TD-SCDMA并發業務問題分析與優化

黃春明

TD-SCDMA并發業務問題分析與優化

黃春明

（中國移動通信集團福建有限公司莆田分公司，福建 莆田 351100）

從TD-SCDMA并發業務承載機制與信令流程入手，對異常事件及問題進行詳細分析，并提出相應的優化思路和解決方案，有效地改善了網絡性能指標和用戶感知。

TD-SCDMA并發業務R4載波無線承載動態信道分配

1　引言

隨著智能手機的大量普及和后臺應用的極大豐富，終端在TD-SCDMA網絡使用并發業務的概率越來越大。由于各業務間的相互影響，使得并發業務相比單業務更容易發生異常事件。據統計，有18%的語音業務同時并發有數據業務，有34%的掉話與并發業務相關，并發業務已成為影響TD-SCDMA網絡質量與用戶感知的重要因素。目前單業務有較成熟的優化解決方案，而并發業務在這方面相對欠缺，仍待完善。

2　并發業務介紹

2.1并發業務承載機制

并發業務是指智能終端同時建立多個CS業務或PS業務，最典型的組合是1CS+1PS。業界對于并發業務的處理有2種策略，如圖1所示。策略1是并發業務承載在R4載波上，策略2是并發業務承載在HSDPA載波上。這2種并發業務承載策略的優劣勢對比如表1所示：

圖1　并發業務承載策略對比

雖然這2種承載策略各有優劣，但統計表明，并發業務承載于R4載波的策略要優于承載于H載波的策略。掉話率方面前者為1.36%，后者為1.94%；接通率方面前者為99.74%，后者為99.41%；同時在對語音的干擾方面前者要小于后者。因此，業務并發時出于語音優先的考慮，建議采用并發業務承載于R4載波的策略。

責任編輯：劉妙liumiao@mbcom.cn

表1　并發業務承載策略對比

2.2并發業務信道重配置

通過分析CS業務和PS業務的不同起呼和釋放組合表明，不管哪種并發策略都存在頻繁的RB（Radio Bearer，無線承載）重配置問題[1]。以策略1為例，當手機先接入PS業務時，PS業務承載于H載波，接著發起CS業務，并發業務重配置到R4載波上。當CS業務釋放后，PS業務又重配置到H載波上，整個過程發生了2次RB重配置，如表2所示：

表2　不同接入組合下RB重配置次數

并發模式下，多個RB只是在網絡層三進行區分，在物理層是捆綁關系。一旦出現RB建立或重配置失敗，則會導致網絡側無法恢復原有的設置，導致CS業務與PS業務一同掉話或掉線。因此，由于業務間的相互影響，頻繁的RB重配置增大了發生未接通、掉話、單通或掉線等異常事件的概率，對用戶感知影響極大。

3　并發業務主要問題分析

3.1并發業務未接通分析

終端先做PS業務，接著發起語音呼叫，此后IU口異常釋放，導致CS業務未接通。失敗原因為RB WAIT UE RB CPG TIMEOUT，即等待UE RB SETUP COMPLETE超時，相關信令如圖2所示。這是并發業務未接通最常見的一類問題，一個原因是當前業務H載波存在下行干擾，導致UE未收到RB重配置消息；另一個原因是RB重配置目標R4載波存在上行干擾，導致UE上報的RB SETUP COMPLETE消息網絡側未收到。在無線環境較差的情況下，若無線鏈接激活時間設置過短就有可能導致相關信令消息收不到或收不全，導致業務建立失敗[2]。

3.2并發業務掉話分析

用戶在進行語音通話的過程中，一般不會同時做PS業務，但并不意味著PS業務就不會在后臺做“動作”。一種情況是PS業務的待發數據量減少，直至低于不活動門限并保持一段時間后，釋放資源并遷移至空閑狀態，此后可能再次發起PS業務建立請求；另一種情況是諸如QQ、微信之類的后臺軟件發起的各類“心跳包”使得PS業務經歷一個升速與降速的RB重配置過程。由此可見，在用戶通話的背后，仍可能發生由于PS業務的釋放、建立或升降速觸發的RB重配置或RB重建過程。該過程一旦失敗，將導致PS業務未接通或掉線，同時連累語音業務一起掉話。據統計，16%的并發業務掉話由此類原因造成。

典型信令如圖3所示。語音接通后，并發PS業務，PS RAB建立過程中RNC下發RB SETUP消息之后沒有收到UE回復的RB SETUP COMPLETE消息，PS業務建立失敗（未接通），超時后RNC發起拆鏈，導致CS和PS一同掉話（掉線）[3]。

3.3并發業務單通分析

單通表現為用戶面的錯幀或丟幀，上行失步對其影響較大，故對其做如下分析。無線鏈路上行失步檢測機制如圖4所示。

圖2　并發業務未接通信令流程

圖3　并發業務掉話信令流程

圖4　上行失步掉話挽救與判定流程

A——檢測到連續NOUTSYNCIND次失步后Node B啟動無線鏈路失敗定時器TRLFAILURE；

B——直到TRLFAILURE超時，若Node B仍未檢測到連續NINSYNCIND次同步，則向RNC發出無線鏈路失敗指示，同時RNC啟動RL失敗后等待RL恢復定時器RLFAILINDRSTRTMR；

C——直到RLFAILINDRSTRTMR超時，若RNC仍未收到無線鏈路恢復指示，則要求Node B刪除無線鏈路，以此迫使UE下行失步，并啟動異常挽救定時器ABNORMRETRIEVTMR，UE在該時長內進行CellUpdate（小區更新），盡可能挽救掉話；

D——直到ABNORMRETRIEVTMR超時，若UE小區更新未成功，則RNC向核心網上發Iu Release Request消息，要求釋放鏈路，造成掉話。

因此，上行無線鏈路失敗的定時器總時長為：

從檢測到第1個上行失步到判定掉話，若時間過長，而在此期間若終端和網絡側無法恢復同步，又沒有盡快進行小區更新，則容易引起單通，甚至掉話。

4　并發業務解決方案與優化成效

4.1并發業務信道激活時間優化

并發業務語音未接通的一個主要原因是并發業務激活時間設置過短導致RAB建立失敗。終端做并發業務時，以網絡側下發RB SETUP消息的當前CFN（Connection Frame Number，連接幀號）為起點。舊配置切換到新配置需要一定的激活時間偏移量，這個偏移量由RB SETUP消息中一個名為Activation time（激活時間點）的IE定義，用于網絡側指示UE在哪個CFN幀啟用新配置[4]。如果激活時間偏移量設置過小，在激活時間點到達之時，可能導致網絡側已切換到新配置，而UE來不及啟用新配置，導致鏈路失步及RB建立失敗。

現網打開了13.6K信令的2倍幀分，因此信道的建立需更多的激活時間。對激活時間、并發業務權重和幀分權重的優化如表3所示。

并發業務建立激活時間優化前為1000ms×1.0×1.0=1000ms，優化后為1200ms×1.2×1.4 =2016ms。

優化后CS RAB建立成功率和建立失敗次數均有不同程度的改善。

表3　并發業務信道激活時間優化

4.2并發業務DCA策略優化

在DCA（Dynamic Channel Allocation，動態信道分配）策略控制下，PS業務信道會因為流量變化需要進行升速或降速，從而導致頻繁的RB重配置過程。例如，在通話過程中，用戶大都不會同時操作PS業務，導致PS業務數據量減少直至降速或釋放；在PS業務初始接入后，又有升速需求。上述RB重配置失敗將造成PS掉線，連累CS業務一同掉話。

因此，為減少對語音業務的影響，需對并發的PS業務的DCA策略進行優化：

（1）并發業務期間禁止升降速

在通話過程中，用戶一般對于PS業務的速率不敏感。因此應禁止PS業務做升速或降速，以致資源調整失敗而導致CS掉話的風險。

（2）并發業務RB保持策略

打開并發業務不釋放PS不活動開關，即PS不受永久在線定時器的約束。在PS業務無數據傳輸時并不將其釋放，而是將該業務降速到接入速率，以減少RB重配置過程。

4.3無線鏈路失步定時器優化

失步相關參數設置如表4所示，原有設置從檢測到第1個上行失步到釋放鏈路長達16s，同時ABNORMRETRIEVTMR設為0，也未啟用失步后的掉話挽救機制。針對該問題，解決的思路是縮短失步后等待鏈路恢復時長，以促使UE盡早發起小區更新，進行掉話挽救。把檢測到上行失步到等待無線鏈路恢復時間由16s縮短到8s，失步8s后啟動異常挽救定時器，此時Node B刪除無線鏈路造成UE下行失步，以此迫使UE啟動小區更新流程以挽救掉話。優化后并發業務的掉話率和單通率均有明顯改善。

表4　無線鏈路失步定時器優化

4.4其他優化解決方案

由于小區內R4載波配置較少，且R4載波上下行時隙采用2:4配置，上行碼道會先行受限。而并發業務對資源占用較多，會由于上行資源受限或干擾惡化導致并發業務建立失敗等異常事件。因此建議對R4載波忙時上行碼資源利用率高于50%的小區進行載波擴容。

由于并發業務存在載波間信道重配置，較單業務更容易因載波資源不足、干擾、擁塞、弱覆蓋而導致各種異常事件。因此需從信令、網管指標、網絡參數、路測數據甚至用戶投訴方面進行綜合分析和定位，從而提高解決效率。

4.5并發業務優化成效

應用上述優化方案，并發業務的各項指標均有顯著改善。如圖5所示，并發業務接通率由95.80%提升到99.65%，掉話率由4.10%降低到0.85%，單通率由3.43%降低到1.06%，有效改善了用戶感知。

圖5　并發業務優化后的指標提升

5　結束語

由于并發業務的承載機制與信令流程較單業務更為復雜，這決定了用戶在使用并發業務時將承擔更大的業務風險。本文通過對并發業務的承載機制、異常事件及信令流程進行詳細的分析，提出了相應的優化解決方案，顯著地提高了并發業務的各項性能指標與用戶感知。該分析思路與解決方案對TD-SCDMA網絡的并發業務優化具有很好的現實作用和借鑒意義。

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黃春明：工 程師，碩士畢業于福州大學通信與信息系統專業，現任職于中國移動通信集團福建有限公司莆田分公司，主要研究方向為移動通信網絡規劃與優化技術。

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(China Mobile Group Fujian Co., Ltd., Putian Branch, Putian 351100, China)

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10.3969/j.issn.1006-1010.2015.09.012

TN929.533

A

1006-1010(2015)09-0053-05

引用格式：黃春明. TD-SCDMA并發業務問題分析與優化[J]. 移動通信, 2015,39(9): 53-57.

2015-03-02