TD—SCDMA新功能之CELL FACH验证报告

卢殿杰 于恩伟

摘要：在TD-SCDMA网络中，随着HSPA技术的全面开启，用户的网速不断提升，TD的数据业务承载能力将面临严峻的考验。本文为了验证CELL_FACH技术方案通过FACH承载小速率业务，将有效地提升在线用户数，为今后提升在线用户数提供一种新的手段。

关键词：CELL FACH TD-SCDMA 网络

0 引言

随着HSPA技术在TD-SCDMA网络的全面开启，单用户上网速度将会有明显提升，但是智能手机，平板电脑的大量销售，以及即时通讯工具的采用对网络的多用户要求提出了更大的需求，TD作为3G网络的数据业务承载能力将得到更大的考验。Cell FACH技术可以保证用户更好的传输体验。由于非常少的控制信道开销，CELL_FACH状态非常适合用于“永远在线”类型的服务。以前的HSDPA中多在CELL_DCH下操作，而Cell FACH技术允许在CELL_FACH，甚至是CELL_PCH和URA_PCH下使用HS-DSCH，从而增强了可能的速率。尤其對于少量的数据而言，短时间就可以完成而不需要转化到CELL_DCH状态。本文主要是为了验证CELL_FACH技术方案通过FACH承载小速率业务，将有效地提升在线用户数，为今后提升在线用户数提供一种新的手段。

1 算法原理

1.1 业务的信道选择过程

第一，业务初始建立在FACH上；当业务的上行或者下行的传输数据量增大时，业务调整至DCH上。

第二，业务初始建立在DCH上；当业务的上行和下行的传输数据量均减小时，业务调整至FACH上。

1.2 初始信道选择

I/B类业务，首先判断是否承载在CELL_FACH态，其次在CELL_DCH态选择信道。

1.2.1 业务初始建立在FACH上需要同时满足以下条件：第一，允许业务接纳在FACH上。第二，RRC连接建立在FACH上。第三，上行MBR<=FACH速率门限，下行MBR<= FACH速率门限。

1.2.2 业务初始建立在CELL_DCH上需要满足以下条件之一：

第一，不满足建立在FACH的条件。

第二，FACH接纳失败。

1.2.3 业务在CELL_DCH上的信道选择策略：

上行：

第一，MBR>上行DCH速率门限：依次选择E-DCH（调度）、DCH。

第二，MBR<=上行DCH速率门限：依次选择DCH、E-DCH （调度）。

下行：

第一， MBR>下行DCH速率门限：依次选择HS-

DSCH、DCH。

第二，MBR<=下行DCH速率门限：依次选择DCH、HS-DSCH。

1.3 动态信道迁移策略

1.3.1 CELL_DCH->CELL_FACH

当业务的上下行数据量均很小、满足迁入FACH条件时，业务可迁入FACH。CELL_DCH->CELL_FACH，由UE或者RNC的4B事件报告触发。

不同的信道类型，业务是否为小数据量的判决策略不同：

DCH：

第一，满足4B事件计数门限：下调后的业务速率<=FACH速率门限。

第二，未满足4B事件计数门限：当前速率<= FACH速率门限。

E-DCH/HS-DSCH：

第三，4B事件次数满足计数门限

CELL_DCH->CELL_FACH的调整通过空口信令“无线承载重配”（Radio Bearer Reconfiguration）消息。

1.3.2 CELL_FACH->CELL_DCH 当业务的上行或者下行数据量增大、满足迁入DCH态条件时，业务可迁入DCH态。

CELL_FACH->CELL_DCH，由UE或者RNC的4A事件报告触发。

业务是否为大数据量的判决策略为：4A事件次数达到计数门限

业务的目标信道选择策略：同在CELL-DCH上的初始信道选择

上行：

第一，MBR>上行DCH速率门限：依次选择E-DCH

（调度）、DCH。

第二，MBR<=上行DCH速率门限：依次选择DCH、E-DCH （调度）。

下行：

第一，MBR>下行DCH速率门限：依次选择HS-

DSCH、DCH。

第二， MBR<=下行DCH速率门限：依次选择DCH、HS-DSCH。

CELL_FACH->CELL_DCH的调整通过空口信令“无线承载重配”（Radio Bearer Reconfiguration）消息。

2 CELL-FACH功能验证

TD RNC设备升级到V2.00.411版本升级后，7月1日CELL_FACH测试区域开启，然后进行现场功能验证和数据采集，以便于CELL_FACH开启前后的性能对比。

2.1 测试目的

验证系统支持FACH下的状态迁移能力。

2.2 预置条件

第一，建立4频点小区，其中2个频点配置了HSDSCH。

第二，系统支持FACH，小区FACH业务速率门限配置为32k。

第三，测试UE处于小区中强场。

2.3 测试步骤

第一，用户发起业务初始建立在CELL_DCH状态，进行FTP下载或浏览网页；

第二，用户停止FTP下载或网页浏览，保持40秒；

第三，用户进行FTP下载或浏览网页，保持3分钟；

2.4 测试情况

第一，在步骤1中UE业务发起成功，查看radioBearerSetup消息确认系统使用DCH承载UE的业务。

第二，在步骤2中UE开始小速率业务后迁移成功，

查看radioBearerReconfiguration消息确认UE由DCH迁移至FACH。

第三，在步骤3中UE开始大速率业务后业务迁移成功，查看radioBearerReconfiguration消息确认UE由FACH迁移至DCH。

第四，UE开始小速率业务后迁移成功，UE由DCH迁移至FACH后，动态数据管理中可看到FACH信道有用户占用。

2.5 测试结论

TD小区能够通过FACH信道承载小速率业务，当用户业务速率增大后能够从FACH信道迁移回DCH信道保障用户上网速率感知，还能有效地提升在线用户数。

3 CELL_FACH對KPI指标的影响

3.1 CELL_FACH开启前后指标对比

7月1日通过开启RNC811的FACH承载开关进行KPI指标采集，经过一周的KPI指标观察，TD语音话务量、数据流量、语音接通率，PS域接通率，语音掉话率均在正常波动范围内，PS域掉线率指标有所恶化；H最大用户数、H平均用户数均有所降低，H客户下载速率过低小区占比有明显改善；从用户感知考虑，CELL_FACH开启期间用户无投诉。

3.2 CELL_FACH开启前后路测数据对比

CELL_FACH开启前后语音和数据的接通率、掉话率均为100%和0%，具体情况如下：

CELL_FACH开启前后TD下载速率由1101kbps提升到1107kbps，提升约6kpbs，大于500kbps占比指标由87.92%提升到91.11%，提升约3%。

4 测试总结

CELL_FACH通过FACH承载小速率业务，减少小速率业务用户占用H载波，避免小速率业务用户浪费H载波专用信道资源，在不增加载波资源的情况下有效提升在线用户数，且小速率用户在申请速率提升时能够转换到专用信道不影响用户速率感知。

对于CELL_FACH终端保持能力，由于终端个体的差异导致的掉线，需推动终端厂家进行测试验证解决。

参考文献：

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[3]任守华，王胜华，刘士雷，蒋习旺.基于3G和H.264技术的无线视频监控系统[J].计算机应用研究，2010（04）.