位置更新及其对路测的影响

1位置更新的原理.................................................................................21.1越位置区触发的位置更新...................................................................21.2周期性位置更新.................................................................................31.3MS开机触发的位置更新....................................................................32位置更新对路测呼叫失败的影响.........................................................42.1小区重选触发的位置更新...................................................................42.2切换触发的位置更新..........................................................................72.3小结...................................................................................................93测试与方案验证（思路）.................................................................101位置更新的原理位置更新，就是移动台向网络报告其所在位置区的过程；它是为了使移动台（MS）和访问位置寄存器（VLR）所存储的位置区（LA）信息保持一致。位置更新可以被分成以下3类：越位置区触发的位置更新（即“正常位置更新”）周期性位置更新MS开机触发的位置更新1.1越位置区触发的位置更新移动台（MS）由一个位置区移动到另一个位置区后，发现位置区标识（LAI）发生变化，就会（a）空闲状态的移动台立刻发起位置更新；或（b）通话状态的移动台在结束通话后立刻发起位置更新。前者是小区重选后触发的结果；后者是切换后触发的结果。按照先后两个LA的归属关系，这一类位置更新可以被细分为以下两种情况：旧LA与新LA属于同一个MSC/VLR，由MSC修改其VLR中的MS位置信息，不需要HLR参与。旧LA与新LA属于不同的MSC/VLR，MSC地址也不同，需要HLR参与位置更新；1.2周期性位置更新MS需要每隔一定时间发起周期性位置更新，向MSC/VLR报告其“附着”状态。这个周期由小区参数T3212逾时值来决定(T3212逾时值是可配参数，经系统信息3广播)。当MS进入空闲状态，T3212计数器开始计时；当MS响应寻呼，此计数器会复位至0。周期性位置更新的间隔过长会导致寻呼成功率较低；而间隔过短，会导致网络接口信令流量过大和MS耗电更多。现网设为0.5、1、2或4小时（大部分是0.5小时）。在路测中，每段的空闲时间为20s，远远小于最小的T3212逾时值（0.5小时）；所以路测MS不会进行周期性位置更新。1.3MS开机触发的位置更新如果MS是首次开机，其SIM卡内没有LAI，就立刻向MSC/VLR发起位置更新；这个过程需要HLR参与。如果MS不是首次开机，它从广播的系统信息中获取当前LA标识，然后与SIM卡内的LA标识作比较；如果两者不一致，就向MSC/VLR发起位置更新。如果原来的LA标识不属于当前的MSC/VLR，则需要HLR参与位置更新；如果前后2个LA标识属于同一个MSC/VLR，则不需要HLR参与。在路测中，会先确认主、被叫MS都正常接入网络，才进行呼叫测试。所以，这种类型的位置更新不会导致呼叫失败。2位置更新对路测呼叫失败的影响使MS和VLR所存储的位置区信息保持一致是非常重要的。如果MS的LA与VLR记录的LA不一致，就会导致呼叫失败。但是，MS更新LA和VLR更新LA记录之间总是存在无可避免的时间差。另外，MS不能在位置更新期间做主、被叫操作。不同类型的位置更新对路测呼叫操作有不同的影响。位置更新导致的路测主被叫阻塞，主要是与越位置区的位置更新（上述第１种）相关，与周期性位置更新（上述第２种）和MS开机触发的位置更新（上述第３种）无关。越位置区的位置更新，可以细分为２类：由切换触发或由小区重选触发的。以下内容分析了越位置区的位置更新对路测呼叫失败的影响，以及解决办法。2.1小区重选触发的位置更新在路测中，测试的通话时长为180s，空闲20s后发起下一次呼叫。如图所示，MS在小区Cell_1内完成通话；它空闲一小段时间后，进入小区Cell_2范围，并做跨LA的小区重选；接着MS从系统信息中获取新的位置区标识（LAI），并发现与原有LAI不同；MS发起位置更新。空闲20s后的下一次呼叫可能发生在图中的A、B、C、D或E时段；呼叫结果如下：时段呼叫类型结果注释A主叫正常MS和VLR的位置区信息一致，且空闲，可做呼叫。被叫正常从上表的分析可知，为了避免路测呼叫发生在小区重选触发的位置更新期间而导致呼损，我们期望下一次呼叫是发生在图中的A（空闲）或E（空闲）时段，避免呼叫发生在B（小区重选）、C（获取LAI）或D（位置更新）时段。简单来说，就是要满足：对于主叫方：（a）A+B+C+D20秒（下一次起呼在E时段）或（b）A20s（下一次起呼在A时段）B主叫失败小区重选期间，MS不能进行呼叫被叫失败C主叫正常(同MSC)失败(跨MSC)MS发起呼叫时，MSC需要在VLR上查阅用户信息。如果MS的MSC/VLR没有变化（只是LA变化了），那么应该不阻碍主叫；但是，如果MS的MSC/VLR也变化了，MSC就无法查到用户信息而拒绝呼叫。此时MS的实际位置区已变化，但是VLR的位置区信息还没有随之变化。被叫失败此时MS的实际位置区已变化，但是VLR的位置区信息还没有随之变化。这种情况下，第一次寻呼在旧的位置区内广播，MS无法收到而导致被叫失败。如果配置了MSC范围（global）的二次寻呼，而且MS的小区重选也在1个MSC内的，那么MS可以收到整个MSC范围广播的二次寻呼。但是，这也是一种异常情况，而且影响寻呼效率。D主叫失败MS与网络正在进行信令交互，不允许做呼叫。被叫失败E主叫正常位置更新已完成；MS和VLR的位置区信息一致。被叫正常对于被叫方：（a）A+B+C+D22秒（下一次寻呼在E时段）或（b）A22s（下一次呼叫在寻呼时段）（注：从主叫手机发起channelquest到被叫产生pagingrequest至少有2秒的间隔）如果路测的主、被叫MS都在同一辆车上，就要保证上述主、被叫方的条件同时成立；即需要：（a）A+B+C+D20秒或（b）A22秒以下定量地分析了上述A、B、C、D时段的长度，以及如何满足条件（a）或（b）（1）空闲侦听（时段A）时长根据《900/1800MHzTDMA数字蜂窝移动通信网无线接口第二阶段物理层部分》，在空闲模式下，MS会连续监测BA（BCCH（广播控制信道）分配）表中所有载频的电平情况，对电平进行平均处理的时间是：Max{5，(5×N+6)div7)×BS_PA_MFRMS/4}秒。这个时间由2个参数决定：N（BA表长度）和BS_PA_MFRMS(寻呼复帧数)中山全网（3226个CELL）目前设置值：MFRMS设置为2，3，5，6,其中大部分为5，占94%，所以我们按MFRMS=5来计算。BA表长度平均值为18.1，理论计算所得，侦听邻区所做电平处理时间的平均值是17.23秒。（2）小区重选（时段B）时长根据省网优的分析报告《不同业务对用户呼叫感知造成的影响》记载的广东现网测试数据，小区重选（包含同步过程）平均时长为0.8秒(理论值)。（3）获取新的LAI（时段C）时长MS从系统信息类型3或4获取位置区标识（LAI）；BCCH信道每51复帧（235.8ms）传输23字长信息，其比特率较低，且由6种系统信息分享信道。根据路测数据统计，这个过程大约需时1~2秒。（以下计算取值为1.5秒）（4）位置更新（时段D）时长位置更新的耗时，与所牵涉的网元类型、数量及位置密切相关：MSC/VLR内的位置更新，不涉及HLR，信令交互较少，耗时最短；本地用户跨MSC/VLR的位置更新，涉及HLR和新旧2个VLR，信令交互较多，耗时较多；漫游用户跨MSC/VLR的位置更新，涉及远端HLR，传输和交换的环节更多，耗时最多。上述3种情况的实际耗时值需要由测试统计获得。根据省网优分析报告《不同业务对用户呼叫感知造成的影响》数据，中山现测网试数据所得：正常位置更新的测试平均值约为3秒。（5）另外，协议规定2次小区重选的间隔不得小于15s，小区重选和位置更新过程起码需要10秒，所以不会在20秒空闲时间内出现2次小区重选。（6）对上述4个时段，只有A时段的时长可以被调整（通过改变小区参数BA表长度或寻呼复帧数）；其余B、C、D时段的时长不可人工调节。那么，要满足通过条件（a）A+B+C+D20s，推导得：A20-B-C-D，即得A20-0.8-1.5-3也就是A14.7综上所述，为了避免路测呼叫发生在小区重选触发的位置更新期间而导致呼损，可以通过调整空闲侦听测量（时段A）的时长，以满足上述推导的期望条件（a）A14.7或（b）A22。空闲侦听测量（时段A）的时长由寻呼复帧数和BA表长度来决定。在现网中，可以根据微调边界小区的BA表长度和寻呼复帧数来达到上述的期望条件。需要注意的是，这个方法只能够在不影响小区性能（如切换和寻呼)的前提下，微调BA表长度和寻呼复帧数。2.2切换触发的位置更新假设在路测中，测试的通话时长为180s，空闲20s后发起下一次呼叫。如图所示，MS在小区Cell_1开始通话；然后（跨LA）切换到小区Cell_2，并通过SACCH信道获取新的LAI，待挂机后再做位置更新；通话结束后，MS立刻进行位置更新。空闲20s后的下一次呼叫可能发生在图中的A、B或C时段：针对不同的呼叫发生时刻，呼叫结果如下：时段呼叫类型结果注释A主叫失败此时MS已发生切换，其位置区已变化，但是VLR的位置区信息还没有更新。被叫失败从上表的分析可知，为了避免路测呼叫发生在切换触发的位置更新期间而导致呼损，我们期望下一次呼叫是发生在图中的C（空闲）时段，避免呼叫发生在A（接收系统信息）或B（位置更新）时段。简单来说，就是要满足：对于主叫方：A+B20秒（下一次起呼在C时段）对于被叫方：A+B22秒（下一次寻呼在C时段）如果路测的主、被叫MS都在同一辆车上，就要保证上述主、被叫方的条件同时成立；即需要：A+B20秒以下定量地分析了上述A、B时段的长度，以及如何满足上述条件。（1）接收系统信息（时段A）时长挂机后，MS会读取新小区的所有系统信息，然后再进行位置更新。根据路测数据统计，这个过程大约需时1~2秒。（以下计算取值为1.5）（2）位置更新（时段B）时长根据省网优分析报告《不同业务对用户呼叫感知造成的影响》数据，广东现网测试数据所得：正常位置更新的测试值是2.38秒。而中山测试的位置理新时长平均值约为3秒，另外，根据统计数据分析所得，外地卡的跨MSC/VLR位置更新时间比本地卡多2秒左右。所以，对于外地卡测试，其位置更新时长约为4~5秒。（3）综上所述，MS完成接收系统信息（时段A）和位置更新（时段B）2个过程，只需要5.5~6.5秒，完全满足A+B20秒的条件。（4）但是，还需考虑的这个特别情况：在完成上述的位置更新后，大约还存在15秒的空闲时间，在这段空闲时间内有可能出现一次小区重选或位置更新，B主叫失败MS与网络正在进行的信令交互（关于位置更新），不允许进行呼叫。被叫失败C