SCCPCH信道擴(kuò)容提升WCDMA無(wú)線系統(tǒng)接通率

中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司南寧市分公司　梁吉寧

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SCCPCH信道擴(kuò)容提升WCDMA無(wú)線系統(tǒng)接通率

中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司南寧市分公司梁吉寧

【摘要】現(xiàn)網(wǎng)中出現(xiàn)部分站點(diǎn)由于話務(wù)高導(dǎo)致FACH信道擁塞的情況，造成大量的RRC請(qǐng)求失敗，影響無(wú)線接通率及用戶感知。本文對(duì)南寧現(xiàn)網(wǎng)WCDMA FACH擁塞進(jìn)行分析評(píng)估，針對(duì)SCCPCH開展了專題優(yōu)化，在不增加投資的情況下提升了網(wǎng)絡(luò)的承載能力，網(wǎng)絡(luò)資源利用效率得到明顯提高，用戶感知得到顯著改善。

【關(guān)鍵詞】WCDMA；FACH信道擁塞；SCCPCH信道擴(kuò)容；無(wú)線接通率；用戶感知

1　概述

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的不斷提升，越來越多的用戶使用WCDMA網(wǎng)絡(luò)。為此，南寧WCDMA網(wǎng)絡(luò)規(guī)模也不斷發(fā)展壯大。然而網(wǎng)絡(luò)高話務(wù)區(qū)域如市中心及校園網(wǎng)等出現(xiàn)了FACH信道擁塞現(xiàn)象。FACH信道擁塞的出現(xiàn)影響了RRC建立時(shí)延，RRC連接超時(shí)失敗引起接通率下降，導(dǎo)致用戶體驗(yàn)不佳。

本文旨在探索通過SCCPCH信道擴(kuò)容緩解FACH信道擁塞問題。

2　認(rèn)識(shí)FACH信道

2.1WCDMA無(wú)線信道映射關(guān)系

FACH信道即前向接入信道，是WCDMA系統(tǒng)中無(wú)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(yè)務(wù)信道(DTCH)；在物理層的實(shí)現(xiàn)上，F(xiàn)ACH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(qǐng)求（RRC請(qǐng)求）、小區(qū)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(cè)量報(bào)告等信令控制信息；DTCH為業(yè)務(wù)邏輯信道中的專用業(yè)務(wù)信道，用于承載業(yè)務(wù)信息，如：話音、傳真、網(wǎng)頁(yè)瀏覽等用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

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(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

2.3SCCPCH信道擴(kuò)容的理論基礎(chǔ)

隨著WCDMA網(wǎng)絡(luò)用戶規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)高話務(wù)區(qū)域及LAC邊界頻繁位置更新區(qū)域有可能出現(xiàn)FACH信道擁塞的現(xiàn)象。FACH信道擁塞的出現(xiàn)將直接影響RRC建立時(shí)延，RRC連接超時(shí)失敗引起接通率下降，導(dǎo)致用戶感知惡化。

表1

表2

上文提到，在物理層的實(shí)現(xiàn)上，F(xiàn)ACH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(shù)據(jù)，每個(gè)小區(qū)必須至少配置一條。華為默認(rèn)配置一條。

按照3GPP 34.108-501協(xié)議規(guī)定，一般情況下，PCH和FACH共享一條SCCPCH，但是PCH具有更高的優(yōu)先級(jí)，當(dāng)FACH信道出現(xiàn)擁塞時(shí)，可以新建一條SCCPCH單獨(dú)承載FACH信道以緩解擁塞。此時(shí)，一條SCCPCH有兩個(gè)TFC，承載PCH；另外一條SCCPCH有四個(gè)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(dá)到擴(kuò)容目的。

3　FACH信道擁塞案例分析

3.1問題發(fā)現(xiàn)

現(xiàn)網(wǎng)中，高話務(wù)區(qū)域尤其是校園網(wǎng)及LAC邊界頻繁位置更新區(qū)域?yàn)镕ACH信道擁塞的重災(zāi)區(qū)。

如覆蓋廣西機(jī)電學(xué)校的南寧機(jī)電學(xué)校路燈基站_2小區(qū)、覆蓋廣西經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院的南寧經(jīng)濟(jì)干部管理學(xué)院_1小區(qū)、覆蓋廣西醫(yī)科大學(xué)的南寧醫(yī)科大研究生樓_3小區(qū)、處于RNC8與RNC3邊界的南寧明秀秀靈路口_3小區(qū)和處于RNC12與RNC4邊界的南寧三月花大酒店_2小區(qū)等，日FACH信道擁塞時(shí)長(zhǎng)最高達(dá)60000多秒，日RRC連接建立完成超時(shí)失敗次數(shù)最多達(dá)50000多次，導(dǎo)致無(wú)線接通率僅83.38%，如表1所示。

3.2解決方案

針對(duì)此類FACH信道擁塞的場(chǎng)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(diào)整效果

擴(kuò)容后，南寧機(jī)電學(xué)校路燈基站_2小區(qū)日FACH信道擁塞時(shí)長(zhǎng)由28578秒左右降至0秒，日RRC連接建立完成超時(shí)失敗次數(shù)由29961次左右降至201次，日無(wú)線接通率由87.86%提升至99.79%，如表2所示。

擴(kuò)容后所有小區(qū)整體的各項(xiàng)指標(biāo)也有明顯改善，平均日FACH信道擁塞時(shí)長(zhǎng)由25519秒左右降至0秒，日無(wú)線接通率由94.23%提升至99.72%。

4　全網(wǎng)推廣

鑒于以上成功經(jīng)驗(yàn)，為了更進(jìn)一步改善南寧WCDMA網(wǎng)絡(luò)接入指標(biāo)，提升用戶感知，于10月份進(jìn)行了全網(wǎng)SCCPCH信道擴(kuò)容操作，且擴(kuò)容前后改善效果十分明顯。

表3

4.1擴(kuò)容前后FACH信道擁塞時(shí)長(zhǎng)及RRC連接建立完成超時(shí)失敗次數(shù)對(duì)比

擴(kuò)容后，南寧全網(wǎng)日FACH信道擁塞時(shí)長(zhǎng)由1250348秒降至519秒，降低了1249829秒，降低幅度達(dá)到99.96%；日RRC連接建立完成超時(shí)次數(shù)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(kuò)容前后接通率指標(biāo)對(duì)比

擴(kuò)容后，南寧全網(wǎng)RRC建立成功率及無(wú)線接通率均有明顯的穩(wěn)步提升：RRC建立成功率由99.36%左右提升至99.75%，無(wú)線接通率由99.33%左右提升至99.72%，提升幅度均接近0.4個(gè)百分點(diǎn)。

4.3擴(kuò)容前后尋呼成功率指標(biāo)對(duì)比

擴(kuò)容后，南寧全網(wǎng)尋呼成功率穩(wěn)步提升：8月份擴(kuò)容前尋呼成功率為94.64%；9月份完成90 個(gè)TOP FACH信道擁塞小區(qū)擴(kuò)容后尋呼成功率提升至95.94%，提升1.3個(gè)百分點(diǎn)；10月份完成全網(wǎng)SCCPCH擴(kuò)容后尋呼成功率進(jìn)一步提升至96.53%，提升近0.6個(gè)百分點(diǎn)；2014年11月至2015年1月全網(wǎng)尋呼成功率保持在96.60%以上。

5　綜述

綜上，在不增加網(wǎng)絡(luò)投資的情況下，通過SCCPCH信道擴(kuò)容全網(wǎng)PCH信道和FACH信道容量翻了一倍，網(wǎng)絡(luò)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(shí)縮短了RRC建立時(shí)延，提升無(wú)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(yīng)用價(jià)值。若均采用多載波擴(kuò)容的方式解決FACH信道擁塞問題，按擴(kuò)容每載扇200元的單價(jià)計(jì)算，南寧聯(lián)通共有效完成2137個(gè)小區(qū)SCCPCH信道擴(kuò)容，累計(jì)節(jié)約多載波擴(kuò)容成本達(dá)42.74萬(wàn)元。

現(xiàn)將FACH信道擁塞評(píng)估及SCCPCH信道擴(kuò)容流程總結(jié)如下：日FACH信道擁塞時(shí)長(zhǎng)達(dá)到100秒的小區(qū)，忙時(shí)無(wú)線資源利用率未達(dá)到70%的可直接進(jìn)行SCCPCH信道擴(kuò)容；忙時(shí)無(wú)線資源利用率達(dá)到70%的小區(qū)需進(jìn)行多載波擴(kuò)容后再重新進(jìn)行SCCPCH信道擴(kuò)容評(píng)估。

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梁吉寧（1985—），男，廣西橫縣人，大學(xué)本科，現(xiàn)供職于中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司南寧市分公司，初級(jí)工程師，主要從事移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作。

作者簡(jiǎn)介：