WCDMA網絡容量監控及優化方法

一、研究背景

隨著WCDMA網絡的建設和市場的迅猛發展，聯通3G用戶數量尤其是數據用戶的增長對網絡容量提出了更高的要求。WCDMA系統的容量在無線側主要與碼道資源（OVSF）、CE資源和功率資源有關，本文介紹了對三種資源的監控方法以及三種資源受限時的容量優化方法，為提高WCDMA的系統容量和用戶感知提供了具有可操作性的思路和方法。

二、下行碼資源受限的監控及優化

WCDMA碼資源直接反映用戶業務使用量，為了使系統更多的接入用戶，提高系統的容量，碼資源的合理利用和規劃顯得極為重要。在日常優化中通過統計“接納拒絕的業務次數，DCH碼資源受限”指標可以非常直觀的看到小區碼資源受限情況，“平均碼資源利用率”和“HSDPA用戶數”也可以作為碼資源受限判斷和優化的依據。通過對以上相關指標的統計，可以較為直觀的反映碼資源的使用情況。當出現接納拒絕、HSDPA用戶數過多、碼資源平均利用率過高（以70%為限）或者碼資源可用率過低（以30%為限）等情況時，可以判斷下行碼資源受限，然后結合其他指標的統計情況采用不同的優化方案。

開啟雙載波是解決碼資源利用率過高的最好方案。通常情況下，小區業務量高會導致碼資源利用率居高不下，沒有空余碼資源，導致新用戶無法接入或者高速率用戶無法獲得需要的碼字。開啟第二載波可以在不增加設備的情況下將碼資源翻倍，是目前最經濟實用的擴容方式。

開啟雙載波后，F1/F2兩個載波都承載CS業務和PS業務，配置為“CS+PS Preferred”，RRC初始接入過程負荷均衡開關打開，基于下行功率負荷均衡開關打開，用戶在F1載頻發起業務，設置功率負荷高于55%情況發起到同覆蓋的F2低載波小區的負荷均衡。以泰安市神州大廈1017站點為例，指標如表1：

從統計指標可以看出，參數修改后，多載波小區掉話情況得到明顯改善。

WCDMA下行方向用不同信道化碼的正交性來分離不同的下行信道。由于下行信道要求相互正交，因此，當一個碼被使用以后，其所在碼樹上的上層和下層碼節點將不能再被分配，即被阻塞。由于以上這些特性，使得下行信道化碼成為一種受限的資源，分配不合理，將會降低系統容量，因此下行信道化碼的分配和管理是WCDMA系統中碼資源管理的核心內容。

由于不同業務對應的SF不同，導致混合業務中小區容量的不確定性。可以根據對各種業務使用情況的指標統計合理配置碼道資源，改善用戶感知。碼資源調整的相關參數如表2：

以泰安市1060站點電力檢修1小區為例，該小區忙時碼資源利用率高達90%，碼資源可用率低于10%，HS-PDSCH信道數配置為5，允許配置的最大HS-PDSCH信道數為10。我們可以降低此信道的配置數，HSDPA業務的碼資源釋放一部分給其他業務，降低HSDPA業務占用的碼資源，降低碼資源利用率。修改后泰安電力檢修基站碼資源利用情況如圖1所示：

6月13日統計碼資源利用率從90%左右降低到不到70%，碼資源可用率從10%左右提高到30%以上，效果十分明顯。

三、CE資源受限優化

CE即Channel Element，信道單元，是基帶處理板重的一個邏輯單元。基站中的基帶處理板完成基帶的向前調制和反向調解，實現Rake接收、軟切換、功率控制等關鍵技術。為了反映基帶處理板硬件和軟件資源的占用情況，抽象出CE這個可以反映基帶資源消耗情況的管理模型，在實際日常優化過程中可以通過監控CE資源受限相關的輔助KPI指標來發現CE是否受限，如：“納拒絕的業務次數，上行CE受限”和“CE接納拒絕率”。

CE資源受限的情況下，可以通過CE資源擴容或者減少接入用戶數2種思路來解決。在網絡規模不變的情況下，CE受限可以先調整最大級數進行擴容，如果不夠用，再減少PS384、PS128用戶等對CE資源消耗大的業務，調整參數如表3：

如果接入用戶過多，在上述的參數修改后效果并不明顯的情況下，則需要進行BPC板擴容，以滿足用戶的需求。下面列舉泰安市某站點擴容案例，該站點各項指標突發惡化，尤其接通率下降到99.5%，跟蹤信令返回小區資源受限的報告，屬于典型的上行CE資源受限的提示。在實際操作過程中，上下行NodeB CE資源平均利用率達到70%的門限值進行擴容優化，從指標可以看出該小區需要擴容，新增BPC板后，指標明顯好轉。擴容前后指標對比如表4：

四、功率資源受限優化

WCDMA系統下行容量還與基站的最大發射功率、公共信道的功率分配等因素相關，對于宏小區功率受限情況的下行容量的分析，可以通過相應的公式進行計算。假設基站功率滿負荷發射，可以計算出每種業務的功率損耗從而結合相關KPI進行統計。下行功率受限的關聯KPI如表5：

通過對上述指標的監控可以及時發現功率受限的小區，及時根據具體情況采取相應的優化手段進行優化。

對于功率受限小區常用的優化手段有RF調整和參數優化2種。RF調整一般是控制小區覆蓋，以減少接入小區的用戶數。參數優化可以增加載波的下行發射功率、加快速度降速及調整BLER target值。考慮到負荷高的小區接納拒絕比較多，可以加大在資源擁塞時觸發降速的速度，盡快釋放出資源，避免切換用戶加不進來而導致掉話（這個方法對PS域用戶多的小區有效，對都是CS用戶的小區修改意義不大）。通過參數修改優化，可以大幅減少全網TCP受限導致的拒絕次數。

五、總結

WCDMA網絡容量的監控和優化是日常優化階段的重點工作之一，隨著業務量的增多，網絡負荷會不斷攀升。當網絡負荷逐漸增大后，資源將出現擁塞，性能指標惡化，會影響用戶的業務體驗。為了提升用戶感知，保持網絡的競爭優勢，應當實時關注整個網絡的資源使用情況。WCDMA是一個混合多業務的軟容量系統，其主要是受到CE、碼資源、下行功率等軟性資源的限制，所以需要實時監控此三類資源指標，對負荷過高的小區及時采取RF調整、參數優化和網絡擴容等方式來解決網絡問題，提升系統性能指標。