中國電信3G網絡承載能力提升探索

孫勇

【摘 要】針對中國電信3G網絡用戶持續快速增加，已無多余頻點資源用于擴容的現狀，從不增加額外頻點及硬件資源的角度，僅研究參數設置，提出了一套提升3G網絡承載能力的參數設置方法。通過網優手段在一定程度挖掘3G網絡潛力，為LTE網絡提供了建設緩沖期。

【關鍵詞】3G網絡 ROT值 參數設置 流量

1 引言

隨著3G用戶發展持續快速增加，造成DO網絡壓力越來越大。由于DO網絡負荷過重，按照高通公司芯片的協議，會造成大量用戶3G業務遷轉至1X網絡，觸發3G下切2G操作，3G出現無信號現象，導致用戶速率急劇下降，用戶感知較差；同時，互操作后會擠占2G網絡資源，對2G網絡的業務和信令負荷造成很大影響。智能風暴引起的多米諾效應正在顯現。為解決此類問題，給LTE網絡提供建設緩沖期，本文研究了一套提升DO高負荷網絡承載能力的參數設置方法。

2 技術方案分析

2.1 問題分析

速率是3G用戶感知體現最為重要的因素之一。眾所周知，EV-DO具有良好的速率控制算法，前向以優化SINR為主要手段，反向以優化ROT/RSSI為主要手段。中國電信C網移動業務隨著近年來的快速發展，網絡負荷接近于達到CDMA自干擾的負荷極限，3G用戶感知速率明顯下降，對用戶快速增長產生了不利的影響。圖1為最近這四年的3G用戶下載平均速率趨勢。

可以看出，電信3G用戶感知速率呈現逐年下降趨勢，四年間下降幅度超過50%。提升網絡容量、降低ROT值、提升速率及用戶感知已成為現階段最主要的任務。

2.2 反向ROT分析

（1）反向ROT概念

DO網絡中某扇區的ROT是基站接收功率的功率譜密度和噪聲功率的功率譜密度之比。ROT原理圖如圖2所示：

鄰區和本小區的連接用戶（無論是否進行反向業務）將共同抬升ROT。系統檢測到ROT后，會與系統設定的RAB（Reverse Active Bit，反向激活比特）門限進行比較。如果ROT大于RAB門限，則系統下發RAB=1，以指示系統過載；如果ROT小于等于RAB門限，則系統下發RAB=0，表示系統未過載。

（2）反向負荷高抑制流量需求原理

當ROT抬升到一定程度時，載扇下的用戶反向速率將大幅下降，反向流量需求會被壓抑。在TCP/IP協議，當反向傳輸受限，終端也發不了前向業務數據的TCP ACK。此時前向業務啟動懲罰機制，擁塞窗口減少到1，進入慢啟動階段。反向鏈路質量需達到一定要求，以保證反向ACK、DRC等信道的可靠傳輸。

（3）ROT的三大構成因素

◆終端的接入試探功率；

◆終端數據發送功率；

◆終端MAC信道等輔助信道功率。

其中，第一部分與接入狀態有關；第二、三部分與連接狀態有關。

2.3 參數研究

由于DO前向為滿功率發射，參數優化空間不大，為了提升DO網絡的承載能力，經過分析決定從反向入手，從接入參數、功控參數兩大類參數上調整來改善ROT值（熱噪聲增加量）。由于ROT值改善，前向ACK消息能夠成功上傳，用戶速率、流量和感知也會有較大提高。通過多次摸索，研究出適用于電信現網華為設備區的DO參數設置規范，本套參數適用于市區及郊區等各種場景，參數成套修改情況下，對網絡無副作用。參數設置具體如表1所示（共兩大類參數）：

定義：該參數定義接入終端開環功率控制的標稱功率在開環功控中上下行功率的差值，用來估計AT發接入探測時，導頻信道開環平均輸出功率。

參數取值：可取0到255，數值單位為-1dB；華為設備默認值為75；本文研究建議值為80。

設置說明：該參數設得越小，越可以提高開環估計功率，提升終端接入速度，由于終端開環功率估計提升，終端需要加大發射功率接入，會使終端的反向發射功率增高，抬升整個系統的反向干擾水平；該參數設得越大，減少了開環功率估計值，終端需要經過多個探測才能接入網絡。通過大量現網實驗，平衡各種因素，建議此值設為80。

◆探測功率增量（PWRSTEP）

定義：一個探查序列中，前后連續接入試探的功率增量。

參數取值：可取0到15，數值單位為0.5dB；華為設備默認值為8；本文研究建議值為6。

設置說明：該參數設得過高，會加大上行鏈路中新增干擾收到的接入試探概率，引起系統反向干擾；該參數設得過低，會增加基站成功響應前終端發送的接入試探數目，從而造成接入信道的負載增加，碰撞概率加大。通過大量現網實驗，平衡各種因素，建議此值設為6。

（2）反向外環功控參數分析

◆反向目標PER（REVPER）

定義：該參數指示AT反向上傳數據時期望達到的PER（Package Error Rate，誤包率），即收到的錯誤的數據包與收到的總數據包數的比率。

參數取值：可取1到99，數值單位為1%；華為設備默認值為1，即1%；本文研究建議值為2%。

設置說明：反向目標PER的設置主要是對系統負荷和反向發射功率進行結合考慮，該參數設得越高，終端的發射功率會越低，系統的反向負荷也會越小；該參數設得越低，終端的發射功率會越高，系統的反向負荷也會越大。通過大量現網實驗，平衡各種因素，建議此值設為2%。

◆PCT最小值（MINPCT）

定義：該參數表示外環功控允許PCT（Power Control Threshold，功率控制門限）可取的最小值。

參數取值：可取-28 672到-12 416，數值單位為1/1024dB；華為設備默認值為-22 528，即-22dB；本文研究建議值為-22 016。endprint

設置說明：收到一樣的目標PER，PCT的值會隨鏈路變化，因此PCT存在動態變化范圍，由該參數和PCT最大值一起定義。該參數設得越小，PCT的動態變化范圍越大，在反向鏈路狀況好時，可以節省AT的發射功率，降低系統的反向負荷，但是如果出現快衰落，手機可能無法及時抬升功率，從而影響用戶的傳輸性能；該參數設得越大，可以抵抗快衰落帶來的負面影響，但在反向鏈路狀況好時，會浪費AT的發射功率，從而提升了系統的RSSI，降低了反向容量。通過大量現網實驗，平衡各種因素，建議此值設為-22 016。

◆PCT最大值（MAXPCT）

定義：該參數表示外環功控允許PCT可達到的最大值。

參數取值：可取-28 672到-12 416，數值單位為1/1024dB；華為設備默認值為-19 456，即-19dB；本文研究建議值為-17 920。

設置說明：該參數和PCT最小值一起定義。該參數設得越大，可以有效地降低無線環境劇烈變化給系統帶來的負面影響，并保障反向PER，但可能會增加反向發射功率，降低系統反向容量；該參數設得越小，無法抗拒無線環境劇烈變化帶來的負面影響，無法保證達到反向目標PER。通過大量現網實驗，平衡各種因素，建議此值設為-17 920。

◆PCT初始值（INITPCT）

定義：該參數表示外環功率控制情況下PCT的初始值，功率控制進行中BSC對PCT進行不斷地調整，使得PCT在MINPCT和MAXPCT之間波動。

參數取值：可取-28 672到-12 416，數值單位為1/1024dB；華為設備默認值為-18 432，即-18dB；本文研究建議值為-21 504。

設置說明：該參數需要根據具體環境來設置，數值設得越高，可以減小呼叫初始建立階段反向誤包數，確保反向PER，即在無線環境相對較差時可以適當設高；反之，則可能會引起呼叫初始建立階段的反向PER較高。通過大量現網實驗，平衡各種因素，建議此值設為-21 504。

◆進入無數據態前收到的空幀數量（NUMFRFO-

RNODATA）

定義：該參數表示從Normal態轉入NoData態前連續收到設定的IDLE幀數。

參數取值：可取0到255，數值單位為幀；華為設備默認值為20，本文研究建議值為100。

設置說明：該參數調整影響外環功率的調整值，數值設得過大，連續收到的幀數就會較多，從Normal態進入NoData態的時間較長；數值設得過小，在Normal態和NoData態之間會產生頻繁切換，無形中增加整個系統負荷。通過大量現網實驗，平衡各種因素，建議此值設為100。

3 技術方案驗證

為了確定以上研究方案的準確性，根據研究結果，對中國電信某本地網全網進行了DO參數優化，驗證過程分兩天完成，在6月28日和29日參數優化調整全部完成后，全網的ROT值指標改善明顯。如圖3和圖4所示：

由以上結果可以看出，在參數優化后，ROT值大幅降低，下降約30%。隨著ROT值的大幅降低，DO網絡流量大幅提升，流量增長約11%，日均流量增加1 568.16GB，產生了明顯的經濟效益。

為體現參數修改前后用戶感知情況，對某本地網用戶上網速率情況進行統計，結果顯示DO速率明顯提升，并且回訪用戶時滿意度得到明顯提高。如圖5所示：

4 結束語

本文研究了一套提升DO高負荷網絡承載能力的參數設置方法，在確保網絡穩定的前提下最大程度地增強DO網絡的承載能力，提升了用戶感知度。隨著中國電信3G用戶的持續增加，DO網絡的負荷還會進一步提升，因此需要繼續探索降低DO網絡負荷的辦法，為LTE網絡建設提供寶貴的緩沖時間。

參考文獻：

[1]卡林，薩拉夫. 3G移動網——W-CDMA和cdma2000[M]. 粟欣，譯. 北京： 人民郵電出版社， 2003.

[2] 萬曉榆，萬敏，李怡濱. CDMA移動通信網絡優化[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2003.

[3] 啜鋼，等. CDMA無線網絡規劃與優化[M]. 北京： 機械工業出版社， 2005.

[4] 中國電信集團公司. 2009年EV-DO網絡優化技術白皮書——基礎優化[Z]. 2009.

[5] 鄧志勇. 優化多載波駐留策略提升EV-DO連接成功率[J]. 現代電信科技， 2011（3）： 62-65.★endprint

設置說明：收到一樣的目標PER，PCT的值會隨鏈路變化，因此PCT存在動態變化范圍，由該參數和PCT最大值一起定義。該參數設得越小，PCT的動態變化范圍越大，在反向鏈路狀況好時，可以節省AT的發射功率，降低系統的反向負荷，但是如果出現快衰落，手機可能無法及時抬升功率，從而影響用戶的傳輸性能；該參數設得越大，可以抵抗快衰落帶來的負面影響，但在反向鏈路狀況好時，會浪費AT的發射功率，從而提升了系統的RSSI，降低了反向容量。通過大量現網實驗，平衡各種因素，建議此值設為-22 016。

◆PCT最大值（MAXPCT）

定義：該參數表示外環功控允許PCT可達到的最大值。

參數取值：可取-28 672到-12 416，數值單位為1/1024dB；華為設備默認值為-19 456，即-19dB；本文研究建議值為-17 920。

設置說明：該參數和PCT最小值一起定義。該參數設得越大，可以有效地降低無線環境劇烈變化給系統帶來的負面影響，并保障反向PER，但可能會增加反向發射功率，降低系統反向容量；該參數設得越小，無法抗拒無線環境劇烈變化帶來的負面影響，無法保證達到反向目標PER。通過大量現網實驗，平衡各種因素，建議此值設為-17 920。

◆PCT初始值（INITPCT）

定義：該參數表示外環功率控制情況下PCT的初始值，功率控制進行中BSC對PCT進行不斷地調整，使得PCT在MINPCT和MAXPCT之間波動。

參數取值：可取-28 672到-12 416，數值單位為1/1024dB；華為設備默認值為-18 432，即-18dB；本文研究建議值為-21 504。

設置說明：該參數需要根據具體環境來設置，數值設得越高，可以減小呼叫初始建立階段反向誤包數，確保反向PER，即在無線環境相對較差時可以適當設高；反之，則可能會引起呼叫初始建立階段的反向PER較高。通過大量現網實驗，平衡各種因素，建議此值設為-21 504。

◆進入無數據態前收到的空幀數量（NUMFRFO-

RNODATA）

定義：該參數表示從Normal態轉入NoData態前連續收到設定的IDLE幀數。

參數取值：可取0到255，數值單位為幀；華為設備默認值為20，本文研究建議值為100。

設置說明：該參數調整影響外環功率的調整值，數值設得過大，連續收到的幀數就會較多，從Normal態進入NoData態的時間較長；數值設得過小，在Normal態和NoData態之間會產生頻繁切換，無形中增加整個系統負荷。通過大量現網實驗，平衡各種因素，建議此值設為100。

3 技術方案驗證

為了確定以上研究方案的準確性，根據研究結果，對中國電信某本地網全網進行了DO參數優化，驗證過程分兩天完成，在6月28日和29日參數優化調整全部完成后，全網的ROT值指標改善明顯。如圖3和圖4所示：

由以上結果可以看出，在參數優化后，ROT值大幅降低，下降約30%。隨著ROT值的大幅降低，DO網絡流量大幅提升，流量增長約11%，日均流量增加1 568.16GB，產生了明顯的經濟效益。

為體現參數修改前后用戶感知情況，對某本地網用戶上網速率情況進行統計，結果顯示DO速率明顯提升，并且回訪用戶時滿意度得到明顯提高。如圖5所示：

4 結束語

本文研究了一套提升DO高負荷網絡承載能力的參數設置方法，在確保網絡穩定的前提下最大程度地增強DO網絡的承載能力，提升了用戶感知度。隨著中國電信3G用戶的持續增加，DO網絡的負荷還會進一步提升，因此需要繼續探索降低DO網絡負荷的辦法，為LTE網絡建設提供寶貴的緩沖時間。

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[3] 啜鋼，等. CDMA無線網絡規劃與優化[M]. 北京： 機械工業出版社， 2005.

[4] 中國電信集團公司. 2009年EV-DO網絡優化技術白皮書——基礎優化[Z]. 2009.

[5] 鄧志勇. 優化多載波駐留策略提升EV-DO連接成功率[J]. 現代電信科技， 2011（3）： 62-65.★endprint

設置說明：收到一樣的目標PER，PCT的值會隨鏈路變化，因此PCT存在動態變化范圍，由該參數和PCT最大值一起定義。該參數設得越小，PCT的動態變化范圍越大，在反向鏈路狀況好時，可以節省AT的發射功率，降低系統的反向負荷，但是如果出現快衰落，手機可能無法及時抬升功率，從而影響用戶的傳輸性能；該參數設得越大，可以抵抗快衰落帶來的負面影響，但在反向鏈路狀況好時，會浪費AT的發射功率，從而提升了系統的RSSI，降低了反向容量。通過大量現網實驗，平衡各種因素，建議此值設為-22 016。

◆PCT最大值（MAXPCT）

定義：該參數表示外環功控允許PCT可達到的最大值。

參數取值：可取-28 672到-12 416，數值單位為1/1024dB；華為設備默認值為-19 456，即-19dB；本文研究建議值為-17 920。

設置說明：該參數和PCT最小值一起定義。該參數設得越大，可以有效地降低無線環境劇烈變化給系統帶來的負面影響，并保障反向PER，但可能會增加反向發射功率，降低系統反向容量；該參數設得越小，無法抗拒無線環境劇烈變化帶來的負面影響，無法保證達到反向目標PER。通過大量現網實驗，平衡各種因素，建議此值設為-17 920。

◆PCT初始值（INITPCT）

定義：該參數表示外環功率控制情況下PCT的初始值，功率控制進行中BSC對PCT進行不斷地調整，使得PCT在MINPCT和MAXPCT之間波動。

參數取值：可取-28 672到-12 416，數值單位為1/1024dB；華為設備默認值為-18 432，即-18dB；本文研究建議值為-21 504。

設置說明：該參數需要根據具體環境來設置，數值設得越高，可以減小呼叫初始建立階段反向誤包數，確保反向PER，即在無線環境相對較差時可以適當設高；反之，則可能會引起呼叫初始建立階段的反向PER較高。通過大量現網實驗，平衡各種因素，建議此值設為-21 504。

◆進入無數據態前收到的空幀數量（NUMFRFO-

RNODATA）

定義：該參數表示從Normal態轉入NoData態前連續收到設定的IDLE幀數。

參數取值：可取0到255，數值單位為幀；華為設備默認值為20，本文研究建議值為100。

設置說明：該參數調整影響外環功率的調整值，數值設得過大，連續收到的幀數就會較多，從Normal態進入NoData態的時間較長；數值設得過小，在Normal態和NoData態之間會產生頻繁切換，無形中增加整個系統負荷。通過大量現網實驗，平衡各種因素，建議此值設為100。

3 技術方案驗證

為了確定以上研究方案的準確性，根據研究結果，對中國電信某本地網全網進行了DO參數優化，驗證過程分兩天完成，在6月28日和29日參數優化調整全部完成后，全網的ROT值指標改善明顯。如圖3和圖4所示：

由以上結果可以看出，在參數優化后，ROT值大幅降低，下降約30%。隨著ROT值的大幅降低，DO網絡流量大幅提升，流量增長約11%，日均流量增加1 568.16GB，產生了明顯的經濟效益。

為體現參數修改前后用戶感知情況，對某本地網用戶上網速率情況進行統計，結果顯示DO速率明顯提升，并且回訪用戶時滿意度得到明顯提高。如圖5所示：

4 結束語

本文研究了一套提升DO高負荷網絡承載能力的參數設置方法，在確保網絡穩定的前提下最大程度地增強DO網絡的承載能力，提升了用戶感知度。隨著中國電信3G用戶的持續增加，DO網絡的負荷還會進一步提升，因此需要繼續探索降低DO網絡負荷的辦法，為LTE網絡建設提供寶貴的緩沖時間。

參考文獻：

[1]卡林，薩拉夫. 3G移動網——W-CDMA和cdma2000[M]. 粟欣，譯. 北京： 人民郵電出版社， 2003.

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[3] 啜鋼，等. CDMA無線網絡規劃與優化[M]. 北京： 機械工業出版社， 2005.

[4] 中國電信集團公司. 2009年EV-DO網絡優化技術白皮書——基礎優化[Z]. 2009.

[5] 鄧志勇. 優化多載波駐留策略提升EV-DO連接成功率[J]. 現代電信科技， 2011（3）： 62-65.★endprint