关于TMSI寻呼与IMSI寻呼性能分析

张 月

（广东移动东莞分公司，广东 东莞 523000）

0 引言

移动通信系统寻呼有两种方式，IMSI寻呼和TMSI寻呼，目前广东移动大部分网元都设置为IMSI寻呼。采用IMSI寻呼消耗较多的网络资源，在寻呼容量较为紧张的网元，可能会导致寻呼负荷过高而影响网络性能指标。因此，客观评估网元的寻呼负荷，在适当时候考虑使用 TMSI寻呼，可提高寻呼容量，改善网络的接通率。

1 原理分析及优化调整

1.1 寻呼过程分析

以移动用户漫游被叫时的呼叫流程为例，分析GSM网络的寻呼过程。首先，一个寻呼移动用户的呼叫到达GMSC，借助于所拨号码（MSISDN），GMSC决定连接的HLR。HLR发一个请求给被叫移动用户当前所在的 VLR，VLR分配被叫移动用户一个漫游号（MSRN）给HLR，HLR又传给GMSC。基于MSRN，GMSC与被叫移动用户当前所在的MSC建立呼叫。为与移动用户建立呼叫，MSC必须从VLR得到有关被叫移动用户的一些信息。由于MSC不知道被叫移动用户所在的小区，MSC必须在位置区内的所有BTS对被叫移动用户进行寻呼。被叫移动用户接收到寻呼后，将寻呼响应信息反馈给 MSC，并最终建立一个呼叫。

对移动用户的寻呼过程首先是由 BSC发送 PAGING COMMAND 消息到 BTS,这个消息中包含了移动用户标识（MS Identity:指示使用TMSI或IMSI寻呼），同时还指示呼叫是否包含eMLPP 呼叫优先级。然后由BTS通过无线信道建立并发送 PAGING REQUEST消息。移动用户漫游被叫的寻呼过程如下页图1所示。

1.2 寻呼信道配置

MS与BTS侧的系统寻呼是在BCCH信道的TS0时隙上完成，TS0由下面一系列信道组成：BCH、CCCH,如果使用绑定BCCH/SDCCH还包括DCCH。如下页图2所示,其中虚线部分为使用BCCH/SDCCH绑定的情况。

TS0在逻辑信道上表现为复帧结构，每一复帧由51 个帧组成，复帧长为235.4 ms。对于绑定BCCH/SDCCH的复帐结构，每个复帧可以包含3 个PAGING BLOCK，如下页图3所示。对于无绑定BCCH/SDCCH的复帐结构，每个复帧可以包含9个PAGING BLOCK，如下页图4所示。

图1 移动台漫游被叫时的寻呼流程

图2 TS0信道组成

图3 绑定BCCH/SDCCH复帧结构

图4 无绑定BCCH/SDCCH复帧结构

其中每个 PAGING BLOCK 最多可以包含 4个 PAGING REQUEST，每个PAGING BLOCK的寻呼方式有三种：分别为2个IMSI PAGING REQREST、4个TMSI PAGING REQREST、1个IMSI + 2个TMSI PAGING REQREST，不同组合的寻呼方式其理论寻呼容量也不同。

1.3 寻呼容量分析及调整

为了更好的关注 TMSI 寻呼与 IMSI 寻呼方式对网络寻呼性能影响，重点关注了现网中个别MSC寻呼容量偏低，寻呼负荷较高同时寻呼成功率偏低的网元[1]。其中DGZMSC在近期因寻呼负荷偏高而导致寻呼成功率偏低（仅为95.51%），以下将就该网元的寻呼情况进行分析。

(1)确认寻呼方式

网元的寻呼方式由参数 TMSIPAR的值决定，而 TMSIPAR不同值的代表意义：为0时代表所有通话都不采用TMSI寻呼，为1时代表仅有加密通话才采用TMSI寻呼，为2时代表所有通话均采用TMSI寻呼。在爱立信设备的网元中使用指令DBTSP对DGZMSC寻呼方式进行检查，查得TMISPAR的值为0[2]，根据查询结果可知DGZMSC使用的是IMSI寻呼方式。

(2)计算寻呼负荷

寻呼容量与 CCCH的复帧结构有关，其中 DGZMSC中的AGBLK=1表示保留 1个 PAGING BLOCK用于 AGCH，BCCH TYPE=NCOMB表示采用无绑定BCCH/SDCCH 复帧结构。根据寻呼信道的理论分析，BSC理论寻呼容量的计算为：

每秒最大寻呼块＝(9-1)/0.2354=33.98，

理论最大的寻呼容量＝2×(8/0.2354)×3600=244656，其中每秒最大寻呼块单位为 paging block/second，而理论最大的寻呼容量单位paging block/h。对BSC实际寻呼容量进行采集，计算该网元的实际寻呼容量为：

其中NLAPAG1LOTOT表示位置区内CS域的第一次寻呼数量，NLAPAG2LOTOT表示位置区内 CS域的第二次寻呼数量，PAGPSBSC表示表示位置区内PS域的寻呼数量，Measurement_Period表示统计周期，为1小时。

根据寻呼负荷（实际的寻呼容量/理论的最大寻呼容量），可得该网元的寻呼负荷如表1所示。

表1 DGZMSC采用IMSI方式的寻呼负荷

(3)优化寻呼方式

爱立信建议寻呼负荷不宜超过 50%，当超过 50%时建议重新考虑规划位置区或改变寻呼方式，以降低寻呼负荷[3]。目前该网元的寻呼容量略低，寻呼负荷明显偏高。将 ZMSC的寻呼方式由IMSI更改为TMSI。调整后，该网元的寻呼负荷明显降低，如表 2所示，寻呼成功率由修改前的 95.51%提升到接近96.23%的水平（如图5所示）。

2 结语

通过本次更改 DGZMSC寻呼方式的试验表明，将系统寻呼方式由IMSI改为TMSI，可提高该网元的寻呼容量，降低该网元的寻呼负荷，使该网元的寻呼成功率得到明显的提高。但需要注意的是，对于刚越过位置区边界还未来得及做位置更新的移动台，VLR中的TMSI信息不正确, 用TMSI寻呼会增加申请分配TMSI过程,也增加寻呼失败的风险。从网络优化的长远角度考虑，提高该网元承载能力与该网元承载业务的吻合度，才能从根本上解决寻呼成功率低的问题。

表2 DGZMSC采用TMSI方式的寻呼负荷

图5 DGZMSC晚忙时寻呼成功率

[1] 戴明.寻呼指标提升中容易忽略的问题剖析[J].通信技术,2008,41(10):88-90.

[2] 李芳.移动通信网的公共预警系统研究[J].通信技术,2008, 41(11):211-213.

[3] 高岩.通信行业应急通信保障预案体系探讨[J].通信世界,2005(39):22-23.