WCDMA各业务承载用户分析

1.1 小区选择和重选参数1.1.1 基本原理当UE开机后，则首先执行PLMN选择，然后执行小区选择过程。

当选择到合适的小区后，则选择该小区驻留，并向网络侧发起注册等过程。

当驻留到某个服务小区后，随着UE的移动，信道质量的变化，UE将会进行小区重选过程。

(1)PLMN的选择过程PLMN选择的标准是CPICH RSCP值大于或等于-95dBm，UE将读取其搜索到最强信号的小区的PLMN。

如果不满足上述的标准，但能够解出PLMN的标识，则也认为该PLMN是可作为选择接入的PLMN。

(2)小区选择过程选择一个信号最强的小区作为初始接入的小区。

小区选择标准S规则定义如下：其中：(3)小区重选择过程当UE驻留到小区后，则会执行小区重选过程：小区重选包括UE对测量的执行和测量的判决两部分。

下面仅针对小区不属于HCS小区的情况作介绍。

(1)测量规则：在下面的规则中，UE用Squal（FDD 小区）作为Sx ：1若Sx > S intrasearch，则UE不需要执行频内测量；若Sx <= S intrasearch，则UE将执行频内测量；若S intrasearch, 未配置，则UE一直进行频内测量；2若Sx > S intersearch，则UE不需进行频间测量；若Sx <= S intersearch，则UE将执行频间测量；若S intersearch未配置，则UE一直进行频间测量；3若Sx > Ssearch RAT m, 则UE不需在不同无线测量技术之间的小区上进行测量；若Sx <= Ssearch RATm, 则UE将对其他RAT m 小区进行测量；若Ssearch RAT m, 未配置，则UE一直对其他RAT m小区进行测量。

(2)小区重选的判决规则：以下小区重选标准用于频内小区，频间小区和inter-RAT 小区：小区排队标准R规则为：其中：其中：Tn是一个定时器，当相邻小区的信号质量比服务小区的信号质量加一个服务小区和该相邻小区的相对偏差（Qoffset1s,n 或者Qoffset2s,n）还要高时，则启动该定时器。

WCDMA网络无线资源利用率分析摘要：WCDMA容量增长、负荷增加，直接反映就是各种资源利用率上升、甚至出现拥塞。

本文从多业务情况下如何进行业务量合并、如何确定综合忙时入手，确定分析数据的提取时段，并从基站、RNC两个层面介绍资源利用率的分析方法、解决手段，为WCDMA网络容量分析提供一定指导作用。

关键词：多业务折算、综合忙时、资源利用率、拥塞、扩容1、研究目的在网络规划和工程设计中，需要根据市场提出的容量需求，分析目前无线系统的多种资源利用情况等，综合判断网络是否能满足需求，然后根据需求规划新建基站、扩容已有基站（基站数量、载波数量、CE资源）等，从而完成容量规划。

对于提供单一话音业务为主的网络（如GSM网络），可以简单地认为单个基站提供的话音信道数是不变的。

在给定呼损率的情况下，查Erlang表就可以得出单扇区在这一呼损率下可以提供的Erlang数。

这样可以用目前承载话务除以单扇区可提供的话务，得到无线资源利用率，进而判断现有网络的承载能力。

WCDMA网络是多业务并存的网络，对小区容量的估算不能简单地用纯语音业务来估算。

不同业务的业务速率、所需的Eb/No、对空口资源的消耗均不同，对系统的影响也不相同。

基于WCDMA的多业务特性以及进行容量分析的需求，以下几个问题不可回避：（1）如何将多业务折算为单一业务进行容量分析；（2）多业务折算后，WCDMA网络存在语音忙时、数据忙时、综合忙时，分析资源利用率时采用哪个忙时；（3）对WCDMA网的多种资源利用率如何进行分析，如何评判资源利用率的合理性；（4）资源利用率扩容门限如何取定。

下面就针对上述四个问题展开研究。

2、多业务折算方法探讨2.1、多业务折算的思路多业务折算通常分为以下几个步骤：➢确定各种业务中，最主要的受限资源；➢确定单位资源下能支持的业务量；➢极限情况下，全部资源支持的单业务量；➢以某一业务为参照，确定折算系数。

主要计算过程见表2.1。

WCDMA网络负荷情况一、全省WCDMA网络规模二、全年WCDMA网络负荷与拥塞情况变化趋势从统计趋势图来看，全省WCDMA网络近一年话务量、上下行流量、以及拥塞次数增长较快，当前WCDMA网络的拥塞已经成为语音话务量、分组域上下行流量增长的瓶颈。

由上图所示，以沈阳为例。

无线接通率与拥塞次数关系密切，随着拥塞加剧，用户感知度将明显下降。

三、当前拥塞情况分析3.1 全省WCDMA当前拥塞情况当前WCDMA网络自早8点至晚上24点均存在拥塞，拥塞最多的时段集中在晚上19至21点按照当前的话务量增长速度计算，9月高校开学之后，全天的拥塞都将非常严重，指标将很难保障，势必会引起大量投诉如下图，在全省所有拥塞次数中，CE拥塞次数占到了55.80%，是拥塞的最主要问题。

54.33%23.52%12.06%8.59%1.50%3.2 沈阳WCDMA当前拥塞情况目前沈阳3G拥塞主要集中在上下午工作时段，Iub拥塞占比达50%功率拥塞30%上行CE 2%码资源18%Iub 50%3.2.1 近期沈阳功率拥塞情况近一年中，沈阳业务区的载频发射功率利用率呈现增大趋势8月6至10日连续5天忙时10点功率拥塞超过30次小区如下图，RNC1、3居多下表为8月10日10点功率拥塞超过100次小区的相关指标小区OID小区名称RAB建立拥塞次数(次)CS域RAB建立拥塞次数(次)RAB指配建立成功率(%)CS域RAB指配建立成功率(%)无线接通率(%)CS域无线接通率(%)PS域无线接通率(%)CS话务量ErlSYNRNC1.11091网通电报大楼-123223293.473.3688.9269.4996.1616.96SYNRNC1.10791银都宾馆-112312394.0686.7593.7986.5199.7221.07 SYNRNC3.10093五金公司-312112197.0289.6596.0188.7198.9524.72 SYNRNC3.10182维用大厦-214714791.7887.1591.5286.9199.5722.42网元编号网元名称下行链路负荷(%)HS下行链路负荷(%)R99下行链路负荷(%)小区载频平均发射功率(dBm)R99小区载频平均发射功率(dBm)HSDPA载频平均发射功率(dBm)最大发射功率(dBm)SYNRNC1.11091 网通电报大楼-173.64 24.35 49.30 41.67 39.16 36.86 43SYNRNC1.10791 银都宾馆-181.49 21.04 60.45 42.11 40.81 36.23 43SYNRNC3.10093 五金公司-373.86 14.81 59.04 41.68 40.71 34.70 43SYNRNC3.10182 维用大厦-271.63 11.26 60.37 41.55 40.81 33.51 433.2.1 近期沈阳Iub拥塞情况前一段该类型拥塞分布于RNC8，6号RNC8的ICSU扩容，本周RNC8 Iub拥塞已得到明显缓解3.3 大连WCDMA当前拥塞情况目前大连3G拥塞主要集中在晚间19至21点，上行CE拥塞占比达92%3.3.1近期大连功率拥塞情况近一年中，大连业务区的载频发射功率利用率呈现增大趋势8月2日11点功率拥塞导致RAB 建立拥塞次数超过40次小区共有2个RNC3的中远船工部2小区2日11点功率拥塞69次网元编号网元名称下行链路负荷(%)HS下行链路负荷(%)R99下行链路负荷(%)小区载频平均发射功率(dBm)R99小区载频平均发射功率(dBm)HSDPA载频平均发射功率(dBm)最大发射功率(dBm)DLRNC3.11262 中远船工部-2 90.3717 12.8567 77.5544 42.5603 41.8961 34.0913 44.71、RNC1的春晖大厦1小区2日11点功率拥塞48次小区OID小区名称RAB建立拥塞次数(次)CS域RAB建立拥塞次数(次)CS域RAB指配建立成功率(%)无线接通率(%)CS域无线接通率(%)DLRNC1.10561春晖大厦-1484784.7893.2186.207网元编号 网元名称下行链路负荷(%) HS 下行链路负荷(%) R99下行链路负荷(%) 小区载频平均发射功率(dBm) R99小区载频平均发射功率(dBm) HSDPA 载频平均发射功率 (dBm)最大发射功率(dBm) DLRNC3.10561 春晖大厦-187.65063.555685.2942.956442.309035.552744.73.4 营口WCDMA 当前拥塞情况目前营口3G 拥塞主要集中在晚间19至21点，上行CE 拥塞占比达99%10002000300040005000600070008月2号营口全天各类拥塞时间点分布功率拥塞上行CE 下行CE 码资源营口鲅鱼圈新闻大厦1、2、3小区与素质基地1、2、3小区上周PS域由于上行CE不足引起的拥塞次数较多(上行CE配置均为192)，对无线接通率指标造成严重影响。

WCDMA系统覆盖容量分析1概述随着通信技术和微电子技术的飞速发展，第二代移动通信系统迅速发展，以其令人瞩目的优越性逐渐取代模拟系统。

第二代移动通信系统提供的业务以语音业务为主，由于其频率资源、技术等方面的原因，所能提供的数据业务的传输速率很低。

目前传统的语音业务已经无法满足人们的要求，数据业务的发展迫在眉睫。

第三代移动通信系统是按照国际电联（ITU）提出的IMT-2000标准进行设计的新一代移动通信系统，简称3G系统。

它不仅可为移动用户提供话音及低速率数据业务，而且能够支持丰富的多媒体业务，它在数据速率方面比第二代移动通信系统有很大的提高，而且还可满足用户同时使用多种业务的需求。

目前，第三代移动通信系统的主流标准有WCDMA、CDMA2000以及TD-SCDMA，这三种标准都采用了码分多址（CDMA）方式，因而3G系统是一种干扰受限制系统，具有软容量、自干扰等特点。

3G系统支持的业务比较广泛，且业务速率变化范围较大，因此系统对不同速率业务的覆盖性能也有较大的区别。

下面我们以WCDMA系统为例，具体介绍3G系统覆盖容量问题。

WCDMA系统属于干扰受限系统，其覆盖不仅取决于最大发射功率，而且与系统负载有关。

覆盖分析主要是基于链路预算的结果获得的。

在进行覆盖计算时，需要假设小区所能够接受的小区负载。

对于不同的建设时期，应该综合分析近期和远期的建设成本，合理选择不同的负载因子，比如对于建网初期，可以选择较小的负载因子，以实现广覆盖。

对于不同的无线环境和建网目标的要求，我们可以采用不同的小区结构来满足不同的覆盖目标，在此基础之上，进行链路预算。

WCDMA系统的容量也是受干扰限制的，主要是多址干扰。

如果采用有效的技术措施，就能将多址干扰降到最低程度，可以极大地提高系统的容量。

除了多址干扰的影响外，对具有多种速率业务的WCDMA系统来说，容量还要受到高比特率和高质量业务的限制。

若话音业务的速率为9.6kbit/s，如一个用户使用了384kbit/s的视频业务，则相当于有384/9.6=40个话音业务在使用，因此影响了整个系统的容量。

WCDMA核心网三大容灾技术容灾的必要性W CDMA相对于GSM网络，无线侧用户在接入速率上有了很大提高，这对核心网网元的处理能力提出了高要求，单个MSC、MSC Server、MGW所承担的用户话务和信令负荷大大提升。

同时，随着技术的进步以及竞争的加剧，各厂商推出的设备容量也不断提高。

在2G网络中，MSC的容量通常为20~30万，HLR的容量通常为50~70万。

而在3G网络中，R99阶段的MSC最大容量达100~180万左右；R4阶段的MSC Server、MGW的最大容量达100~180万左右，HLR最大容量达200万左右；R5版本的商用设备虽然还没有大规模推出，不过可以肯定容量将朝着更高的方向发展。

在核心网结构上，R4阶段引入了控制和承载分离的软交换架构，将传统2G网络中的MSC分离成MSC Server和MGW，其中MSC Server负责信令处理、路由和业务；MGW 负责媒体流处理。

由于MSC Server和MGW之间只是IP上承载的信令，占用的带宽非常少，因此，两者之间可以经济地拉远放置。

MSC Server可集中设置在中心城市；MGW由于容量及处理能力的大幅提高，按照集中化原则，也可集中设置。

这样，整个R4核心网的建设思路是“大容量，少局所”。

一个MSC Server控制多个MGW，组成一个“大本地网”。

R5尽管目前还没有商用组网的实际例子，但它继承了R4的软交换架构思想，因此，仍会采用“大容量，少局所”的大本地网结构。

但是，在R4、R5之前的R99阶段，由于MSC之间的传输仍是TD M话路，因此，集中设置MSC将造成传输的长途迂回，增加运营成本。

因此，R99的组网与现在的GSM 相比不会有太大的变化，只是把原来的MSC进行软硬件升级，以支持WCDMA的接入。

从以上分析可以看出，基于移动软交换架构的WCDMA核心网，其集中设置的MSC Server将成为网络和设备安全的重要隐患，因此，有必要在建网时考虑其容灾备份方案，预防网元单点故障特别是MSC Server设备故障，而引起大面积网络瘫痪的情况发生。

WCDMA与HSDPA共站时系统的容量分析1 概述高速下行分组接入HSDPA (High Speed Downlink Package Access) 是第三代移动通信中非常重要的增强技术，特别适用于多媒体、远程会议、Internet 等大量下载信息的业务。

HSDPA是在R5协议中为了满足上／下行数据业务不对称的需求而提出的，它可以在不改变已经建设的WCDMA网络结构的情况下，把下行数据业务速率提高到10Mb/s。

该技术是WCDMA网络建设后期提高下行容量和数据业务速率的一种重要技术。

为了达到提高下行分组数据速率和减少时延的目的，HSDPA主要采用了自适应的编码和调制（AMC adaptive modulation and coding）、混合自动重传（HARQ Hybrid ARQ）和快速分组调度等技术。

其实，上述三种技术都属于链路自适应技术，也可以看成是WCDMA技术中可变扩频技术和功率控制技术的进一步提升。

由于在系统级仿真中我们侧重于容量分析以及系统间干扰分析，我们采用的是静态系统级仿真方法。

首先我们会分别对WCDMA和HSDPA的单系统进行仿真，以获得WCDMA独立运行时的系统容量以及HSDPA系统独立运行时的数据吞吐量。

然后我们运行双系统仿真，研究这两个系统共存时的相互干扰情况以及共存时的系统容量和吞吐量。

单系统和双系统仿真均在宏蜂窝环境下进行。

建立的系统模型及其参数参照了3G PP规范中的TR 25.950、25.848、25.996、25.942，及UMTS 30.03等协议。

2 系统建模静态系统仿真既可以进行单个无线网络环境的仿真，也可以进行多个移动网络的仿真。

主要采用Monte Carlo统计方法，系统生成随机分布于一定地理区域的用户，然后保持这些用户位置固定不变，进行切换和功率控制。

下面我们从小区拓扑、信道模型、切换、功率控制等五个方面来说明系统建模方法。

2.1 小区拓扑网络拓扑为宏蜂窝，每个小区采用3扇区，采用48扇区/16个小区结构，扇区半径为577米，小区半径为1000米，如图1所示。

[原创]WCDMA中的CE资源和码资源首先说明一下无线侧资源主要有功率资源，码资源，CE资源等，所谓的硬资源指的主要就是码资源和CE资源。

一．CE资源CE不是实际的资源，它是对于NodeB来说的资源的概念，通常把CE定义为：处理12.2k 业务需要占用的资源，即1CE就是处理一个12.1K业务需要的资源。

它属于逻辑概念，非物理属性。

其他业务占用的资源都按照CE进行折算。

以基带处理板BPC板为例，它的容量为：192个上行CE和192个下行CE。

BPC基带处理板处理能力如下表所示：业务类型用户数/流量AMR12.2k192CS64K76HSPA用户144HSDPA/96HSUPA支持的小区数6CellHSDPA43.2MbpsHSUPA15Mbps基带处理板处理能力汇总根据此表，我们可以说一块BPC下最多可以接入192个语音电话，76个视频电话，144个DPA用户和96个UPA用户。

但是仅仅知道这样的结果视乎意义不大，通常在一个小区或站点是多种业务并存的。

那么这些业务与CE资源的消耗关系是怎样的呢？举个简单的例子：局方要求一个NodeB下：同时在线10个CS12.2K语音呼叫、2个CS64K 可视电话、5个PS64/64数据业务、2个PS64/128数据业务、8个HSDPA在线用户、4个HSUPA在线用户(平均每用户128K速率)，则各业务占用的CE如下：•CS12.2K语音呼叫：上行：10CE；下行10CE•CS64K可视电话：上行2*2.5=5CE；下行2*1.8=3.6CE•PS64/64数据业务：上行：5*2.5=12.5CE；下行5*1.8=9CE•PS64/128数据业务：上行：2*2.5=5CE；下行2*3=6CE•HSDPA业务：上行：8*1.3=10.4CE（采用16k承载）；下行：8*0.3=2.4CE•HSUPA业务：上行：4*4.8=19.2CE；下行：4*0.3=1.2CE则所有业务占用的CE为：上行：62.1CE；下行：32.2CE在算得所有业务的CE占用后，还需要预留一部分给软切换使用（注意：很多情况下，局方给出的软切换比例是包括了更软切换的，而BPC板对更软切换已经做了足够的CE预留，可以认为更软切换不占用CE，所以比例中必须把更软切换部分剔除，一般而言，在实际网络中软切换：更软切换为3：1，所以如果局方给出了40%的软切换比例，如果没有特别说明这里面不包括更软切换，那么我们认为其中只有30%是软切换）。

WCDMA网络KPI分析摘要：目前，3g网络建设还处于初级阶段，wcdma网络规模及用户群尚不能与2g相比较。

随着wcmda网络建设的逐步推进和3g网络覆盖能力的不断提高，因网络覆盖存在盲区与2g辐盖能力的差异，2g与3g的切换问题已成为3g建设中需要解决的重点难点之一，也成为企业发展亟待突破的瓶颈。

关键词：kpi 切换分析中图分类号：tn9 文献标识码：a 文章编号：1007-9416(2012)02-0169-02目前，就各地市、县wcdma网络已初具规模，覆盖面已经由市区扩大到乡镇，并将逐步实现网络全覆盖。

随着网络覆盖面的不断扩大，3g用户不断增长，客户对网络质量的要求越来越高，企业为提升客户感知对w网的kpi指标也提出了更高的要求。

1、kpi分析基本原则1.1 kpi分析的需求驱动kpi指标是对网络质量及用户感受的量化体现。

长期以来，电信运营商对kpi均非常重视，提升kpi已成为各电信运营商网络建设和优化的重要任务之一。

特别在网络承载大量商业用户进入维护阶段以后，主要工作内容就是kpi的采集和分析。

1.2 影响kpi主要因素影响kpi的因素主要有：（1）设备硬件故障（如：rnc单板故障、nodeb单板故障、线缆或者接头故障）。

（2）外围设备故障（如：cn、传输设备、微波、交换机、电源系统等）。

（3）硬件变更（如：单板更换、单板升级、单板扩容、线缆改动）。

（4）版本问题（如：版本自身缺陷、版本升级引入的变更、参数错误）。

（5）ue兼容性问题。

（6）外部环境变动带来的影响（如：暴雨、台风、地震）。

1.3 kpi分析的基本流程基本流程可概括为：kpi采集、kpi分析、问题发现、问题复现和分析、提供解决方案并执行、kpi再次监测、确认解决方案有效。

(如图1)2、kpi的具体分析2.1 kpi采集系统出现告警，通过监控网络选取关键性指标：（1）小区有效性；（2）rab指派成功率；（3）掉话率；（4）切换成功率；（5）rrc建立成功率；（6）话务量；（7）小区的载频接收功率；（8）小区的载频发射功率。

WCDMA基站各业务承载用户分析当前WCDMA主要有3种业务，本文从3种业务展开分析：R99: 受限于上下行CE，CE受限于软件license数目和BBU上的基带板类型HSUPA: 受限于上行CE数，CE受限于软件license数目和BBU上的基带板类型HSDPA: 受限于HSDPA码字license。

CE、HSDPA、HSUPA释义CE 基带处理能力的单位（Channel Element）CE是1个12.2k的AMR语音业务所占用的NodeB基带处理资源，每种业务等效CE都不同。

HSUPA 高速下行分组接入（High Speed Uplink Packet Access）上行业务，分两种Phase1 (1.92M per user)和Phase2（5.76M per user）。

HSDPA 高速上行分组接入（High Speed Downlink Packet Access）目前室外每载扇10个，室内每载扇15个，HSDPA码字可以在小区间共享。

WBBP 基带处理单板（WCDMA BaseBand Process Unit）各种业务CE消耗规则HSDPA CE消耗规则下行业务只消耗Code，不消耗CE，下行伴随信令，每用户消耗1CE；上行不消耗CE。

HSUPA业务CE消耗规则CECE计算规则基站全业务：上行CE=max(R99业务消耗上行CE+HSDPA业务消耗上行CE+HSUPA消耗上行CE(平均吞吐量),HSUPA消耗上行CE(峰值吞吐量))下行CE=R99业务消耗下行CE+HSDPA业务消耗下行CE+HSUPA业务消耗下行CE注：HSUPA业务达到峰值吞吐量时，受限于空口环境，除单用户的HSUPA业务外，其他业务无法再接入。

R99业务：上行CE=语音用户数*单语音用户消耗上行CE数+VT用户数*单个VT用户消耗上行CE数+PS64用户数*单PS64k消耗上行CE数下行CE=语音用户数*单语音用户消耗下行CE数+VT用户数*VT用户消耗的下行CE数+PS128用户数*单PS128k消耗下行CE数HSDPA业务：上行不消耗，CE=0 ；下行CE=HSDPA用户数*每用户伴随信令消耗的1个CEHSUPA业务：上行CE(平均吞吐量)=每用户平均吞吐量消耗的CE*HSUPA用户数+每用户伴随信令消耗的1个CE*HSUPA用户数上行CE(峰值吞吐量)=单用户峰值吞吐量消耗的CE*1+每用户伴随信令消耗的CE*1下行不消耗CE ，CE=0CE计算举例上行CE =max( 24*1+ 2*2.5+ 4*2.5+ 4*6+4，24+1)= 67/每载扇下行CE = 24*1+ 2*1+ 4*2+ 4 = 38/每载扇考虑HSDPA每扇载同时可调度32个用户，HSUPA每扇载同时可调度32个用户。

码资源先来看一下WCDMA的通信模型：通常我们网络所分析的码资源为扩频码，也叫OVSF码，所以CH无论在上行还是下行链路上，它最基本的作用就是直接扩频（Spreading），经过扩频后的速率都是3.84Mchip/s；在上行使用该码区分信道，下行用该码区分用户。

每一个载频板的每一个频点均有一颗码树，码树大致如下：WCDMA下行方向共有8192个扰码，分成512组，每组包含1个主扰码和15个辅扰码，每个小区分配1个唯一的主扰码和对应的辅扰码组。

下行公共信道用主扰码加扰，以识别不同的小区。

WCDMA下行方向用正交可变扩频因子(OVSF)的信道化码对信道进行扩频，并利用不同信道化码的正交性来分离不同的下行信道。

OVSF码可以用码树来表示，码树上的码可以表示为Cch,SF,k，其中SF为扩频因子(Spreading Factor)，k为码号，0 k SF-1。

由于下行信道要求相互正交，因此，当一个码被分配以后，其所在码树上的下层低速的码节点和上层高速的码节点将不能再被分配，即被阻塞。

由于下行信道化码是一种受限的资源，如果分配不合理，将会降低系统容量，因此下行信道化码的分配和管理是WCDMA系统中码资源管理的核心内容。

WCDMA在上行方向一共有224个长扰码和224个短扰码可用，上行扰码资源很丰富，在分配时只要保证每个UE分配的扰码不同就行了。

而扩频码在上行不相关，故不存在受限一说法。

下行方向各业务的SF（Spreading Factor）规定如下：那么每个小区可以接入的业务（用户）数即为业务SF可用结点的个数，当一个码被分配以后，其所在码树上的下层低速的码节点和上层高速的码节点将不能再被分配。

关于码资源拥塞相关的后台指标如下：针对码资源拥塞也可以通过修改部分参数进行调整：1，码资源问题：AMR业务的扩频因子SF = 128。

PS384业务的扩频因子SF = 8，相当于16个AMR专用物理信道。

CS64业务的扩频因子SF = 32，相当于4个AMR专用物理信道。