基于3G用戶感知的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)容量?jī)?yōu)化方法

摘 要 當(dāng)前3G用戶與業(yè)務(wù)迅速發(fā)展帶來(lái)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源日益緊張，而智能終端用戶成為這種變化的關(guān)鍵因素。本文主要探討如何利用無(wú)線網(wǎng)的優(yōu)化手段和經(jīng)驗(yàn)優(yōu)化WCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)容量，從而緩解乃至解決各種無(wú)線資源擁塞，改善網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)，有效提升用戶業(yè)務(wù)感知。

關(guān)鍵詞 智能終端 WCDMA 容量?jī)?yōu)化 多載波

一、智能終端對(duì)WCDMA網(wǎng)絡(luò)的挑戰(zhàn)

（一）智能終端帶來(lái)的業(yè)務(wù)倍增

與傳統(tǒng)的手機(jī)相比，智能終端會(huì)引發(fā)不同的話務(wù)模型。隨著智能終端的普及和WCDMA網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的演進(jìn)，大量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用在WCDMA網(wǎng)中，智能終端對(duì)網(wǎng)絡(luò)的挑戰(zhàn)越來(lái)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(shù)對(duì)終端熱門情況的分析，得出現(xiàn)網(wǎng)中活躍度最高的前20款終端。

智能終端的永遠(yuǎn)在線增加網(wǎng)絡(luò)信令流量。智能終端時(shí)刻保持PDP激活狀態(tài)，大部分智能終端都可設(shè)置成自動(dòng)PDP狀態(tài)，一旦檢測(cè)到PDP激活，立即發(fā)起激活流程。智能終端長(zhǎng)期處于連接狀態(tài)，長(zhǎng)期占用公網(wǎng)IP地址等分組網(wǎng)按需分配資源。

應(yīng)用程序永遠(yuǎn)在線。QQ、微信等APP軟件每隔幾秒鐘就發(fā)送一些消息，這些消息數(shù)據(jù)量較小但需要頻繁與服務(wù)器通信，占用現(xiàn)網(wǎng)IP地址，網(wǎng)絡(luò)為此需要頻繁做信道分配和創(chuàng)建流程，這些都極大地消耗了網(wǎng)絡(luò)大量信令資源。通過(guò)WIRESHARK在一段時(shí)間內(nèi)對(duì)QQ軟件的抓包信息數(shù)據(jù)可看出，QQ軟件每隔一段時(shí)間就要從服務(wù)器獲取聊天朋友的在線狀態(tài)。

（二）智能終端對(duì)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的影響

智能終端的使用頻率高、狀態(tài)遷移頻繁，與網(wǎng)絡(luò)交互都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于以往手機(jī)的使用，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)負(fù)荷異常，影響網(wǎng)絡(luò)容量和穩(wěn)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(jī)軟件的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，網(wǎng)頁(yè)瀏覽、即時(shí)聊天等業(yè)務(wù)的普遍使用，這些業(yè)務(wù)的出現(xiàn)可能在某些時(shí)段會(huì)造成信令擁塞與流量劇增的問(wèn)題。

2.智能終端狀態(tài)遷移頻繁。智能終端出于省電的目的，在無(wú)PS數(shù)據(jù)需求時(shí)會(huì)自動(dòng)上報(bào)信令連接釋放的消息，主動(dòng)釋放信令連接，手機(jī)在空閑狀態(tài)與連接狀態(tài)的頻繁遷移會(huì)導(dǎo)致信令風(fēng)暴。

3.智能終端承載建立頻繁。在線交互類業(yè)務(wù)是智能終端應(yīng)用最廣泛的業(yè)務(wù)類型之一，包括手機(jī)在線游戲、即時(shí)通信等，其共同的特點(diǎn)是終端應(yīng)用和SP服務(wù)器在應(yīng)用層上通過(guò)定時(shí)交互保持連接，以保證在線業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行。在線交互業(yè)務(wù)中，智能終端的PDP長(zhǎng)時(shí)間在線和經(jīng)常主動(dòng)釋放無(wú)線信令連接的特性使得無(wú)線承載頻繁重建。

二、業(yè)務(wù)性能優(yōu)化

（一）容量?jī)?yōu)化

1.基站資源優(yōu)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(duì)基站中各小區(qū)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)吞吐率影響較大。WCDMA現(xiàn)網(wǎng)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(lái)傳輸業(yè)務(wù)，靠增加E1的數(shù)量來(lái)增加Iub傳輸帶寬；而ATM加FE雙棧傳輸利用E1和網(wǎng)線結(jié)合的方式進(jìn)行業(yè)務(wù)傳輸，一般情況下，E1負(fù)責(zé)傳輸語(yǔ)音業(yè)務(wù)，F(xiàn)E負(fù)責(zé)傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。（2）CE資源。CE是WCDMA基站用來(lái)承載各類業(yè)務(wù)的基帶資源，一個(gè)CE被定義為處理一個(gè)AMR12.2K業(yè)務(wù)需要的資源。因?yàn)榛局械腃E是以共享池的方式使用的，所以當(dāng)業(yè)務(wù)量增加時(shí)，會(huì)出現(xiàn)處理單位CE使用緊張的現(xiàn)象。當(dāng)CE資源不足時(shí)，將限制新接入的用戶，造成切換掉話等問(wèn)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(yè)務(wù)類型的CE資源需求也是不同的。

2.小區(qū)資源優(yōu)化。（1）功率資源。下行功率資源是WCDMA系統(tǒng)的一項(xiàng)重要無(wú)線資源，可以通過(guò)小區(qū)功率發(fā)射的比例來(lái)衡量，當(dāng)平均發(fā)射功率達(dá)到一定水平后，新接入或已接入用戶的業(yè)務(wù)體驗(yàn)可能無(wú)法接通。WCDMA中采用寬帶擴(kuò)頻技術(shù)，所有用戶都享有共同的上、下行頻譜資源，功率是最終的無(wú)線資源。（2）碼資源。碼資源可通過(guò)系統(tǒng)參數(shù)合理調(diào)整普通業(yè)務(wù)、公共信道與HSPA業(yè)務(wù)的分配，在優(yōu)先保證語(yǔ)音業(yè)務(wù)的使用前提下，同時(shí)實(shí)現(xiàn)資源利用率的最大化，從而解決碼資源受限的問(wèn)題。

（二）多載波策略

目前由于用戶數(shù)較多且集中，對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求較大，單載波容量的局限性已經(jīng)慢慢顯露出來(lái)，于是多載波技術(shù)成為一種獲得更大容量的實(shí)用手段，提高用戶對(duì)WCDMA網(wǎng)絡(luò)的感知度，部署多載波在某些急需擴(kuò)容的區(qū)域勢(shì)在必行，同時(shí)，多載波技術(shù)是實(shí)現(xiàn)3G網(wǎng)絡(luò)的平滑擴(kuò)容的最佳技術(shù)。

就拿目前普遍采用的雙載波方案來(lái)說(shuō)，控制策略有以下幾種：

1.空閑狀態(tài)控制策略。空閑狀態(tài)用戶負(fù)載控制策略是讓終端在空閑狀態(tài)時(shí)傾向駐留在F1頻點(diǎn)；如果用戶在F1頻點(diǎn)接入，終端將不進(jìn)行對(duì)F2頻點(diǎn)的異頻重選，不允許終端接入F2頻點(diǎn)；而在用戶有業(yè)務(wù)需要時(shí)，終端將自動(dòng)遷移到F2頻點(diǎn)，用戶在F2頻點(diǎn)進(jìn)行完業(yè)務(wù)進(jìn)入空閑狀態(tài)時(shí)，通過(guò)重選參數(shù)的設(shè)置使用戶較容易地從F2頻點(diǎn)重選到F1頻點(diǎn)，這就使得F2頻點(diǎn)起到簡(jiǎn)單的吸收業(yè)務(wù)的作用，而F1頻點(diǎn)保障了廣覆蓋的效果。

2.接入狀態(tài)控制策略。接入狀態(tài)用戶負(fù)載控制策略是讓用戶基于業(yè)務(wù)的類型選擇不同的頻點(diǎn)接入，從而達(dá)到業(yè)務(wù)分工平衡的效果。例如，R99用戶優(yōu)先接入F1頻點(diǎn)，HSPA業(yè)務(wù)優(yōu)先接入F2頻點(diǎn)，而當(dāng)H用戶數(shù)超過(guò)F2頻點(diǎn)最大用戶數(shù)時(shí)，可選擇在F1接入繼續(xù)進(jìn)行業(yè)務(wù)。

3.連接狀態(tài)控制策略。連接狀態(tài)用戶負(fù)載控制策略就是負(fù)載平衡的一種簡(jiǎn)單策略，在各種業(yè)務(wù)負(fù)載都過(guò)高時(shí)，設(shè)置所有載波均支持R99及HSPA業(yè)務(wù)，讓用戶終端自由選擇駐留，讓載波根據(jù)負(fù)荷情況自由分配資源，盡最大的可能吸收業(yè)務(wù)。

三、現(xiàn)網(wǎng)WCDMA設(shè)備網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容設(shè)置情況

根據(jù)無(wú)線容量的優(yōu)化方案，結(jié)合某地市聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的實(shí)際設(shè)備情況，可以制定針對(duì)RNC及NodeB設(shè)備進(jìn)行擴(kuò)容設(shè)置的方案。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著WCDMA網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與演進(jìn)，在智能終端的推動(dòng)下，業(yè)務(wù)的種類與需求越來(lái)越復(fù)雜。將網(wǎng)絡(luò)側(cè)的優(yōu)化與智能終端軟硬件優(yōu)化緊密結(jié)合，在實(shí)際應(yīng)用中需要對(duì)WCDMA網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行定期監(jiān)控，持續(xù)開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作，不斷改善網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)，有效提升用戶的感知度。

（作者單位為中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司崇左市分公司）

[作者簡(jiǎn)介：楊銳雄，男，中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司崇左市分公司運(yùn)維部副經(jīng)理。]

參考文獻(xiàn)

[1] 張長(zhǎng)鋼，李猛. WCDMA/HSDPA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化原理與實(shí)踐[M].北京：人民郵電出版社，2007.

[2] 竇中兆，雷湘. WCDMA系統(tǒng)原理與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化[M].北京：清華大學(xué)出版社，2009.

[3] 姜波. WCDMA關(guān)鍵技術(shù)詳解[M].北京：人民郵電出版社，2008.endprint