使用跨Iur口策略提升HSPA数据性能

刘睿强， 林 涛

（重庆电子工程职业学院电子信息系，重庆 401331）

0 引言

随着中国3G网络的正式商用，越来越多的用户逐渐开始使用3G网络。3G网络最吸引用户的一个重要特点就是丰富多彩的3G多媒体业务[1]，而3G多媒体业务的承载完全依赖于 HSPA网络的高速数据传输能力。随着全球数据业务ARPU值持续上升，终端用户对业务需求的高要求，运营商需要最大优化固定资产投资，这三方面的需求带来了 HSPA应用的革命性变化。

在3G网络中，WCDMA的技术成熟度和数据能力[2]，无疑都是最完善的，但是再成熟的网络，也会存在不尽人意的地方。对于 WCDMA网络而言，虽然数据速率已经非常高了，但是在跨 RNC边界的地方，数据速率和视频性能都是最薄弱的地方，严重影响用户感知。因此，如何进一步提升WCDMA网络的数据传输能力，减少数据速率在1M以下的比例，加速3G数据业务的应用，推动3G多媒体推广，这是一个非常值得研究的问题。

1 HSPA Over Iur策略分析

HSPA，是 HSDPA和 HSUPA业务的合称，特别是HSDPA，在技术特点上与传统的R99有很大的不同[3]，采用了Node B快速调度、快速自动混合重传请求（HARQ）、自适应编码调制（AMC）等技术，HSPA的网络结构如图1所示。利用R99的剩余功率，使用共享信道，通过调度算法和用户所处环境和干扰情况，提供时刻变化的吞吐速率。

图1 HSPA网络结构

HSPA业务跨RNC吞吐率较低是影响路测指标和用户感知的一个重要原因。3GPP协议规定的HSPA业务跨RNC策略有迁移、DSCR及软切换三种，其中迁移和DSCR会带来跨RNC时的数据业务掉底；而软切换策略对Iur口带宽占用较大，在业务量较大网络会带来Iur口拥塞，从而影响整网指标因此全球极少局点使用[4]。

在人口密集的RNC边界，信号交叠覆盖严重，在RNC边界频繁进行DSCR导致吞吐率极低，掉底现象严重。HSPA业务在跨RNC做DSCR时，如果用户刚好在Iur边界上，网络资源调度只是在一个RNC内进行，用户速率最高只有384 kb/s，而且这种低速率所占比重较大，对于人口密集的城区而言，由于RNC比较多，跨RNC切换频繁会严重影响用户视频和数据速率，因此有必要对现网的Iur策略做一个调整，解决的一个思路就是对于HSPA业务，进行跨Iur口调度，让跨RNC的HSPA业务直接承载在Iur口上,以便解决在RNC边界上速率降低问题，从整体上提升数据速率水平和用户感知。

但是，对于HSPA进行跨Iur口调度修改，由于移动的复杂性，会加重Iur口的信令负荷。由于Iur口信令的增加，可能会造成掉话和其他关键指标的变差，因此还需要对 Iur口的信令负荷和掉话率指标进行关注。由于 Iur口不支持HSPA业务，因此H业务在跨RNC切换时不能像CS业务一样，通过软切换同时占用Iur口来完成。因此H业务的SRNC必须随着最好小区的RNC归属变化而变化，否则会导致H业务降速到384K上。

SRNC的变化有迁移和DSCR两种，不管采用哪种方式，均会造成业务的短暂中断，中断时间如表1所示。如果因为边界信号的不规则，UE在两个RNC间反复DSCR/迁移，那对于用户而言，基本就没有吞吐率了。

表1 SRNC变化业务中断时间

因此，要解决现有的问题可以有如下两种方式：

①进行RNC边界的信号控制，避免两个RNC的小区信号频繁更替。使UE能尽量只进行一次跨RNC的DSCR/迁移，降低跨RNC的影响；

②Iur口支持HSPA业务，这样UE在跨RNC时就可以不采用SRNC变更的策略，即使跨了RNC，HSPA业务也可以通过Iur口完成业务的正常使用，该策略使HSPA业务与CS业务一样通过软切换同时占用Iur口来完成，从而避免了业务中断。

对于方案①，需通过长期的RF优化来进行控制，并且业务的中断是不可避免的，最终达到的效果是中断的次数尽量少，中断的时间尽量短。

对于方案②，是HSPA业务跨RNC的整体策略发生了变化，跨或不跨 RNC已经不是主要问题，使 RNC边界的HSPA业务切换可以做到和RNC内部切换相同[5]。

综合考虑以上分析，选取第二种方案进行试验。为慎重起见，先选取三个 RNC的边界进行验证试验，如效果好，再进行全网推广，从而全面有效提高HSPA数据业务性能，解决边界数据速率下降和DSCR次数增加的问题。

2 处理实例

该次HSPA跨Iur策略验证，挑选CQ8RNC1、CQ7RNC1、CQ2RNC1三个RNC进行试验，测试路线横跨三个RNC交界处，以便充分验证策略修改前后在 RNC边界及跨两个RNC和三个RNC的性能变化。

2.1 修改前后策略

修改前：DSCR（Iur不支持HSPA）

修改后：切换+DSCR（Iur Over HSPA）：

MOD NRNC: NRncId=2752, IurHsdpaSuppInd=ON,IurHsupaSuppInd=ON;

MOD NRNC: NRncId=2753, IurHsdpaSuppInd=ON,IurHsupaSuppInd=ON;

MOD NRNC: NRncId=2757, IurHsdpaSuppInd=ON,IurHsupaSuppInd=ON;

2.2 测试方案

用Probe软件进行HSDPA业务的大文件持续下载2G大小文件；完成后原路返回，用Probe软件进行HSDPA业务下载5分钟、间隔30秒短呼测试。

2.3 方案实施效果对比

实施前短呼：平均速率 3.13 Mb/s，低于 1 M 比例为14.74%，DSCR次数为16次;实施后短呼:平均速率3.37 Mb/s，低于1 M比例为13.53%，DSCR次数为3次。如图2(a)和图2(b)所示。

图2 实施前后短呼数据

实施前长呼：平均速率 3.31 Mb/s，低于 1M 比例为13.77%，DSCR次数为9次；

实施后长呼：平均速率 3.57 Mb/s，低于 1M 比例为11.75%，DSCR次数为4次，如图3(a)和图3(b)所示。

图3 实施前后长呼数据

2.4 方案实施指标对比

从方案实施前后HSPA长短呼的对比情况来看，DSCR次数明显减少，从之前的10次以上减少到只有3-4次，基本经过RNC边界后只进行一次DSCR，有效避免了频繁DSCR带来的吞吐率掉底，由此带来的吞吐率的增益较明显，在200 kb/s到300 kb/s之间；而低于1 Mb/s比例的改善略低于预期，但同样获得约1%～2%的改善，如图4、图5所示。

（1）PS域测试情况

HSDPA平均吞吐率：长呼从实施前的3 313 kb/s提升到实施后的3 572 kb/s，短呼从实施前的3 128 kb/s提升到实施后的3 372 kb/s，平均增益为252 kb/s。HSDPA低于1 Mb/s比例：长呼从实施前13.77%下降到实施后的11.75%，短呼从实施前的 14.74%下降到实施后的 13.53%，平均增益为1.62%；HSDPA掉线率实施前后都为0；DSCR次数长呼实施前为9次，实施后为4次，短呼从实施前的16次下降为实施后的3次，平均下降次数为9次。

HSUPA平均吞吐率(kb/s)：长呼从1 145 kb/s提升到1 376 kb/s，短呼从1 112 kb/s提升到1 171 kb/s，平均增益为145 kb/s；HSUPA低于1 Mb/s比例：长呼从45.26%下降到27.64%，短呼从 46.92%下降到 40.58%，平均获得增益为11.98%，HSUPA掉话率皆为0。

（2）CS域测试情况

对于VC和VP业务，实施前后都很流畅。

图4 HSDPA平均吞吐率效果对比

图5 HSDPA低于1 Mb/s比例效果对比

从以上可以看出，应用跨Iur口调度策略以后，HSDPA和HSUPA的数据速率和低于1M的比例都有所提升，而且提升的幅度较大，并且其他主要指标如掉话率等也没有任何恶化，特别是DSCR次数次数比修改之前有了大幅下降，说明在 RNC边界速率降低的可能性降低，有效提高了数据业务和视频性能，能够很好的提升用户感知度。

3 结语

HSPA Over Iur策略有效的降低了 RNC边界频繁进行DSCR的概率，提升了HSPA吞吐率及低于1Mbps比例。测试过程中未见其他异常现象，方案实施的前后验证结果表明，该HSPA Over Iur策略能够有效提高数据业务性能，减少在边界速率降低的比例，为3G多媒体的应用推广提供更好的支撑作用。因此，建议在RNC边界较多区域推广HSPA Over Iur策略，以此提升HSPA数据性能。

[1]CHOK-KWAN CHEUNG, LAI-MAN PO. Normalized Partial Distortion Search Algorithm for Block Motion Estimation, IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS FOR VIDEO TECHNOLOGY[J].2000,10(03):23-25.

[2]王莹,刘宝玲.WCDMA无线网络规划与优化[M].北京:人民邮电出版社, 2007:101-104.

[3]姜波.WCDMA关键技术详解[M].北京:人民邮电出版社,2008:124-126.

[4]彭木根,刘萍.GSM、GPRS和EDGE系统及其关键技术—向3G/UMTS系统演化[M].北京:中国铁道出版社,2004:13-14.

[5]苏开荣.移动通信系统中的越区切换技术研究[J].通信技术,2008,41(08):16-18.