一种TD―SCDMA用户并发业务故障的分析
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【摘 要】针对td-scdma网络因为设备异常而导致PS业务中的用户无法被寻呼，造成来电漏接的问题，通过从无线侧/核心网侧分析与论证，探索问题成因及异常信令跟踪等解决方案，总结经验，重视用户投诉与现场测试，后台实时进行信令跟踪与分析等，给TD-SCDMA系统的维护和优化问题提供了一定的参考。
中图分类号：TN925+.93 文献标识码：A 文章编号：1006-1010（2014）-15-0076-05
1 前言
TD-SCDMA网络是中国移动“四网协同”（GSM/TD-SCDMA/TD-LTE/WLAN四网协同发展）网络发展战略中的重要一环，随着网络技术的成熟与TD终端的普及，TD-SCDMA网络承载的用户与业务负荷日益增加，其分流作用日趋显著。
中国移动TD-SCDMA网络与终端都支持CS（Circuit Switch，电路交换，用于承载语音业务）与PS（Packet Switch，分组交换，用于承载数据业务）业务并发，如果用户终端在做PS业务时收到CS域寻呼消息，终端会发出振铃提醒用户接听。假如因为设备故障导致用户在做PS业务时无法被寻呼，造成来电漏接，将极大影响用户体验与感知。
文章结合前期TD-SCDMA网络优化实例，针对TD-SCDMA网络结构特点，对TD-SCDMA用户并发业务故障分析与处理过程进行详细阐述，为维护管理TD-SCDMA网络提供经验。
2 故障现象概述
现有M、K两市Node B（节点B，TD-SCDMA网络中的基站部分）下挂于同一RNC（Radio Network Controller，无线网络控制器）下，且归属同一LAC（Local Area Code，本地位置区码）区，被叫手机在M市TD-SCDMA网络做PS下载业务时无法正常寻呼，主叫侧没有振铃或忙音提示，过20s左右语音提示呼转到中国移动来电提醒业务，被叫手机随后会收到未接来电短信提醒，K市TD-SCDMA网络则一切正常。
3 原因分析
如图1所示，TD-SCDMA无线网络RNS（Radio Network Subsystem，无线网络子系统）由RNC与Node B组成。RNC是TD-SCDMA网络的一个关键网元，主要完成对Node B的无线资源控制和移动接入链路管理，处理移动呼叫、切换和功率控制，同时管理RNC本身的各种资源。Node B是TD-SCDMA移动基站，通过标准Iub接口与RNC互连，通过Uu接口与UE进行通信，主要完成Uu接口物理层协议和Iub接口协议的处理。核心域MSC server/VLR（Mobile Switching Center Server/Visitor Location Register，移动交换中心服务器/访问位置寄存器）与MGW（Media Gate Way，媒体网关）通过Iu-CS口与RNC连接。目前移动软交换是用于移动网络中分层的电路域核心网络的技术，在这种分层结构的网络里，负责呼叫控制和业务管理的控制层与负责业务信息传输的连接层是从物理和逻辑上独立分开的，MSC server/VLR完成呼叫控制部分的功能，而另一部分呼叫话务承载的功能在MGW节点上完成。而SGSN（Serving GPRS SUPPORT NODE，服务GPRS节点）作为GPRS/TD-SCDMA核心网分组域设备重要组成部分，主要完成分组数据包的路由转发、移动性管理、会话管理、逻辑链路管理、鉴权和加密、话单产生和输出等功能，其通过Iu-PS口连接RNC。
如文中案例，图1的黄色箭头标识了UE做PS下载业务时的数据流导向，即UE与网络间业务承载建立后，数据流从SGSN经Iu-PS接口流向RNC，经Iub接口流向Node B，最后经Uu口下行至UE。图中绿色箭头标识的则是寻呼消息的下发过程，事实上，当指定UE做被叫时，MSC SERVER会产生寻呼消息，经RNC/Node B向同一LAC区的所有UE进行广播，所有UE都会读取该寻呼消息，但经过比对后，只有指定UE会对该寻呼消息向网络侧发起响应，并进行后续流程。
基于以上原理，结合故障现象进行分析，就需要跟踪异常信令进行故障定位。
3.1 异常信令跟踪
正常情况下被叫在做PS业务下载时，手机处于连接状态，核心网不直接指示寻呼，即直接发送Paging Type1（一类寻呼消息）消息，在RNC侧则应向被叫UE下发Paging Type2（二类寻呼消息）寻呼信息，具体流程如图2所示。
在此案例中，前台使用测试手机在M市某小区对TD-SCDMA网络进行测试，TD网络信号强度RSCP（Received Signal Code Power，电平值）在-78dBm以上，C/I（Carrier/Interference，载干比）在10dB左右，覆盖情况良好，可排除无线环境因素，如干扰、弱覆盖等。
被叫在做PS下载业务时，主叫UE（User Equipment，用户设备）拨打被叫UE，后台跟踪主被叫信令，发现RNC在收到CN（Core Network，核心网）下发寻呼的同一时刻（16：17：51：465），立即给UE发送了Paging Type1的寻呼，被叫UE无响应，RNC查找UE的RRC（Radio Resource Control，无线资源控制）状态错误，但是却一直下发Paging Type1寻呼信息，被叫UE未接通，主叫振铃后等待16s没有得到确认信息，直接把Iu连接释放，如表1主叫信令、表2被叫信令所示。
RNC负责处理信令的是RCB单板，在此可缩小故障排查范围，下一步则需对RCB单板进行故障排查。
3.2 设备故障排查
结合RNC配置与本地网Node B挂接情况，对RNC进行进一步排查。RCB单板负责处理Iu/Iur/Iub/Uu接口对应的RNC侧RANAP/RNSAP/NBAP/RRC协议，每块RCB单板都有2个CMP模块（公共处理模块）。如图3所示，1/3/1、2槽位（1架3框1、2槽位，2块RCB单板为1主+1备配置，下同）和1/3/3、4槽位上都插有RCB单板，其中1/3/1、2槽位RCB单板的CMP模块编号为3、4，1/3/3、4槽位RCB单板的CMP模块编号是5、6。
图3中1/1/7、8两个槽位插有GIPI3（千兆以太网接口板）单板，该单板主要实现Iu-PS/Iu-CS/Iub的IP化接口功能，每块GIPI3单板有2个GE口，2块单板各出1个GE口绑定为1个聚合口，2块单板则有2个聚合口。在TD基站IP化改造后，1/1/7、8两个槽位的GIPI3单板的1、2号2个聚合口，挂接的是M市所有基站，且索引的是RCB单板3号CMP模块，而1/4/7、8两个槽位的GIPI3单板分出3、4两个聚合口挂接的是K市所有基站且索引的是4号CMP模块。
结合前台测试，接入RNC读取CMP3模块处理UE的RRC状态代码如下：
/*获取RRC状态*/
bResult = TdPbm_GetRrcStatusInfobyGid（dwGid， &tRrcStatusInfo）;
if （FALSE == bResult）
{
OSSAPP_LogTrace（LOG_SYSTEM，__LOGID__，0xffffffff，
PRINT_MODULE_TD_RNLC_PBM，PRN_LEVEL_NORMAL，"＼n ：dwGid %u failed TdPbm_GetRrcStatusInfo in TdPbm_GetRrcStatus！ "，dwGid）;
ptRrcStatusCoef->eRrcStatus = IDLE;
return TRUE;
}
……
上述代码中，由于CMP模块吊死，处理TdPbm_GetRrcStatusInfobyGid消息失败，查询返回的RRC状态默认为IDLE态，故RNC给UE发送了Paging Type1的寻呼，而非二类寻呼Paging Type2，因此手机进行PS业务时不能接通语音电话。
4 故障处理
在问题查明后，故障就容易处理了，对出问题的M市Node B对应的RCB处理板做了复位和主备倒换处理，并发业务测试正常，故障恢复，后期对RCB板进行了更换。
5 总结
随着网络技术的发展与智能终端的普及，手机用户业务也日趋多元化，并发多种业务的用户行为也越发普遍。运营商在提供给用户多种业务的同时，也必须保证多条业务通道的畅通无阻，特别是在推广诸如手机上网、网络游戏之类的PS业务时，一定要保证用户语音业务的基本功能，保证信息沟通的有效性。
在处理并发业务问题的过程中，关键步骤及故障点信息说明如下：
（1）重视用户投诉与现场测试，由于网络侧设备元件众多，集成度高，告警监控系统不可能面面俱到，很多隐性故障需要从异常现象中寻找蛛丝马迹，步步反推。现场测试可摸清无线环境，对异常现象的详细记录是进一步分析排查的基础。
（2）结合前台业务验证测试，后台需实时进行信令跟踪与分析。信令是设备交互的语言，建立联系的协议，异常信令的出现往往预示着业务的中断，从异常信令的含义、产生条件、设备来源、方向等方面进行分析，可以大大缩小故障排查范围。
（3）在定位故障设备后，可直接读取设备运行程序、硬件检测来分析验证，也可通过主备调换、有针对性的重启、更换元件等尝试来验证、排除故障。
综上所述，只有明确了解并发业务过程中的关键流程，并掌握系统的故障排查方法，对可能出现的故障点做好经验总结，才能有助于更好地进行网络维护与优化工作。
参考文献：
[1] 张玉胜，陈欣伟，高屹，等. TD-SCDMA网络设计、评估及优化实践[M]. 北京： 北京邮电大学出版社， 2012.
[2] 万斌，高峰，李率信，等. TD-SCDMA无线网络评估与优化[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2009.
[3] 金鑫. TD-SCDMA系统接入性能优化[D]. 吉林： 吉林大学， 2012.
[4] 赵光胤. TD-SCDMA协议一致性测试研究及其测试例的实现[D]. 北京： 北京交通大学， 2011.
[5] 陈清华. TD-SCDMA微基站物理层信令处理研究与实现[D]. 成都： 电子科技大学， 2009.
作者简介
陈捷：工程师，硕士毕业于重庆邮电大学通信与信息系统专业，现任职于中国移动通信集团云南有限公司红河分公司，主要从事TD-SCDMA网络优化与维护工作。