基于3G用戶感知的無線網絡容量優化方法

摘 要 當前3G用戶與業務迅速發展帶來的無線網絡資源日益緊張，而智能終端用戶成為這種變化的關鍵因素。本文主要探討如何利用無線網的優化手段和經驗優化WCDMA無線網絡容量，從而緩解乃至解決各種無線資源擁塞，改善網絡指標，有效提升用戶業務感知。

關鍵詞 智能終端 WCDMA 容量優化 多載波

一、智能終端對WCDMA網絡的挑戰

（一）智能終端帶來的業務倍增

與傳統的手機相比，智能終端會引發不同的話務模型。隨著智能終端的普及和WCDMA網絡技術的演進，大量數據業務應用在WCDMA網中，智能終端對網絡的挑戰越來越大。

從某一地市公司一天3G用戶終端流量使用情況，按照用戶數對終端熱門情況的分析，得出現網中活躍度最高的前20款終端。

智能終端的永遠在線增加網絡信令流量。智能終端時刻保持PDP激活狀態，大部分智能終端都可設置成自動PDP狀態，一旦檢測到PDP激活，立即發起激活流程。智能終端長期處于連接狀態，長期占用公網IP地址等分組網按需分配資源。

應用程序永遠在線。QQ、微信等APP軟件每隔幾秒鐘就發送一些消息，這些消息數據量較小但需要頻繁與服務器通信，占用現網IP地址，網絡為此需要頻繁做信道分配和創建流程，這些都極大地消耗了網絡大量信令資源。通過WIRESHARK在一段時間內對QQ軟件的抓包信息數據可看出，QQ軟件每隔一段時間就要從服務器獲取聊天朋友的在線狀態。

（二）智能終端對網絡負荷的影響

智能終端的使用頻率高、狀態遷移頻繁，與網絡交互都遠遠高于以往手機的使用，導致網絡系統負荷異常，影響網絡容量和穩定性。

1.智能終端使用頻率高。由于智能終端的普及以及各種基于手機軟件的開發應用，網頁瀏覽、即時聊天等業務的普遍使用，這些業務的出現可能在某些時段會造成信令擁塞與流量劇增的問題。

2.智能終端狀態遷移頻繁。智能終端出于省電的目的，在無PS數據需求時會自動上報信令連接釋放的消息，主動釋放信令連接，手機在空閑狀態與連接狀態的頻繁遷移會導致信令風暴。

3.智能終端承載建立頻繁。在線交互類業務是智能終端應用最廣泛的業務類型之一，包括手機在線游戲、即時通信等，其共同的特點是終端應用和SP服務器在應用層上通過定時交互保持連接，以保證在線業務的正常運行。在線交互業務中，智能終端的PDP長時間在線和經常主動釋放無線信令連接的特性使得無線承載頻繁重建。

二、業務性能優化

（一）容量優化

1.基站資源優化。（1）Iub資源。Iub資源是NodeB到RNC之間的傳輸寬帶資源，Iub傳輸寬帶對基站中各小區的數據業務吞吐率影響較大。WCDMA現網中，有兩種Iub傳輸方案：ATM傳輸和ATM加FE雙棧傳輸。其中ATM傳輸利用E1來傳輸業務，靠增加E1的數量來增加Iub傳輸帶寬；而ATM加FE雙棧傳輸利用E1和網線結合的方式進行業務傳輸，一般情況下，E1負責傳輸語音業務，FE負責傳輸數據業務。（2）CE資源。CE是WCDMA基站用來承載各類業務的基帶資源，一個CE被定義為處理一個AMR12.2K業務需要的資源。因為基站中的CE是以共享池的方式使用的，所以當業務量增加時，會出現處理單位CE使用緊張的現象。當CE資源不足時，將限制新接入的用戶，造成切換掉話等問題。CE資源分為上行CE資源和下行CE資源，由CE板卡硬件與CE License兩部分組成。不同3G業務類型的CE資源需求也是不同的。

2.小區資源優化。（1）功率資源。下行功率資源是WCDMA系統的一項重要無線資源，可以通過小區功率發射的比例來衡量，當平均發射功率達到一定水平后，新接入或已接入用戶的業務體驗可能無法接通。WCDMA中采用寬帶擴頻技術，所有用戶都享有共同的上、下行頻譜資源，功率是最終的無線資源。（2）碼資源。碼資源可通過系統參數合理調整普通業務、公共信道與HSPA業務的分配，在優先保證語音業務的使用前提下，同時實現資源利用率的最大化，從而解決碼資源受限的問題。

（二）多載波策略

目前由于用戶數較多且集中，對數據業務需求較大，單載波容量的局限性已經慢慢顯露出來，于是多載波技術成為一種獲得更大容量的實用手段，提高用戶對WCDMA網絡的感知度，部署多載波在某些急需擴容的區域勢在必行，同時，多載波技術是實現3G網絡的平滑擴容的最佳技術。

就拿目前普遍采用的雙載波方案來說，控制策略有以下幾種：

1.空閑狀態控制策略。空閑狀態用戶負載控制策略是讓終端在空閑狀態時傾向駐留在F1頻點；如果用戶在F1頻點接入，終端將不進行對F2頻點的異頻重選，不允許終端接入F2頻點；而在用戶有業務需要時，終端將自動遷移到F2頻點，用戶在F2頻點進行完業務進入空閑狀態時，通過重選參數的設置使用戶較容易地從F2頻點重選到F1頻點，這就使得F2頻點起到簡單的吸收業務的作用，而F1頻點保障了廣覆蓋的效果。

2.接入狀態控制策略。接入狀態用戶負載控制策略是讓用戶基于業務的類型選擇不同的頻點接入，從而達到業務分工平衡的效果。例如，R99用戶優先接入F1頻點，HSPA業務優先接入F2頻點，而當H用戶數超過F2頻點最大用戶數時，可選擇在F1接入繼續進行業務。

3.連接狀態控制策略。連接狀態用戶負載控制策略就是負載平衡的一種簡單策略，在各種業務負載都過高時，設置所有載波均支持R99及HSPA業務，讓用戶終端自由選擇駐留，讓載波根據負荷情況自由分配資源，盡最大的可能吸收業務。

三、現網WCDMA設備網絡擴容設置情況

根據無線容量的優化方案，結合某地市聯通網絡優化的實際設備情況，可以制定針對RNC及NodeB設備進行擴容設置的方案。

四、結語

隨著WCDMA網絡的發展與演進，在智能終端的推動下，業務的種類與需求越來越復雜。將網絡側的優化與智能終端軟硬件優化緊密結合，在實際應用中需要對WCDMA網絡進行定期監控，持續開展網絡優化工作，不斷改善網絡指標，有效提升用戶的感知度。

（作者單位為中國聯合網絡通信有限公司崇左市分公司）

[作者簡介：楊銳雄，男，中國聯合網絡通信有限公司崇左市分公司運維部副經理。]

參考文獻

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