SCCPCH信道擴容提升WCDMA無線系統接通率

2016-03-22 10:21:54中國聯合網絡通信有限公司南寧市分公司梁吉寧

電子世界 2016年4期

中國聯合網絡通信有限公司南寧市分公司　梁吉寧

中國聯合網絡通信有限公司南寧市分公司梁吉寧

【摘要】現網中出現部分站點由于話務高導致FACH信道擁塞的情況，造成大量的RRC請求失敗，影響無線接通率及用戶感知。本文對南寧現網WCDMA FACH擁塞進行分析評估，針對SCCPCH開展了專題優化，在不增加投資的情況下提升了網絡的承載能力，網絡資源利用效率得到明顯提高，用戶感知得到顯著改善。

【關鍵詞】WCDMA；FACH信道擁塞；SCCPCH信道擴容；無線接通率；用戶感知

1　概述

隨著國民經濟的發展，人們生活水平的不斷提升，越來越多的用戶使用WCDMA網絡。為此，南寧WCDMA網絡規模也不斷發展壯大。然而網絡高話務區域如市中心及校園網等出現了FACH信道擁塞現象。FACH信道擁塞的出現影響了RRC建立時延，RRC連接超時失敗引起接通率下降，導致用戶體驗不佳。

本文旨在探索通過SCCPCH信道擴容緩解FACH信道擁塞問題。

2　認識FACH信道

2.1WCDMA無線信道映射關系

FACH信道即前向接入信道，是WCDMA系統中無線公共傳輸信道的一種。FACH信道可承載邏輯信道中的公共控制信道（CCCH）、專用控制信道（DCCH）和專用業務信道(DTCH)；在物理層的實現上，FACH信道和PCH信道共同由SCCPCH信道承載。

2.2FACH信道功能

要了解FACH信道的功能，可以從它所承載的邏輯信道入手。

其中，CCCH為控制邏輯信道中的公共控制信道，用于承載如初始化接入請求（RRC請求）、小區更新等信令控制信息；DCCH為控制邏輯信道中的專用控制信道，用于承載如RB建立、切換、測量報告等信令控制信息；DTCH為業務邏輯信道中的專用業務信道，用于承載業務信息，如：話音、傳真、網頁瀏覽等用戶業務數據。

由此可知， FACH信道主要用于承載下行控制信息（信令）和低速的用戶業務數據。

2.3SCCPCH信道擴容的理論基礎

隨著WCDMA網絡用戶規模的持續擴大，網絡高話務區域及LAC邊界頻繁位置更新區域有可能出現FACH信道擁塞的現象。FACH信道擁塞的出現將直接影響RRC建立時延，RRC連接超時失敗引起接通率下降，導致用戶感知惡化。

表1

表2

上文提到，在物理層的實現上，FACH信道和PCH信道共同由SCCPCH信道承載。PCH為公共傳輸信道中的尋呼信道，用于承載下行尋呼信息。SCCPCH為下行從公共控制物理信道，用于承載尋呼消息、下行信令和低速下行數據，每個小區必須至少配置一條。華為默認配置一條。

按照3GPP 34.108-501協議規定，一般情況下，PCH和FACH共享一條SCCPCH，但是PCH具有更高的優先級，當FACH信道出現擁塞時，可以新建一條SCCPCH單獨承載FACH信道以緩解擁塞。此時，一條SCCPCH有兩個TFC，承載PCH；另外一條SCCPCH有四個TFC，承載FACH；即通過增加一條SCCPCH物理信道，將FACH和PCH分別承載在不同的SCCPCH物理信道上，達到擴容目的。

3　FACH信道擁塞案例分析

3.1問題發現

現網中，高話務區域尤其是校園網及LAC邊界頻繁位置更新區域為FACH信道擁塞的重災區。

如覆蓋廣西機電學校的南寧機電學校路燈基站_2小區、覆蓋廣西經濟管理干部學院的南寧經濟干部管理學院_1小區、覆蓋廣西醫科大學的南寧醫科大研究生樓_3小區、處于RNC8與RNC3邊界的南寧明秀秀靈路口_3小區和處于RNC12與RNC4邊界的南寧三月花大酒店_2小區等，日FACH信道擁塞時長最高達60000多秒，日RRC連接建立完成超時失敗次數最多達50000多次，導致無線接通率僅83.38%，如表1所示。

3.2解決方案

針對此類FACH信道擁塞的場景，建議通過增加一條SCCPCH物理信道，將FACH和PCH分別承載在不同的SCCPCH物理信道上，以緩解FACH擁塞。

3.3調整效果

擴容后，南寧機電學校路燈基站_2小區日FACH信道擁塞時長由28578秒左右降至0秒，日RRC連接建立完成超時失敗次數由29961次左右降至201次，日無線接通率由87.86%提升至99.79%，如表2所示。

擴容后所有小區整體的各項指標也有明顯改善，平均日FACH信道擁塞時長由25519秒左右降至0秒，日無線接通率由94.23%提升至99.72%。

4　全網推廣

鑒于以上成功經驗，為了更進一步改善南寧WCDMA網絡接入指標，提升用戶感知，于10月份進行了全網SCCPCH信道擴容操作，且擴容前后改善效果十分明顯。

表3

4.1擴容前后FACH信道擁塞時長及RRC連接建立完成超時失敗次數對比

擴容后，南寧全網日FACH信道擁塞時長由1250348秒降至519秒，降低了1249829秒，降低幅度達到99.96%；日RRC連接建立完成超時次數由1643814次降至551316次，減少了1092498次，減少幅度為66.46%，如表3所示。

4.2擴容前后接通率指標對比

擴容后，南寧全網RRC建立成功率及無線接通率均有明顯的穩步提升：RRC建立成功率由99.36%左右提升至99.75%，無線接通率由99.33%左右提升至99.72%，提升幅度均接近0.4個百分點。

4.3擴容前后尋呼成功率指標對比

擴容后，南寧全網尋呼成功率穩步提升：8月份擴容前尋呼成功率為94.64%；9月份完成90 個TOP FACH信道擁塞小區擴容后尋呼成功率提升至95.94%，提升1.3個百分點；10月份完成全網SCCPCH擴容后尋呼成功率進一步提升至96.53%，提升近0.6個百分點；2014年11月至2015年1月全網尋呼成功率保持在96.60%以上。

5　綜述

綜上，在不增加網絡投資的情況下，通過SCCPCH信道擴容全網PCH信道和FACH信道容量翻了一倍，網絡承載能力得到明顯提升， FACH信道擁塞問題得到有效解決，同時縮短了RRC建立時延，提升無線接通率及尋呼成功率，改善用戶接入感知，具有廣泛的推廣應用價值。若均采用多載波擴容的方式解決FACH信道擁塞問題，按擴容每載扇200元的單價計算，南寧聯通共有效完成2137個小區SCCPCH信道擴容，累計節約多載波擴容成本達42.74萬元。

現將FACH信道擁塞評估及SCCPCH信道擴容流程總結如下：日FACH信道擁塞時長達到100秒的小區，忙時無線資源利用率未達到70%的可直接進行SCCPCH信道擴容；忙時無線資源利用率達到70%的小區需進行多載波擴容后再重新進行SCCPCH信道擴容評估。