文章對移動通信網交換子系統的優化進行了探討，從交換角度分析了無線網絡存在的問題，從而為更加全面地開展無線網絡規劃與優化工作提供了參考。
移動通信網一般分為交換子系統、基站子系統及網管子系統等。網管子系統被用來做KPI統計等，要得到好的KPI指標，就要對交換、基站子系統進行優化。而一般提到網絡優化，技術人員自然想到無線（基站）系統優化。通過無線系統優化，網絡KPI指標就能得到一定的提升。
但是，單純的無線網絡優化具有一定的局限性。例如，弱覆蓋區域很難通過KPI統計或路測測試等無線分析手段發現，而進行大規模網絡普查又費時費力。如果借助交換網絡性能分析工具，將交換網絡中統計的ClearCode（拆線碼：交換機對不同的拆線方式給出不同的拆線碼，并分別統計）分析與無線網絡指標相結合，再進行無線網絡和交換網絡的綜合分析，找出弱覆蓋區域，就可對其加以優化。
1、弱覆蓋小區分析
因為KPI統計分析和路測測試等傳統無線分析手段很難對弱覆蓋小區進行精確定位，而進行撥打測試的網絡普查可操作性又不強，如果從交換網絡側進行弱覆蓋小區分析，將會獲得事半功倍的效果。
大致原理是根據交換機中一定時間內對尋呼無響應的呼叫失敗記錄，進一步查詢被叫用戶近時間內在該呼叫的所在小區，可以認為該用戶仍然駐留在該小區內并且尋呼失敗。換言之，即該小區可能存在弱覆蓋區域。通過大量收集這類統計數據，制作出可能存在的弱覆蓋小區列表，再進一步確認這些區域的基站工作狀態和KPI指標，便可根據實際情況采取優化和調整措施。
2、交換網絡參數檢查
交換優化參數檢查范圍包括：VLR參數、PLMN參數以及與尋呼相關的參數（含無線參數）。
2.1VLR參數
如對VLR單元中以下參數作優化調整，將對網絡質量產生好的影響：
（1）AUTHENTICATIONRETRY參數：查看該參數控制是否容許鑒權重試，設置為“Used”，以提高網絡的鑒權成功率。
（2）TMSIAUTHENTICATIONRETRY：查看該參數控制在次TMSI鑒權失敗時是否進行鑒權重試，建議使用TMSI的鑒權重試，將該參數設為“Used”。之所以使用TMSI鑒權重試，基于兩點：一是因為在無線傳播中SRES或RAND有可能被破壞而導致鑒權失敗；二是因為，如果移動臺是用TMSI標識且次鑒權失敗（有可能存在VLR里的TMSI和移動臺里的TMSI不匹配的情況）。網絡會用IMSI檢查移動臺的IMSI，如果正確，系統會根據其IMSI號碼獲得新的鑒權三位組Triplets，并開始新的鑒權過程。
（3）TRAFFICTERMINATIONONTERM REQUEST：建議改為“ALL TRAFFIC TERMINATED”。該參數啟用后，當通話中的用戶欠費，便可實時禁止用戶繼續通話。
（4）LOITERING：徘徊時間，即關機用戶超過沒有活動，將會從VLR中被刪除。
（5）IMPLICITDEREGISTRATION：隱含關機功能，是VLR對長時間不活動的移動終端標志其為關機狀態的一個特性。它可有效減少BSS負荷和節約網絡資源，例如，可以避免不必要的尋呼，從而使主叫方在短時內收到“用戶已關機”，而非“用戶不在服務區”。若在長途局向，不成功的呼叫不算在接通率上。它隱含關機時間，比2個周期性位置更新的時間稍長，以容許手機漏掉一個周期性位置更新。
（6）Triplets：該參數決定VLR何時向AUC索要鑒權三位組（Triplets）。當用戶移動到一個MSC時，MSC可以通過已被使用過的Triplets進行鑒權處理，但如果此時VLR中Triplets等于0，則MSC只能向AUC索要鑒權數據。此過程會延長一個新用戶登錄網絡的時間，如果太頻繁向AUC取三位組，則增大了VLR和HLR之間鏈路的負載。建議此參數改為2，意義是當三位組降低到2時，VLR便及時地索要新的鑒權三位組。
（7）CALLWAITING：如果用戶沒有在預定時間內應答處于等待呼叫，無應答的呼叫前轉功能將被激活（如果被叫用戶有設置CFNA）。這項參數可以根據運營商需求設定。等待時間越長，呼叫接通率就越大，但話音信道被占用的時間就越長。
（8）TMSIPAGEREPETITIONIN MT CALL、TMSI PAGE REPETITION IN MT SMS、TMSI PAGE REPETITION IN MT USSD：這組參數與尋呼相關，定義在TMSI尋呼失敗后是否進行IMSI尋呼。一般將TMSI設為“Used”，所以會先用TMSI尋呼。然而，TMSI尋呼有可能失敗，所以在TMSI尋呼失敗后會再使用IMSI尋呼。
2.2PLMN參數
如對如下參數進行調整，將對網絡產生良好的影響。
（1）CIPHERING：加密功能。若開啟CIPHERING，則A口會增加兩條信令（如圖1的紅色標注所示），從而會增加A口的信令鏈路負荷，并且呼叫接續的時間也會變長，因此一般設為“NOTUSED”。
圖1 CIPHERING加密流程
（3）MSRNLIFETIME：如果漫游號碼生命周期太短，呼叫將被清除并產生CLEARCODE OX405（ERRONEOUS REQUEST FROM CO-PROCESS）。當一個呼叫在到達VMSC前被中斷，其漫游號碼會保存到其生命周期結束為止。因此，如果生命周期時間設得太長，就可能由于沒有及時釋放部分漫游號而造成系統無足夠的漫游號。因此，可以適當調節MSRN的時間。根據網絡的跟蹤顯示，的MSRN保持時間在20s左右。
（4）TMSIALLOCATION：根據GSM規范，TMSI在位置區中是的，所以TMSI除了在用戶開機時分配外，還應在用戶位置更新時分配新的TMSI號碼。所以，“LOCUPNEW VIS”，“LOC UP”和“IMSI ATTACH”三項參數應設為1，其余參數的范圍，可以根據安全性程度設定為0至250。但缺點是會稍微增加信令負荷和CPU負荷，降低系統處理能力。另外，頻繁的TMSI分配也會使TMSI不匹配的可能性增大，建議其余參數設為0。
（5）AUTHENTICATION：根據GSM的建議，鑒權必須在以下兩種情況下進行：在用戶次進入網絡（“IMSIAttach”）和VLR之間做位置更新（“LOCUPNEW VIS”）時。其他情況下的鑒權只是為了改變密鑰（Ciphering Key）。出于安全性考慮，密鑰必須隔一段時間就要改變。因此，必須在發起呼叫和接收來話時進行鑒權。但是密鑰在中國沒有使用。由于鑒權需要從AUC中獲取Triplets，會增加VLR和HLR之間的信令負荷，還會增加呼叫建立以及短信和位置更新的時間，所以其余各項可以設為0。
3、交換系統中與無線尋呼有關的項目優化
3.1MSC中兩個與無線尋呼成功率關系密切的參數
它們是REPAGINGATTEMPTS和REPAGINGINTERVALS，如設置得當，會提高尋呼成功率。建議各個交換機REPAGINGATTEMPTS設置為2次，REPAGING INTERVALS統一設為400。在網絡負荷的承受范圍內，適當增加尋呼次數和延長尋呼間隔，可以改善尋呼接通率。
3.2交換網絡負荷及性能分析
（1）交換機主要CPU單元負荷檢查
應在中忙的一小時內，提取各主要網元（如：基站信令單元BSC、七號信令單元CCSU、VLR單元）的CPU負荷數據，檢查在話務高峰時，其負荷是否偏高，并做必要調整。
（2）信令鏈路負荷分析
在忙時段，檢查交換機至各網元的信令鏈路及其實際負荷，看是否存在超過門限值的情況。如果信令鏈路負荷很高，就應考慮兩點：一要鏈路平衡，二要盡快增加信令鏈路，如果某一局向的信令鏈路總數已經達到了16條（64kb/s）且仍需要再增加鏈路，就應考慮采用高速信令鏈路（128kb/s，256kb/s，512kb/s，960kb/s，1024kb/s或1984kb/s）。
（3）話路負荷分析
統計交換機至各局向話路忙時話務量是否偏高，若持續偏高，就應考慮增加話路中繼。對于因節假日等造成的短期話務高峰的影響，可以暫時不予考慮。
（4）VLR用戶數及利用率
應經常檢查全天VLR用戶數及VLR利用率統計情況。根據每個MSC容量來看平均利用率，注意交換機的VLR利用率不能過高，例如不能超過80%。如果處于警戒狀態，應考慮擴容VLR。
4、故障電路診斷及分析
正常呼叫會持續一定時間，而與故障電路相關的非正常呼叫（如單通、串話等）只會持續很短的時間。從大量呼叫統計中過濾出超短呼叫（如通話時長小于5秒）記錄并進行跟蹤分析，能快速有效地查找出交換網絡中的故障電路。
可以在現網的每個MSC上連接Traffica工具，收集連續三天部分時段的呼叫統計數據，然后對Traffica數據進行過濾和處理，得到每個CGR（路由組）的各條電路的超短通話（通話時長小于8秒）出現的次數，提交三天內連續出現次數較多的可疑電路列表。如果某條話路中繼每天出現幾百次超短通話，遠遠超過同一中繼組（CGR）的其他PCM，則可判定其為可疑電路。
在得到可疑故障電路列表后，通過有針對性的測試來進一步確認可疑電路的狀態，再查找原因，并予以解決。
5、呼叫終止類別統計分析
每種交換機側對呼叫流程中各個主要事件都有分類標識（ClearCode）統計。僅從無線側的KPI分析，對于某些網絡問題很難進行準確的分析定位，比如和交換網絡關系密切的系統接通率、尋呼成功率等指標的分析。借助交換側的ClearCode，能對這些系統級的KPI指標分析提供有力的支持。
表1以NOKIA交換機為例，列舉了交換側主要ClearCode代碼的簡單說明。對于不同的無線事件，交換側有不同的ClearCode與其對應，比如說分析無線掉話，我們主要關注B13和B1B等。
表1 主要ClearCode代碼說明
（1）交換系統接通率（不含用戶行為）
定義：[發送IAI+語音尋呼次數]/（業務信道分配成功次數（不含切換）*主叫比例+接收IAI次數-（路由查詢次數路由查詢成功次數））
（2）交換系統接通率（含用戶行為）
定義：[發送IAI+語音尋呼次數]/（業務信道分配成功次數（不含切換）*主叫比例+接收IAI次數）
基于上述公式，語音尋呼次數為尋呼本局下用戶的次數，發送IAI次數包括呼叫不在本局下的用戶和關口局送來的但不在本局下的用戶需要轉接的呼叫，由此可以推斷，在試呼次數相同的情況下（即業務信道分配成功次數（不含切換）*主叫比例+接受IAI次數相同），如果本局下關機、停機和空號所占比例較高，在被叫路由查詢成功后，那些本應進行語音尋呼的呼叫將不會進行語音尋呼，從而導致語音尋呼的次數減小，也就是公式中分子的值減小，終導致交換系統接通率下降。另外，不含用戶行為的交換系統接通率，還受被叫路由查詢成功與否即用戶行為的影響，對于呼叫建立過程中的主叫掛機（30A）可能存在路由查詢成功或不成功兩種可能，不成功的情況下不會影響交換系統接通率（不合用戶行為），反之亦然。
根據以上分析，表1中對交換系統接通率有影響的ClearCode主要包括：10、30A、304、318；同樣，與掉話率相關的ClearCode主要包括：B13、B1C、B1B。
6、結論
通過對弱覆蓋小區分析、交換網絡參數檢查、交換網絡負荷及性能分析、故障電路診斷及分析、ClearCode分析這五方面進行交換優化的探討，可以查找故障原因并加以糾正，因此，它們不但是交換系統優化的方法，也是很重要的移動通信網絡優化分析方法。