董建，郭永剛，王凌青

（中國聯(lián)通黑龍江分公司, 哈爾濱 150001）

1 概述

目前正值國內外WCDMA網絡全面商用階段，隨著3G用戶不斷增多，智能終端大量涌現(xiàn)，終端應用日益豐富，移動數據需求持續(xù)增加，現(xiàn)有WCDMA網絡數據業(yè)務壓力逐漸顯現(xiàn)。WCDMA數據業(yè)務優(yōu)化，從提升服務質量（QoS）到提高網絡資源利用率等方面都對優(yōu)化工作提出新的挑戰(zhàn)。

本文通過分析現(xiàn)網數據業(yè)務情況，歸納出不同小區(qū)的數據應用特點，在單MAC用戶吞吐率等指標上進行優(yōu)化，在QoS和網絡資源利用率上獲得平衡。

2 目前WCDMA數據業(yè)務現(xiàn)狀

本文以東北某省會城市大學城及周邊的各個小區(qū)作為分析數據來源，并針對此地區(qū)進行相關的PS數據業(yè)務吞吐率優(yōu)化。

大學城周邊共有小區(qū)790個，小區(qū)忙時總吞吐率350.56 Mbit/s，平均小區(qū)吞吐率為0.44 Mbit/s。每小區(qū)忙時平均HSDPA用戶數為3.2個，忙時平均單MAC用戶吞吐率僅有49 kbit/s。

單用戶小區(qū)HSDPA忙時平均用戶數大部分集中在6個用戶以下，超過1 Mbit/s的小區(qū)77個，約占10%，這部分小區(qū)已經接近或者達到小區(qū)數據業(yè)務上限。HSDPA單MAC平均吞吐率大部分集中在200 kbit/s以下。

通過對該區(qū)域的小區(qū)忙時吞吐率、單小區(qū)HSDPA平均用戶數、單小區(qū)HSDPA單MAC平均吞吐率進行分析發(fā)現(xiàn)以下3種情況。

（1）小區(qū)吞吐率已經達到或接近網絡負荷上限；

（2）小區(qū)用戶數較多，但是小區(qū)吞吐率還有部分冗余;

（3）小區(qū)由于用戶較少，小區(qū)吞吐率仍偏低。

經過以上分析，對于小區(qū)吞吐率已經達到或接近網絡負荷上限的小區(qū)進行增加CE或者擴容等策略的同時，另外，為提高網絡資源利用率仍然需要對未達到網絡負荷上限的小區(qū)單MAC平均吞吐率進行優(yōu)化，提升用戶感受，用戶使用更加流暢。

3 單MAC用戶吞吐率優(yōu)化

WCDMA主要業(yè)務有話音業(yè)務、視頻通話業(yè)務和PS數據業(yè)務。業(yè)務優(yōu)化的最后一步是優(yōu)化PS數據。PS數據業(yè)務優(yōu)化可以分為以下步驟：

PS呼叫吞吐量優(yōu)化，主要關注未加載小區(qū)環(huán)境的單個呼叫；

PS小區(qū)吞吐量優(yōu)化，小區(qū)中同時有多個用戶時，小區(qū)的整體吞吐量。

話音和數據的一個顯著不同是其承載的不對稱性，在CS業(yè)務中路徑是對稱的，因為我們預計雙方有相同數量的信息發(fā)送，所產生的數據量是延時間恒定的，因此為整個通話過程分配了恒定的帶寬。

而在PS中應用層傳輸的數據量是高度非對稱的，所發(fā)送的業(yè)務量也是隨時間連續(xù)變化的，為了更好地利用資源，就應當讓無線承載（RB）與發(fā)送實際需要的數據速率相匹配。多數的PS應用都要求無差錯的數據傳輸，需要進行數據重傳，重傳需要由無線鏈路控制層（RLC）處理，需要一些特定的參數設置，重傳將提高系統(tǒng)的負載，重傳帶來吞吐率的下降，用戶感受到的只是任務進度的停滯或延遲。

單MAC平均吞吐率與以下幾個方面有關：

（1）手機能力，UE的Category（即UE支持的最大碼數、是否支持16QAM等能力）；

（2）小區(qū)提供服務的能力以及小區(qū)現(xiàn)網負荷；

（3）信道質量指示（CQI），提升CQI首先要提高覆蓋的廣度和深度，可以在覆蓋優(yōu)化中進行；

（4）服務質量(QoS)。

在PS域中，有些業(yè)務需要實時傳輸，而另一些業(yè)務可以容忍一定的時延但對傳輸錯誤更為敏感。數據終端中的應用協(xié)議棧發(fā)出一個請求。協(xié)議棧根據應用的具體情況將這個請求映射為特定的QoS配置并進行相應的轉發(fā)，在分組域協(xié)議（PDP）報文建立期間，終端和網絡對QoS配置進行協(xié)商，在網絡有可用資源的前提下，滿足終端所需QoS。不同的應用對應不同的QoS。這種映射結構適用于整個WCDMA網絡，又適用于若干個獨立的子系統(tǒng)，以使承載能夠適用于每個應用，同時節(jié)約資源。

所以QoS的配置等級分為最大QoS和最小保證QoS。QoS等級的主要屬性如表1所示。

表1 QoS等級的主要屬性

QoS方面就要保證最大QoS,以改善該小區(qū)下的所有用戶的服務質量，增加用戶黏性和依賴度。

3.1 信道類型切換參數優(yōu)化

PS業(yè)務是突發(fā)性的，因此RB最好能按即時的吞吐量需求來進行適配。這一點是完全由網絡控制的速率切換和信道切換完成的。

用于PS域的盡力而為（BE，Best-Effort）業(yè)務。動態(tài)信道重配置要受到兩方面的控制：業(yè)務量和下行碼發(fā)射功率受限情況。BE業(yè)務申請的速率越高，在其無數據傳輸時降低的帶寬的余量就會比較多，對其進行動態(tài)信道配置所得到的性能增益越大；而對于申請速率較低的業(yè)務，其可以降低的速率余量就有限，因此對其進行動態(tài)信道配置得到的性能增益就比較低。命令：ADD DCCCMC和SET DCCC。在擁塞控制中，DCCC完成對BE業(yè)務的控制功能，接收來自LCC模塊的指令，并向MAC轉發(fā)（BE業(yè)務是面向數據應用（PS域背景或交互業(yè)務），這類業(yè)務數據具有突發(fā)、對時延不敏感的特性，數據傳輸應保證其數據分組的正確性。典型業(yè)務例如網頁瀏覽，數據庫查詢，數據文件下載，后臺接收E-mail等）。

由業(yè)務量引起的信道重配置：信道重配置的原則是：在收到4a事件后，對于下行，如果下行碼發(fā)射功率資源不受限制，則進行信道帶寬增大的重配置，否則不處理；收到4b事件后，會啟動一個檢測定時器4bMoniTime，如果在定時器超時前連續(xù)收到多個下行4b業(yè)務量測量報告，則進行信道帶寬降低的信道重配置，如圖1所示。

圖1 信道類型切換參數的門限、遲滯、事件延遲觸發(fā)時間的關系

將現(xiàn)網小區(qū)按照信道類型切換參數優(yōu)化傾向進行修改參數值，如表2所示。

表2 信道類型切換參數優(yōu)化傾向

3.2 RLC參數優(yōu)化

大多數的PS數據業(yè)務優(yōu)化，無論是呼叫吞吐量還是小區(qū)吞吐量，都會涉及RLC協(xié)議參數。這是因為PS數據業(yè)務工作在確認模式下，所有的差錯都會重傳，因此需要有RLC設置。RLC是WCDMA網絡中的一個協(xié)議，它允許丟失或出錯的數據分組在低層重傳。

優(yōu)化RLC協(xié)議的關鍵是找到重傳時延和資源利用之間的最佳平衡點，積極的RLC參數設置是只允許少量的重傳，提供較短的RLC層回復時間，由高層來維持傳輸質量。這將導致無法恢復的差錯增多，但UE更換小區(qū)會更快。

RLC參數和信道類型或PDP報文有關。PDP報文重配置或者激活時可以更改RLC參數。

如表3所示，將現(xiàn)網小區(qū)按照RLC切換參數優(yōu)化傾向進行修改參數值。

3.3 優(yōu)化結果對比

圖2 未達到負荷小區(qū)HSDPA平均在網用戶數與單用戶平均吞吐率（優(yōu)化前）

表3 RLC參數優(yōu)化傾向

如圖2、圖3所示，通過優(yōu)化前后單小區(qū)HSDPA平均用戶數與HSDPA單MAC用戶平均吞吐率的散點圖對比可以看到，相同小區(qū)用戶數的小區(qū)平均吞吐率明顯提高，尤其是用戶數少的小區(qū)，提高的更為明顯。優(yōu)化后圖中落入到A和B區(qū)域的小區(qū)要多于優(yōu)化前，落入C和D區(qū)域的小區(qū)比優(yōu)化前要減少，尤其是C區(qū)域的小區(qū)明顯減少，整體來看分布更加均勻，很好地說明了單MAC用戶平均吞吐率明顯得到提升，資源利用率得到有效提高。

圖3 未達到負荷小區(qū)HSDPA平均在網用戶數與單用戶平均吞吐率（優(yōu)化后）

4 結論

針對HSDPA同時在網用戶數不多，小區(qū)總負荷未達到上限的小區(qū)，通過對信道切換參數和RLC參數的優(yōu)化，采取最大QoS策略，提高單MAC用戶吞吐率，提高單用戶服務質量，達到提高資源利用率的目的。

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