劉睿強(qiáng)， 林 濤

（重慶電子工程職業(yè)學(xué)院電子信息系，重慶 401331）

0 引言

隨著中國3G網(wǎng)絡(luò)的正式商用，越來越多的用戶逐漸開始使用3G網(wǎng)絡(luò)。3G網(wǎng)絡(luò)最吸引用戶的一個(gè)重要特點(diǎn)就是豐富多彩的3G多媒體業(yè)務(wù)[1]，而3G多媒體業(yè)務(wù)的承載完全依賴于 HSPA網(wǎng)絡(luò)的高速數(shù)據(jù)傳輸能力。隨著全球數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)ARPU值持續(xù)上升，終端用戶對(duì)業(yè)務(wù)需求的高要求，運(yùn)營商需要最大優(yōu)化固定資產(chǎn)投資，這三方面的需求帶來了 HSPA應(yīng)用的革命性變化。

在3G網(wǎng)絡(luò)中，WCDMA的技術(shù)成熟度和數(shù)據(jù)能力[2]，無疑都是最完善的，但是再成熟的網(wǎng)絡(luò)，也會(huì)存在不盡人意的地方。對(duì)于 WCDMA網(wǎng)絡(luò)而言，雖然數(shù)據(jù)速率已經(jīng)非常高了，但是在跨 RNC邊界的地方，數(shù)據(jù)速率和視頻性能都是最薄弱的地方，嚴(yán)重影響用戶感知。因此，如何進(jìn)一步提升WCDMA網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸能力，減少數(shù)據(jù)速率在1M以下的比例，加速3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的應(yīng)用，推動(dòng)3G多媒體推廣，這是一個(gè)非常值得研究的問題。

1 HSPA Over Iur策略分析

HSPA，是 HSDPA和 HSUPA業(yè)務(wù)的合稱，特別是HSDPA，在技術(shù)特點(diǎn)上與傳統(tǒng)的R99有很大的不同[3]，采用了Node B快速調(diào)度、快速自動(dòng)混合重傳請(qǐng)求（HARQ）、自適應(yīng)編碼調(diào)制（AMC）等技術(shù)，HSPA的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。利用R99的剩余功率，使用共享信道，通過調(diào)度算法和用戶所處環(huán)境和干擾情況，提供時(shí)刻變化的吞吐速率。

圖1 HSPA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

HSPA業(yè)務(wù)跨RNC吞吐率較低是影響路測(cè)指標(biāo)和用戶感知的一個(gè)重要原因。3GPP協(xié)議規(guī)定的HSPA業(yè)務(wù)跨RNC策略有遷移、DSCR及軟切換三種，其中遷移和DSCR會(huì)帶來跨RNC時(shí)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)掉底；而軟切換策略對(duì)Iur口帶寬占用較大，在業(yè)務(wù)量較大網(wǎng)絡(luò)會(huì)帶來Iur口擁塞，從而影響整網(wǎng)指標(biāo)因此全球極少局點(diǎn)使用[4]。

在人口密集的RNC邊界，信號(hào)交疊覆蓋嚴(yán)重，在RNC邊界頻繁進(jìn)行DSCR導(dǎo)致吞吐率極低，掉底現(xiàn)象嚴(yán)重。HSPA業(yè)務(wù)在跨RNC做DSCR時(shí)，如果用戶剛好在Iur邊界上，網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度只是在一個(gè)RNC內(nèi)進(jìn)行，用戶速率最高只有384 kb/s，而且這種低速率所占比重較大，對(duì)于人口密集的城區(qū)而言，由于RNC比較多，跨RNC切換頻繁會(huì)嚴(yán)重影響用戶視頻和數(shù)據(jù)速率，因此有必要對(duì)現(xiàn)網(wǎng)的Iur策略做一個(gè)調(diào)整，解決的一個(gè)思路就是對(duì)于HSPA業(yè)務(wù)，進(jìn)行跨Iur口調(diào)度，讓跨RNC的HSPA業(yè)務(wù)直接承載在Iur口上,以便解決在RNC邊界上速率降低問題，從整體上提升數(shù)據(jù)速率水平和用戶感知。

但是，對(duì)于HSPA進(jìn)行跨Iur口調(diào)度修改，由于移動(dòng)的復(fù)雜性，會(huì)加重Iur口的信令負(fù)荷。由于Iur口信令的增加，可能會(huì)造成掉話和其他關(guān)鍵指標(biāo)的變差，因此還需要對(duì) Iur口的信令負(fù)荷和掉話率指標(biāo)進(jìn)行關(guān)注。由于 Iur口不支持HSPA業(yè)務(wù)，因此H業(yè)務(wù)在跨RNC切換時(shí)不能像CS業(yè)務(wù)一樣，通過軟切換同時(shí)占用Iur口來完成。因此H業(yè)務(wù)的SRNC必須隨著最好小區(qū)的RNC歸屬變化而變化，否則會(huì)導(dǎo)致H業(yè)務(wù)降速到384K上。

SRNC的變化有遷移和DSCR兩種，不管采用哪種方式，均會(huì)造成業(yè)務(wù)的短暫中斷，中斷時(shí)間如表1所示。如果因?yàn)檫吔缧盘?hào)的不規(guī)則，UE在兩個(gè)RNC間反復(fù)DSCR/遷移，那對(duì)于用戶而言，基本就沒有吞吐率了。

表1 SRNC變化業(yè)務(wù)中斷時(shí)間

因此，要解決現(xiàn)有的問題可以有如下兩種方式：

①進(jìn)行RNC邊界的信號(hào)控制，避免兩個(gè)RNC的小區(qū)信號(hào)頻繁更替。使UE能盡量只進(jìn)行一次跨RNC的DSCR/遷移，降低跨RNC的影響；

②Iur口支持HSPA業(yè)務(wù)，這樣UE在跨RNC時(shí)就可以不采用SRNC變更的策略，即使跨了RNC，HSPA業(yè)務(wù)也可以通過Iur口完成業(yè)務(wù)的正常使用，該策略使HSPA業(yè)務(wù)與CS業(yè)務(wù)一樣通過軟切換同時(shí)占用Iur口來完成，從而避免了業(yè)務(wù)中斷。

對(duì)于方案①，需通過長期的RF優(yōu)化來進(jìn)行控制，并且業(yè)務(wù)的中斷是不可避免的，最終達(dá)到的效果是中斷的次數(shù)盡量少，中斷的時(shí)間盡量短。

對(duì)于方案②，是HSPA業(yè)務(wù)跨RNC的整體策略發(fā)生了變化，跨或不跨 RNC已經(jīng)不是主要問題，使 RNC邊界的HSPA業(yè)務(wù)切換可以做到和RNC內(nèi)部切換相同[5]。

綜合考慮以上分析，選取第二種方案進(jìn)行試驗(yàn)。為慎重起見，先選取三個(gè) RNC的邊界進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，如效果好，再進(jìn)行全網(wǎng)推廣，從而全面有效提高HSPA數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)性能，解決邊界數(shù)據(jù)速率下降和DSCR次數(shù)增加的問題。

2 處理實(shí)例

該次HSPA跨Iur策略驗(yàn)證，挑選CQ8RNC1、CQ7RNC1、CQ2RNC1三個(gè)RNC進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)試路線橫跨三個(gè)RNC交界處，以便充分驗(yàn)證策略修改前后在 RNC邊界及跨兩個(gè)RNC和三個(gè)RNC的性能變化。

2.1 修改前后策略

修改前：DSCR（Iur不支持HSPA）

修改后：切換+DSCR（Iur Over HSPA）：

MOD NRNC: NRncId=2752, IurHsdpaSuppInd=ON,IurHsupaSuppInd=ON;

MOD NRNC: NRncId=2753, IurHsdpaSuppInd=ON,IurHsupaSuppInd=ON;

MOD NRNC: NRncId=2757, IurHsdpaSuppInd=ON,IurHsupaSuppInd=ON;

2.2 測(cè)試方案

用Probe軟件進(jìn)行HSDPA業(yè)務(wù)的大文件持續(xù)下載2G大小文件；完成后原路返回，用Probe軟件進(jìn)行HSDPA業(yè)務(wù)下載5分鐘、間隔30秒短呼測(cè)試。

2.3 方案實(shí)施效果對(duì)比

實(shí)施前短呼：平均速率 3.13 Mb/s，低于 1 M 比例為14.74%，DSCR次數(shù)為16次;實(shí)施后短呼:平均速率3.37 Mb/s，低于1 M比例為13.53%，DSCR次數(shù)為3次。如圖2(a)和圖2(b)所示。

圖2 實(shí)施前后短呼數(shù)據(jù)

實(shí)施前長呼：平均速率 3.31 Mb/s，低于 1M 比例為13.77%，DSCR次數(shù)為9次；

實(shí)施后長呼：平均速率 3.57 Mb/s，低于 1M 比例為11.75%，DSCR次數(shù)為4次，如圖3(a)和圖3(b)所示。

圖3 實(shí)施前后長呼數(shù)據(jù)

2.4 方案實(shí)施指標(biāo)對(duì)比

從方案實(shí)施前后HSPA長短呼的對(duì)比情況來看，DSCR次數(shù)明顯減少，從之前的10次以上減少到只有3-4次，基本經(jīng)過RNC邊界后只進(jìn)行一次DSCR，有效避免了頻繁DSCR帶來的吞吐率掉底，由此帶來的吞吐率的增益較明顯，在200 kb/s到300 kb/s之間；而低于1 Mb/s比例的改善略低于預(yù)期，但同樣獲得約1%～2%的改善，如圖4、圖5所示。

（1）PS域測(cè)試情況

HSDPA平均吞吐率：長呼從實(shí)施前的3 313 kb/s提升到實(shí)施后的3 572 kb/s，短呼從實(shí)施前的3 128 kb/s提升到實(shí)施后的3 372 kb/s，平均增益為252 kb/s。HSDPA低于1 Mb/s比例：長呼從實(shí)施前13.77%下降到實(shí)施后的11.75%，短呼從實(shí)施前的 14.74%下降到實(shí)施后的 13.53%，平均增益為1.62%；HSDPA掉線率實(shí)施前后都為0；DSCR次數(shù)長呼實(shí)施前為9次，實(shí)施后為4次，短呼從實(shí)施前的16次下降為實(shí)施后的3次，平均下降次數(shù)為9次。

HSUPA平均吞吐率(kb/s)：長呼從1 145 kb/s提升到1 376 kb/s，短呼從1 112 kb/s提升到1 171 kb/s，平均增益為145 kb/s；HSUPA低于1 Mb/s比例：長呼從45.26%下降到27.64%，短呼從 46.92%下降到 40.58%，平均獲得增益為11.98%，HSUPA掉話率皆為0。

（2）CS域測(cè)試情況

對(duì)于VC和VP業(yè)務(wù)，實(shí)施前后都很流暢。

圖4 HSDPA平均吞吐率效果對(duì)比

圖5 HSDPA低于1 Mb/s比例效果對(duì)比

從以上可以看出，應(yīng)用跨Iur口調(diào)度策略以后，HSDPA和HSUPA的數(shù)據(jù)速率和低于1M的比例都有所提升，而且提升的幅度較大，并且其他主要指標(biāo)如掉話率等也沒有任何惡化，特別是DSCR次數(shù)次數(shù)比修改之前有了大幅下降，說明在 RNC邊界速率降低的可能性降低，有效提高了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和視頻性能，能夠很好的提升用戶感知度。

3 結(jié)語

HSPA Over Iur策略有效的降低了 RNC邊界頻繁進(jìn)行DSCR的概率，提升了HSPA吞吐率及低于1Mbps比例。測(cè)試過程中未見其他異常現(xiàn)象，方案實(shí)施的前后驗(yàn)證結(jié)果表明，該HSPA Over Iur策略能夠有效提高數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)性能，減少在邊界速率降低的比例，為3G多媒體的應(yīng)用推廣提供更好的支撐作用。因此，建議在RNC邊界較多區(qū)域推廣HSPA Over Iur策略，以此提升HSPA數(shù)據(jù)性能。

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