張慧娟

【摘 要】為研究TD網絡高負荷場景下對網絡性能指標的影響，對比分析了在整體網絡高負荷持續(xù)升高的場景下，對CS業(yè)務、普通PS業(yè)務、HSDPA業(yè)務和并發(fā)業(yè)務指標的影響，結果表明網絡整體負荷大于60%以后，由于上行碼資源受限，網絡整體性能指標開始惡化，用戶感知變差。針對網絡高負荷問題主要通過擁塞控制解決，并提出了合理的優(yōu)化措施，為降低網絡高負荷提供了理論依據和指導。

【關鍵詞】高負荷 用戶感知 擁塞控制

1 引言

隨著網絡規(guī)模的擴大以及用戶數的增多，TD-SCDMA網絡負荷將進一步加大。如何在高負荷的情況下為用戶提供高質量的網絡服務是擺在運營商面前的一個難題，因此有必要對高負荷場景的特性進行研究。

2 TDS的時隙結構研究

2.1 R4載波的時隙分析

現網R4載波上下行配置為2：4，即上行2個時隙，下行4個時隙，從理論上計算，上下行資源比例為1：2，即上行碼資源利用率達到100%時，下行資源利用率僅有50%（R4業(yè)務上下行對稱，此時下行只有一半時隙即2個時隙被占滿），總體碼資源利用率僅有66%左右，此時上行受限，用戶接入失敗，感知較差。圖1為R4載波時隙占用場景，表示目前有9個語音用戶，上行資源使用要遠低于下行資源，上下行資源使用不平衡。

2.2 HSDPA載波的時隙分析

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HSDPA載波的時隙進行分析。

從時隙配比看：目前TD網絡定位為數據業(yè)務網絡，上下行業(yè)務需求差距較大，采用2：4時隙配比，在上行速率設置為64kbps的情況下，上行業(yè)務只能支持3個用戶，下行支持6個用戶，上行資源要遠低于下行資源，上下行資源不平衡。

從編碼方式看：HSDPA業(yè)務下行采用高階解調方式（16QAM），可以承載更多的業(yè)務；而上行依舊使用8PSK進行調制，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時隙560kbps，而上行單時隙只可以提供128kbps，上行效率為下行的28%左右，上行一個碼道支持速率8kbps，下行支持速率35kbps。

從信道方式看：下行業(yè)務信道為共享調度方式，上行為專用方式。上行最小為16kbps（占用兩個碼道），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，基本上為即時通訊類業(yè)務，如QQ、飛信、微信等，該業(yè)務無業(yè)務時占用伴隨信道，因此從現網統(tǒng)計來看，當上行利用率達到90%以上時，下行利用率只有40%左右。并且即時通訊類業(yè)務的上下行流量基本相當，上下行信道方式和編碼效率的差異導致每次業(yè)務占用的資源上行碼道資源要遠高于下行碼道資源。

目前現網配置上行初始接入速率均為16kbps，根據DCCC（Dynamic Channel Configuration Control，動態(tài)信道配置控制）策略自行升速降速。圖2為H載波時隙占用場景，表示目前上行64kbps業(yè)務2個用戶，上行32kbps業(yè)務1個用戶，上行16kbps業(yè)務3個用戶?？梢钥闯?，上行TS2被2個64kbps用戶完全占用，上行資源使用要遠低于下行資源，上下行資源使用不平衡。

3 基于現網數據的高負荷場景分析

3.1 網絡負荷與網絡性能指標分析

（1）網絡整體負荷與網絡性能指標分析

網絡整體負荷與網絡性能指標趨勢如圖3所示：

◆從網絡性能指標和網絡整體負荷趨勢來看，當網絡整體負荷大于60%時，網絡無線接入性能指標率有不同程度的降低；

◆從網絡性能指標和網絡整體負荷趨勢來看，當網絡整體負荷大于60%時，PS域無線接通率降幅最大，約為4%，成為影響整體指標的主要指標因素。

（2）網絡整體上下行負荷與網絡性能指標分析

網絡整體上下行負荷與網絡性能指標趨勢如圖4所示：

◆從網絡性能指標和上下行負荷趨勢來看，當網絡整體負荷大于60%時，網絡整體無線接入性能指標下降的主要因素是上行網絡資源受限；

◆從網絡性能指標和上下行負荷趨勢來看，當網絡整體負荷大于60%時，上行碼資源利用率已經達到100%，從而影響整體網絡性能指標，尤其是PS域無線接通率指標急劇下降。

（3）網絡整體負荷與不同網絡業(yè)務性能指標分析

根據話務模型，分業(yè)務對網絡指標性能和網絡整體負荷進行統(tǒng)計分析，如圖5所示：

◆從不同業(yè)務性能指標與網絡整體負荷趨勢來看，當網絡整體負荷大于60%時，不同業(yè)務的網絡性能指標有不同程度的降低；

◆從不同業(yè)務性能指標與網絡整體負荷趨勢來看，當網絡整體負荷大于60%時，普通PS業(yè)務無線接通率降幅最大，約為30%，成為影響整體指標的主要業(yè)務類型因素。

（4）網絡整體上下行負荷與不同網絡業(yè)務性能指標分析

網絡整體上下行負荷與不同網絡業(yè)務性能指標趨勢如圖6所示：

◆從不同業(yè)務性能指標與網絡整體負荷趨勢來看，當網絡整體負荷大于60%時，不同網絡業(yè)務無線接入性能指標下降的主要因素是上行網絡資源受限；

◆從不同業(yè)務性能指標與網絡整體負荷趨勢來看，當網絡整體負荷大于60%時，CS業(yè)務無線接通率降幅較HSDPA業(yè)務增大；

◆從不同業(yè)務性能指標與網絡整體負荷趨勢來看，當網絡整體負荷達到60%時，上行碼資源利用率已經超過100%，從而影響不同業(yè)務網絡性能指標，尤其是普通PS業(yè)務無線接通率指標急劇下降。

（5）網絡整體負荷不同階段話務模型

網絡整體負荷不同階段話務模型如表1所示：

◆從不同負荷階段話務模型來看，HSDPA業(yè)務均為主要業(yè)務；

◆從不同負荷階段話務模型來看，隨著網絡整體負荷的增長，普通PS業(yè)務和HSDPA業(yè)務的請求次數增幅最大；

◆從不同負荷階段話務模型來看，結合終端能力分析結果，隨著整體負荷增長，H載波資源受限后，將會導致PS業(yè)務接入R4載波的次數逐步增多，在話務模型上，普通PS業(yè)務的嘗試次數會大幅增加，占用R4資源。

3.2 小結

（1）網絡整體負荷大于60%以后，網絡整體性能指標開始惡化，用戶感知變差，網絡整體指標變差的根本原因是上行碼資源受限。

（2）網絡整體負荷大于60%以后，上行碼資源受限，指標跌幅最大的是普通PS業(yè)務。

（3）隨著網絡負荷的增加，結合話務模型，由于HSDPA業(yè)務是主要業(yè)務，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)務遷移至R4載波，普通PS業(yè)務的請求次數增加，R4載波資源利用率攀升，PS業(yè)務占用大量R4資源，影響CS業(yè)務相關指標，用戶感知變差。結合用戶忙時分析，由于場景不同業(yè)務高峰期疊加，使得指標和用戶感知更加惡化。

（5）上行碼資源受限網絡指標下降，整體碼資源利用率表現為60%左右，主要是由于TD自身的上下行時隙配置等因素造成的。以R4載波為例，上下行資源配比1：2，當上行碼資源利用率達到100%時，下行資源利用率為50%，總體碼資源利用率為66%左右。

4 高負荷優(yōu)化策略

通過對現網數據的高負荷場景分析，高負荷下網絡整體指標惡化，影響用戶感知。針對高負荷問題，主要通過擁塞控制解決。擁塞控制的關鍵點在于：負荷處于較低水平時的負荷分擔和控制、負荷逐步升高時的負荷壓縮、負荷過高時犧牲低優(yōu)先級業(yè)務保障高優(yōu)先級業(yè)務。貫穿整個擁塞控制都會按照業(yè)務QoS（Quality of Service，服務質量）的不同，提供差異化的服務，擁塞控制策略中針對這種差異化服務定義了不同的優(yōu)先級，在高負荷場景下提供差異化的業(yè)務質量保障策略，在不同的負荷狀態(tài)下采取有差別的擁塞處理策略。

4.1 負荷壓縮

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

新用戶降速接入：當系統(tǒng)負荷已經比較高，業(yè)務按照初始接入速度要求申請無線資源失敗時，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（接入過程）：當業(yè)務接入小區(qū)處于擁塞狀態(tài)時，業(yè)務處于搶占隊列中，可以降低優(yōu)先級較低的PS業(yè)務釋放出合適的資源給被接入業(yè)務使用，提高接入成功率，實現在資源擁塞狀態(tài)下差異化的服務。

PS降速（保持過程）：當系統(tǒng)某種資源的負荷超過“資源預警門限”或“過載門限”時，在RNC（Radio Network Controller，無線網絡控制器）當前小區(qū)中挑選出部分優(yōu)先級比較低的用戶，對其PS業(yè)務進行降速處理，以降低系統(tǒng)負荷，保證高優(yōu)先級用戶的業(yè)務質量。

DPCH幀分復用：目前DPCH資源的分配是以2碼道為最小單位，當業(yè)務的數據量較少（小于16kbps）時分配2個碼道會造成資源浪費，當系統(tǒng)負荷較高時可以針對小速率的業(yè)務或HS業(yè)務的伴隨進行DPCH復用，即在2個碼道上復用多個業(yè)務。該策略可以有效地增加接入的用戶數以及在業(yè)務感知沒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)先級業(yè)務

犧牲低優(yōu)先級業(yè)務策略對用戶感知有較大影響，是在系統(tǒng)負荷過高時采取的一種極端策略，目的是維護系統(tǒng)的穩(wěn)定、保障高優(yōu)先級用戶/業(yè)務獲得基本服務，從而提升系統(tǒng)的效率。犧牲低優(yōu)先級業(yè)務包括兩個方面：一是接入時直接決絕接入；二是網絡主動挑選部分保持中的業(yè)務強制釋放。

限制PS業(yè)務使用DPCH資源：由于DPCH資源能夠提供更好的業(yè)務質量保障，當DCH資源負荷較高時可以限制PS業(yè)務使用DPCH資源，以保障如語音業(yè)務能夠有足夠的資源接入DCH資源。在RRM算法中，通過設置“PS使用DPCH資源”門限達到次目的，當小區(qū)內承載在DPCH資源上的PS業(yè)務超過該門限，則靜止PS業(yè)務在DPCH上申請資源。

及時拆除不活動連接：當業(yè)務處于不活動狀態(tài)中，需及時拆除不活動業(yè)務的RAB連接，及時釋放資源，增加用戶接入。RNC的PS域用戶永久在線檢測定時器主要針對Background/Interactive業(yè)務。其中，用戶不活動定時器T1是當使用PS域業(yè)務的用戶在超過該定時器時長的一段時間內無數據傳輸時，PDCP層會向RRC層發(fā)送釋放本次會話型業(yè)務的請求；用戶不活動定時器T2是當業(yè)務用戶不活動定時器T1超時后，PDCP層會向RRC層請求釋放該業(yè)務，同時啟動該T2定時器。如果T2超時后，當前會話型業(yè)務仍然沒有釋放，則PDCP層會向RRC層重復發(fā)送釋放該業(yè)務的請求。

HSDPA判決門限：根據用戶請求的速率來決定占用H載波還是R4載波，對于低速率請求優(yōu)先占用R4載波。下行流業(yè)務HSDPA門限，該值定義PS域Streaming業(yè)務承載在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HSDPA門限，該值定義PS域Background/Interactive業(yè)務承載在HS-DSCH上的速率判決門限，PS域Background/Interactive業(yè)務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 結束語

隨著TD-SCDMA網絡的快速發(fā)展，運營商為了占領網絡市場，會大規(guī)模投放3G終端，導致全網業(yè)務量增加，即將面臨高負荷網絡所帶來的一系列問題。從網絡性能指標和網絡整體負荷趨勢來看，當網絡整體負荷過高時，網絡無線接入性能指標率會有不同程度的降低。這就需要提前預警，采取應對高負荷的措施來保障用戶感知，為運營商打造高品質的TD-SCDMA商用網絡提供強有力的支持。

參考文獻：

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

[2] 沈海紅，阮丹. TD-SCDMA無線網絡規(guī)劃要點[N]. 人民郵電報， 2007-04-29.

[3] Amitath Kumar. TD-SCDMA網絡規(guī)劃與工程[M]. 劉榮科，孔亞萍，崔競飛，譯. 北京： 機械工業(yè)出版社， 2008.

[4] 杭州華星創(chuàng)業(yè)通信技術股份有限公司. TD-SCDMA網絡規(guī)劃[Z].

[5] 華為技術有限公司. TD-SCDMA網絡規(guī)劃與設計[Z].

[6] 朱東照，羅建迪，等. TD-SCDMA無線網絡規(guī)劃設計與優(yōu)化[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2010.

[7] 許宏敏，李青，祝繪青，等. TD-SCDMA無線網絡優(yōu)化原理及方法[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2009.

[8] 彭木根，王文博，等. TD-SCDMA移動通信系統(tǒng)[M]. 3版. 北京： 機械工業(yè)出版社， 2009.

[9] 趙紹剛. TD-SCDMA網絡部署、運營與優(yōu)化實踐[M]. 北京： 電子工業(yè)出版社， 2010.

[10] 李軍. TD-SCDMA無線網絡創(chuàng)新技術與應用[M]. 北京： 電子工業(yè)出版社， 2013.★

◆從不同負荷階段話務模型來看，HSDPA業(yè)務均為主要業(yè)務；

◆從不同負荷階段話務模型來看，隨著網絡整體負荷的增長，普通PS業(yè)務和HSDPA業(yè)務的請求次數增幅最大；

◆從不同負荷階段話務模型來看，結合終端能力分析結果，隨著整體負荷增長，H載波資源受限后，將會導致PS業(yè)務接入R4載波的次數逐步增多，在話務模型上，普通PS業(yè)務的嘗試次數會大幅增加，占用R4資源。

3.2 小結

（1）網絡整體負荷大于60%以后，網絡整體性能指標開始惡化，用戶感知變差，網絡整體指標變差的根本原因是上行碼資源受限。

（2）網絡整體負荷大于60%以后，上行碼資源受限，指標跌幅最大的是普通PS業(yè)務。

（3）隨著網絡負荷的增加，結合話務模型，由于HSDPA業(yè)務是主要業(yè)務，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)務遷移至R4載波，普通PS業(yè)務的請求次數增加，R4載波資源利用率攀升，PS業(yè)務占用大量R4資源，影響CS業(yè)務相關指標，用戶感知變差。結合用戶忙時分析，由于場景不同業(yè)務高峰期疊加，使得指標和用戶感知更加惡化。

（5）上行碼資源受限網絡指標下降，整體碼資源利用率表現為60%左右，主要是由于TD自身的上下行時隙配置等因素造成的。以R4載波為例，上下行資源配比1：2，當上行碼資源利用率達到100%時，下行資源利用率為50%，總體碼資源利用率為66%左右。

4 高負荷優(yōu)化策略

通過對現網數據的高負荷場景分析，高負荷下網絡整體指標惡化，影響用戶感知。針對高負荷問題，主要通過擁塞控制解決。擁塞控制的關鍵點在于：負荷處于較低水平時的負荷分擔和控制、負荷逐步升高時的負荷壓縮、負荷過高時犧牲低優(yōu)先級業(yè)務保障高優(yōu)先級業(yè)務。貫穿整個擁塞控制都會按照業(yè)務QoS（Quality of Service，服務質量）的不同，提供差異化的服務，擁塞控制策略中針對這種差異化服務定義了不同的優(yōu)先級，在高負荷場景下提供差異化的業(yè)務質量保障策略，在不同的負荷狀態(tài)下采取有差別的擁塞處理策略。

4.1 負荷壓縮

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

新用戶降速接入：當系統(tǒng)負荷已經比較高，業(yè)務按照初始接入速度要求申請無線資源失敗時，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（接入過程）：當業(yè)務接入小區(qū)處于擁塞狀態(tài)時，業(yè)務處于搶占隊列中，可以降低優(yōu)先級較低的PS業(yè)務釋放出合適的資源給被接入業(yè)務使用，提高接入成功率，實現在資源擁塞狀態(tài)下差異化的服務。

PS降速（保持過程）：當系統(tǒng)某種資源的負荷超過“資源預警門限”或“過載門限”時，在RNC（Radio Network Controller，無線網絡控制器）當前小區(qū)中挑選出部分優(yōu)先級比較低的用戶，對其PS業(yè)務進行降速處理，以降低系統(tǒng)負荷，保證高優(yōu)先級用戶的業(yè)務質量。

DPCH幀分復用：目前DPCH資源的分配是以2碼道為最小單位，當業(yè)務的數據量較少（小于16kbps）時分配2個碼道會造成資源浪費，當系統(tǒng)負荷較高時可以針對小速率的業(yè)務或HS業(yè)務的伴隨進行DPCH復用，即在2個碼道上復用多個業(yè)務。該策略可以有效地增加接入的用戶數以及在業(yè)務感知沒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)先級業(yè)務

犧牲低優(yōu)先級業(yè)務策略對用戶感知有較大影響，是在系統(tǒng)負荷過高時采取的一種極端策略，目的是維護系統(tǒng)的穩(wěn)定、保障高優(yōu)先級用戶/業(yè)務獲得基本服務，從而提升系統(tǒng)的效率。犧牲低優(yōu)先級業(yè)務包括兩個方面：一是接入時直接決絕接入；二是網絡主動挑選部分保持中的業(yè)務強制釋放。

限制PS業(yè)務使用DPCH資源：由于DPCH資源能夠提供更好的業(yè)務質量保障，當DCH資源負荷較高時可以限制PS業(yè)務使用DPCH資源，以保障如語音業(yè)務能夠有足夠的資源接入DCH資源。在RRM算法中，通過設置“PS使用DPCH資源”門限達到次目的，當小區(qū)內承載在DPCH資源上的PS業(yè)務超過該門限，則靜止PS業(yè)務在DPCH上申請資源。

及時拆除不活動連接：當業(yè)務處于不活動狀態(tài)中，需及時拆除不活動業(yè)務的RAB連接，及時釋放資源，增加用戶接入。RNC的PS域用戶永久在線檢測定時器主要針對Background/Interactive業(yè)務。其中，用戶不活動定時器T1是當使用PS域業(yè)務的用戶在超過該定時器時長的一段時間內無數據傳輸時，PDCP層會向RRC層發(fā)送釋放本次會話型業(yè)務的請求；用戶不活動定時器T2是當業(yè)務用戶不活動定時器T1超時后，PDCP層會向RRC層請求釋放該業(yè)務，同時啟動該T2定時器。如果T2超時后，當前會話型業(yè)務仍然沒有釋放，則PDCP層會向RRC層重復發(fā)送釋放該業(yè)務的請求。

HSDPA判決門限：根據用戶請求的速率來決定占用H載波還是R4載波，對于低速率請求優(yōu)先占用R4載波。下行流業(yè)務HSDPA門限，該值定義PS域Streaming業(yè)務承載在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HSDPA門限，該值定義PS域Background/Interactive業(yè)務承載在HS-DSCH上的速率判決門限，PS域Background/Interactive業(yè)務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 結束語

隨著TD-SCDMA網絡的快速發(fā)展，運營商為了占領網絡市場，會大規(guī)模投放3G終端，導致全網業(yè)務量增加，即將面臨高負荷網絡所帶來的一系列問題。從網絡性能指標和網絡整體負荷趨勢來看，當網絡整體負荷過高時，網絡無線接入性能指標率會有不同程度的降低。這就需要提前預警，采取應對高負荷的措施來保障用戶感知，為運營商打造高品質的TD-SCDMA商用網絡提供強有力的支持。

參考文獻：

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

[2] 沈海紅，阮丹. TD-SCDMA無線網絡規(guī)劃要點[N]. 人民郵電報， 2007-04-29.

[3] Amitath Kumar. TD-SCDMA網絡規(guī)劃與工程[M]. 劉榮科，孔亞萍，崔競飛，譯. 北京： 機械工業(yè)出版社， 2008.

[4] 杭州華星創(chuàng)業(yè)通信技術股份有限公司. TD-SCDMA網絡規(guī)劃[Z].

[5] 華為技術有限公司. TD-SCDMA網絡規(guī)劃與設計[Z].

[6] 朱東照，羅建迪，等. TD-SCDMA無線網絡規(guī)劃設計與優(yōu)化[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2010.

[7] 許宏敏，李青，祝繪青，等. TD-SCDMA無線網絡優(yōu)化原理及方法[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2009.

[8] 彭木根，王文博，等. TD-SCDMA移動通信系統(tǒng)[M]. 3版. 北京： 機械工業(yè)出版社， 2009.

[9] 趙紹剛. TD-SCDMA網絡部署、運營與優(yōu)化實踐[M]. 北京： 電子工業(yè)出版社， 2010.

[10] 李軍. TD-SCDMA無線網絡創(chuàng)新技術與應用[M]. 北京： 電子工業(yè)出版社， 2013.★

◆從不同負荷階段話務模型來看，HSDPA業(yè)務均為主要業(yè)務；

◆從不同負荷階段話務模型來看，隨著網絡整體負荷的增長，普通PS業(yè)務和HSDPA業(yè)務的請求次數增幅最大；

◆從不同負荷階段話務模型來看，結合終端能力分析結果，隨著整體負荷增長，H載波資源受限后，將會導致PS業(yè)務接入R4載波的次數逐步增多，在話務模型上，普通PS業(yè)務的嘗試次數會大幅增加，占用R4資源。

3.2 小結

（1）網絡整體負荷大于60%以后，網絡整體性能指標開始惡化，用戶感知變差，網絡整體指標變差的根本原因是上行碼資源受限。

（2）網絡整體負荷大于60%以后，上行碼資源受限，指標跌幅最大的是普通PS業(yè)務。

（3）隨著網絡負荷的增加，結合話務模型，由于HSDPA業(yè)務是主要業(yè)務，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)務遷移至R4載波，普通PS業(yè)務的請求次數增加，R4載波資源利用率攀升，PS業(yè)務占用大量R4資源，影響CS業(yè)務相關指標，用戶感知變差。結合用戶忙時分析，由于場景不同業(yè)務高峰期疊加，使得指標和用戶感知更加惡化。

（5）上行碼資源受限網絡指標下降，整體碼資源利用率表現為60%左右，主要是由于TD自身的上下行時隙配置等因素造成的。以R4載波為例，上下行資源配比1：2，當上行碼資源利用率達到100%時，下行資源利用率為50%，總體碼資源利用率為66%左右。

4 高負荷優(yōu)化策略

通過對現網數據的高負荷場景分析，高負荷下網絡整體指標惡化，影響用戶感知。針對高負荷問題，主要通過擁塞控制解決。擁塞控制的關鍵點在于：負荷處于較低水平時的負荷分擔和控制、負荷逐步升高時的負荷壓縮、負荷過高時犧牲低優(yōu)先級業(yè)務保障高優(yōu)先級業(yè)務。貫穿整個擁塞控制都會按照業(yè)務QoS（Quality of Service，服務質量）的不同，提供差異化的服務，擁塞控制策略中針對這種差異化服務定義了不同的優(yōu)先級，在高負荷場景下提供差異化的業(yè)務質量保障策略，在不同的負荷狀態(tài)下采取有差別的擁塞處理策略。

4.1 負荷壓縮

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

新用戶降速接入：當系統(tǒng)負荷已經比較高，業(yè)務按照初始接入速度要求申請無線資源失敗時，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（接入過程）：當業(yè)務接入小區(qū)處于擁塞狀態(tài)時，業(yè)務處于搶占隊列中，可以降低優(yōu)先級較低的PS業(yè)務釋放出合適的資源給被接入業(yè)務使用，提高接入成功率，實現在資源擁塞狀態(tài)下差異化的服務。

PS降速（保持過程）：當系統(tǒng)某種資源的負荷超過“資源預警門限”或“過載門限”時，在RNC（Radio Network Controller，無線網絡控制器）當前小區(qū)中挑選出部分優(yōu)先級比較低的用戶，對其PS業(yè)務進行降速處理，以降低系統(tǒng)負荷，保證高優(yōu)先級用戶的業(yè)務質量。

DPCH幀分復用：目前DPCH資源的分配是以2碼道為最小單位，當業(yè)務的數據量較少（小于16kbps）時分配2個碼道會造成資源浪費，當系統(tǒng)負荷較高時可以針對小速率的業(yè)務或HS業(yè)務的伴隨進行DPCH復用，即在2個碼道上復用多個業(yè)務。該策略可以有效地增加接入的用戶數以及在業(yè)務感知沒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)先級業(yè)務

犧牲低優(yōu)先級業(yè)務策略對用戶感知有較大影響，是在系統(tǒng)負荷過高時采取的一種極端策略，目的是維護系統(tǒng)的穩(wěn)定、保障高優(yōu)先級用戶/業(yè)務獲得基本服務，從而提升系統(tǒng)的效率。犧牲低優(yōu)先級業(yè)務包括兩個方面：一是接入時直接決絕接入；二是網絡主動挑選部分保持中的業(yè)務強制釋放。

限制PS業(yè)務使用DPCH資源：由于DPCH資源能夠提供更好的業(yè)務質量保障，當DCH資源負荷較高時可以限制PS業(yè)務使用DPCH資源，以保障如語音業(yè)務能夠有足夠的資源接入DCH資源。在RRM算法中，通過設置“PS使用DPCH資源”門限達到次目的，當小區(qū)內承載在DPCH資源上的PS業(yè)務超過該門限，則靜止PS業(yè)務在DPCH上申請資源。

及時拆除不活動連接：當業(yè)務處于不活動狀態(tài)中，需及時拆除不活動業(yè)務的RAB連接，及時釋放資源，增加用戶接入。RNC的PS域用戶永久在線檢測定時器主要針對Background/Interactive業(yè)務。其中，用戶不活動定時器T1是當使用PS域業(yè)務的用戶在超過該定時器時長的一段時間內無數據傳輸時，PDCP層會向RRC層發(fā)送釋放本次會話型業(yè)務的請求；用戶不活動定時器T2是當業(yè)務用戶不活動定時器T1超時后，PDCP層會向RRC層請求釋放該業(yè)務，同時啟動該T2定時器。如果T2超時后，當前會話型業(yè)務仍然沒有釋放，則PDCP層會向RRC層重復發(fā)送釋放該業(yè)務的請求。

HSDPA判決門限：根據用戶請求的速率來決定占用H載波還是R4載波，對于低速率請求優(yōu)先占用R4載波。下行流業(yè)務HSDPA門限，該值定義PS域Streaming業(yè)務承載在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HSDPA門限，該值定義PS域Background/Interactive業(yè)務承載在HS-DSCH上的速率判決門限，PS域Background/Interactive業(yè)務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 結束語

隨著TD-SCDMA網絡的快速發(fā)展，運營商為了占領網絡市場，會大規(guī)模投放3G終端，導致全網業(yè)務量增加，即將面臨高負荷網絡所帶來的一系列問題。從網絡性能指標和網絡整體負荷趨勢來看，當網絡整體負荷過高時，網絡無線接入性能指標率會有不同程度的降低。這就需要提前預警，采取應對高負荷的措施來保障用戶感知，為運營商打造高品質的TD-SCDMA商用網絡提供強有力的支持。

參考文獻：

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

[2] 沈海紅，阮丹. TD-SCDMA無線網絡規(guī)劃要點[N]. 人民郵電報， 2007-04-29.

[3] Amitath Kumar. TD-SCDMA網絡規(guī)劃與工程[M]. 劉榮科，孔亞萍，崔競飛，譯. 北京： 機械工業(yè)出版社， 2008.

[4] 杭州華星創(chuàng)業(yè)通信技術股份有限公司. TD-SCDMA網絡規(guī)劃[Z].

[5] 華為技術有限公司. TD-SCDMA網絡規(guī)劃與設計[Z].

[6] 朱東照，羅建迪，等. TD-SCDMA無線網絡規(guī)劃設計與優(yōu)化[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2010.

[7] 許宏敏，李青，祝繪青，等. TD-SCDMA無線網絡優(yōu)化原理及方法[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2009.

[8] 彭木根，王文博，等. TD-SCDMA移動通信系統(tǒng)[M]. 3版. 北京： 機械工業(yè)出版社， 2009.

[9] 趙紹剛. TD-SCDMA網絡部署、運營與優(yōu)化實踐[M]. 北京： 電子工業(yè)出版社， 2010.

[10] 李軍. TD-SCDMA無線網絡創(chuàng)新技術與應用[M]. 北京： 電子工業(yè)出版社， 2013.★