫震铃，这种测试方法是最接近用户的实际感受的。

　　（2）从各阶段时间的统计结果，可以得到整个呼叫测试的结果:

　　* 整个接续时间中时间最长的阶段为 按SEND键到发出第一个接入试探;

　　* 从手机发出第一个接入试探，包括ORM或者PRM，到收到基站系统对它们的应答的这段时间，主被叫相差不大，都在500 ms左右;

　　* 从公用业务信道切换到业务信道的这段时间，即从手机收到ECAM，捕获前向业务信道，发起反向前导，到基站系统捕获反向，回应答，然后基站收到手机的应答的这段时间，主被叫相差也不大，都在500ms左右。

　　采用波动系数概念:波动系数＝标准差/平均值，从GSM与CDMA系统的接入时间来看，GSM波动的幅度较小（0.34），而CDMA波动幅度大（1.08），从整个接续时间来看:第一部分接续时间（按SEND到发第一个ORM）的波动平均值略大于第二部分接续时间（从第一个ORM到被叫振铃应答的这段时间）的波动。前者为0.40，后者为0.37。

　　（3）排除按SEND键到发出第一个接入试探因手机的原因波动范围较大外，测试前的天馈调整、发射功率、导频功率调整、参数调整等优化手段已经使CDMA网络的无线部分接续时长接近甚至超过GSM网络的无线部分接续时长。

　　交换部分的优化及测试

　　2.1 优化及测试点 

　　在作无线侧优化测试的同时我们也作交换侧的优化测试、记录和分析。

　　见图1的 AI1-AI7 交换侧信令优化测试点

　　2.2 测试仪表

　　交换设备内部测试工具和测试软件

　　2.3 测试项目

　　本次涉及MSC侧的有两个项目，A口接续流程测试项，位置登记接续流程测试项，其中A口接续流程测试项分为无线信号好，无线信号差，BSC内LAC边界测试，漫游用户。

　　2.4 测试前的交换侧优化方法介绍

　　为了尽可能缩短每个交换优化点，如AI3等，我们采用了目前可能的一切手段:

　　(1) 打开优选CIC功能，可以降低100ms的接入时间。需设备支持。

　　(2) 主叫指配完成前开始被叫的接续(EARLY PAGING)。本措施可以有效的提高接续时长大约1.1秒左右，主叫指配完成前就下发PAGING 请求，这样主叫侧的指配请求就和寻呼并行。该功能需设备支持。实行EarlyPaging可能带来系统的信令浪费，浪费的程度取决于主叫方无线建立成功率大小。目前主叫失败率为3%～4%,采取EarlyPaging后相当于增加了这个比例的被叫侧信令负荷。

　　(3) 寻呼间隔设置为5秒。比原来设置为8的对于二次寻呼可以减少3秒，将寻呼间隔设置为5秒，在第一次寻呼失败的情况下，可以尽快的发起第二次寻呼，保证快速呼通被叫。该值如果设置过小，则在反向信道不良情况下，手机通过发送多个probe原本可以成功进行寻呼响应的情况会因为计时器超时而被系统忽略，造成寻呼失败。如此将增加寻呼负荷，并可能对一次寻呼成功率指标有影响。该值的确定需要和MAX SCI的设置相配合。

　　（4）对系统的寻呼消息发送策略优化，即调整短信通过寻呼信道下发的字节大小门限。如果呼叫相关的信令不能优先处理，在寻呼信道短消息量比较大的情况下，大量寻呼信道消息在基站处拥塞，可能导致层二确认消息(BS ACK)延期发送或被丢弃。该优化措施需要根据具体短信的业务量合理确定。

　　（5）修改SCI的值，从测试结果看，MAX_SCI从1修改为0，减少约500ms。SCI值为1，即手机的监听时隙为2.56秒，如果修改为0，则为1.28 秒，那么手机的待机时间就会有一定程度的减少（初步测试为40％左右的影响）。

　　（6）开通彩铃,并且支持在下发寻呼时开始到个性化回铃音系统的接续.。其快速的接入个性化回铃音系统和个性化的回铃音可以明显改善接续过程中的用户的感受。对彩铃用户，可以控制是在被叫进行寻呼之前开始到个性化回铃音系统的接续还是在被叫振铃之后才开始到个性化回铃音系统的接续，设置为在被叫进行寻呼之前开始到个性化回铃音系统的接续快，其快速的接入个性化回铃音系统和个性化的回铃音可以明显改善接续过程中的用户的感受。但是设置为被叫寻呼开始到个性化回铃音系统系统的接续有一定的缺点，可能刚听到回铃音即放被叫关机或者不可及，给用户的感觉不好。

　　2.5 优化后的测试数据后分析及处理结果

　　（1）在整个时间分布中接续时间大部分消耗在①寻呼②主叫指配③被叫指配。而且寻呼所占用的时长是指配占用的两倍左右，在整个呼叫过程中MSC占的时间很短，大约0.3～0.5秒的接续时间。而且无线环境的好坏与MSC所占用的时间影响不大。

　　（2）由于已经采用了EARLY PAGING方案，主叫指配完成前就下发PAGING 请求，这样主叫侧的指配请求就和寻呼并行，由于指配和寻呼是接续过程中的占用比较大的部分，所以本措施可以有效的提高接续时长大约1.1秒左右。

　　（3）采用寻呼优化提高寻呼成功率:通过优化寻呼间隔时间、系统的寻呼消息发送策略和修改SCI值、开通彩铃等。从本次测试结果看整个PAGING时间分布大部分介于1～4秒之间。约70%的呼叫PAGE响应时长为2～3秒。寻呼优化对于直接的接续时长没有什么影响，但是由于可以有效的减少寻呼不到的情况，因此从另一方面来说，例如当呼叫边界区与用户时，主叫用户在长时间等待后才接通和听无法接通录音通知的情况会大大减少。因此，对用户感受度会有所改善。

　　（4）隐含位置登记：隐含位置登记对接续时长的影响很大，所以还是需要通过网优减少边界，还可以适当的增加VLR配置中的用户无访问去活时间，减少隐含位置登记呼叫的比例。

　　总结

　　经过以上无线及交换方面的优化，从各测试用例的接续时间统计结果可以得到整个呼叫测试的结果。

　　（1）对于本地用户，无论是定点还是市区路测，无论是无线好，还是无线中，它们的整个接续时间都在6秒以下:从手机按SEND键到发送第一个接入试探的时间为1279 ms，从第一个试探到被叫回震铃声应答时间为4520 ms，因此总共的平均值为1279+4520=5799 ms,这个值同秒表计算（ 5.74 S）的值差异很小。

　　（2）对于本地用户无线差这个用例来说，在无线环境满足无线差要求的地下室等测试，所获得的测试结果也还是可以接受的，整个接续时间为6.6秒，去除从按send键到发出第一个接入试探的时间，则为5.3秒。

　　（3）漫游用户在无线好的情况下，总的接续时间为6.86秒，去除从按send键到发出第一个接入试探的时间，则为5.67秒。

　　优化后的贺州网络总的接续时间较优化前的7秒以上有了较大改善而且绝大部分用户都可以接受，这说明我们运用的无线及交换侧的优化方法也是行之有效的。通过本次专项的优化与测试分析，我们看到对于CDMA网络语音接续时长的优化排除手机的因素，我们主要的工作还是要尽量使无线环境变得好，减少导频污染区，并根据话务的负荷，合理的调节寻呼方式、寻呼的机制和参数，同时不断通过细致的无线接入参数、功控参数的优化和LAC区的优化以不断改善CDMA网络语音接续时长。