GSM网位置区寻呼容量及其划分的研究

日期：2008年2月23日作者：查看:[大字体中字体小字体]

    作者：龙伟博罗欣

    1 概述

    在移动通信系统中，位置区(LAC)管理是移动台移动性管理的一个重要组成部分｡本文首先介绍了位置区概念及其功能，通过对寻呼原理和寻呼过程的分析，讨论和研究了GSM移动通信网中位置区的容量及其划分问题，并分别对位置区寻呼容量､话务容量和位置区划分等几个方面进行了计算和探讨，结合这些数据，以及影响位置区的诸多因素，提出了在位置区容量和划分上的一些观点和看法｡

    1.1几个概念

    a)位置区:在GSM系统中，由于寻呼信道容量的限制，对移动台的寻呼消息不可能整网下发，就需要引入一个位置区的概念，在该位置区中包含许多小区，对移动台的寻呼是通过对移动台所在位置区的所有小区的寻呼来实现的｡

    b)位置更新:分为正常位置更新､周期性位置更新､IMSI附着位置更新｡正常位置更新，也即跨位置区的位置更新，是指当移动台发现其存储器内的LAI和接收到的小区的LAI号不一致时，通知网络来更改它所存储的移动台的位置信息;周期性位置更新，是为了保持移动台和网络之间密切联系，让网络及时掌握移动台状况的位置更新，网络要求移动台每隔一定时间向网络发起周期性位置更新请求，这种位置更新叫周期性位置更新;IMSI附着位置更新，是指移动台开机时，移动台会向网络发送消息，把自己的开机状态告知网络，网络收到此消息后，根据其TMSI或IMSI号，将在系统数据库中注明该用户的当前位置等状态信息，并向移动台发送其当前小区的LAI｡

    c)寻呼容量:是指网络系统正常情况下，一个位置区内，单位时间内能够进行的最大寻呼次数｡

    1.2问题的产生

    移动台的位置更新通过专用控制信道(SDCCH)进行，位置更新次数过多，将使SDCCH的负荷加大，浪费系统的信道资源，同时也会增加MSC､HLR的负荷;另外，移动台进行小区更新需要约10s的时间，在此期间不能打出或打进电话｡

    一般情况下，每个移动交换中心(MSC)的控制区可分成若干个位置区｡从减少位置更新频率､节约系统信道资源的角度来说，位置区设置得越大越好｡但是，如果位置区过大，超过系统的寻呼能力，将会造成系统寻呼信令负荷过高，以至寻呼消息丢失，使寻呼成功率下降，并且低的寻呼成功率使得用户产生二次呼叫，会进一步增加系统寻呼负荷，以至进一步恶化寻呼成功率，严重情况下的恶性循环会导致系统瘫痪｡所以位置区也不能设得太大｡因此，在进行网络规划时，必须综合考虑位置区容量､信道资源与系统寻呼能力之间的平衡｡

    随着GSM网络的不断发展，用户数和话务密度不断增大，每个位置区内的话务量也不断增加，这将会对位置区的设置和管理提出新的要求｡

    2 位置区寻呼容量

    2.1寻呼原理分析

    当一个LAC下的移动台被寻呼时，MSC就会通过基站控制器(BSC)向对应LAC范围内的所有小区发出寻呼请求｡目前GSM网存在TMSI寻呼和IMSI寻呼两种寻呼方式｡

    在GSM系统中，每个用户都分配了一个惟一的IMSI，IMSI写在移动台的SIM卡中，长8字节，用于用户身份识别;TMSI由VLR为来访的移动用户在鉴权成功后临时分配，仅在该VLR管辖范围内代替IMSI在空中接口中临时使用，且与IMSI相互对应，长4字节｡因此空中接口的寻呼信道在使用IMSI 方式寻呼时，寻呼请求消息中只能包含2个IMSI 号码，而使用TMSI 方式寻呼时，则可以包含4个TMSI号码｡因此，使用IMSI 方式寻呼带来的寻呼负荷会比使用TMSI 方式寻呼增加一倍｡
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