手机异常位置更新导致立即指配成功率降低问题研究

手机异常位置更新导致的立即指配成功率降低问题分析
1问题现象描述
部分少量手机异常位置更新导致立即指配成功率降低，网络中业务（主被叫、数据业务及附加业务等）均正常。

问题手机位置更新未成功的情况下，会不断地向其他小区发起位置更新直到成功为止。

因此问题手机也不会发生掉网等情况，业务可正常进行。

1.1 BSC
1.2
2问题原因
部分手机不符合协议，导致无理由向网络发送位置更新请求，但是本身又不按照协议完成流程，造成立即指配命令下发后，空口无响应，立即指配流程失败。

3问题分析
问题的关键在空口交互。

3.1位置更新（立即指配）流程
正常位置更新流程：
图 1.5 异常信令流程实例
3.2 信道请求 Channel request (Acess Burst )
3.2.1 Channel request (Aces Burst )协议规范
空口手机 MS 以发送随机接入帧的方式，发起信道请求，协议对此有明确的结构(
和信道编码方式（ 0503）统一规定（位置更新的信令请求和其他的
SDCC 信H 道请求）。

图 1.3 正常位置更新流程
问题发生时，异常信令流程 (立即指配命令下发后没有 SABM 接入 )：
图 1.4 异常位置更新流程
异常信令流程实例：
1、0502协议对Acess Burst 结构的定义
Access Burst 主要由两部分组成：（1）41比特长度的synch. sequence bits
（2）36比特长度的encrypted bits （实际是信道编码后比特数据，非加密过的比特数据）
where the "extended tail bits" are defined as modulating bits with the following states: (BN0, BN1, BN2 .. BN7) = (0, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 0)
- where the "tail bits" are defined as modulating bits with the following states:
(BN85, BN86, BN87) = (0, 0, 0)
- where the "synch. sequence bits" are defined as modulating bits with the following states, unless explicitly stated otherwise (see GSM 04.60):
(BN8, BN9 .. BN48) = (0, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0,
1, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0,
0)
in case alternative training (synchronization) sequence "TS1" is used, the
"synch. sequence bits" shall be defined as modulating bits with the
following states:
(BN8, BN9 .. BN48) = (0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0,
0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0,
1)
in case alternative training (synchronization) sequence "TS2" is used, the
"synch. sequence bits" shall be defined as modulating bits with the
following states:
(BN8, BN9 .. BN48) = (1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 1,
1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 0,
1, 1, 1)
2、0503协议中关于Access Burst encrypted bits 信道编码方式的描述
编码过程如下：
(1) 8比特的接入信息先增加6比特的CRC校验比特 (2)将目标基站的BSIC码和6比特的CRC校验比特异或 ( 3)进行1/2 的卷积编码，输出36比特encrypted bits
The burst carrying the random access uplink message has a different structure.
It contains 8 information bits
d(0),d(1),...,d(7).
Six parity bits p(0),p(1),...,p(5) are defined in such a way that in GF(2) the
binary polynomial:
d(0)D 13 +...+ d(7)D 6 + p(0)D 5 +...+ p(5), when divided by D 6 + D 5 + D 3 + D
+ D + 1 yields a remainder equal to 0.
The six bits of the BSIC, {B(0),B(1),...,B(5)}, of the BS to which the Random
Access is intended, are added bitwise modulo 2 to the six parity bits, {p(0),p(1),...,p(5)}. This results in six colour bits, C(0) to C(5) defined as
C(k) = b(k) + p(k) (k = 0 to 5) where:
b(0) = MSB of PLMN colour code b(5) = LSB of BS colour code.
This defines {u(0),u(1),..., u(17)} by:
for k = 0,1,...,7
u(k) = d(k)
u(k) = C(k-8) for k = 8,9,...,13
REFERENCE│
04.08: CHANNEL REQUEST message content
位置更新相关bit 定义:
04.08: CHANNEL REQUEST message content
u(k) for k = 14,15,16,17 (tail bits)
The bits {e(0),e(1),..., e(35)} are obtained by the same convolutional code of
rate 1/2 as for TCH/FS, defined by the polynomials:
G0 = 1 + D
G1 = 1 + D + D
and with:
e(2k) = u(k) + u(k-3) + u(k-4)
e(2k+1) = u(k) + u(k-1) + u(k-3) + u(k-4) for k = 0,1,...,17 ; u(k) = 0 for k < 0
3、GSM 4.08 协议信道请求具体含义：
The message is only one octet long, coded as shown in figure 9.1/GSM
table 9.9/GSM 04.08.
4.08 and
8 7 6 5 4 3 2 1
ESTABLISHMENT │RANDOM
│ octet 1
MS codes
bits
8 (1)
According to Establishment cause:
CAUSE
Figure 9.1/GSM
Table 9.9/GSM
3.2.2华为基站接收Acess Burst 接入脉冲的过程BTS侧通过一系列措施可以保证解出的数据正确。

（1）进行GMS均K 衡，比较41比特训练序列错误比特数，若大于配置的RACH训练序列错误门限，则直接返回（进行干扰信号排查）
（2）计算TA值，若大于配置的Max TA，则直接返回
（3）计算信号电平，若小于配置的RACH最小接入电平，则直接返回
（4）进行卷积译码
（5）将BSIC和6比特CRC校验异或，然后进行CRC校验，若校验错，则直接返回（判断是给本小区发起的信道请求）（6）将当前帧号，译码后8比特接入信息通过Abis 口信道接入请求消息上报给BSC
3.3立即指配
3.3.1 手机正常行为模式
1、手机在发送信道请求之后进入专用模式，监听主B和所属CCCH 组的所有下行时隙。

GSM 0408:
After sending the first CHANNEL REQUEST message, the mobile station shall start listening to the BCCH; it shall also listen to the full downlink CCCH timeslot corresponding to its CCCH group.
Having sent M + 1 CHANNEL REQUEST messages, the RR entity of the mobile station starts timer T3126. At expiry of timer
T3126, the immediate assignment procedure is aborted; if the immediate assignment procedure was triggered by a request from the MM sublayer, a random
access failure is indicated to the MM sublayer.
Table 3.1/GSM 04.08: Values of parameter S
────────
TX- integer │
────┬──────
non combined CCCH
─────────────┬────────────────────
│ combined CCH/SDCCH │
────────
│ 3,8,14,50
────┼──────
│ 55
─────────────┼────────────────────
│ 41 │
│ 4,9,16 │ 76 │ 52 │
│ 5,10,20 │ 109 │ 58 │
│ 6,11,25 │ 163 │ 86 │
│ 7,12,32 │ 217 │ 115 │
2、手机在收到立即指配命令后向指定信道发送SABM 帧。

3.3.2问题时间段的异常流程
BSS侧下发立即指配命令在等待手机接入过程中，基站测量到上行的信号强度一直为< -110dBm （基站测量），即手机根本没有去SDCCH 上正常上报建链指示，导致立即指配过
程失败。

图1.6 手机未接入已分配信道
3.4 现网问题情况分析——手机发起位置更新但在收到立即指配后没有接 入。

3.4.1 手机上报异常上报信道请求（位置更新）
1、 修改小区为小区接入禁止（ CBA ），小区的立即指配成功率恢复正常——〉手机行为
发起异常位置更新
修改小区接入禁止参数（ CBA ）功能的原理：
1〉 打开小区接入禁止 （打开小区接入禁止 ） 的情况下，在本小区的系统消息中携带标志
位知会手机 ;
图1.7
小区系统消息下发小区接入禁止属性
2〉 收到系统消息的手机在进行小区重选时将不再会考虑此小区，转向其他小区进行位
置更新。

（打开小区接入禁止周围小区位置更新增加）。

图 1.8 话统 3：40：25s-3： 52： 12小区修改 CBA
2、位置更新情况为高电平低误码，TA值（除部分覆盖范围较大站点以外）〉手机
行为发起异常位置更新
图1.9 信道请求：TA 为0或1，上行接入电平为1C或1D，即-72或-
73dBm
3、同一个手机发起的位置更新请求次数符合现网参数设定——〉异常位置更新是手机
行为发起
从手机上报的物理信息可以基本判断是同一手机。

（附影响手机上报次数配置GSM 0408）
位置更新的最大发送次数（5）
参数配置（信道请求相关）
图1.11 数据配置 - MS 最大重发次数为 4次（ M=4 ）
图 1.10 手机连续发起信道请求消息
图1.12 数据配置-其他
附(影响手机上报次数配置GSM 0408)：
It then sends maximally M + 1 CHANNEL REQUEST messages on the RACH in a way such that: - the number of slots belonging to the mobile station's RACH between initiation of the immediate assignment procedure and the first CHANNEL REQUEST message (excluding the slot containing
the message itself) is a random value drawn randomly for each new initial assignment initiation
with uniform probability distribution in the set {0, 1, ..., max (T,8) - 1};
- the number of slots belonging to the mobile station's RACH between two successive CHANNEL REQUEST messages (excluding the slots containing the messages themselves) is a random value
drawn randomly for each new transmission with uniform probability distribution in the set {S, S +
1, ..., S + T - 1};
Here, T is the value of the parameter "Tx-integer" broadcast on the BCCH.
M is the value of the parameter "max retrans" broadcast on the BCCH.
3.4.2BTS 下发立即指配后手机未接入
1、BTS立即指配命令下发正确不存在异常
为了保证下发的立即指配命令能到达手机，立即指配命令下发时携带的下发的51复帧和
26帧中的具体帧号， 保持和信道请求消息中的该值一致； 问题发生时立即指配命令和信道请 求中帧号一
致。

其他的 SDCCH 信道的请求和占用不存在问题。

2、 已激活信道定时器超时释放——〉手机未接入引发
发起请求后，系统分配了 SDCCH 信道，但是却没有正常去 SDCCH 信道去建链，基站测 量到上行的信号强度一直为 < -110dBm ，手机根本没有去 SDCCH 上正常上报建链指示， 导致立即指配过程失败。

图1.13 BTS 未收到手机上行接入
3.5 初步结论和下一步处理计划
异常位置更新引起立即指配成功率降低问题为部分手机不按照协议处理引发问题。

进一步查找问题手机。

图 1.12 位置更新与呼叫重建立即指配比较无。