張慧娟

【摘 要】為研究TD網(wǎng)絡(luò)高負(fù)荷場(chǎng)景下對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的影響，對(duì)比分析了在整體網(wǎng)絡(luò)高負(fù)荷持續(xù)升高的場(chǎng)景下，對(duì)CS業(yè)務(wù)、普通PS業(yè)務(wù)、HSDPA業(yè)務(wù)和并發(fā)業(yè)務(wù)指標(biāo)的影響，結(jié)果表明網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷大于60%以后，由于上行碼資源受限，網(wǎng)絡(luò)整體性能指標(biāo)開(kāi)始惡化，用戶感知變差。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)高負(fù)荷問(wèn)題主要通過(guò)擁塞控制解決，并提出了合理的優(yōu)化措施，為降低網(wǎng)絡(luò)高負(fù)荷提供了理論依據(jù)和指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】高負(fù)荷 用戶感知 擁塞控制

1 引言

隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大以及用戶數(shù)的增多，TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷將進(jìn)一步加大。如何在高負(fù)荷的情況下為用戶提供高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)是擺在運(yùn)營(yíng)商面前的一個(gè)難題，因此有必要對(duì)高負(fù)荷場(chǎng)景的特性進(jìn)行研究。

2 TDS的時(shí)隙結(jié)構(gòu)研究

2.1 R4載波的時(shí)隙分析

現(xiàn)網(wǎng)R4載波上下行配置為2：4，即上行2個(gè)時(shí)隙，下行4個(gè)時(shí)隙，從理論上計(jì)算，上下行資源比例為1：2，即上行碼資源利用率達(dá)到100%時(shí)，下行資源利用率僅有50%（R4業(yè)務(wù)上下行對(duì)稱，此時(shí)下行只有一半時(shí)隙即2個(gè)時(shí)隙被占滿），總體碼資源利用率僅有66%左右，此時(shí)上行受限，用戶接入失敗，感知較差。圖1為R4載波時(shí)隙占用場(chǎng)景，表示目前有9個(gè)語(yǔ)音用戶，上行資源使用要遠(yuǎn)低于下行資源，上下行資源使用不平衡。

2.2 HSDPA載波的時(shí)隙分析

以HSDPA（High Speed Downlink Packet Access，高速下行分組接入）載波上下行配置為2：4為例，對(duì)HSDPA載波的時(shí)隙進(jìn)行分析。

從時(shí)隙配比看：目前TD網(wǎng)絡(luò)定位為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，上下行業(yè)務(wù)需求差距較大，采用2：4時(shí)隙配比，在上行速率設(shè)置為64kbps的情況下，上行業(yè)務(wù)只能支持3個(gè)用戶，下行支持6個(gè)用戶，上行資源要遠(yuǎn)低于下行資源，上下行資源不平衡。

從編碼方式看：HSDPA業(yè)務(wù)下行采用高階解調(diào)方式（16QAM），可以承載更多的業(yè)務(wù)；而上行依舊使用8PSK進(jìn)行調(diào)制，拉大上下行的承載差距。由于下行編碼更加有效率，即下行可以提供一個(gè)時(shí)隙560kbps，而上行單時(shí)隙只可以提供128kbps，上行效率為下行的28%左右，上行一個(gè)碼道支持速率8kbps，下行支持速率35kbps。

從信道方式看：下行業(yè)務(wù)信道為共享調(diào)度方式，上行為專用方式。上行最小為16kbps（占用兩個(gè)碼道），隨著上行升速，用戶需要占用的上行碼道更多，容易加劇上行碼道的不足。

從用戶行為看：從目前的用戶行為，特別是高校區(qū)域用戶行為看，基本上為即時(shí)通訊類業(yè)務(wù)，如QQ、飛信、微信等，該業(yè)務(wù)無(wú)業(yè)務(wù)時(shí)占用伴隨信道，因此從現(xiàn)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)來(lái)看，當(dāng)上行利用率達(dá)到90%以上時(shí)，下行利用率只有40%左右。并且即時(shí)通訊類業(yè)務(wù)的上下行流量基本相當(dāng)，上下行信道方式和編碼效率的差異導(dǎo)致每次業(yè)務(wù)占用的資源上行碼道資源要遠(yuǎn)高于下行碼道資源。

目前現(xiàn)網(wǎng)配置上行初始接入速率均為16kbps，根據(jù)DCCC（Dynamic Channel Configuration Control，動(dòng)態(tài)信道配置控制）策略自行升速降速。圖2為H載波時(shí)隙占用場(chǎng)景，表示目前上行64kbps業(yè)務(wù)2個(gè)用戶，上行32kbps業(yè)務(wù)1個(gè)用戶，上行16kbps業(yè)務(wù)3個(gè)用戶?？梢钥闯?，上行TS2被2個(gè)64kbps用戶完全占用，上行資源使用要遠(yuǎn)低于下行資源，上下行資源使用不平衡。

3 基于現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)的高負(fù)荷場(chǎng)景分析

3.1 網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷與網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)分析

（1）網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷與網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)分析

網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷與網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)趨勢(shì)如圖3所示：

◆從網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷趨勢(shì)來(lái)看，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷大于60%時(shí)，網(wǎng)絡(luò)無(wú)線接入性能指標(biāo)率有不同程度的降低；

◆從網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷趨勢(shì)來(lái)看，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷大于60%時(shí)，PS域無(wú)線接通率降幅最大，約為4%，成為影響整體指標(biāo)的主要指標(biāo)因素。

（2）網(wǎng)絡(luò)整體上下行負(fù)荷與網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)分析

網(wǎng)絡(luò)整體上下行負(fù)荷與網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)趨勢(shì)如圖4所示：

◆從網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)和上下行負(fù)荷趨勢(shì)來(lái)看，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷大于60%時(shí)，網(wǎng)絡(luò)整體無(wú)線接入性能指標(biāo)下降的主要因素是上行網(wǎng)絡(luò)資源受限；

◆從網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)和上下行負(fù)荷趨勢(shì)來(lái)看，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷大于60%時(shí)，上行碼資源利用率已經(jīng)達(dá)到100%，從而影響整體網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，尤其是PS域無(wú)線接通率指標(biāo)急劇下降。

（3）網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷與不同網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)性能指標(biāo)分析

根據(jù)話務(wù)模型，分業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)性能和網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，如圖5所示：

◆從不同業(yè)務(wù)性能指標(biāo)與網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷趨勢(shì)來(lái)看，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷大于60%時(shí)，不同業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)有不同程度的降低；

◆從不同業(yè)務(wù)性能指標(biāo)與網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷趨勢(shì)來(lái)看，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷大于60%時(shí)，普通PS業(yè)務(wù)無(wú)線接通率降幅最大，約為30%，成為影響整體指標(biāo)的主要業(yè)務(wù)類型因素。

（4）網(wǎng)絡(luò)整體上下行負(fù)荷與不同網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)性能指標(biāo)分析

網(wǎng)絡(luò)整體上下行負(fù)荷與不同網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)性能指標(biāo)趨勢(shì)如圖6所示：

◆從不同業(yè)務(wù)性能指標(biāo)與網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷趨勢(shì)來(lái)看，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷大于60%時(shí)，不同網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)無(wú)線接入性能指標(biāo)下降的主要因素是上行網(wǎng)絡(luò)資源受限；

◆從不同業(yè)務(wù)性能指標(biāo)與網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷趨勢(shì)來(lái)看，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷大于60%時(shí)，CS業(yè)務(wù)無(wú)線接通率降幅較HSDPA業(yè)務(wù)增大；

◆從不同業(yè)務(wù)性能指標(biāo)與網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷趨勢(shì)來(lái)看，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷達(dá)到60%時(shí)，上行碼資源利用率已經(jīng)超過(guò)100%，從而影響不同業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，尤其是普通PS業(yè)務(wù)無(wú)線接通率指標(biāo)急劇下降。

（5）網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷不同階段話務(wù)模型

網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷不同階段話務(wù)模型如表1所示：

◆從不同負(fù)荷階段話務(wù)模型來(lái)看，HSDPA業(yè)務(wù)均為主要業(yè)務(wù)；

◆從不同負(fù)荷階段話務(wù)模型來(lái)看，隨著網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷的增長(zhǎng)，普通PS業(yè)務(wù)和HSDPA業(yè)務(wù)的請(qǐng)求次數(shù)增幅最大；

◆從不同負(fù)荷階段話務(wù)模型來(lái)看，結(jié)合終端能力分析結(jié)果，隨著整體負(fù)荷增長(zhǎng)，H載波資源受限后，將會(huì)導(dǎo)致PS業(yè)務(wù)接入R4載波的次數(shù)逐步增多，在話務(wù)模型上，普通PS業(yè)務(wù)的嘗試次數(shù)會(huì)大幅增加，占用R4資源。

3.2 小結(jié)

（1）網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷大于60%以后，網(wǎng)絡(luò)整體性能指標(biāo)開(kāi)始惡化，用戶感知變差，網(wǎng)絡(luò)整體指標(biāo)變差的根本原因是上行碼資源受限。

（2）網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷大于60%以后，上行碼資源受限，指標(biāo)跌幅最大的是普通PS業(yè)務(wù)。

（3）隨著網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的增加，結(jié)合話務(wù)模型，由于HSDPA業(yè)務(wù)是主要業(yè)務(wù)，使得R5載波上行碼資源首先受限。

（4）隨著R5載波資源受限，大量PS業(yè)務(wù)遷移至R4載波，普通PS業(yè)務(wù)的請(qǐng)求次數(shù)增加，R4載波資源利用率攀升，PS業(yè)務(wù)占用大量R4資源，影響CS業(yè)務(wù)相關(guān)指標(biāo)，用戶感知變差。結(jié)合用戶忙時(shí)分析，由于場(chǎng)景不同業(yè)務(wù)高峰期疊加，使得指標(biāo)和用戶感知更加惡化。

（5）上行碼資源受限網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)下降，整體碼資源利用率表現(xiàn)為60%左右，主要是由于TD自身的上下行時(shí)隙配置等因素造成的。以R4載波為例，上下行資源配比1：2，當(dāng)上行碼資源利用率達(dá)到100%時(shí)，下行資源利用率為50%，總體碼資源利用率為66%左右。

4 高負(fù)荷優(yōu)化策略

通過(guò)對(duì)現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)的高負(fù)荷場(chǎng)景分析，高負(fù)荷下網(wǎng)絡(luò)整體指標(biāo)惡化，影響用戶感知。針對(duì)高負(fù)荷問(wèn)題，主要通過(guò)擁塞控制解決。擁塞控制的關(guān)鍵點(diǎn)在于：負(fù)荷處于較低水平時(shí)的負(fù)荷分擔(dān)和控制、負(fù)荷逐步升高時(shí)的負(fù)荷壓縮、負(fù)荷過(guò)高時(shí)犧牲低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)保障高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)。貫穿整個(gè)擁塞控制都會(huì)按照業(yè)務(wù)QoS（Quality of Service，服務(wù)質(zhì)量）的不同，提供差異化的服務(wù)，擁塞控制策略中針對(duì)這種差異化服務(wù)定義了不同的優(yōu)先級(jí)，在高負(fù)荷場(chǎng)景下提供差異化的業(yè)務(wù)質(zhì)量保障策略，在不同的負(fù)荷狀態(tài)下采取有差別的擁塞處理策略。

4.1 負(fù)荷壓縮

負(fù)荷壓縮是在小區(qū)負(fù)荷達(dá)到一定水平后采取的策略，目的是為了壓縮部分業(yè)務(wù)的資源使用情況（根據(jù)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行差異化處理），從而在業(yè)務(wù)感知和盡可能多接入用戶之間達(dá)到平衡，提供資源的使用效率。

新用戶降速接入：當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷已經(jīng)比較高，業(yè)務(wù)按照初始接入速度要求申請(qǐng)無(wú)線資源失敗時(shí)，降低初始接入速率，首先保證用戶的接入，從而提升用戶感知。

PS降速（接入過(guò)程）：當(dāng)業(yè)務(wù)接入小區(qū)處于擁塞狀態(tài)時(shí)，業(yè)務(wù)處于搶占隊(duì)列中，可以降低優(yōu)先級(jí)較低的PS業(yè)務(wù)釋放出合適的資源給被接入業(yè)務(wù)使用，提高接入成功率，實(shí)現(xiàn)在資源擁塞狀態(tài)下差異化的服務(wù)。

PS降速（保持過(guò)程）：當(dāng)系統(tǒng)某種資源的負(fù)荷超過(guò)“資源預(yù)警門限”或“過(guò)載門限”時(shí)，在RNC（Radio Network Controller，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器）當(dāng)前小區(qū)中挑選出部分優(yōu)先級(jí)比較低的用戶，對(duì)其PS業(yè)務(wù)進(jìn)行降速處理，以降低系統(tǒng)負(fù)荷，保證高優(yōu)先級(jí)用戶的業(yè)務(wù)質(zhì)量。

DPCH幀分復(fù)用：目前DPCH資源的分配是以2碼道為最小單位，當(dāng)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)量較少（小于16kbps）時(shí)分配2個(gè)碼道會(huì)造成資源浪費(fèi)，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷較高時(shí)可以針對(duì)小速率的業(yè)務(wù)或HS業(yè)務(wù)的伴隨進(jìn)行DPCH復(fù)用，即在2個(gè)碼道上復(fù)用多個(gè)業(yè)務(wù)。該策略可以有效地增加接入的用戶數(shù)以及在業(yè)務(wù)感知沒(méi)有明顯變化的情況下提高資源的使用效率。

4.2 犧牲低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)

犧牲低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)策略對(duì)用戶感知有較大影響，是在系統(tǒng)負(fù)荷過(guò)高時(shí)采取的一種極端策略，目的是維護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定、保障高優(yōu)先級(jí)用戶/業(yè)務(wù)獲得基本服務(wù)，從而提升系統(tǒng)的效率。犧牲低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)包括兩個(gè)方面：一是接入時(shí)直接決絕接入；二是網(wǎng)絡(luò)主動(dòng)挑選部分保持中的業(yè)務(wù)強(qiáng)制釋放。

限制PS業(yè)務(wù)使用DPCH資源：由于DPCH資源能夠提供更好的業(yè)務(wù)質(zhì)量保障，當(dāng)DCH資源負(fù)荷較高時(shí)可以限制PS業(yè)務(wù)使用DPCH資源，以保障如語(yǔ)音業(yè)務(wù)能夠有足夠的資源接入DCH資源。在RRM算法中，通過(guò)設(shè)置“PS使用DPCH資源”門限達(dá)到次目的，當(dāng)小區(qū)內(nèi)承載在DPCH資源上的PS業(yè)務(wù)超過(guò)該門限，則靜止PS業(yè)務(wù)在DPCH上申請(qǐng)資源。

及時(shí)拆除不活動(dòng)連接：當(dāng)業(yè)務(wù)處于不活動(dòng)狀態(tài)中，需及時(shí)拆除不活動(dòng)業(yè)務(wù)的RAB連接，及時(shí)釋放資源，增加用戶接入。RNC的PS域用戶永久在線檢測(cè)定時(shí)器主要針對(duì)Background/Interactive業(yè)務(wù)。其中，用戶不活動(dòng)定時(shí)器T1是當(dāng)使用PS域業(yè)務(wù)的用戶在超過(guò)該定時(shí)器時(shí)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)無(wú)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，PDCP層會(huì)向RRC層發(fā)送釋放本次會(huì)話型業(yè)務(wù)的請(qǐng)求；用戶不活動(dòng)定時(shí)器T2是當(dāng)業(yè)務(wù)用戶不活動(dòng)定時(shí)器T1超時(shí)后，PDCP層會(huì)向RRC層請(qǐng)求釋放該業(yè)務(wù)，同時(shí)啟動(dòng)該T2定時(shí)器。如果T2超時(shí)后，當(dāng)前會(huì)話型業(yè)務(wù)仍然沒(méi)有釋放，則PDCP層會(huì)向RRC層重復(fù)發(fā)送釋放該業(yè)務(wù)的請(qǐng)求。

HSDPA判決門限：根據(jù)用戶請(qǐng)求的速率來(lái)決定占用H載波還是R4載波，對(duì)于低速率請(qǐng)求優(yōu)先占用R4載波。下行流業(yè)務(wù)HSDPA門限，該值定義PS域Streaming業(yè)務(wù)承載在HS-DSCH（High-Speed Downlink Shared Channel，高速下行鏈路共享信道）上的速率判決門限，PS域Streaming業(yè)務(wù)下行最大速率大于或等于該門限才可以用HS-DSCH承載，否則承載在DCH上。下行BE業(yè)務(wù)HSDPA門限，該值定義PS域Background/Interactive業(yè)務(wù)承載在HS-DSCH上的速率判決門限，PS域Background/Interactive業(yè)務(wù)下行最大速率大于或等于該門限才可以用HS-DSCH承載，否則承載在DCH上。提高下行流/BE業(yè)務(wù)HSDPA門限有利于分流部分低速率用戶，優(yōu)化載波資源，提升用戶感知。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，運(yùn)營(yíng)商為了占領(lǐng)網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)，會(huì)大規(guī)模投放3G終端，導(dǎo)致全網(wǎng)業(yè)務(wù)量增加，即將面臨高負(fù)荷網(wǎng)絡(luò)所帶來(lái)的一系列問(wèn)題。從網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷趨勢(shì)來(lái)看，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷過(guò)高時(shí)，網(wǎng)絡(luò)無(wú)線接入性能指標(biāo)率會(huì)有不同程度的降低。這就需要提前預(yù)警，采取應(yīng)對(duì)高負(fù)荷的措施來(lái)保障用戶感知，為運(yùn)營(yíng)商打造高品質(zhì)的TD-SCDMA商用網(wǎng)絡(luò)提供強(qiáng)有力的支持。

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◆從不同負(fù)荷階段話務(wù)模型來(lái)看，HSDPA業(yè)務(wù)均為主要業(yè)務(wù)；

◆從不同負(fù)荷階段話務(wù)模型來(lái)看，隨著網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷的增長(zhǎng)，普通PS業(yè)務(wù)和HSDPA業(yè)務(wù)的請(qǐng)求次數(shù)增幅最大；

◆從不同負(fù)荷階段話務(wù)模型來(lái)看，結(jié)合終端能力分析結(jié)果，隨著整體負(fù)荷增長(zhǎng)，H載波資源受限后，將會(huì)導(dǎo)致PS業(yè)務(wù)接入R4載波的次數(shù)逐步增多，在話務(wù)模型上，普通PS業(yè)務(wù)的嘗試次數(shù)會(huì)大幅增加，占用R4資源。

3.2 小結(jié)

（1）網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷大于60%以后，網(wǎng)絡(luò)整體性能指標(biāo)開(kāi)始惡化，用戶感知變差，網(wǎng)絡(luò)整體指標(biāo)變差的根本原因是上行碼資源受限。

（2）網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷大于60%以后，上行碼資源受限，指標(biāo)跌幅最大的是普通PS業(yè)務(wù)。

（3）隨著網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的增加，結(jié)合話務(wù)模型，由于HSDPA業(yè)務(wù)是主要業(yè)務(wù)，使得R5載波上行碼資源首先受限。

（4）隨著R5載波資源受限，大量PS業(yè)務(wù)遷移至R4載波，普通PS業(yè)務(wù)的請(qǐng)求次數(shù)增加，R4載波資源利用率攀升，PS業(yè)務(wù)占用大量R4資源，影響CS業(yè)務(wù)相關(guān)指標(biāo)，用戶感知變差。結(jié)合用戶忙時(shí)分析，由于場(chǎng)景不同業(yè)務(wù)高峰期疊加，使得指標(biāo)和用戶感知更加惡化。

（5）上行碼資源受限網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)下降，整體碼資源利用率表現(xiàn)為60%左右，主要是由于TD自身的上下行時(shí)隙配置等因素造成的。以R4載波為例，上下行資源配比1：2，當(dāng)上行碼資源利用率達(dá)到100%時(shí)，下行資源利用率為50%，總體碼資源利用率為66%左右。

4 高負(fù)荷優(yōu)化策略

通過(guò)對(duì)現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)的高負(fù)荷場(chǎng)景分析，高負(fù)荷下網(wǎng)絡(luò)整體指標(biāo)惡化，影響用戶感知。針對(duì)高負(fù)荷問(wèn)題，主要通過(guò)擁塞控制解決。擁塞控制的關(guān)鍵點(diǎn)在于：負(fù)荷處于較低水平時(shí)的負(fù)荷分擔(dān)和控制、負(fù)荷逐步升高時(shí)的負(fù)荷壓縮、負(fù)荷過(guò)高時(shí)犧牲低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)保障高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)。貫穿整個(gè)擁塞控制都會(huì)按照業(yè)務(wù)QoS（Quality of Service，服務(wù)質(zhì)量）的不同，提供差異化的服務(wù)，擁塞控制策略中針對(duì)這種差異化服務(wù)定義了不同的優(yōu)先級(jí)，在高負(fù)荷場(chǎng)景下提供差異化的業(yè)務(wù)質(zhì)量保障策略，在不同的負(fù)荷狀態(tài)下采取有差別的擁塞處理策略。

4.1 負(fù)荷壓縮

負(fù)荷壓縮是在小區(qū)負(fù)荷達(dá)到一定水平后采取的策略，目的是為了壓縮部分業(yè)務(wù)的資源使用情況（根據(jù)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行差異化處理），從而在業(yè)務(wù)感知和盡可能多接入用戶之間達(dá)到平衡，提供資源的使用效率。

新用戶降速接入：當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷已經(jīng)比較高，業(yè)務(wù)按照初始接入速度要求申請(qǐng)無(wú)線資源失敗時(shí)，降低初始接入速率，首先保證用戶的接入，從而提升用戶感知。

PS降速（接入過(guò)程）：當(dāng)業(yè)務(wù)接入小區(qū)處于擁塞狀態(tài)時(shí)，業(yè)務(wù)處于搶占隊(duì)列中，可以降低優(yōu)先級(jí)較低的PS業(yè)務(wù)釋放出合適的資源給被接入業(yè)務(wù)使用，提高接入成功率，實(shí)現(xiàn)在資源擁塞狀態(tài)下差異化的服務(wù)。

PS降速（保持過(guò)程）：當(dāng)系統(tǒng)某種資源的負(fù)荷超過(guò)“資源預(yù)警門限”或“過(guò)載門限”時(shí)，在RNC（Radio Network Controller，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器）當(dāng)前小區(qū)中挑選出部分優(yōu)先級(jí)比較低的用戶，對(duì)其PS業(yè)務(wù)進(jìn)行降速處理，以降低系統(tǒng)負(fù)荷，保證高優(yōu)先級(jí)用戶的業(yè)務(wù)質(zhì)量。

DPCH幀分復(fù)用：目前DPCH資源的分配是以2碼道為最小單位，當(dāng)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)量較少（小于16kbps）時(shí)分配2個(gè)碼道會(huì)造成資源浪費(fèi)，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷較高時(shí)可以針對(duì)小速率的業(yè)務(wù)或HS業(yè)務(wù)的伴隨進(jìn)行DPCH復(fù)用，即在2個(gè)碼道上復(fù)用多個(gè)業(yè)務(wù)。該策略可以有效地增加接入的用戶數(shù)以及在業(yè)務(wù)感知沒(méi)有明顯變化的情況下提高資源的使用效率。

4.2 犧牲低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)

犧牲低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)策略對(duì)用戶感知有較大影響，是在系統(tǒng)負(fù)荷過(guò)高時(shí)采取的一種極端策略，目的是維護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定、保障高優(yōu)先級(jí)用戶/業(yè)務(wù)獲得基本服務(wù)，從而提升系統(tǒng)的效率。犧牲低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)包括兩個(gè)方面：一是接入時(shí)直接決絕接入；二是網(wǎng)絡(luò)主動(dòng)挑選部分保持中的業(yè)務(wù)強(qiáng)制釋放。

限制PS業(yè)務(wù)使用DPCH資源：由于DPCH資源能夠提供更好的業(yè)務(wù)質(zhì)量保障，當(dāng)DCH資源負(fù)荷較高時(shí)可以限制PS業(yè)務(wù)使用DPCH資源，以保障如語(yǔ)音業(yè)務(wù)能夠有足夠的資源接入DCH資源。在RRM算法中，通過(guò)設(shè)置“PS使用DPCH資源”門限達(dá)到次目的，當(dāng)小區(qū)內(nèi)承載在DPCH資源上的PS業(yè)務(wù)超過(guò)該門限，則靜止PS業(yè)務(wù)在DPCH上申請(qǐng)資源。

及時(shí)拆除不活動(dòng)連接：當(dāng)業(yè)務(wù)處于不活動(dòng)狀態(tài)中，需及時(shí)拆除不活動(dòng)業(yè)務(wù)的RAB連接，及時(shí)釋放資源，增加用戶接入。RNC的PS域用戶永久在線檢測(cè)定時(shí)器主要針對(duì)Background/Interactive業(yè)務(wù)。其中，用戶不活動(dòng)定時(shí)器T1是當(dāng)使用PS域業(yè)務(wù)的用戶在超過(guò)該定時(shí)器時(shí)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)無(wú)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，PDCP層會(huì)向RRC層發(fā)送釋放本次會(huì)話型業(yè)務(wù)的請(qǐng)求；用戶不活動(dòng)定時(shí)器T2是當(dāng)業(yè)務(wù)用戶不活動(dòng)定時(shí)器T1超時(shí)后，PDCP層會(huì)向RRC層請(qǐng)求釋放該業(yè)務(wù)，同時(shí)啟動(dòng)該T2定時(shí)器。如果T2超時(shí)后，當(dāng)前會(huì)話型業(yè)務(wù)仍然沒(méi)有釋放，則PDCP層會(huì)向RRC層重復(fù)發(fā)送釋放該業(yè)務(wù)的請(qǐng)求。

HSDPA判決門限：根據(jù)用戶請(qǐng)求的速率來(lái)決定占用H載波還是R4載波，對(duì)于低速率請(qǐng)求優(yōu)先占用R4載波。下行流業(yè)務(wù)HSDPA門限，該值定義PS域Streaming業(yè)務(wù)承載在HS-DSCH（High-Speed Downlink Shared Channel，高速下行鏈路共享信道）上的速率判決門限，PS域Streaming業(yè)務(wù)下行最大速率大于或等于該門限才可以用HS-DSCH承載，否則承載在DCH上。下行BE業(yè)務(wù)HSDPA門限，該值定義PS域Background/Interactive業(yè)務(wù)承載在HS-DSCH上的速率判決門限，PS域Background/Interactive業(yè)務(wù)下行最大速率大于或等于該門限才可以用HS-DSCH承載，否則承載在DCH上。提高下行流/BE業(yè)務(wù)HSDPA門限有利于分流部分低速率用戶，優(yōu)化載波資源，提升用戶感知。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，運(yùn)營(yíng)商為了占領(lǐng)網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)，會(huì)大規(guī)模投放3G終端，導(dǎo)致全網(wǎng)業(yè)務(wù)量增加，即將面臨高負(fù)荷網(wǎng)絡(luò)所帶來(lái)的一系列問(wèn)題。從網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷趨勢(shì)來(lái)看，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷過(guò)高時(shí)，網(wǎng)絡(luò)無(wú)線接入性能指標(biāo)率會(huì)有不同程度的降低。這就需要提前預(yù)警，采取應(yīng)對(duì)高負(fù)荷的措施來(lái)保障用戶感知，為運(yùn)營(yíng)商打造高品質(zhì)的TD-SCDMA商用網(wǎng)絡(luò)提供強(qiáng)有力的支持。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中興通訊股份有限公司. TD-SCDMA無(wú)線系統(tǒng)原理與實(shí)現(xiàn)[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2012.

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[9] 趙紹剛. TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)部署、運(yùn)營(yíng)與優(yōu)化實(shí)踐[M]. 北京： 電子工業(yè)出版社， 2010.

[10] 李軍. TD-SCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新技術(shù)與應(yīng)用[M]. 北京： 電子工業(yè)出版社， 2013.★

◆從不同負(fù)荷階段話務(wù)模型來(lái)看，HSDPA業(yè)務(wù)均為主要業(yè)務(wù)；

◆從不同負(fù)荷階段話務(wù)模型來(lái)看，隨著網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷的增長(zhǎng)，普通PS業(yè)務(wù)和HSDPA業(yè)務(wù)的請(qǐng)求次數(shù)增幅最大；

◆從不同負(fù)荷階段話務(wù)模型來(lái)看，結(jié)合終端能力分析結(jié)果，隨著整體負(fù)荷增長(zhǎng)，H載波資源受限后，將會(huì)導(dǎo)致PS業(yè)務(wù)接入R4載波的次數(shù)逐步增多，在話務(wù)模型上，普通PS業(yè)務(wù)的嘗試次數(shù)會(huì)大幅增加，占用R4資源。

3.2 小結(jié)

（1）網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷大于60%以后，網(wǎng)絡(luò)整體性能指標(biāo)開(kāi)始惡化，用戶感知變差，網(wǎng)絡(luò)整體指標(biāo)變差的根本原因是上行碼資源受限。

（2）網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷大于60%以后，上行碼資源受限，指標(biāo)跌幅最大的是普通PS業(yè)務(wù)。

（3）隨著網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的增加，結(jié)合話務(wù)模型，由于HSDPA業(yè)務(wù)是主要業(yè)務(wù)，使得R5載波上行碼資源首先受限。

（4）隨著R5載波資源受限，大量PS業(yè)務(wù)遷移至R4載波，普通PS業(yè)務(wù)的請(qǐng)求次數(shù)增加，R4載波資源利用率攀升，PS業(yè)務(wù)占用大量R4資源，影響CS業(yè)務(wù)相關(guān)指標(biāo)，用戶感知變差。結(jié)合用戶忙時(shí)分析，由于場(chǎng)景不同業(yè)務(wù)高峰期疊加，使得指標(biāo)和用戶感知更加惡化。

（5）上行碼資源受限網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)下降，整體碼資源利用率表現(xiàn)為60%左右，主要是由于TD自身的上下行時(shí)隙配置等因素造成的。以R4載波為例，上下行資源配比1：2，當(dāng)上行碼資源利用率達(dá)到100%時(shí)，下行資源利用率為50%，總體碼資源利用率為66%左右。

4 高負(fù)荷優(yōu)化策略

通過(guò)對(duì)現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)的高負(fù)荷場(chǎng)景分析，高負(fù)荷下網(wǎng)絡(luò)整體指標(biāo)惡化，影響用戶感知。針對(duì)高負(fù)荷問(wèn)題，主要通過(guò)擁塞控制解決。擁塞控制的關(guān)鍵點(diǎn)在于：負(fù)荷處于較低水平時(shí)的負(fù)荷分擔(dān)和控制、負(fù)荷逐步升高時(shí)的負(fù)荷壓縮、負(fù)荷過(guò)高時(shí)犧牲低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)保障高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)。貫穿整個(gè)擁塞控制都會(huì)按照業(yè)務(wù)QoS（Quality of Service，服務(wù)質(zhì)量）的不同，提供差異化的服務(wù)，擁塞控制策略中針對(duì)這種差異化服務(wù)定義了不同的優(yōu)先級(jí)，在高負(fù)荷場(chǎng)景下提供差異化的業(yè)務(wù)質(zhì)量保障策略，在不同的負(fù)荷狀態(tài)下采取有差別的擁塞處理策略。

4.1 負(fù)荷壓縮

負(fù)荷壓縮是在小區(qū)負(fù)荷達(dá)到一定水平后采取的策略，目的是為了壓縮部分業(yè)務(wù)的資源使用情況（根據(jù)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行差異化處理），從而在業(yè)務(wù)感知和盡可能多接入用戶之間達(dá)到平衡，提供資源的使用效率。

新用戶降速接入：當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷已經(jīng)比較高，業(yè)務(wù)按照初始接入速度要求申請(qǐng)無(wú)線資源失敗時(shí)，降低初始接入速率，首先保證用戶的接入，從而提升用戶感知。

PS降速（接入過(guò)程）：當(dāng)業(yè)務(wù)接入小區(qū)處于擁塞狀態(tài)時(shí)，業(yè)務(wù)處于搶占隊(duì)列中，可以降低優(yōu)先級(jí)較低的PS業(yè)務(wù)釋放出合適的資源給被接入業(yè)務(wù)使用，提高接入成功率，實(shí)現(xiàn)在資源擁塞狀態(tài)下差異化的服務(wù)。

PS降速（保持過(guò)程）：當(dāng)系統(tǒng)某種資源的負(fù)荷超過(guò)“資源預(yù)警門限”或“過(guò)載門限”時(shí)，在RNC（Radio Network Controller，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器）當(dāng)前小區(qū)中挑選出部分優(yōu)先級(jí)比較低的用戶，對(duì)其PS業(yè)務(wù)進(jìn)行降速處理，以降低系統(tǒng)負(fù)荷，保證高優(yōu)先級(jí)用戶的業(yè)務(wù)質(zhì)量。

DPCH幀分復(fù)用：目前DPCH資源的分配是以2碼道為最小單位，當(dāng)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)量較少（小于16kbps）時(shí)分配2個(gè)碼道會(huì)造成資源浪費(fèi)，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷較高時(shí)可以針對(duì)小速率的業(yè)務(wù)或HS業(yè)務(wù)的伴隨進(jìn)行DPCH復(fù)用，即在2個(gè)碼道上復(fù)用多個(gè)業(yè)務(wù)。該策略可以有效地增加接入的用戶數(shù)以及在業(yè)務(wù)感知沒(méi)有明顯變化的情況下提高資源的使用效率。

4.2 犧牲低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)

犧牲低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)策略對(duì)用戶感知有較大影響，是在系統(tǒng)負(fù)荷過(guò)高時(shí)采取的一種極端策略，目的是維護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定、保障高優(yōu)先級(jí)用戶/業(yè)務(wù)獲得基本服務(wù)，從而提升系統(tǒng)的效率。犧牲低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)包括兩個(gè)方面：一是接入時(shí)直接決絕接入；二是網(wǎng)絡(luò)主動(dòng)挑選部分保持中的業(yè)務(wù)強(qiáng)制釋放。

限制PS業(yè)務(wù)使用DPCH資源：由于DPCH資源能夠提供更好的業(yè)務(wù)質(zhì)量保障，當(dāng)DCH資源負(fù)荷較高時(shí)可以限制PS業(yè)務(wù)使用DPCH資源，以保障如語(yǔ)音業(yè)務(wù)能夠有足夠的資源接入DCH資源。在RRM算法中，通過(guò)設(shè)置“PS使用DPCH資源”門限達(dá)到次目的，當(dāng)小區(qū)內(nèi)承載在DPCH資源上的PS業(yè)務(wù)超過(guò)該門限，則靜止PS業(yè)務(wù)在DPCH上申請(qǐng)資源。

及時(shí)拆除不活動(dòng)連接：當(dāng)業(yè)務(wù)處于不活動(dòng)狀態(tài)中，需及時(shí)拆除不活動(dòng)業(yè)務(wù)的RAB連接，及時(shí)釋放資源，增加用戶接入。RNC的PS域用戶永久在線檢測(cè)定時(shí)器主要針對(duì)Background/Interactive業(yè)務(wù)。其中，用戶不活動(dòng)定時(shí)器T1是當(dāng)使用PS域業(yè)務(wù)的用戶在超過(guò)該定時(shí)器時(shí)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)無(wú)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，PDCP層會(huì)向RRC層發(fā)送釋放本次會(huì)話型業(yè)務(wù)的請(qǐng)求；用戶不活動(dòng)定時(shí)器T2是當(dāng)業(yè)務(wù)用戶不活動(dòng)定時(shí)器T1超時(shí)后，PDCP層會(huì)向RRC層請(qǐng)求釋放該業(yè)務(wù)，同時(shí)啟動(dòng)該T2定時(shí)器。如果T2超時(shí)后，當(dāng)前會(huì)話型業(yè)務(wù)仍然沒(méi)有釋放，則PDCP層會(huì)向RRC層重復(fù)發(fā)送釋放該業(yè)務(wù)的請(qǐng)求。

HSDPA判決門限：根據(jù)用戶請(qǐng)求的速率來(lái)決定占用H載波還是R4載波，對(duì)于低速率請(qǐng)求優(yōu)先占用R4載波。下行流業(yè)務(wù)HSDPA門限，該值定義PS域Streaming業(yè)務(wù)承載在HS-DSCH（High-Speed Downlink Shared Channel，高速下行鏈路共享信道）上的速率判決門限，PS域Streaming業(yè)務(wù)下行最大速率大于或等于該門限才可以用HS-DSCH承載，否則承載在DCH上。下行BE業(yè)務(wù)HSDPA門限，該值定義PS域Background/Interactive業(yè)務(wù)承載在HS-DSCH上的速率判決門限，PS域Background/Interactive業(yè)務(wù)下行最大速率大于或等于該門限才可以用HS-DSCH承載，否則承載在DCH上。提高下行流/BE業(yè)務(wù)HSDPA門限有利于分流部分低速率用戶，優(yōu)化載波資源，提升用戶感知。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，運(yùn)營(yíng)商為了占領(lǐng)網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)，會(huì)大規(guī)模投放3G終端，導(dǎo)致全網(wǎng)業(yè)務(wù)量增加，即將面臨高負(fù)荷網(wǎng)絡(luò)所帶來(lái)的一系列問(wèn)題。從網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷趨勢(shì)來(lái)看，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)整體負(fù)荷過(guò)高時(shí)，網(wǎng)絡(luò)無(wú)線接入性能指標(biāo)率會(huì)有不同程度的降低。這就需要提前預(yù)警，采取應(yīng)對(duì)高負(fù)荷的措施來(lái)保障用戶感知，為運(yùn)營(yíng)商打造高品質(zhì)的TD-SCDMA商用網(wǎng)絡(luò)提供強(qiáng)有力的支持。

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