SCCPCH信道扩容提升WCDMA无线系统接通率

中国联合网络通信有限公司南宁市分公司　梁吉宁



SCCPCH信道扩容提升WCDMA无线系统接通率

中国联合网络通信有限公司南宁市分公司梁吉宁

【摘要】现网中出现部分站点由于话务高导致FACH信道拥塞的情况，造成大量的RRC请求失败，影响无线接通率及用户感知。本文对南宁现网WCDMA FACH拥塞进行分析评估，针对SCCPCH开展了专题优化，在不增加投资的情况下提升了网络的承载能力，网络资源利用效率得到明显提高，用户感知得到显著改善。

【关键词】WCDMA；FACH信道拥塞；SCCPCH信道扩容；无线接通率；用户感知

1　概述

随着国民经济的发展，人们生活水平的不断提升，越来越多的用户使用WCDMA网络。为此，南宁WCDMA网络规模也不断发展壮大。然而网络高话务区域如市中心及校园网等出现了FACH信道拥塞现象。FACH信道拥塞的出现影响了RRC建立时延，RRC连接超时失败引起接通率下降，导致用户体验不佳。

本文旨在探索通过SCCPCH信道扩容缓解FACH信道拥塞问题。

2　认识FACH信道

2.1WCDMA无线信道映射关系

FACH信道即前向接入信道，是WCDMA系统中无线公共传输信道的一种。FACH信道可承载逻辑信道中的公共控制信道（CCCH）、专用控制信道（DCCH）和专用业务信道(DTCH)；在物理层的实现上，FACH信道和PCH信道共同由SCCPCH信道承载。

2.2FACH信道功能

要了解FACH信道的功能，可以从它所承载的逻辑信道入手。

其中，CCCH为控制逻辑信道中的公共控制信道，用于承载如初始化接入请求（RRC请求）、小区更新等信令控制信息；DCCH为控制逻辑信道中的专用控制信道，用于承载如RB建立、切换、测量报告等信令控制信息；DTCH为业务逻辑信道中的专用业务信道，用于承载业务信息，如：话音、传真、网页浏览等用户业务数据。

由此可知， FACH信道主要用于承载下行控制信息（信令）和低速的用户业务数据。

2.3SCCPCH信道扩容的理论基础

随着WCDMA网络用户规模的持续扩大，网络高话务区域及LAC边界频繁位置更新区域有可能出现FACH信道拥塞的现象。FACH信道拥塞的出现将直接影响RRC建立时延，RRC连接超时失败引起接通率下降，导致用户感知恶化。

表1

表2

上文提到，在物理层的实现上，FACH信道和PCH信道共同由SCCPCH信道承载。PCH为公共传输信道中的寻呼信道，用于承载下行寻呼信息。SCCPCH为下行从公共控制物理信道，用于承载寻呼消息、下行信令和低速下行数据，每个小区必须至少配置一条。华为默认配置一条。

按照3GPP 34.108-501协议规定，一般情况下，PCH和FACH共享一条SCCPCH，但是PCH具有更高的优先级，当FACH信道出现拥塞时，可以新建一条SCCPCH单独承载FACH信道以缓解拥塞。此时，一条SCCPCH有两个TFC，承载PCH；另外一条SCCPCH有四个TFC，承载FACH；即通过增加一条SCCPCH物理信道，将FACH和PCH分别承载在不同的SCCPCH物理信道上，达到扩容目的。

3　FACH信道拥塞案例分析

3.1问题发现

现网中，高话务区域尤其是校园网及LAC边界频繁位置更新区域为FACH信道拥塞的重灾区。

如覆盖广西机电学校的南宁机电学校路灯基站_2小区、覆盖广西经济管理干部学院的南宁经济干部管理学院_1小区、覆盖广西医科大学的南宁医科大研究生楼_3小区、处于RNC8与RNC3边界的南宁明秀秀灵路口_3小区和处于RNC12与RNC4边界的南宁三月花大酒店_2小区等，日FACH信道拥塞时长最高达60000多秒，日RRC连接建立完成超时失败次数最多达50000多次，导致无线接通率仅83.38%，如表1所示。

3.2解决方案

针对此类FACH信道拥塞的场景，建议通过增加一条SCCPCH物理信道，将FACH和PCH分别承载在不同的SCCPCH物理信道上，以缓解FACH拥塞。

3.3调整效果

扩容后，南宁机电学校路灯基站_2小区日FACH信道拥塞时长由28578秒左右降至0秒，日RRC连接建立完成超时失败次数由29961次左右降至201次，日无线接通率由87.86%提升至99.79%，如表2所示。

扩容后所有小区整体的各项指标也有明显改善，平均日FACH信道拥塞时长由25519秒左右降至0秒，日无线接通率由94.23%提升至99.72%。

4　全网推广

鉴于以上成功经验，为了更进一步改善南宁WCDMA网络接入指标，提升用户感知，于10月份进行了全网SCCPCH信道扩容操作，且扩容前后改善效果十分明显。

表3

4.1扩容前后FACH信道拥塞时长及RRC连接建立完成超时失败次数对比

扩容后，南宁全网日FACH信道拥塞时长由1250348秒降至519秒，降低了1249829秒，降低幅度达到99.96%；日RRC连接建立完成超时次数由1643814次降至551316次，减少了1092498次，减少幅度为66.46%，如表3所示。

4.2扩容前后接通率指标对比

扩容后，南宁全网RRC建立成功率及无线接通率均有明显的稳步提升：RRC建立成功率由99.36%左右提升至99.75%，无线接通率由99.33%左右提升至99.72%，提升幅度均接近0.4个百分点。

4.3扩容前后寻呼成功率指标对比

扩容后，南宁全网寻呼成功率稳步提升：8月份扩容前寻呼成功率为94.64%；9月份完成90 个TOP FACH信道拥塞小区扩容后寻呼成功率提升至95.94%，提升1.3个百分点；10月份完成全网SCCPCH扩容后寻呼成功率进一步提升至96.53%，提升近0.6个百分点；2014年11月至2015年1月全网寻呼成功率保持在96.60%以上。

5　综述

综上，在不增加网络投资的情况下，通过SCCPCH信道扩容全网PCH信道和FACH信道容量翻了一倍，网络承载能力得到明显提升， FACH信道拥塞问题得到有效解决，同时缩短了RRC建立时延，提升无线接通率及寻呼成功率，改善用户接入感知，具有广泛的推广应用价值。若均采用多载波扩容的方式解决FACH信道拥塞问题，按扩容每载扇200元的单价计算，南宁联通共有效完成2137个小区SCCPCH信道扩容，累计节约多载波扩容成本达42.74万元。

现将FACH信道拥塞评估及SCCPCH信道扩容流程总结如下：日FACH信道拥塞时长达到100秒的小区，忙时无线资源利用率未达到70%的可直接进行SCCPCH信道扩容；忙时无线资源利用率达到70%的小区需进行多载波扩容后再重新进行SCCPCH信道扩容评估。

参考文献

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[2]张传福.第三代移动通信——WCDMA技术、应用及演进[M].电子工业出版社.

[3]孙宇彤.WCDMA空中接口技术[M].人民邮电出版社.

[4]沈洁.第三代移动通信中的无线资源管理[M].电子工业出版社.

[5]高鹏.UMTS无线网络规划原理和方法[M].人民邮电出版社.

梁吉宁（1985—），男，广西横县人，大学本科，现供职于中国联合网络通信有限公司南宁市分公司，初级工程师，主要从事移动通信网络优化工作。

作者简介：