基于3G用户感知的无线网络容量优化方法

摘 要 当前3G用户与业务迅速发展带来的无线网络资源日益紧张，而智能终端用户成为这种变化的关键因素。本文主要探讨如何利用无线网的优化手段和经验优化WCDMA无线网络容量，从而缓解乃至解决各种无线资源拥塞，改善网络指标，有效提升用户业务感知。

关键词 智能终端 WCDMA 容量优化 多载波

一、智能终端对WCDMA网络的挑战

（一）智能终端带来的业务倍增

與传统的手机相比，智能终端会引发不同的话务模型。随着智能终端的普及和WCDMA网络技术的演进，大量数据业务应用在WCDMA网中，智能终端对网络的挑战越来越大。

从某一地市公司一天3G用户终端流量使用情况，按照用户数对终端热门情况的分析，得出现网中活跃度最高的前20款终端。

智能终端的永远在线增加网络信令流量。智能终端时刻保持PDP激活状态，大部分智能终端都可设置成自动PDP状态，一旦检测到PDP激活，立即发起激活流程。智能终端长期处于连接状态，长期占用公网IP地址等分组网按需分配资源。

应用程序永远在线。QQ、微信等APP软件每隔几秒钟就发送一些消息，这些消息数据量较小但需要频繁与服务器通信，占用现网IP地址，网络为此需要频繁做信道分配和创建流程，这些都极大地消耗了网络大量信令资源。通过WIRESHARK在一段时间内对QQ软件的抓包信息数据可看出，QQ软件每隔一段时间就要从服务器获取聊天朋友的在线状态。

（二）智能终端对网络负荷的影响

智能终端的使用频率高、状态迁移频繁，与网络交互都远远高于以往手机的使用，导致网络系统负荷异常，影响网络容量和稳定性。

1.智能终端使用频率高。由于智能终端的普及以及各种基于手机软件的开发应用，网页浏览、即时聊天等业务的普遍使用，这些业务的出现可能在某些时段会造成信令拥塞与流量剧增的问题。

2.智能终端状态迁移频繁。智能终端出于省电的目的，在无PS数据需求时会自动上报信令连接释放的消息，主动释放信令连接，手机在空闲状态与连接状态的频繁迁移会导致信令风暴。

3.智能终端承载建立频繁。在线交互类业务是智能终端应用最广泛的业务类型之一，包括手机在线游戏、即时通信等，其共同的特点是终端应用和SP服务器在应用层上通过定时交互保持连接，以保证在线业务的正常运行。在线交互业务中，智能终端的PDP长时间在线和经常主动释放无线信令连接的特性使得无线承载频繁重建。

二、业务性能优化

（一）容量优化

1.基站资源优化。（1）Iub资源。Iub资源是NodeB到RNC之间的传输宽带资源，Iub传输宽带对基站中各小区的数据业务吞吐率影响较大。WCDMA现网中，有两种Iub传输方案：ATM传输和ATM加FE双栈传输。其中ATM传输利用E1来传输业务，靠增加E1的数量来增加Iub传输带宽；而ATM加FE双栈传输利用E1和网线结合的方式进行业务传输，一般情况下，E1负责传输语音业务，FE负责传输数据业务。（2）CE资源。CE是WCDMA基站用来承载各类业务的基带资源，一个CE被定义为处理一个AMR12.2K业务需要的资源。因为基站中的CE是以共享池的方式使用的，所以当业务量增加时，会出现处理单位CE使用紧张的现象。当CE资源不足时，将限制新接入的用户，造成切换掉话等问题。CE资源分为上行CE资源和下行CE资源，由CE板卡硬件与CE License两部分组成。不同3G业务类型的CE资源需求也是不同的。

2.小区资源优化。（1）功率资源。下行功率资源是WCDMA系统的一项重要无线资源，可以通过小区功率发射的比例来衡量，当平均发射功率达到一定水平后，新接入或已接入用户的业务体验可能无法接通。WCDMA中采用宽带扩频技术，所有用户都享有共同的上、下行频谱资源，功率是最终的无线资源。（2）码资源。码资源可通过系统参数合理调整普通业务、公共信道与HSPA业务的分配，在优先保证语音业务的使用前提下，同时实现资源利用率的最大化，从而解决码资源受限的问题。

（二）多载波策略

目前由于用户数较多且集中，对数据业务需求较大，单载波容量的局限性已经慢慢显露出来，于是多载波技术成为一种获得更大容量的实用手段，提高用户对WCDMA网络的感知度，部署多载波在某些急需扩容的区域势在必行，同时，多载波技术是实现3G网络的平滑扩容的最佳技术。

就拿目前普遍采用的双载波方案来说，控制策略有以下几种：

1.空闲状态控制策略。空闲状态用户负载控制策略是让终端在空闲状态时倾向驻留在F1频点；如果用户在F1频点接入，终端将不进行对F2频点的异频重选，不允许终端接入F2频点；而在用户有业务需要时，终端将自动迁移到F2频点，用户在F2频点进行完业务进入空闲状态时，通过重选参数的设置使用户较容易地从F2频点重选到F1频点，这就使得F2频点起到简单的吸收业务的作用，而F1频点保障了广覆盖的效果。

2.接入状态控制策略。接入状态用户负载控制策略是让用户基于业务的类型选择不同的频点接入，从而达到业务分工平衡的效果。例如，R99用户优先接入F1频点，HSPA业务优先接入F2频点，而当H用户数超过F2频点最大用户数时，可选择在F1接入继续进行业务。

3.连接状态控制策略。连接状态用户负载控制策略就是负载平衡的一种简单策略，在各种业务负载都过高时，设置所有载波均支持R99及HSPA业务，让用户终端自由选择驻留，让载波根据负荷情况自由分配资源，尽最大的可能吸收业务。

三、现网WCDMA设备网络扩容设置情况

根据无线容量的优化方案，结合某地市联通网络优化的实际设备情况，可以制定针对RNC及NodeB设备进行扩容设置的方案。

四、结语

随着WCDMA网络的发展与演进，在智能终端的推动下，业务的种类与需求越来越复杂。将网络侧的优化与智能终端软硬件优化紧密结合，在实际应用中需要对WCDMA网络进行定期监控，持续开展网络优化工作，不断改善网络指标，有效提升用户的感知度。

（作者单位为中国联合网络通信有限公司崇左市分公司）

[作者简介：杨锐雄，男，中国联合网络通信有限公司崇左市分公司运维部副经理。]

参考文献

[1] 张长钢，李猛. WCDMA/HSDPA无线网络优化原理与实践[M].北京：人民邮电出版社，2007.

[2] 窦中兆，雷湘. WCDMA系统原理与无线网络优化[M].北京：清华大学出版社，2009.

[3] 姜波. WCDMA关键技术详解[M].北京：人民邮电出版社，2008.endprint