WCDMA网络容量影响因素分析及优化

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WCDMA网络容量影响因素分析及优化

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目 录

一、概述 ........................................................................................................................ 3 二、研究背景................................................................................................................ 3 三、网络容量影响因素分析........................................................................................ 5

3. 1 WCDMA系统的容量特点和受限因素 ................................................................................. 5 3. 2 WCDMA系统容量问题 ......................................................................................................... 6

四、网络容量优化方案................................................................................................ 9

4.1 网络容量优化总体思路 ..................................................................................................... 9 4.2 网络容量资源日常监控及优化方案 ............................................................................... 10

4.2.1 CE资源分析 ................................................................................................................ 11 4.2.2 功率资源分析 .............................................................................................................. 14 4.2.3 码资源分析 .................................................................................................................. 16 4.2.4 Iub资源分析................................................................................................................ 20

4.3 资源拥塞的几种常用优化方法 ....................................................................................... 21

五、总结 ...................................................................................................................... 23 六、参考文献.............................................................................. 错误!未定义书签。

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一、概述

WCDMA系统是自干扰、多业务系统,它具有“软容量”的特点,网络容量与覆盖、系统负荷、干扰情况、业务种类以及业务质量密切相关,在WCDMA网络优化过程中,网络容量的分析及优化是一项十分重要的内容。提高WCDMA网络容量最直接的方法就是增加载波,但是在实际网络运营中,在建网目标实现盈利和投资比最大化前提下,需结合实际情况综合考虑其他相关优化手段,最大程度平衡容量、覆盖、服务质量三者的关系,保证网络持续性发展。

二、研究背景

随着联通WCDMA业务的高速发展,3G用户规模不断增加,加上引入iPhone等智能手机,用户语音话务及数据流量增长较快,网络的负荷逐渐增高,部分热点区域容量受限的情况也逐渐增多。对WCDMA系统来说,容量包括了CE(UL/DL)资源、码资源、功率资源、IUB口传输资源、GB口传输资源等方面。随着XX联通3G业务的高速发展,近期通过统计数据跟踪分析,由于资源受限或准入控制参数设置问题导致的RAB建立失败、CE拥塞等问题已经在XXWCDMA现网部分热点区域站点中出现,影响全网的PS域、CS域的RAB建立成功率等指标。同时由于各类资源受限,还会引起软切换失败、异常高掉话、上行干扰RTWP抬升、通话质量下降等异常网络事件,严重影响用户感知度,所以对全网话务量、各业务RAB建立成功率、各类网络资源拥塞率等指标及相关坏小区的监控显得尤为重要,对拥塞小区的及时处理或对基站容量配置进行优化或扩容势在必行。

以下是XX市2011年1月至2012年5月各业务日平均话务量走势图:

AMR12.2 Traffic Volume (Erlang)35000.0030000.0025000.0020000.0015000.0010000.005000.000.001月2011年2月2011年3月2011年4月2011年5月2011年6月2011年7月2011年8月2011年9月2011年1020月11年1120月11年12月2012年1月2012年2月2012年3月2012年4月2012年5月AMR12.2 Traffic Volume (Erlang)2011年

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30000.0025000.0020000.0015000.0010000.005000.000.001月2011年2月2011年3月2011年4月2011年5月2011年6月2011年7月2011年8月2011年9月2011年1020月11年1120月11年12月2012年1月2012年2月2012年3月2012年4月2012年5月PS R99 DL Throughput (MB)PS R99 UL Throughput (MB)2011年

600000.00500000.00400000.00300000.00200000.00100000.000.001月2011年2月2011年3月2011年4月2011年5月2011年206月11年7月2011年8月2011年9月2011年1020月11年1120月11年12月2012年1月2012年2月2012年3月2012年4月2012年5月HSDPA Throughput (MB)HSUPA Throughput (MB)2011年

由以上XX全网CS、PS话务量走势图分析,CS、PS话务量均呈增长趋势,且增长幅度均呈成倍增长,CS话务量增长约5倍,R99业务量增长2.5倍左右,HSDPA业务量增长约3.5倍,HSUPA业务量增长约1倍。

以下是XX市2011年1月至2012年5月日平均RAB建立成功率走势图:

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100.10100.0099.9099.8099.7099.6099.5099.401月2011年2月2011年3月2011年4月2011年5月2011年6月2011年7月2011年8月2011年9月2011年1020月11年1120月11年12月2012年1月2012年2月2012年3月2012年4月2012年5月RAB Establish Success Rate (Voice)RAB Establish Success Rate (PS Int Non HS)RAB Establish Success Rate (EUL)RAB Establish Success Rate (Cs64)RAB Establish Success Rate(HSDPA)2011年

由上RAB建立成功率走势图分析,随着全网各业务话务量的增长,各业务RAB建立成功率均有不同程度的下降,其中RAB Establish Success Rate (PS Int Non HS)指标下降较为明显,由2011年1月份99.91%下降至2012年5月份的99.60%,下降0.3个百分点,主要为部分站点CE资源出现拥塞引起。

由以上趋势图可以看出话务量及数据流量的增长速度均较快,在日常优化过程中,必须加强对全网资源受限小区的监控,对高拥塞小区进行接入控制参数、拥塞控制参数、RF优化调整或及时对硬件资源扩容目前显得尤为重要,以满足日益增长的3G用户业务需求。本文针对网络容量影响因素及优化方法进行了分析与总结,以供参考。

三、网络容量影响因素分析

3. 1 WCDMA系统的容量特点和受限因素

在GSM系统中,系统的容量是由时隙和载波数决定的,它是一个固定的值。而在WCDMA系统中,由于其自干扰特性以及覆盖、容量和质量之间的相互影响相互转换,使得WCDMA系统没有单一的最大容量的固定值,体现了软容量的特点。

在WCDMA系统中,主要有四个因素导致容量受限:

a) 下行发射功率:当基站达到最大发射功率,将不能再接入新的用户;

b) 上行干扰:当基站处接收到的干扰超过一定程度时,将不能再接入新的用户,限制

了系统的容量;

c) 下行OVSF码资源:用于区分不同的用户,精确的说是区分不同的物理连接;其数

量是有限的。如果传播环境理想并且网络规划和硬件都支持高容量,下行链路的容量会受到OVSF码数目的限制。

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d) CE资源:CE资源属于基站的硬件处理资源,通常一个 AMR 语音业务消耗一个

CE。3GPP协议里与 CE 对应的指标称为 Credit(信用度),两者之间的关系由消耗规则决定,Node B 会在建立业务过程中通过 NBAP 消息告之 RNC 业务的CE 消耗规则(Consumption Law)。通常,一个 DL CE 对应一个Credit,一个UL CE 对应两个Credit,在评估上行 CE 使用率时需要注意。

3. 2 WCDMA系统容量问题

WCDMA系统由于容量可能导致的问题,归纳起来,其原因通常包括三个方面:一是随着业务的发展,话务量逐步增大导致的系统过载;二是话务模型的变化导致系统过载;三是由异常情况引起的能够同时接入的用户数目少或吸收的话务量减少。在GSM系统中,为解决容量问题通常采用的手段为加站,加载波以及应急通信车,但是与GSM系统不同的是,WCDMA系统的容量和覆盖不是相互独立的,使得其优化手段更加复杂多样。

WCDMA系统中主要容量问题有以下几类: a) 正常业务量增长造成的过载问题

随着业务的发展,3G话务量逐步增大,原有的网络可能会不能承载日益增加的话务需求,就会造成系统的过载。在此我们分为热点区域或个别小区的业务量过载和整个网络大面积的业务量过载。 ?

小范围或个别小区的业务量过载

在3G网络发展中期,用户数目增加,高速数据业务获得发展,在市区可能会出现一些热点地区发生话务拥塞。 ?

大面积的业务量过载

在网络发展后期,用户数目比较庞大,此时会出现大面积的业务量过载,比如大型居民区及开发区等办公场所较集中的区域,采取的优化手段与小范围业务量过载是不同的,将在下一章详细说明。 b) 话务模型变化造成的过载问题

?

话务模型随时间地域变化

在实际的网络中,用户分布和话务分布都不是恒定的,尤其要注意的是相同的地区在不同的时段话务量可能相差都很大,比如办公楼话务量的高峰期是上午9:00到下午6:00,其它时间(晚上)的话务量是很低的。商场话务量的高峰期是在节假日的上午10:00到晚上8:00。而体育馆一般晚上话务量较高,白天话务量较低。如下图所示:

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对于这种话务量集中在特定时段的情况,应该是在规划阶段就应考虑解决的问题。 ?

突发业务量引起过载

在网络建设及不断演变的过程中,可能会遇上某些地区容量突然“供不应求”的情况,话务量急升,导致用户呼损情况严重。比如体育馆,当有比赛或演唱会的时候,话务量会剧增,而平时几乎没有话务量;再比如展览馆,当有展览或招聘会时,话务量剧增。

对于GSM系统可以通过增加应急通信车来进行扩容,而对于WCDMA系统,由于其自干扰的特点,若通过增加同频应急车扩容,相当于加站,这可能会产生更糟糕的结果,反而影响本小区的正常通信,甚至也会对其他小区产生干扰 c) 容量异常问题

在网络建设及不断演变的过程中,可能会遇上某些地区容量突然“供不应求”的情况,话务量急升,导致用户呼损情况严重。比如体育馆,当有比赛或演唱会的时候,话务量会剧增,而平时几乎没有话务量;再比如展览馆,当有展览或招聘会时,话务量剧增。

对于GSM系统可以通过增加应急通信车来进行扩容,而对于WCDMA系统,由于其自干扰的特点,若通过增加同频应急车扩容,相当于加站,这可能会产生更糟糕的结果,反而影响本小区的正常通信,甚至也会对其他小区产生干扰。 ?

干扰造成的容量下降问题

在WCDMA系统中,干扰是决定系统容量的关键因素,干扰越大系统的容量就越小。由于WCDMA系统本身是一个自干扰系统,所以它的干扰要区分是网内干扰还是网外干扰,引起网内干扰的因素很多,弱覆盖、越区覆盖、高站、导频污

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染、话务热点位于小区边缘处都会引起本小区内干扰加大,降低系统容量;高负载的小区也容易干扰相邻小区,因此在WCDMA系统中,控制好小区的覆盖范围、保证覆盖质量以及均衡各个小区的负载对于系统的容量是非常重要的。

如果是越区覆盖或高站引起的网内干扰,那么在找出干扰源小区后,通过加大其下倾角,调整方位角,减小导频发射功率或者业务信道最大发射功率,降低其对别的小区带来的影响,当然上述操作需要从全局着眼,以免舍本逐末,造成不连续覆盖;如果是弱覆盖引起的网内干扰,则需要提高本小区的覆盖质量,通过加大发射功率等增强覆盖;如果是由高负载邻区引起的干扰过大,那么采取拥塞控制、负荷均衡等手段降低或分担邻区负荷,以降低干扰,提升容量。

如果是网外干扰,那么就应该进行相关的电磁干扰测试,并把相关结果提交无线电管理机构解决。在2004年的3G外场测试中,就曾发现在三里河和甘家口地区接入用户后,经常掉话,通过在RNC维护台上,监测该上行接收带宽总功率,发现上行频段存在较强的干扰。在3G试验网没有用户分布的情况下,正常情况下NodeB上行底噪大概为-105dB左右,而实际发现小区上行底噪为-93.5dB左右,最恶劣情况时底噪抬高到了-85dBm,说明外界存在干扰。而且这种干扰在中午和下午5点以后基本消失,且公休日没有干扰。根据干扰产生的时间规律这一特征,可推断为人工干扰;后经查甘家口海军总医院和中国航天大楼附近存在干扰,在中国航天大楼内部(内有国防科工委部门)安装有专门干扰手机信号的阻断器。对于这种干扰目前尚无有效的手段避免。 ?

参数设置不当导致容量

参数设置不当也会导致容量问题的出现,在WCDMA系统中,影响到容量的参数很多,如功率配比和功率控制参数、软切换参数、准入控制参数、拥塞控制参数、负载均衡参数等。例如软切换参数设置不当导致软切换区过大就会占用系统容量,软切换区域过小会导致切换掉话,切换掉话率偏高等。

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四、网络容量优化方案

4.1 网络容量优化总体思路

针对以上对网络容量影响因素的分析,总的优化思路如下:

1) 对于系统过载的情况,包括话务量逐步增多以及话务模型变化导致的系统过载,可

以考虑:

a) 相邻小区间话务量分流:把话务量分流到相邻小区,在尽可能不影响业务质量

的前提下,将系统负荷从热点小区向相邻负荷轻的小区转移,通过调整邻区关系间的偏置来实现平稳切换。同时可以考虑扇区化,即增加某个基站的扇区数来提高容量,增加扇区还有助于解决码资源限制的问题,比如增加第四扇区覆盖热点区域以起到分流用户的作用。

b) 系统间话务量分流:向2G系统分流话务量,比如将WCDMA语音业务通过参数

控制部分分流到2G网络上、通过修改2d事件门限及触发时间让其尽早切换至2G等。

c) 物理扩容:通过参数调整等手段仍然不能解决话务拥塞的问题,采取物理扩容

方式。如果在热点小区中数据业务下载较多可以考虑增加载波,增加第二、第三载波,用来专门承载数据业务。基站配置升级,比如基站配置从低配升级成中配或者高配。

d) 当不能预料的突发高话务时,可以采用以下手段:降低本小区的切出门限,将

话务量分担到相邻小区;同覆盖的GSM小区承担一部分话音业务;使用第二频点及启动异频切换机制,转移语音用户;对PS域采取灵活的资源分配及调配策略;临时扩容、增加应急通信车随时待命等。

2) 对于容量异常是由于某些原因导致系统容量没有达到预期目标的情况

如果是干扰造成容量下降,要解决RTWP异常的问题,那就先要判断是内部还是外部问题。RTWP是在3.84MHz 带宽上接收到的全部信号功率。基站空载时,RTWP均值在-106dBm至-104dBm之间属正常;按照50%负载对应3dB噪声抬升,可知RTWP小于-100dBm基本属于正常范围。分析该指标需要结合话务量等情况,若在话务量正常的情况下出现RTWP异常抬升,则有可能是存在较严重的外部干扰,需要用干扰仪在干扰的基站(小区)方向去进行测试。另外需考虑直放站、合路、耦合等器件引起的RTWP异常问题。对于过覆盖、导频污染严重、无线环境变化以及参数设置不当导致系统容量下降,需重点进行RF优化及参数优化。、

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3) 对于话务模型发生变化导致的容量问题可以采取以下手段加以控制和改善:

a) 将话音业务速率降低,以容纳更多用户;

b) 对高速数据业务降速或掉话,以接入更多的话音或低速数据业务; c) 将话音业务分担给同覆盖的GSM小区;

d) 提高本小区的切入门限,限制用户的切入;降低本小区的切出门限,尽量将用

户切出本小区,将话务量分担到相邻小区; e) 调整资费,实现削峰平谷等

4.2 网络容量资源日常监控及优化方案

根据WCDMA网络资源容量影响因素,结合爱立信设备,总结了WCDMA网络无线资源利用率的日常监控及优化分析方法。

WCDMA网络资源拥塞在KPI指标中的直接体现为RRC建立成功率、RAB建立成功率等指标的异常下降。系统定义了相应的Counter对该类指标进行监控,下图是RRC、RAB接入性能指标的具体定义:

在优化过程中我们关注的无线资源包括CE、码字、功率等资源如果出现不足,以上RRC、RAB接入性指标都会出现异常波动,以此我们可以及时发现网络中各类资源容量受限的地方。随着用户数量的快速增长,各类业务话务量也会呈快速增长之势,现网资源配置会逐渐达到饱和,热点区域的部分站点或小区将会出现资源不足现象,进而会影响全网相关指标及用户使用感知度。

本节主要从CE资源、功率资源、码资源、Iub资源这四类资源出现拥塞进行分析与优化。

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4.2.1 CE资源分析

CE(Channel Element)是NodeB的基带资源, 在NodeB中CE是以共享池的形式使用,一个CE被定义为处理一个12.2k语音(包括SRB)所占用的基带资源。它属于逻辑概念,其他业务占用的资源都按照CE进行折算。在WCDMA系统中,用CE来表示硬件容量和无线承载业务所需消耗的硬件资源。CE有上、下行之分,各种业务对应所消耗的CE资源不尽相同,其中HSDPA不消耗CE资源,但HSDPA引入后,主要考虑伴随信道DPCH占用CE资源。

主要业务对应所消耗的资源列表如下表3:

表3 主要业务所消耗的资源列表

RAB类型 AMR语音(4.75&5.9kbps) AMR语音(7.9&12.2&12.2+0kbps kbps) PS流媒体(PS 16/64+PS 8 kbps) CS流媒体(57.6kbps) CS数据(64kbps) CS数据+交互式业务(CS64+PS8 kbps) AMR语音+交互式业务(12.2+PS64 kbps) PS交互式业务(64 kbps) PS交互式业务(128 kbps) PS流媒体业务(PS12/128+PS8 kbps) PS交互式业务(384 kbps) ps 64/HSDPA ps 384/HSDPA 上行CE 1 1 2 4 4 4 4 4 8 2 16 4 16 下行CE 1 1 2 2 2 2 2 2 4 4 8 0 0 每个基站所配置的CE数目表征了基站本身的业务处理能力,由于Node B中的CE资源是以共享池的形式使用,所以当业务量增加时,会出现处理单位CE使用紧张的现象。当CE资源不足时,将限制新接入的用户,造成切换掉话等问题。

WCDMA基站CE资源的容量大小由两方面因素决定: ? 该基站CE板卡能承载的CE数量(硬件) ? 该基站配置的CE License(软件)

WCDMA网络中,不同站型所配置的上、下行CE数量也不同,这是由License来控制的。目前XX地区设备CE资源配置情况如下表:

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基站站型(爱立信) 宏站低配 宏站中配 宏站高配 室分O1 室分S11 室分S111 license上行CE 112 144 240 64 112 160 license下行CE 32 96 144 16 32 48 现网硬件配置 一块RAX,一块TX 两块RAX,一块TX 两块RAX,一块TX 一块RAX,一块TX 一块RAX,一块TX 两块RAX,一块TX 爱立信基站配置的TX 板卡硬件能力:提供 384 下行CE;RAX板卡硬件能力:提供 128 上行CE。CE资源出现拥塞,可以通过购买License和扩TX或RAX板来实现。以下为XX地区某小区CE资源拥塞引起全网RAB Establish Success Rate(PS Int Non HS)指标异常的分析处理案例:

通过跟踪统计指标观察到全网晚忙时RAB Establish Success Rate(PS Int Non HS)指标持续偏低,主要集中于YIYRNC01和YIYRNC02,如下表所示:

通过对YIYRNC01、YIYRNC02下的RAB Establish Success Rate(PS Int Non HS)指标异常小区筛选发现,主要为YIYo0012B1(银台大厦-2)、YIYo0012C(银台大厦-3)、YIYo0146B1(秀峰中路-2)、YIYo0146C1(秀峰中路-3)、YIYo0167A1(东坪镇吉祥村-1)、YIYo0167C1(东坪镇吉祥村-3)小区引起全网该指标偏低,如下表所示:

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由网管系统对以上小区工作状态检查均未发现有异常现象,通过路测数据分析不存在越区覆盖等覆盖问题,也未查得有异常当前和历史告警。

通过统计数据分析,发现YIYo0012B1、YIYo0012C1、YIYo0146B1、YIYo0146C1目前出现CE资源拥塞,尤其YIYo0012基站拥塞率达到6%以上,详见下表:

由于PS Int Non HS业务为非保障类业务,在服务小区出现CE资源拥塞后,系统将首先拒绝此类业务接入,以达到网络服务质量与同时接入的用户数据量之间的平衡与折衷关系。

对于此部分CE资源出现拥塞的站点,目前均为中配置基站,由于受到License限制,上行CE只能达到144个,下行CE只能达到96个,必须通过升级License来扩容,由中配置扩容至高配置(上行CE:240,下行CE:144)。如果单站CE已经为最高配仍然出现拥塞,则还需要考虑增加RAX板、TX板、双载波以及小区分裂等其他容量扩容方案。

本次通过升级高配置License对YIYo0012、YIYo0146、YIYo0119、YIYo0115、YIYo0215

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基站CE资源扩容后,达到上行CE为240,下行CE为144,Conjestion Rate(CE)指标恢复正常,全网晚忙时RAB Establish Success Rate(PS Int Non HS)指标也恢复至99.65%左右,如下图所示:

4.2.2 功率资源分析

基站的下行发射功率分为两部分:一部分用于公共信道,一部分用于专用信道。小区分配给每个用户的发射功率随业务解调门限、路径损耗和用户受到的干扰情况而不同,其发射功率是有限的并且被小区内所有用户共享。当小区已经接入的用户使得基站发生功率达到了一定门限,在保证一定服务质量的基础上系统将拒绝接入新的用户。

功率资源管理机制如下图所示:

下行发射功率利用率小于pwradm时,UE可以自由接入;当下行发射功率利用率大于pwradm时,非保证类业务将被blocked;当下行发射功率利用率达到100%时,保证类业务和

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切换业务都将被blocked;当下行发射功率 > pwrAdm+pwrOffset的时间超过pwrHyst时,触发拥塞控制,对高速业务进行降速但仍能保持连接,释放部分RAB的无线连接。下行发射功率 < pwrAdm+pwrOffset的时间超过pwrHyst拥塞解除。

基站发射功率拥塞控制流程如下图所示:

通过以上拥塞控制机制,在一些特殊场景可以通过参数优化调整来避免拥塞的出现,实现容量最大化。比如修改pwradm参数可以控制UE的接入数量,提高发射功率可以达到增加功率容量目的,功率资源受限时可以考虑提高小区的最大发射功率设置,将基站总发射功率由20W提升到40W。目前主流设备厂商基本上都可以通过License软控载波最大发射功率来达到基站功率资源扩容目的。爱立信设备提升基站发射功率可通过升级License,并对PrimaryCpichPower和MaximumTransmissionPower两个参数进行相应设置,如PrimaryCpichPower由330调整为360,MaximumTransmissionPower由430调整为460,功率由2OW提升至40W。

如果从话务统计中发现某小区出现功率拥塞现象,指标中表现为Conjestion Rate(Power)异常,如持续出现该指标超过1%,则表示该小区已经出现较严重功率资源不足,排除该小区由于上行干扰、硬件故障引起的功率资源拥塞后,需要及时对该小区进行优化调整,可通过RF优化,控制好合理覆盖范围,以减少功率资源消耗或对小区发射功率扩容、双载波扩容或者小区分裂方案,以满足用户业务增长对功率资源的需求。

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4.2.3 码资源分析

WCDMA是一种码分多址的扩频通信系统,在上行方向用扰码来区分不同的UE,用正交可变扩频因子(OVSF)的信道化码进行扩频。在下行方向用主扰码来识别不同的小区,用正交可变扩频因子的信道化码进行扩频,并用于分离区分同一小区内不同的下行信道。

WCDMA下行方向共有8192个扰码,分成512组,每组包含1个主扰码和15个辅扰码,每个小区分配1个唯一的主扰码和对应的辅扰码组。OVSF码可以用码树来表示,码树上的码可以表示为Cch,SF,k,其中SF为扩频因子(Spreading Factor),k为码号,0? k ? SF-1。由于下行信道要求相互正交,因此,当一个码被分配以后,其所在码树上的下层低速的码节点和上层高速的码节点将不能再被分配,即被阻塞。由于下行信道化码是一种受限的资源,如果分配不合理,将会降低系统容量,因此下行信道化码的分配和管理是WCDMA系统中码资源管理的重要内容。

下图为Code congestion与PS业务RAB Setup Successful Rate曲线对应关系。由对应关系分析发现,码资源拥塞与RAB建立成功率指标基本处于反比关系,码资源高拥塞直接导致RAB建立成功率偏低,即大量新接入用户被系统拒绝接入,无法正常完成RAB指配。

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如果是由于码字分配不合理引起的拥塞,需要调整码字分配策略,如果是业务负荷引起的拥塞,就需要扩载波。

numHsPdschCodes参数设置了DPA用户可以分配的码字情况,现网开启了不少15码的小区,占用了大量的码资源,导致CE和Code利用率非常高,HSDPA用户Code分配示例如下图:

其实对于高负荷的站点,开启15码基本也没有太多的作用,因为高负荷情况下同样会将15码的用户进行downgrade到12码、甚至10码、5码。统计了现网的高负荷站点,分配12码的几率是40%,只有负荷不高的站点,分配15码的几率才能达到50%左右。

目前,HSDPA的峰值是14.4M,具体算法如下:

3.84M(带宽)/16(扩频因子)×15(码道数目)×4(16QAM效率)=14.4M。

其中,15为最多采用15个码字并且一个UE同时使用这15个码字(至少给公共信道预留一个码字),16为HS-PDSCH的扩频因子固定为16。

同样,10个码字时,HSDPA的理论峰值为7.2M;5个码字时,HSDPA的理论峰值为3.6M。 并且UE速率还需要考虑UE能力等级,鉴于传输能力及UE处理能力,开启15码基本也没有什么作用,反而浪费资源。开启10个码字时,同样鉴于传输能力及UE处理能力,加上系统预留的码字??(这个爱立信是怎么样的:爱立信与诺西一样,预留的码子通过参数

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numHsPdschCodes加以控制,一般设置为5,预留5个SF16码字给HS用户,其余业务用户不得占用。)、同样存在码浪费资源;目前情况,建议开启5个码字就可以保证HS用户的体验,空余出来的码字可以共享给所有用户,可以容纳更多的低速数据业务用户。

在诺西的系统中,如果小区的HSDPA功能开启,那么系统会缺省为HSDPA至少预留5个码道;然后剩余码道,系统会根据HSDPA的建立情况,以及R99的码道占用情况动态进行分配。在爱立信的系统中,如果小区的HSDPA功能开启,那么系统会默认为HSDPA至少预留5个码道,通过小区级参数numHsPdschCodes来控制;然后剩余码道,系统会根据HSDPA的建立情况,以及R99的码道占用情况动态进行分配。通过参数

featureStateHsdpaDynamicCodeAllocation控制

来控制动态码字分配机制的开启与关闭,

我们根据这些统计数据,将15码关闭,只保留10码的设置。通过网管统计的相同时段的CE和Code利用率情况来看,CE和Code占用都有明显的下降,如下图:

由于上行CE占用要多于下行CE占用,而HSUPA对CE的占用除了用户数的影响外,还与用户速率有关,所以2ms TTI占用的越多,对上行CE的需求也就越多,没有必要大面积开启2ms TTI,造成资源的浪费,可以考虑适当关闭部分小区2ms TTI,有利于改善小区的CE和Code资源利用率。

以下案例为XXYIYo0195C1(奥林匹克公园)小区出现码资源拥塞后,通过参数优化调整,码资源拥塞得到很好解决:

YIYo0195C1拥塞小区指标如下面截图1和图2所示:

图1 YIYo0195 RAB建立成功率相关指标表

图2 YIYo0195 码资源拥塞情况表

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YIYo0195C1(奥林匹克公园-3)小区位于市区热点区域主要覆盖奥林匹克公园。由于奥林匹克公园用户较多,出现了PS业务量突发性激增引起该站码资源出现拥塞,导致全网RAB Establish Success Rate指标较大波动至97.32%,较平时指标下降2个百分点左右,如下图所示:

通过采用优化参数配置为最大化允许语音用户接入,保障低速数据业务用户的接入,对如下的配置参数作优化调整:

Parameter pwrAdm pwrOffset minPwrRl sf4AdmUl sf8AdmUl dlCodeAdm sf8Adm sf16Adm numHsPdschCodes numHsScchCodes dlHwAdm ulHwAdm eulServingCellUsersAdmTti2 Default 75 5 -150 2 8 80 8 16 5 2 90 90 4 Recommended 88 8 -110 0 0 95 0 0 2 2 95 95 0 以上参数需要组合修改,达到最大化语音用户及低速数据用户数,原理是不允许用户以PS384及PS128接入,只能以PS64接入,这样对整个网络CE数目及功率资源消耗最小,从而可以容纳更多的低速数据用户及语音用户。

通过修改numHsPdschCodes参数值由5改为2,减少HSDPA保留码字,同时关闭HSUPA TTI2ms业务,即eulServingCellUsersAdmTti2参数由4改为0,取统计指标,YIYo0195C1(奥林匹克公园-3)小区码资源拥塞问题得到解决,如下所示:

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码资源受限是硬阻塞,其最好的解决方法是扩容,在拥塞较低时也可通过适当参数调整以缓解拥塞,比如,小区中存在较多PS R99 用户,占用了较多码字,从而在 HSDPA 用户接入时,HSDPA 用户的下行伴随 DCH 无法分配到码字,导致准入拒绝。针对小区R99业务量较大导致码资源拥塞,同时该小区HS业务需求量较小,可以通过修改参数maxNumHsPdschCodes,减少预留给HSDPA的码字资源,增加DCH信道可利用的码字资源。也可以修改DCH初始接入速率和关闭较大的SF准入码字进行缓解。通过修改参数来减少码资源拥塞是以牺牲用户服务质量来换取系统容量的方法,对于码资源拥塞严重、话务量高的区域根本的解决方法仍是进行双载波扩容或者小区分裂以增加容量资源。

4.2.4 Iub资源分析

对于出现IUB传输资源拥塞以及GB口传输资源拥塞,需对传输资源进行扩容。根据统计Iub传输资源拥塞情况,对持续出现Iub资源拥塞的站点通过增加RNC到该NodeB的Iub接口传输带宽,具体为增加RNC至NodeB之间E1条数,或者采用传输配置为双堆栈,语音和R99业务走ATM传输,HSDPA业务走FE传输。

下图为爱立信设备Iub传输双堆栈配置示意图:

对于Iub接口只配置二条E1传输的,可以考虑增加二条E1,扩容至四条E1传输配置,如下图所示:

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对于短时间内增加E1存在困难,不能从根本上解决传输资源不足导致的RAB建立成功率低问题的站点,可通过RF优化暂时缩小该小区的覆盖范围,从长远考虑,建议增加E1。对于IUB受限的情况,最直接的办法就是改造IUB为FE方式,语音业务走ATM,数据业务走IP;如果不能及时进行IUB改造,也可以考虑进行参数修改,通过限制用户的速率,使得更多的用户可以接入网络。目前XX地区WCDMA基站Iub接口基本都为4条E1传输,带宽为8M,暂未发现有Iub资源拥塞出现。

日常优化中还要关注RNC侧负荷情况。RNC侧主要是各个板件单元的负荷情况,要保证各个板件的负荷满足安全运行的需求(一般不超过80%)。应该重点对负荷偏高板件进行观察,特别注意GPB板负荷,该板件的异常过载会导致板件重启,甚至节点重启等。需做好健康检查,排除隐患,需要时及时对RNC进行扩容升级。

另外,随着用户数的增长,某些基站在CE资源、功率资源、码资源、IUB传输资源等均不拥塞的情况下,HSDPA和EUL业务的RAB建立失败仍然表现很严重。由于HS业务属于高速业务,可以通过限制小区内的HS用户数,以避免由于过多的HS用户影响小区的业务性能。HSDPA用户数的准入参数为hsdpaUsersAdm,用来限制一个小区内同时建立HSDPA的用户数量,当小区内的用户数超过hsdpaUsersAdm时,将启动接入控制,拒绝新的HSDPA用户接入。此外,小区最大支持的HSDPA用户数还受到maxNumHsdpaUsers参数的限制,maxNumHsdpaUsers表示基站支持的最大HSDPA用户数,当小区内HSDPA用户数达到maxNumHsdpaUsers时,包括小区重选在内的HSDPA业务均会被拒绝。一般情况下,hsdpaUsersAdm设置值应小于maxNumHsdpaUsers参数设置值。EUL用户数的准入参数包括eulServingCellUsersAdm和eulServingCellUsersAdmTti2。同样还受基站最大支持EUL用户数maxNumEulUsers的限制。 4.3 资源拥塞的几种常用优化方法

综合以上分析,针对WCDMA资源拥塞的几种常用优化方法如下:

● 控制覆盖范围

需要对拥塞小区的覆盖范围进行分析,确定小区覆盖是否合理,避免由于小区过覆盖原因造成过度吸收话务量造成拥塞、软切换频繁以及导频污染太严重造成系统容量下降的情

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况。如果确实存在过覆盖、导频污染等情况,可对小区天线下倾角、方位角、基站导频功率等进行调整。必要时,可对天线高度、型号、位置等进行整改,以合理控制基站覆盖范围,同时确保不会出现新的覆盖空洞等。

针对常用的控制覆盖的手段比如RF调整、降低导频功率,优先考虑RF调整。实践证明通过RF调整可以很好的控制小区的覆盖范围。而降低导频功率,同样会降低其他公共信道的功率,会带来其他相关问题,所以并不建议太多使用该手段。

● 邻区优化

WCDMA系统是自干扰系统,在网络中如果没有配置必要的邻区,邻区漏配,会造成大量掉话,影响用户感知度及相应网络指标。如果邻区配置过多,又会影响UE对导频的搜索时间和精度,干扰增大,导致网络容量和覆盖范围的下降。

通过全网邻区优化调整,主要包括以下内容:定义合理的邻区关系,邻区数目不要过多也不要太少,一般邻区数量控制在20至25个左右较为合理,另外合理的邻区优先级,针对不同场景的切换、重选参数设置,包括2/3G互操作相关参数。同时,需要根据现场勘测情况进行配置,可避免或者减弱这类问题对系统性能的影响。

● 参数优化调整

对功率控制参数、准入参数以及其他相关配置参数根据具体场景进行优化调整。对于码资源拥塞,针对R99业务量较大,同时HS业务需求量较小的小区,可以通过修改参数“numHsPdschCodes”,减少预留给HSDPA的码字资源,增加DCH信道可利用的码字资源。也可以修改DCH初始接入速率和关闭较大的SF准入码字进行缓解等。

● 进行扩容

对于CE硬件资源、功率资源、IUB传输资源出现拥塞时,首先对资源配置和受限情况进行汇总分析,根据受限资源的类型进行相应的调整及扩容。

对于功率拥塞、码资源拥塞、HS用户数受限等资源问题时,可通过提升功率、增加双载波来分担话务解决。在系统中增加与原来单载波相同配置的第2载波,系统容量至少可以提高2倍;如果载波间支持负载均衡,那么系统容量得到的增益将大于2倍。同时,需要考虑RNC的升级扩容。

● 增加小区或站点

对于话务密集的商业中心、密集居民住宅区等热点区域,在CE资源、功率资源、码资源等其中有受限的情况下,通过其他优化手段改善不明显,并结合话务等情况也可以考虑通过小区分裂、开多载波、增加拉远小区或增加新的站点来进行话务分担。

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五、总结

本文主要针对影响WCDMA网络容量的因素及优化方法进行了分析,并结合爱立信设备,通过分析现网话务量、数据流量的增长情况,以及无线网络接通率的变化情况,如何发现现网存在容量方面的瓶颈,分别从CE资源、功率资源、码资源、Iub传输资源等四个方面,分析了各个环节的负荷和拥塞情况,并结合案例分析了相应资源受限的监控及优化分析方法,旨在为今后WCDMA无线网络容量规划及优化提供参考。

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/ugso.html

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