使用跨Iur口策略提升HSPA數據性能

劉睿強， 林 濤

（重慶電子工程職業學院電子信息系，重慶 401331）

0 引言

隨著中國3G網絡的正式商用，越來越多的用戶逐漸開始使用3G網絡。3G網絡最吸引用戶的一個重要特點就是豐富多彩的3G多媒體業務[1]，而3G多媒體業務的承載完全依賴于 HSPA網絡的高速數據傳輸能力。隨著全球數據業務ARPU值持續上升，終端用戶對業務需求的高要求，運營商需要最大優化固定資產投資，這三方面的需求帶來了 HSPA應用的革命性變化。

在3G網絡中，WCDMA的技術成熟度和數據能力[2]，無疑都是最完善的，但是再成熟的網絡，也會存在不盡人意的地方。對于 WCDMA網絡而言，雖然數據速率已經非常高了，但是在跨 RNC邊界的地方，數據速率和視頻性能都是最薄弱的地方，嚴重影響用戶感知。因此，如何進一步提升WCDMA網絡的數據傳輸能力，減少數據速率在1M以下的比例，加速3G數據業務的應用，推動3G多媒體推廣，這是一個非常值得研究的問題。

1 HSPA Over Iur策略分析

HSPA，是 HSDPA和 HSUPA業務的合稱，特別是HSDPA，在技術特點上與傳統的R99有很大的不同[3]，采用了Node B快速調度、快速自動混合重傳請求（HARQ）、自適應編碼調制（AMC）等技術，HSPA的網絡結構如圖1所示。利用R99的剩余功率，使用共享信道，通過調度算法和用戶所處環境和干擾情況，提供時刻變化的吞吐速率。

圖1 HSPA網絡結構

HSPA業務跨RNC吞吐率較低是影響路測指標和用戶感知的一個重要原因。3GPP協議規定的HSPA業務跨RNC策略有遷移、DSCR及軟切換三種，其中遷移和DSCR會帶來跨RNC時的數據業務掉底；而軟切換策略對Iur口帶寬占用較大，在業務量較大網絡會帶來Iur口擁塞，從而影響整網指標因此全球極少局點使用[4]。

在人口密集的RNC邊界，信號交疊覆蓋嚴重，在RNC邊界頻繁進行DSCR導致吞吐率極低，掉底現象嚴重。HSPA業務在跨RNC做DSCR時，如果用戶剛好在Iur邊界上，網絡資源調度只是在一個RNC內進行，用戶速率最高只有384 kb/s，而且這種低速率所占比重較大，對于人口密集的城區而言，由于RNC比較多，跨RNC切換頻繁會嚴重影響用戶視頻和數據速率，因此有必要對現網的Iur策略做一個調整，解決的一個思路就是對于HSPA業務，進行跨Iur口調度，讓跨RNC的HSPA業務直接承載在Iur口上,以便解決在RNC邊界上速率降低問題，從整體上提升數據速率水平和用戶感知。

但是，對于HSPA進行跨Iur口調度修改，由于移動的復雜性，會加重Iur口的信令負荷。由于Iur口信令的增加，可能會造成掉話和其他關鍵指標的變差，因此還需要對 Iur口的信令負荷和掉話率指標進行關注。由于 Iur口不支持HSPA業務，因此H業務在跨RNC切換時不能像CS業務一樣，通過軟切換同時占用Iur口來完成。因此H業務的SRNC必須隨著最好小區的RNC歸屬變化而變化，否則會導致H業務降速到384K上。

SRNC的變化有遷移和DSCR兩種，不管采用哪種方式，均會造成業務的短暫中斷，中斷時間如表1所示。如果因為邊界信號的不規則，UE在兩個RNC間反復DSCR/遷移，那對于用戶而言，基本就沒有吞吐率了。

表1 SRNC變化業務中斷時間

因此，要解決現有的問題可以有如下兩種方式：

①進行RNC邊界的信號控制，避免兩個RNC的小區信號頻繁更替。使UE能盡量只進行一次跨RNC的DSCR/遷移，降低跨RNC的影響；

②Iur口支持HSPA業務，這樣UE在跨RNC時就可以不采用SRNC變更的策略，即使跨了RNC，HSPA業務也可以通過Iur口完成業務的正常使用，該策略使HSPA業務與CS業務一樣通過軟切換同時占用Iur口來完成，從而避免了業務中斷。

對于方案①，需通過長期的RF優化來進行控制，并且業務的中斷是不可避免的，最終達到的效果是中斷的次數盡量少，中斷的時間盡量短。

對于方案②，是HSPA業務跨RNC的整體策略發生了變化，跨或不跨 RNC已經不是主要問題，使 RNC邊界的HSPA業務切換可以做到和RNC內部切換相同[5]。

綜合考慮以上分析，選取第二種方案進行試驗。為慎重起見，先選取三個 RNC的邊界進行驗證試驗，如效果好，再進行全網推廣，從而全面有效提高HSPA數據業務性能，解決邊界數據速率下降和DSCR次數增加的問題。

2 處理實例

該次HSPA跨Iur策略驗證，挑選CQ8RNC1、CQ7RNC1、CQ2RNC1三個RNC進行試驗，測試路線橫跨三個RNC交界處，以便充分驗證策略修改前后在 RNC邊界及跨兩個RNC和三個RNC的性能變化。

2.1 修改前后策略

修改前：DSCR（Iur不支持HSPA）

修改后：切換+DSCR（Iur Over HSPA）：

MOD NRNC: NRncId=2752, IurHsdpaSuppInd=ON,IurHsupaSuppInd=ON;

MOD NRNC: NRncId=2753, IurHsdpaSuppInd=ON,IurHsupaSuppInd=ON;

MOD NRNC: NRncId=2757, IurHsdpaSuppInd=ON,IurHsupaSuppInd=ON;

2.2 測試方案

用Probe軟件進行HSDPA業務的大文件持續下載2G大小文件；完成后原路返回，用Probe軟件進行HSDPA業務下載5分鐘、間隔30秒短呼測試。

2.3 方案實施效果對比

實施前短呼：平均速率 3.13 Mb/s，低于 1 M 比例為14.74%，DSCR次數為16次;實施后短呼:平均速率3.37 Mb/s，低于1 M比例為13.53%，DSCR次數為3次。如圖2(a)和圖2(b)所示。

圖2 實施前后短呼數據

實施前長呼：平均速率 3.31 Mb/s，低于 1M 比例為13.77%，DSCR次數為9次；

實施后長呼：平均速率 3.57 Mb/s，低于 1M 比例為11.75%，DSCR次數為4次，如圖3(a)和圖3(b)所示。

圖3 實施前后長呼數據

2.4 方案實施指標對比

從方案實施前后HSPA長短呼的對比情況來看，DSCR次數明顯減少，從之前的10次以上減少到只有3-4次，基本經過RNC邊界后只進行一次DSCR，有效避免了頻繁DSCR帶來的吞吐率掉底，由此帶來的吞吐率的增益較明顯，在200 kb/s到300 kb/s之間；而低于1 Mb/s比例的改善略低于預期，但同樣獲得約1%～2%的改善，如圖4、圖5所示。

（1）PS域測試情況

HSDPA平均吞吐率：長呼從實施前的3 313 kb/s提升到實施后的3 572 kb/s，短呼從實施前的3 128 kb/s提升到實施后的3 372 kb/s，平均增益為252 kb/s。HSDPA低于1 Mb/s比例：長呼從實施前13.77%下降到實施后的11.75%，短呼從實施前的 14.74%下降到實施后的 13.53%，平均增益為1.62%；HSDPA掉線率實施前后都為0；DSCR次數長呼實施前為9次，實施后為4次，短呼從實施前的16次下降為實施后的3次，平均下降次數為9次。

HSUPA平均吞吐率(kb/s)：長呼從1 145 kb/s提升到1 376 kb/s，短呼從1 112 kb/s提升到1 171 kb/s，平均增益為145 kb/s；HSUPA低于1 Mb/s比例：長呼從45.26%下降到27.64%，短呼從 46.92%下降到 40.58%，平均獲得增益為11.98%，HSUPA掉話率皆為0。

（2）CS域測試情況

對于VC和VP業務，實施前后都很流暢。

圖4 HSDPA平均吞吐率效果對比

圖5 HSDPA低于1 Mb/s比例效果對比

從以上可以看出，應用跨Iur口調度策略以后，HSDPA和HSUPA的數據速率和低于1M的比例都有所提升，而且提升的幅度較大，并且其他主要指標如掉話率等也沒有任何惡化，特別是DSCR次數次數比修改之前有了大幅下降，說明在 RNC邊界速率降低的可能性降低，有效提高了數據業務和視頻性能，能夠很好的提升用戶感知度。

3 結語

HSPA Over Iur策略有效的降低了 RNC邊界頻繁進行DSCR的概率，提升了HSPA吞吐率及低于1Mbps比例。測試過程中未見其他異常現象，方案實施的前后驗證結果表明，該HSPA Over Iur策略能夠有效提高數據業務性能，減少在邊界速率降低的比例，為3G多媒體的應用推廣提供更好的支撐作用。因此，建議在RNC邊界較多區域推廣HSPA Over Iur策略，以此提升HSPA數據性能。

[1]CHOK-KWAN CHEUNG, LAI-MAN PO. Normalized Partial Distortion Search Algorithm for Block Motion Estimation, IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS FOR VIDEO TECHNOLOGY[J].2000,10(03):23-25.

[2]王瑩,劉寶玲.WCDMA無線網絡規劃與優化[M].北京:人民郵電出版社, 2007:101-104.

[3]姜波.WCDMA關鍵技術詳解[M].北京:人民郵電出版社,2008:124-126.

[4]彭木根,劉萍.GSM、GPRS和EDGE系統及其關鍵技術—向3G/UMTS系統演化[M].北京:中國鐵道出版社,2004:13-14.

[5]蘇開榮.移動通信系統中的越區切換技術研究[J].通信技術,2008,41(08):16-18.