CDMA网络拥塞问题分析和解决方案指导书.doc

1 CDMACDMA 网络拥塞分析和解决网络拥塞分析和解决 方案指导书方案指导书 中国电信集团公司 2010 年 12 月 2 目录目录 一 概述 4 二 网络产生拥塞的原因 4 2 1 BTS 侧 4 2 1 1 物理信道资源不足 5 2 1 2 逻辑业务信道资源不足 5 2 1 3 基站前向功率不足 5 2 1 4 寻呼信道资源不足 6 2 1 5 接入信道资源不足 6 2 2 传输侧 7 2 3 BSC 侧 7 三 拥塞的发现及预测 7 3 1 日常监控 7 3 2 阶段性系统负荷分析 8 3 2 1 现网负荷分析 9 3 2 2 用户发展引起的负荷增长及拥塞预测 9 四 拥塞解决方案 9 4 1 WALSH码资源不足 9 4 2 CE 资源不足 10 4 3 前向功率不足 11 4 4 寻呼信道资源不足 11 4 5 接入信道资源不足 12 4 6 传输链路资源不足 13 4 7 BSC 各板件资源不足 13 五 突发高话务拥塞预测及解决方案 13 5 1 大型集会及活动突发高话务 13 5 2 节假日期间短信突发高话务 14 CDMA 网络拥塞问题分析和解决方案指导书 3 一 一 概述概述 拥塞是所有具备承载业务功能的无线网络系统中常见的问题 是引起网络质量和用户感知下降的重要原因之一 拥塞对用户感知 的影响 主要体现在 呼入呼出困难 多次拨打才可接通 有信号 但是无法起呼 容易掉话 通话质量较差等方面 当前正处在用户 快速增长的时期 网络负荷不断增加 如果不注意进行网络的负荷 及拥塞分析 容易发生大面积的拥塞事故 因此 必须采取措施进 行拥塞的预防与控制 本指导书通过分析网络产生拥塞的原因 给出了进行拥塞分析 的常用方法 并针对各种拥塞场景给出了解决思路 各省可参照进 行相关的分析及处理 预防及解决网络的拥塞问题 改善网络质量 提升用户感知 二 二 网络产生拥塞的原因网络产生拥塞的原因 CDMA 用户的一次呼叫 需要涉及 BTS 的 Walsh 码 CE 前 向功率 公共信道开销等资源 需要涉及传输链路资源 需要涉及 BSC 中信令处理板 声码器等资源 拥塞产生的主要原因是上述资源不足 以下分别阐述 2 1 BTS 侧侧 BTS 侧拥塞的原因主要包括 物理信道资源不足 逻辑业务信 CDMA 网络拥塞问题分析和解决方案指导书 4 道资源不足 基站前向功率不足 寻呼信道资源不足 接入信道资 源不足等 2 1 1 物理信道资源不足物理信道资源不足 物理信道资源主要取决于 CE 的数量 CE 即 Channel Element 用于 CDMA 系统的信道调制解调 CE 的数量决定基站支持的并发 用户数 含软切换 CE 在基站内的小区及载频间共享 当配置的 CE 不足时会引起拥塞 2 1 2 逻辑业务信道资源不足逻辑业务信道资源不足 逻辑业务信道数主要由 Walsh 码资源决定 Walsh 码资源和 CE 资源存在区别 CE 资源是整个基站共用 Walsh 码资源每载扇只 有 64 个 RC3 当可用 Walsh 码数量不足时会引起拥塞 2 1 3 基站前向功率不足基站前向功率不足 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 道消耗和基于用户数及无线环境的业务信道消耗组成 用户数增加 以及用户渐远等因素对基站前向功率的需求增加 但是基站功率是 一定的 这就会出现通常所说的功率不够用的情况 拥塞也就在所 难免 前向准入门限设置不合理等因素也会引起基站前向功率不足的 拥塞 CDMA 网络拥塞问题分析和解决方案指导书 5 2 1 4 寻呼信道资源不足寻呼信道资源不足 寻呼信道用于用户寻呼 公共消息广播等 当寻呼信道负荷过 高时 会引起寻呼信道的拥塞 一般认为当寻呼信道负荷超过 70 时 会引起寻呼信道拥塞 在 MSC 侧可以设置短信使用业务信道传输的触发门限 字节数 小于该门限的短信会在寻呼信道下发 当该类短信较多的时候 会 引起寻呼信道的拥塞 LAC 规划不合理 如 LAC 规划过大 导致寻呼量较大 或 LAC 区边界位于高话务区域或人流量较大的交通要道 导致位置更 新频繁 同样会引起寻呼信道的拥塞 寻呼机制配置不合理 也会引起寻呼信道的拥塞 2 1 5 接入信道资源不足接入信道资源不足 接入信道用于用户接入或登记时的信令交互 过多用户同时接 入或登记 会引起接入信道的拥塞 一般认为当接入信道负荷超过 60 时 会引起接入信道拥塞 REG ZONE 边界位于高话务区域或人流量较大的交通要道 导 致位置更新频繁 会引起接入信道的拥塞 用户登记机制设置不合理 同样会引起接入信道的拥塞 如 TOTAL ZONE 设置过小 当用户处于多个位置区的边界时 会频繁 登记 导致接入信道拥塞 CDMA 网络拥塞问题分析和解决方案指导书 6 2 2 传输侧传输侧 传输链路包括 BTS 与 BSC 之间的 Abis 链路 BSC 与 MSC 之 间的 A2 链路及 BSC 之间的 A3 链路 传输链路带宽不足 而吞吐 量过大时 会引起传输拥塞 2 3 BSC 侧侧 BSC 的各处理板 CPU 负荷过高 声码器及 PCF 配置不足 信 令接口配置不足等 会引起 BSC 的拥塞 三 三 拥塞的发现及预测拥塞的发现及预测 3 1 日常监控日常监控 日常应建立有效的拥塞监控机制 通过网管指标分析 监察设 备告警及日志等手段 及时发现及预防拥塞 主要有 通过业务信道拥塞率 Walsh 码话务量 Walsh 码拥塞次数等统 计指标来分析是否出现 Walsh 码拥塞 通过业务信道拥塞率 CE 话务量 CE 拥塞次数等统计指标来 分析是否出现 CE 拥塞 通过业务信道拥塞率 前向发射功率峰值负荷 前向发射功率 忙时平均负荷等统计指标以及功放过激告警等 分析是否出现前向 功率拥塞 通过寻呼信道负荷分析是否出现寻呼信道拥塞 CDMA 网络拥塞问题分析和解决方案指导书 7 通过接入信道负荷分析是否出现接入信道拥塞 由 Walsh 码 CE 及前向功率不足引起的业务信道拥塞是相互关 联的 一般来说 分析步骤如下 业务信道拥 塞率 2 Walsh码拥塞次数所占比例最大 CE拥塞次数所占比例最大 前向发射功率峰值负荷 忙时 平均值负荷大于80 Walsh码资源不足 CE资源不足 前向发射功率不足 3 2 阶段性系统负荷分析阶段性系统负荷分析 应建立有效的系统负荷定期分析制度 周期性地对空口资源 设 备负荷 传输链路负荷等进行分析 并结合用户发展规模预期 评 估现网容量 提前做好网络扩容准备工作 空口资源的相关分析与 3 1 节基本类似 其他如下 CDMA 网络拥塞问题分析和解决方案指导书 8 3 2 1 现网负荷分析现网负荷分析 可以通过传输吞吐量峰值负荷及平均值负荷分析是否出现传输 链路资源不足 另外 通过 CPU 负荷 BSC 级别各板件利用率来分 析是否出现 BSC 资源不足 3 2 2 用户发展引起的负荷增长及拥塞预测用户发展引起的负荷增长及拥塞预测 根据近期 VLR 用户数增长趋势 市场部门放号计划及促销活动 增长用户的地理分布 结合现网的配置容量 来预测网络负荷增长 及拥塞情况 提前做好网络扩容准备工作 四 四 拥塞解决方案拥塞解决方案 4 1 Walsh 码资源不足码资源不足 在网络相对稳定时 Walsh 码资源不足不会出现在成片区域 一般出现在部分小区 Walsh 码资源不足需要结合区域的 Walsh 码话务量 软切换比 例及前向功率负荷等进行分析 不同场景处理方法不一样 此处列 出常见场景的处理方法 场景场景 1 基站各载频及临近区域基站话务量均很高 基站各载频及临近区域基站话务量均很高 解决方案 增加载频或者站点 对于基站密度较高的区域 可 以通过新建独立信源加室内分布系统的方式吸收话务 解决网络拥 塞问题 CDMA 网络拥塞问题分析和解决方案指导书 9 场景场景 2 基站各载频话务量差异较大 基站各载频话务量差异较大 解决方案 通过基于载频话务均衡的算法进行载频间话务动态 均衡 如 MOTO 通过修改 CARRLOADMGT 参数进行载频间话务 动态均衡 场景场景 3 基站各载频话务量差异不大 临近基站话务量不高 基站各载频话务量差异不大 临近基站话务量不高 解决方案 可以通过调整天线的方位角 下倾角 发射功率等 方式 收缩拥塞小区的覆盖范围 减少小区话务负荷 解决拥塞 可以通过调整本小区及相邻小区的切换参数 减少因软切换占 用的 Walsh 码资源 解决拥塞 场景场景 4 高速数据业务占用 高速数据业务占用 Walsh 码资源过多码资源过多 解决方案 限制高速数据业务的接入 同时考虑语音业务及数 据业务之间的平衡 如 MOTO 设备可以设置语音业务 Walsh 码预留 个数 或数据业务的最高速率 来限制高速数据业务 解决拥塞 场景场景 5 Walsh 码资源不足 但功率不受限码资源不足 但功率不受限 解决方案 使用 RC4 配置方式 RC4 使用场景的建议 RC3 用 于语音以及数据 FCH RC4 用于 SCH 4 2 CE 资源不足资源不足 场景场景 1 基站各载频及临近区域基站话务量均很高 基站各载频及临近区域基站话务量均很高 解决方案 增加 CE 资源或者增加站点 对于基站密度较高的区 域 可以通过新建独立信源加室内分布系统的方式吸收话务 解决 网络拥塞问题 CDMA 网络拥塞问题分析和解决方案指导书 10 场景场景 2 本站话务量高 临近基站话务量不高 本站话务量高 临近基站话务量不高 解决方案 可以通过调整天线的方位角 下倾角 发射功率等 方式 收缩拥塞基站的覆盖范围 减少基站话务负荷 解决拥塞 可以通过调整本基站小区及相邻小区的切换参数 减少因软切换 占用的 CE 资源 解决拥塞 4 3 前向功率不足前向功率不足 场景场景 1 基站前向功率不足 话务量也很高 基站前向功率不足 话务量也很高 解决方案 增加载频或者增加站点 对于基站密度较高的区域 可以通过新建独立信源加室内分布系统的方式吸收话务 解决网络 拥塞问题 场景场景 2 基站各载频话务量差异较大 前向功率负荷差异也较 基站各载频话务量差异较大 前向功率负荷差异也较 大大 解决方案 通过基于载频话务均衡的算法进行载频间话务动态 均衡 场景场景 3 基站各载频话务量差异不大 临近基站话务量不高 基站各载频话务量差异不大 临近基站话务量不高 解决方案 可以通过调整天线的方位角 下倾角 发射功率等 方式 收缩拥塞小区的覆盖范围 减少小区话务负荷 解决拥塞 可以通过调整本小区及相邻小区的切换参数 减少因软切换占 用的前向功率资源 解决拥塞 CDMA 网络拥塞问题分析和解决方案指导书 11 4 4 寻呼信道资源不足寻呼信道资源不足 场景场景 1 LAC 区规划不合理引起寻呼信道拥塞区规划不合理引起寻呼信道拥塞 解决方案 LAC 区的规划不应该过大 同时 LAC 区的边界不 应位于高话务区域或人流量大的交通要道 对于 LAC 区规划不合理 引起的寻呼信道拥塞 应重新调整 LAC 区的大小及边界 解决拥塞 场景场景 2 话务量过高引起寻呼信道拥塞 话务量过高引起寻呼信道拥塞 解决方案 增加载频或者增加站点解决寻呼信道拥塞 场景场景 3 寻呼机制不合理引起寻呼信道拥塞 寻呼机制不合理引起寻呼信道拥塞 解决方案 优化寻呼机制 如通过减少一次寻呼的范围 来降 低寻呼信道的负荷 同时可采用扩展 LAC 区寻呼的机制以避免寻呼 成功率下降 场景场景 4 短信引起寻呼信道拥塞 短信引起寻呼信道拥塞 解决方案 1 在 MSC 侧降低短信走业务信道的触发门限 减少 短信对寻呼信道的占用 解决方案 2 如果是因为 SP 群发短信引起的寻呼信道拥塞 可 以在核心侧通过短信流量控制手段来缓解拥塞 解决方案 3 在话务量不高的情况下可以根据实际情况增加寻 呼信道数量 但考虑增加寻呼信道到对其他资源 前向功率 Walsh 码等 的影响 须谨慎使用 CDMA 网络拥塞问题分析和解决方案指导书 12 4 5 接入信道资源不足接入信道资源不足 场景场景 1 REG ZONE 规划不合理引起接入信道拥塞规划不合理引起接入信道拥塞 解决方案 REG ZONE 的规划不应该过小 同时 REG ZONE 的边界不应位于高话务区域或人流量大的交通要道 对于 REG ZONE 规划不合理引起的接入信道拥塞 应重新调整 REG ZONE 的大小及边界 解决拥塞 场景场景 2 登记机制设置不合理引起接入信道拥塞 登记机制设置不合理引起接入信道拥塞 解决方案 优化登记机制 如调整 TOTAL ZONE ZONE TIMER 改善多个位置区交界处频繁登记现象 解决拥塞 4 6 传输链路资源不足传输链路资源不足 扩容增加相应资源 4 7 BSC 各板件资源不足各板件资源不足 场景场景 1 BSC 承载话务量较高承载话务量较高 解决方案 对于 BSC 的帧处理板 声码器及 PCF 板件等资源 板件负荷过高 资