無線設備維護-CDMA網絡擁塞分析和處理指導書

PAGEPAGE17PAGE1CDMA網絡擁塞分析和處理指導書中國電信集團公司2009年1月編寫說明：為夯實CDMA網絡基礎、應對用戶大規(guī)模發(fā)展和新業(yè)務開展的需要，改善網絡質量及提高用戶感知，根據集團公司整體工作安排，無線網絡優(yōu)化中心組織對CDMA網絡擁塞、邊界覆蓋、高層導頻污染、設備顯性/隱性故障、網絡結構和系統(tǒng)缺陷等問題進行專項分析和優(yōu)化。本冊為《CDMA網絡擁塞分析和處理指導書》，對網絡擁塞的主要原因進行分析，針對不同的場景，給出了對應的解決方法，供各省在預防及處理網絡擁塞問題時參考。各設備廠家對應的指標提取及參數調整的操作指南，將作為本指導書的附件一并提供。在本指導書的編寫過程中，江蘇省分公司提供了很多支持和幫助，在此謹代表編寫組表示衷心的感謝！本管理辦法主要編制人員：于媛中國電信集團公司無線網絡優(yōu)化中心劉亞中國電信集團公司無線網絡優(yōu)化中心陳德金中國電信江蘇省公司陸強中國電信江蘇省公司羅寧中國電信四川省公司邢博中國電信廣東省公司陳烜中國電信福建省公司黃毅華 中國電信廣州研究院鄧博存 中國電信廣州研究院毛聰杰中國電信北京研究院目錄一、 概述 4二、 網絡產生擁塞的原因 42.1BTS側 42.1.1物理信道資源不足 52.1.2邏輯業(yè)務信道資源不足 52.1.3基站前向功率不足 52.1.4尋呼信道資源不足 62.1.5接入信道資源不足 62.2傳輸側 72.3BSC側 7三、 擁塞的發(fā)現(xiàn)及預測 73.1日常監(jiān)控 73.2階段性系統(tǒng)負荷分析 83.2.1現(xiàn)網負荷分析 93.2.2用戶發(fā)展引起的負荷增長及擁塞預測 9四、 擁塞解決方案 94.1Walsh碼資源不足 94.2CE資源不足 104.3前向功率不足 114.4尋呼信道資源不足 114.5接入信道資源不足 124.6傳輸鏈路資源不足 134.7BSC各板件資源不足 13五、 突發(fā)高話務擁塞預測及解決方案 135.1大型集會及活動突發(fā)高話務 135.2節(jié)假日期間短信突發(fā)高話務 14CDMA網絡擁塞問題分析和解決方案指導書PAGE概述擁塞是所有具備承載業(yè)務功能的無線網絡系統(tǒng)中常見的問題，是引起網絡質量和用戶感知下降的重要原因之一。擁塞對用戶感知的影響，主要體現(xiàn)在：呼入呼出困難、多次撥打才可接通、有信號但是無法起呼、容易掉話、通話質量較差等方面。當前正處在用戶快速增長的時期，網絡負荷不斷增加，如果不注意進行網絡的負荷及擁塞分析，容易發(fā)生大面積的擁塞事故。因此，必須采取措施進行擁塞的預防與控制。本指導書通過分析網絡產生擁塞的原因，給出了進行擁塞分析的常用方法，并針對各種擁塞場景給出了解決思路。各省可參照進行相關的分析及處理，預防及解決網絡的擁塞問題，改善網絡質量，提升用戶感知。網絡產生擁塞的原因CDMA用戶的一次呼叫，需要涉及BTS的Walsh碼、CE、前向功率、公共信道開銷等資源；需要涉及傳輸鏈路資源；需要涉及BSC中信令處理板、聲碼器等資源。擁塞產生的主要原因是上述資源不足，以下分別闡述。2.1BTS側BTS側擁塞的原因主要包括：物理信道資源不足、邏輯業(yè)務信道資源不足、基站前向功率不足、尋呼信道資源不足、接入信道資源不足等。2.1.1物理信道資源不足物理信道資源主要取決于CE的數量。CE即ChannelElement，用于CDMA系統(tǒng)的信道調制解調。CE的數量決定基站支持的并發(fā)用戶數（含軟切換）。CE在基站內的小區(qū)及載頻間共享。當配置的CE不足時會引起擁塞。2.1.2邏輯業(yè)務信道資源不足邏輯業(yè)務信道數主要由Walsh碼資源決定。Walsh碼資源和CE資源存在區(qū)別，CE資源是整個基站共用，Walsh碼資源每載扇只有64個（RC3），當可用Walsh碼數量不足時會引起擁塞。2.1.3基站前向功率不足基站前向功率是有限的，前向功率的消耗主要由固定的公共信道消耗和基于用戶數及無線環(huán)境的業(yè)務信道消耗組成。用戶數增加以及用戶漸遠等因素對基站前向功率的需求增加，但是基站功率是一定的，這就會出現(xiàn)通常所說的功率不夠用的情況，擁塞也就在所難免。前向準入門限設置不合理等因素也會引起基站前向功率不足的擁塞。2.1.4尋呼信道資源不足尋呼信道用于用戶尋呼、公共消息廣播等。當尋呼信道負荷過高時，會引起尋呼信道的擁塞。一般認為當尋呼信道負荷超過70%時，會引起尋呼信道擁塞。在MSC側可以設置短信使用業(yè)務信道傳輸的觸發(fā)門限，字節(jié)數小于該門限的短信會在尋呼信道下發(fā)，當該類短信較多的時候，會引起尋呼信道的擁塞；LAC規(guī)劃不合理，如LAC規(guī)劃過大，導致尋呼量較大；或LAC區(qū)邊界位于高話務區(qū)域或人流量較大的交通要道，LAC區(qū)嵌套等，導致位置更新頻繁，同樣也會引起尋呼信道的擁塞；尋呼機制配置不合理，也會引起尋呼信道的擁塞。2.1.5接入信道資源不足接入信道用于用戶接入或登記時的信令交互，過多用戶同時接入或登記，會引起接入信道的擁塞。一般認為當接入信道負荷超過60%時，會引起接入信道擁塞。接入參數設置不合理，會引起接入信道的擁塞。REG_ZONE邊界位于高話務區(qū)域或人流量較大的交通要道，導致位置更新頻繁，會引起接入信道的擁塞。用戶登記機制設置不合理，同樣會引起接入信道的擁塞。如TOTALZONE設置過小，當用戶處于多個位置區(qū)的邊界時，會頻繁登記，導致接入信道擁塞。2.2傳輸側傳輸鏈路包括BTS與BSC之間的Abis鏈路、BSC與MSC之間的A2鏈路及BSC之間的A3鏈路。傳輸鏈路帶寬不足，而吞吐量過大時，會引起傳輸擁塞。2.3BSC側BSC的各處理板CPU負荷過高、聲碼器及PCF配置不足、信令接口配置不足等，會引起B(yǎng)SC的擁塞。擁塞的發(fā)現(xiàn)及預測3.1日常監(jiān)控日常應建立有效的擁塞監(jiān)控機制，通過網管指標分析、監(jiān)察設備告警及日志等手段，及時發(fā)現(xiàn)及預防擁塞。主要有：通過業(yè)務信道擁塞率、Walsh碼話務量，Walsh碼擁塞次數等統(tǒng)計指標來分析是否出現(xiàn)Walsh碼擁塞；通過業(yè)務信道擁塞率、CE話務量，CE擁塞次數等統(tǒng)計指標來分析是否出現(xiàn)CE擁塞；通過業(yè)務信道擁塞率、前向發(fā)射功率峰值負荷、前向發(fā)射功率忙時平均負荷等統(tǒng)計指標以及功放過激告警等，分析是否出現(xiàn)前向功率擁塞；通過尋呼信道負荷分析是否出現(xiàn)尋呼信道擁塞；通過接入信道負荷分析是否出現(xiàn)接入信道擁塞。由Walsh碼、CE及前向功率不足引起的業(yè)務信道擁塞是相互關聯(lián)的，一般來說，分析步驟如下：3.2階段性系統(tǒng)負荷分析應建立有效的系統(tǒng)負荷定期分析制度，周期性地對空口資源、設備負荷、傳輸鏈路負荷等進行分析，并結合用戶發(fā)展規(guī)模預期，評估現(xiàn)網容量，提前做好網絡擴容準備工作?？湛谫Y源的相關分析與3.1節(jié)基本類似，其他如下：3.2.1現(xiàn)網負荷分析可以通過傳輸吞吐量峰值負荷及平均值負荷分析是否出現(xiàn)傳輸鏈路資源不足；另外，通過CPU負荷、BSC級別各板件利用率來分析是否出現(xiàn)BSC資源不足。3.2.2用戶發(fā)展引起的負荷增長及擁塞預測 根據近期VLR用戶數增長趨勢、市場部門放號計劃及促銷活動、增長用戶的地理分布，結合現(xiàn)網的配置容量，來預測網絡負荷增長及擁塞情況，提前做好網絡擴容準備工作。擁塞解決方案4.1Walsh碼資源不足在網絡相對穩(wěn)定時，Walsh碼資源不足不會出現(xiàn)在成片區(qū)域，一般出現(xiàn)在部分小區(qū)。Walsh碼資源不足需要結合Walsh碼話務量、CE負荷、軟切換比例及前向功率負荷等進行分析，避免解決該類資源不足時引入其他資源擁塞。不同場景處理方法不一樣，此處列出常見場景的處理方法。場景1：基站各載頻及鄰近區(qū)域基站Walsh碼負荷均很高解決方案1：增加載頻或者新站點，同時可以根據實際情況，采用小區(qū)分裂方式。對于基站密度較高的區(qū)域，可以通過新建獨立信源加室內分布系統(tǒng)的方式吸收話務，解決網絡擁塞問題。解決方案2：如果小區(qū)的軟切換及更軟切換區(qū)域位于話務密集區(qū)，會因軟切換及更軟切換占用大量資源，此時應根據實際情況調整小區(qū)邊界，解決擁塞。解決方案3：分析小區(qū)的軟切換比例，如軟切換比例過高，可以調整本小區(qū)及相鄰各小區(qū)的切換參數或使用動態(tài)軟切換算法，降低軟切換比例，解決擁塞；但降低軟切換比例通常會減弱小區(qū)的邊界覆蓋，須謹慎使用。場景2：基站各載頻Walsh碼負荷差異較大解決方案：通過基于載頻負荷均衡的算法進行載頻間負荷動態(tài)均衡，解決網絡擁塞。如MOTO通過修改CARRLOADMGT參數進行載頻間負荷動態(tài)均衡。場景3：基站各載頻Walsh碼負荷差異不大，鄰近基站Walsh碼負荷不高解決方案1：可以通過調整天線的高度、下傾角、發(fā)射功率等方式，收縮擁塞小區(qū)的覆蓋范圍，并根據實際情況擴大相鄰空閑小區(qū)的覆蓋范圍，減少擁塞小區(qū)話務負荷，解決擁塞。解決方案2：如果小區(qū)的軟切換及更軟切換區(qū)域位于話務密集區(qū)，會因軟切換及更軟切換占用大量資源，此時應根據實際情況調整小區(qū)邊界，解決擁塞。解決方案3：分析小區(qū)的軟切換比例，如軟切換比例過高，可以調整本小區(qū)及相鄰各小區(qū)的切換參數或使用動態(tài)軟切換算法，降低軟切換比例，解決擁塞；但降低軟切換比例通常會減弱小區(qū)的邊界覆蓋，須謹慎使用。場景4：高速數據業(yè)務占用Walsh碼資源過多解決方案：限制高速數據業(yè)務的接入，同時考慮語音業(yè)務及數據業(yè)務之間的平衡。如MOTO設備可以設置語音業(yè)務Walsh碼預留個數，或數據業(yè)務的最高速率，來限制高速數據業(yè)務，解決擁塞。場景5：Walsh碼資源不足，但功率不受限解決方案：使用RC4配置方式。RC4使用場景的建議：RC3用于語音以及數據FCH，RC4用于SCH。4.2CE資源不足CE碼資源不足需要結合Walsh碼話務量、CE負荷、軟切換比例及前向功率負荷等進行分析，避免解決該類資源不足時引入其他資源擁塞。場景1：基站及鄰近基站CE負荷均很高解決方案1：增加CE資源或者增加站點。對于基站密度較高的區(qū)域，可以通過新建獨立信源加室內分布系統(tǒng)的方式吸收話務，解決網絡擁塞問題。優(yōu)化時，需要考慮整體CE利用率，對現(xiàn)有基站進行調整，將閑基站的過剩CE資源調配到忙基站，使CE資源得到更為合理的利用，也達到降低擁塞的目的解決方案2：如果基站小區(qū)的軟切換區(qū)域位于話務密集區(qū)，會因軟切換占用大量資源，此時應根據實際情況調整基站的小區(qū)邊界，解決擁塞。解決方案3：分析基站的軟切換比例，如軟切換比例過高，可以調整本基站小區(qū)及相鄰基站小區(qū)的切換參數或使用動態(tài)軟切換算法，降低軟切換比例，解決擁塞；但降低軟切換比例通常會減弱小區(qū)的邊界覆蓋，須謹慎使用。場景2：本基站CE負荷高，鄰近基站CE負荷不高解決方案：可以通過調整天線的高度、下傾角、發(fā)射功率等方式，收縮擁塞基站的覆蓋范圍，并根據實際情況擴大相鄰空閑基站的覆蓋范圍，減少擁塞基站話務負荷，解決擁塞。解決方案2：如果基站小區(qū)的軟切換區(qū)域位于話務密集區(qū)，會因軟切換占用大量資源，此時應根據實際情況調整基站的小區(qū)邊界，解決擁塞。解決方案3：分析基站的軟切換比例，如軟切換比例過高，可以調整本基站小區(qū)及相鄰基站小區(qū)的切換參數或使用動態(tài)軟切換算法，降低軟切換比例，解決擁塞；但降低軟切換比例通常會減弱小區(qū)的邊界覆蓋，須謹慎使用。4.3前向功率不足前向功率資源不足需要結合Walsh碼話務量、CE負荷、軟切換比例及前向功率負荷等進行分析，避免解決該類資源不足時引入其他資源擁塞。場景1：基站前向功率不足，其他資源（Walsh碼、CE等）負荷也很高解決方案：增加載頻或者增加站點。對于基站密度較高的區(qū)域，可以通過新建獨立信源加室內分布系統(tǒng)的方式吸收話務，解決網絡擁塞問題。場景2：基站各載頻話務量差異較大，前向功率負荷差異也較大解決方案：通過基于載頻負荷均衡等算法進行載頻間負荷動態(tài)均衡，解決擁塞。場景3：基站各載頻話務量差異不大，鄰近基站前向功率負荷不高解決方案1：可以通過調整天線的高度、下傾角、發(fā)射功率等方式，收縮擁塞小區(qū)的覆蓋范圍，減少小區(qū)話務負荷，解決擁塞。解決方案2：如果基站小區(qū)的軟切換及更軟切換區(qū)域位于話務密集區(qū)，會因軟切換及更軟切換占用大量資源，此時應根據實際情況調整基站小區(qū)邊界，解決擁塞。解決方案3：分析小區(qū)的軟切換比例，如軟切換比例過高，可以調整本小區(qū)及相鄰各小區(qū)的切換參數或使用動態(tài)軟切換算法，降低軟切換比例，解決擁塞；但降低軟切換比例通常會減弱小區(qū)的邊界覆蓋，須謹慎使用。場景4：功控等功率參數設置不合理引起前向功率不足解決方案：前向功率控制參數設置不合理，會導致發(fā)射功率過大，浪費前向功率，如FPC_INIT_SETPT，F(xiàn)PC_MIN_SETPT，F(xiàn)PCMAX_SETPT，F(xiàn)PC_FER，F(xiàn)PC_SUBCHAN_GAIN等參數。另外，前向每FCH、SCH的最大功率和最小功率設置也會影響前向功率資源的消耗，導致?lián)砣Ｒ虼?，?yōu)化功率控制以及業(yè)務信道允許的最大及最小發(fā)射功率等參數，能減少不必要的功率消耗，解決擁塞。4.4尋呼信道資源不足場景1：LAC區(qū)規(guī)劃不合理引起尋呼信道擁塞解決方案：LAC區(qū)的規(guī)劃不應該過大，其邊界不應位于高話務區(qū)域或人流量大的交通要道，同時應避免LAC區(qū)嵌套現(xiàn)象。對于LAC區(qū)規(guī)劃不合理引起的尋呼信道擁塞，應重新調整LAC區(qū)的大小及邊界等，解決擁塞。場景2：尋呼機制不合理引起尋呼信道擁塞解決方案：優(yōu)化尋呼機制。如可結合ClusterPage及IsPage的方式，優(yōu)化尋呼策略，也可采用優(yōu)化登記周期等參數，減少尋呼信道負荷，解決擁塞。場景3：短信引起尋呼信道擁塞解決方案1：在MSC側降低短信走業(yè)務信道的觸發(fā)門限，減少短信對尋呼信道的占用。解決方案2：如果是因為SP群發(fā)短信引起的尋呼信道擁塞，可以在核心側通過短信流量控制手段來緩解擁塞。解決方案3：在話務量不高的情況下可以根據實際情況增加尋呼信道數量，但考慮增加尋呼信道到對其他資源（前向功率、Walsh碼等）的影響，須謹慎使用。4.5接入信道資源不足場景1：REG_ZONE規(guī)劃不合理引起接入信道擁塞解決方案：REG_ZONE的規(guī)劃不應該過小，其邊界不應位于高話務區(qū)域或人流量大的交通要道，同時應避免REG_ZONE嵌套。對于REG_ZONE規(guī)劃不合理引起的接入信道