1、WCDMA系统码资源拥塞常见问题处理专业技术方案浅析WCDMA系统码资源拥塞常见问题处理方案浅析一、简述自2009年WCDMA网络商用以来，网络规模在不 断扩大。同时随着高端手机、无线网络的推广，WCDMA 以自己业务多样性、终端繁多、速度快的特点得到广大 用户的青睐。在过去的2011年里，廊坊市联通WCDMA 网络用户量迅速增长，半年内用户数增幅117.4%。虽然 廊坊市WCDMA网络规模在不断建设以满足与日俱增 的用户需求，但是重点区域基站位置的局限性导致高负 荷基站的频繁出现。WCDMA是一个自干扰和软容量系统 其覆盖和容 量并非一成不变而是与网络的干扰水平有关而 WCDMA是通过快速功
2、率控制等技术来调控干扰。我们 平时统计整个RNC的资源整体指标达标没有问题。但 通过对TOP小区指标分析，发现部分小区的码资源和 CE资源已经开始存在阻塞。本文通过分析中兴WCDMA设备TOP小区的KP1 指标，对资源阻塞的小区提出扩容方案从而为全网的 系统扩容优化提供参考经验。二、 WCDMA网络扩容的分类WCDMA网络扩容一般分为基站硬件扩容和传输资 源的扩容，主要关注以下5个方面：RNC硬件资源Iub传输资源码资源功率资源CE资源由于RNC哽件资源和lub 口传输资源主要有网络建 设规划时根据发展的用户数考虑到的，本文目前重点针 对小区码资源进行分析并提出扩容调整建议。三、 WCDMA码
3、资源概述WCDMA是一种码分多址的扩频通信系统，在上行 方向用扰码来区分不同的UE,用正交可变扩频因子 (OVSF)的信道化码进行扩频。在下行方向用主扰码来识别不同的小区，用正交可变扩频因子的信道化码进行扩 频，并用于分离区分同一小区内不同的下行信道。WCDMA下行方向用正交可变扩频因子(OVSF)的信道 化码对信道进行扩频，并利用不同信道化码的正交性来 分离不同的下行信道。OVSF码可以用码树来表示，其 中SF为扩频因子(Spreading Factor)。由于下行信道要求 相互正交，因此，当一个码被分配以后，其所在码树上 的下层低速的码节点和上层高速的码节点将不能再被 分配，即被阻塞。由于
4、下行信道化码是一种受限的资源，如果分配不 合理，将会降低系统容量，因此下行信道化码的分配和 管理是WCDMA系统中码资源管理的核心内容。以下介绍一些需要了解的不同信号和不同业务对码资源的消耗量，以备对小区拥塞程度的判断。各公共信道的码资源消耗表信道类型信道数目消耗的码资源(SF256)数目PCPICH11PCCPCH11PICH11SCCPCH,PCH12 （扩频码128）SCCPCH,FACH14 （扩频码64）AICH11HS-SCCH22 （扩频码128）E -AGCH11E-RGCH12 （扩频码128）E-H1CH1（）（和E-RGCH公用扩频码）PSCH10SSCH10因此，公共信
5、道总共消耗的码资源为：在有HSUPA 的前提下，消耗17个SF256；在无HSUPA的前提下, 消耗14个SF256。WCDMA不同业务分配的码道不同，如下表所示:业务信道的码资源消耗表信道类型信道数单条信道消耗的码资源（SF256）目数目CS12.2KN12 （扩频码128）CS64KN28 （扩频码32）PS64KN38 （扩频码32）PS128KN416 （扩频码16）PS384KN532 （扩频码8）HS-PDSCHN616 （扩频码16）则业务信道总共消耗的码资源为:CODE=2水N1+沪N2+跻N3+16*N4+32*N5+16*N6。 若此值超过码资源最大可用值，则会出现码资源拥
6、塞。 码资源最大可用值为总的码资源数（256）-公共信道总 共消耗的码资源数。由上表可知，在WCDMA中消耗码资源最大的为 PS384K业务，但是考虑到业务的普遍性，平时需考虑的 主要为 CS12.2K、CS64K、PS64K、HSDPA 和 HSUPA 等， 由于HSUPA所占用信道特殊，且受CE资源、功率资源 和干扰程度影响较多，在此以主要消耗下行码资源的 hsdpa业务为例，由以上公共信道和业务信道消耗综 合考虑，理论上WCDMA单载波最大可支持15个 HSDPA用户。四、WCDMA码资源评估及优化方法1、码资源所需关注指标从廊坊联通本身设备出发，日常指标监控中需重点 关注的码资源相关指
7、标主要为：接纳拒绝的业务次 数,DCH码资源受限（次）、码资源平均可用率（）、HSDPA 最大用户数（个）、HSUPA最大用户数（个），载频接收功 率（RTWP）平均值（dbm）o同时需关注该小区RAB建立尝 试次数及电路域话务量、分组域数据流量等指标。最直接的代表码资源受限情况的为“接纳拒绝的业 务次数,DCH码资源受限（次）”和“码资源平均可用率 （%） ”。一般情况下，若出现“接纳拒绝的业务次数,DCH 码资源受限（次）”，则代表该小区存在码资源受限情况。此时再查看该小区“码资源平均可用率（）”。若该小区“码资源平均可用率（）”大于25%,则需 考虑通过调整参数缓解码资源受限情况；若该小
8、区“码资源平均可用率（）”小于25%,此时 需查看该小区全天“码资源平均可用率”是否多个时 段出现小于25%的情况。如果是，则需考虑对该小区进 行扩容了。以廊坊市燕郊-富顶大厦-1小区为例。查看该小区2011年（）5月底一周全天指标，发现该小区存在严重的 码资源受限。61163112011-05-2388燕郊-富顶大厦11171144112011-05-2388燕郊-富顶大厦1181-113112011-05-2388燕郊-富顶大厦119141112011-05-3388燕郊-富顶大厦1101-164112011-05-3388燕郊-富顶大厦2111110611由上指标可看出，该小区存在较多的
9、“接纳拒绝的 业务次数,DCH码资源受限（次）”，并且“码资源平均可 用率（）”多数时间低于25%。同时，查看关联日志，该 小区存在由于码资源受限而导致的接纳拒绝，最终引起 掉话。rlJcn xh 沿仔斫羽 叱三2山*5血 bci n针对此情况，廊坊WCDMA网优组提出扩容需求。考虑到该小区同时存在CE资源受限，申请将该基站进 行BPC板和逻辑小区同时扩容，即为该基站增加BPC 板，同时新加10688和10663频点的六个小区。2、针对码资源受限的参数调整基站扩容需要一个申请和协调的周期，为了尽量保 证在此期间网络的使用，可通过适当的参数调整来缓解 码资源受限情况。针对燕郊-富顶大厦-1小区，
10、HS用户数不多，但是 码资源受限情况严重的情况，考虑降低该小区允许配置的最大HS-PDSCH信道数目。该小区默认值为“10”,调整改参数为“6”，观察效果。提取调整后两日的指标，发现该小区由于DCH码 资源受限而导致的接纳拒绝次数有所减少，但是HS用 户数却有所增加，RTV7P有所升高。2011-05-388燕郊富顶大1127.00-101.74291厦4176%222011-05-388燕郊富顶大112024.00-100.403()1厦645%()32011-05-388燕郊富顶大212623.00-100.43311厦-1060%322011-06-388燕郊富顶大111721.00-9
11、9.192011厦116%32011-06-388燕郊富顶大111523.00-99.398021厦-1113%6由上指标可知，在2011 -06-01和2011-06-02两天中,燕郊-富顶大厦-1小区的HS最大用户数有所增加，部分 时段巳超过2()个。由于WCDMA是自干扰系统，一个 小区下用户过多会导致RTEP的抬升，尤其是HSUPA 用户数，对干扰程度影响最大。针对此情况，可考虑进行服务小区HSPA配置关系 的高级参数修改。对于燕郊-富顶大厦-1小区HS用户数 增加的情况，我们采用降低“最大目标RWT (dB)” 的方法。同时，查看关联日志，该小区存在原因为“CAC FAILURE F
12、OR ERGCH SIGNATURE LIMIT” 的掉话， 需调整该小区“E-RGCH/E-H1CH”信道数目”。该小区“最大目标RTWP(dE)”由“12”调至“6”；“已-RGCH/E-HlCH”信道数目”由 T,调查看该小区2011-06-()3的指标，该小区由于DCH码资源受限而导致的接纳拒绝次数有所减少，RTWP有所降低。2011-05-388燕郊富顶大112024.00-100.40301厦-1645%()32011-05-388燕郊富顶大212623.00-100.43311厦060%322011-06-388燕郊富顶大211721.00-99.192()11厦-1196%32
13、011-06-388燕郊富顶大221523.00-99.398021厦-1013%62011-06-388燕郊-富顶大219.00()31厦LD针对以上码资源受限情况，可通过相关的参数修改 以达到缓解的目的。必要时需根据实际情况调整该小区 “预留给非HS-PDSCH物理信道的码字余量”和“依据 非HS-PDSCH物理信道码资源占用率事件A的迟滞门 限”，甚至对该小区允许接入的最大HS用户数进行限制, 以尽可能改善网络指标。3、针对码资源受限的小区扩容在小区码资源受限情况较轻的情况下，可通过适当 的参数调整来缓解。但是如果该小区覆盖范围内用户量 较大，则必须通过小区扩容来解决。一般的小区扩容分两
14、种：一种是逻辑小区增加，不 增加硬件设备；另一种是既增加逻辑小区，同时增加基 站硬件。第一种情况主要针对单纯的小区码资源受限，CE 和功率资源不受限的情况，实施起来较为简单。第二种情况主要针对既存在码资源受限，同时CE 资源和功率资源也受限的情况。由于要增加硬件投资, 实施起来较为复杂，且需增加投资。从廊坊市WCDMA网络具体情况出发，自2011年 一季度以来，廊坊W网络各项指标偏低，经分析发现, 廊坊W网络指标偏低主要是话务量大幅增长、网络拥塞 严重导致的，其中以燕郊区域最为严重。为解决W网络 部分站点持续高负荷运行现状，我中心提出对燕郊及市 区等部分站点进行扩容及功率提升的建议方案。公司领
15、 导对此给予了高度关注，协调资源并于7月9日至7月 13日陆续将资源纳入网络中运行。此次扩容涉及站点25 个，其中燕郊区域站点2()个，市区及开发区站点5个; 扩容板件共35个，其中燕郊区域扩容板件29个，市区及其他区域扩容板件6个。此次扩容具体实施中将基站BPC板扩容和多载波 小区扩容相结合。以燕郊-富顶大厦为例，此前燕郊-富 顶大厦基站配置为S1/1/1,且仅有一块EPC板。此次扩 容，为该基站增加两块BPC板，同时进行第二频点和第 三频点的扩容，将该基站配置为S3/3/3。既缓解了该基 站的码资源受限，又可缓解该基站各小区的CE资源受 限。对站点扩容进行效果验证：查看燕郊-富顶大厦-1小
16、区扩容码资源相关指标，如下:2011-07-388燕郊-富顶大111171厦431112011-07-388燕郊富顶大111181厦42111由上可知，扩容后燕郊-富顶大厦-1小区码资源受限情况巳得到明显改善。查看扩容的29个站点的指标变化。提取扩容前后各 一周（即7月1日-7月8日、7月29日七月5日）晚忙 时29个站点整体的资源受限指标对比分析，结果如下图 所示：扩容前后29个站点资源受限情况对比由上可知，扩容前后29个站点整体的资源受限指标 有明显改善：扩容前功率受限次数达7067次，扩容后 仅为15次；扩容前码资源受限次数达1416次，扩容后 仅为287次；扩容前CE受限次数达3499
17、6次，扩容后 巳无CE受限情况。提取扩容前后各一周（即7月1日-7月8日、7月 29 0-8月5日）晚忙时29个站点整体的掉话指标对比分析，结果如下图所示:扩容前后29个站点掉话次数对比掉话次数 电路域业务掉话次数 分组域业务掉话次数扩容前扩容后扩容前后29个站点掉话率指标对比扩容前扩容后从上图可以看到，扩容前后29个站点整体的掉话指标有明显改善：扩容前掉话次数达10879次，扩容后 为3275次；扩容前小区无线掉话率达1.03%,扩容后为 0.34%o五、小区扩容后的业务均衡问题多载波给网络带来较高容量的同时也给网络优化 带来了新的挑战，主要表现在如下几方面：多载波间的业务均衡问题：为了能够
18、有效地发挥多 载波的作用，相应的业务均衡策賂显得非常重要。但是, 在不同的场景下，业务结构不同，需要不同的策賂来确 保主要的业务需求，采取相应的策賂参数来适应。多载波间异频切换问题：部署初期，多载波区域的 非连续性，为确保移动性，载波间切换频繁，容易导致 业务中断或性能下降，需要优化频间切换来解决切换可 靠性。系统间的切换问题：由于多载波的非连续覆盖，系 统间切换复杂性增加，邻区关系和切换优化工作量成倍 增加。1、多载波均衡策略优缺点比较策略一，业务均衡策略：高频与低频均支持 R99+HSPA混合业务，高频优选语音(CS)业务，低频优 选数据(PS)业务。主要优点：一定程度上可以降低数据业务对
19、语音业 务的影响。缺点：高频不能完全规避数据业务，仍有可能承载 PS业务，业务不平衡时，语音和数据业务可能相互影响， 同时，网络资源不能充分利用。应用场景：语音业务量和数据业务流量波动大，需 要保证语音业务质量。策略二，能力均衡：高频只支持R99,低频支持 R99+HSPA混合业务。主要优点：可以最大程度规避HSPA数据业务对语 音业务的影响。缺点：当语音业务量低时，高频载波冗余的载波资 源不能被数据业务利用，网络资源不能被充分利用。应用场景：数据流量大，对语音影响较大，需要保 证语音业务质量情况。2、WCDMA多载波推荐策略根据前面的分析可看出，几种典型的双载波策略, 各有其优缺点和适用的业
20、务场景，因此，在实际的应用 当中应该根据实际情况选择合适的策賂。一般情况下，随着用户不断增加，特别是HSPA用 户的增长，HSPA和R99业务混合承载在一个载频上， 会造成小区Ec/Io的波动，即小区的呼吸效应逐渐明显。 为保护R99业务体验，尤其是CS的用户体验，一般建 议将业务分载频进行承载，同时也避免了 CS业务对PS 吞吐率的影响。从廊坊WCDMA网络自身特点出发，我 们采用多载波均衡策略如下：驻留策略：在IDLE态下，设置参数使用户驻留在 高频。移动性策略：载频间在共站的地方只存在由业务均 衡触发的从高频到低频的操作。在非共站的低频边界存 在触发低频到高频的异频切换，不存在高频到低频
21、基本 移动（覆盖）的切换。对系统间切换:尽量将负荷吸收在UTRAN网络中, 为此对于PS业务不允许切换到GSM,只有AMR语音 业务在质量墓时可能切换到GSMo3、廊坊市WCDMA网络多载波策略以燕郊-富顶大厦-1小区为例，该小区扩容出同覆盖 的燕郊-富顶大厦-4 (10688/9738)和燕郊-富顶大厦-7 (10663/9713)小区。提取扩容后这三个小区话务分担情况如下:2011-038燕郊富顶56055744.93338159487-2481大厦-15752()7242.13032011-07-243884燕郊富顶大厦-475574915.9019143487.7126387.5020
22、11-07-243887燕郊富顶大厦-772271811.49395144.58637429.890由上可知，高频小区燕郊-富顶大厦-1扩容后仍分担大部分话务量，扩容出的同覆盖低频小区燕郊-富顶大厦-4和燕郊-富顶大厦-7所分担话务量很少，达不到扩容的 预期效果。经过多载波均衡参数的多次调整与验证，最终确定 了适合于廊坊WCDMA网络自身的多载波配置策略。其 中部分参数如下： 均衡参数（plBal）RAB指派过程业务均衡开关：（）（关）RRC初始接入过程负荷均衡开关：1 （仅频间开）基于码资源负荷均衡开关：（）（关闭）RRC初始接入过程业务均衡开关：（）（关闭）呼叫保持过程业务均衡开关：（）（
23、关闭）小区选择和重选（CelSel）Sintrascarch参数是否配置标识:（）（关闭）小区选择重选择测量量：1 （CPICH Ec/No）Sintersearch参数是否配置标识:原小区配置为1 （打 开），扩容小区配置为（）（关闭）小区禁止接入指示：原小区配置为2 （不禁止），扩 容小区配置为1 （禁止）小区的质量最小需求级别(dB): -18 (建议值)小区的最小接收电平门限(dBm)： -111 (建议值)按此均衡策略调整后，燕郊-富顶大厦-1、4、7小区达到了预期的业务均衡的目的，如下表所示:2012-2-23881燕郊富顶 大厦-1240522394730.55218119.27
24、1170250.3902012-2-23884燕郊-富顶 大厦-4375683752327.24662848.121607884.9302012-2-23887燕郊-富顶 大厦-7344803446422.70192618.381321486.090由上表可知，扩容的燕郊-富顶大厦-1、4、7小区业务建立次数均衡，分担话务量和分组域流量比较理想, 码资源受限情况消除。值得注意的是，燕郊-富顶大厦-1 小区主要分担电路域话务量，而燕郊-富顶大厦-4、7小 区主要分担分组域流量，由于该区域用户群庞大，所以 各业务樂距均衡基距不是很大。六、小结鉴于目前3G市场发展的良好趋势，加之联通 WCDMA独特
25、的技术优势，近两年内，3G用户将继续 迅速增长，由此给网络系统带来的容量冲击问题将非常 突出。以码资源拥塞为首的各种资源受限程度会持续加 剧。对于较轻的码资源受限，可根据实际情况参考本文 的参数调整进行缓解。如果高负荷情况严重，需增加网 络容量的投资。考虑投资的有效性，多载波的部署必然 采取以业务需求为导向，先局部后连续，滚动发展的策 略。本文推荐的多载波策略，适用于解决廊坊市 WCDMA现网发展阶段面临的主要问题，当用户和业务 结构发生变化时，应根据实际情况选择合适的策略。各 种多载波策略均有其优缺点，同一网络中应根据不同的 场景，如普通城区，核心城区，室内分布，以及数据热 点等，应根据实际情况采取相应的业务均衡策賂，以满 足实际需求，最大限度发挥资源效率。
