基于RU的EV—DO网络控制信道负荷优化研究

【摘要】合理地设置RU定时器优化值是目前EV-DO网络优化的一大关键。首先介绍了影响EV-DO网络控制信道负荷的因素，然后结合理论分析研究RU定时器并试点优化，最后给出了合理的RU定时器优化建议。在保证寻呼响应率的前提下，有效地降低了EV-DO控制信道负荷。

【关键词】EV-DO 控制信道 RU定时器 负荷优化

1 引言

3G网络的完善以及智能手机的普及，促进了移动互联网快速发展。随着智能手机的规模发展，目前智能手机呈线性关系增长，由此带来的信令风暴对3G网络承载能力提出新挑战。传统的RU定时器默认值，占用网络资源过多，导致控制信道负荷持续走高，严重影响了网络的各项指标和用户感知。因此，合理地调整RU定时器优化值是降低控制信道负荷、保障通信顺畅和改善用户感知的重要方式。

2 控制信道相关理论分析

2.1 影响控制信道负荷的因素

EV-DO网络前向信道结构如图1所示：

EV-DO网络前向控制信道作用类似于CDMA2000 1X的寻呼信道和同步信道，用于广播系统的公共参数配置消息、寻呼消息和呼叫建立消息等。控制信道的速率有三种：76.8kbps、38.4kbps和19.2kbps，速率的区分是通过采用不同Walsh码的MACIndex来实现的。控制信道和业务信道上相应速率的调制方式一样，其区别在于不同的MACIndex采用对应的不同Walsh码。

前向控制信道可细分为同步控制信道（SCC）、子同步控制信道（SSCC）和异步控制信道（ACC）。SCC 256时隙传送一次，ACC任意时间可以传送。

控制信道负荷的组成部分包括：

（1）系统开销消息：QuickConfig、Sync、SectorParameters、AccessParameters；

（2）寻呼消息：Page；

（3）连接建立消息：ACAck；

（4）TrafficChannelAssignment；

（5）Session协商消息：UATIAssignment、HardwareIDRequest。

由此可以看出，影响控制信道负荷的主要因素有寻呼、连接和Session协商次数。

2.2 EV-DO控制信道容量分析

控制信道消息在控制信道周期内以同步分组包囊（SC，Synchronous Capsule）、子同步分组包囊（SSC，Sub-Synchronous Capsule）或异步分组包囊（AC，Asynchronous Capsule）的形式发送，如图2所示。SC和SSC只能在特定时间传送，AC可以在控制信道周期内除发送SC和SSC以外的任何时间发送。

SC通常传送系统同步消息（Sync Message）、快速配置消息（QuickConfig Message）、扇区参数消息（Sector Parameter Message）和寻呼消息（Paging Message）等。一个MAC层包囊可以在多个物理层包中传输。

控制信道容量以承载的寻呼量来衡量：

（1）一个同步信道包囊最多可以发8个MAC包；

（2）MAC包=CC头（8bit）+CC预留比特（2bit）+净荷（992bit）+CRC and Tail（22bit）；

（3）每个CCH周期发送消息：AccessParameters+ Sync+QuickConfig+Page或SectorParameters+Sync+ QuickConfig+Page；

（4）寻呼信道包含的消息如表1所示：

每个CCH周期最多能发送min（79，68）=68个Page，所以支持最大的寻呼数=1s/426.66ms*68≈159条/S。

同时，控制信道包按传输格式{1024，8，512}来计算，8个MAC包占64个时隙，因此最大时隙利用率是64/256=25%。结合四川全省及典型本地网试点情况设置预警门限为60%，则寻呼信道利用率告警门限为15%。

2.3 AN的分层寻呼机制及参数

AN采用分层寻呼机制，每层寻呼包含的载扇范围不同，共有三种不同层次的寻呼范围。寻呼层次的选择与两个参数有关：邻区方式RU有效时间RUNLAvailableTime（以下描述用t1表示）、子网方式RU有效时间RUSNAvailableTime（以下描述用t2表示），且t1

（1）当0

（2）当t1

（3）当t≥t2时，寻呼的范围是第三层（子网寻呼）。

3 RU定时器研究

从上面的分析可以看出，RU定时器的设置直接关系到寻呼范围大小，而控制信道负荷的主要影响因素之一就是寻呼。因此，合理地设置RU定时器可以有效改善控制信道负荷问题。

结合DO控制信道负荷理论分析以及眉山、绵阳等地市试点实践情况，梳理出利用CDT话单分析RU参数合理值的有效方法，主要步骤如下：

3.1 现网连接间隔时长分析

为评估现网默认RU定时器的效果，以前向控制信道负荷相对较高的某地为例进行连续两次连接的间隔时长分析，如图4所示：

从统计结果可以看出，在默认RU定时器设置下，5%的寻呼是激活集寻呼，31%的寻呼是邻区寻呼，而多达64%的寻呼是子网寻呼。综合考虑EV-DO用户的移动速度和使用行为，大多数寻呼落入邻区寻呼的范围才比较科学，那么t2设置为10s是很保守的值，应该适当调大t2值使更多的寻呼在邻区范围寻呼，以降低控制信道负荷。

3.2 RU定时器优化试点

为了让更多的寻呼落入邻区寻呼，降低控制信道负荷，综合上述时间间隔时长分析，把RU定时器的t2设置在180s，即计数累计百分比在90%左右对应值对该地网络进行优化试点。

同时，从关键业绩指标（KPI，Key Performance Indication）和控制信道负荷两个维度对试点效果进行评估，结果对比如图5所示。

分别调整t2定时器为120s、180s、300s试验后，眉山和绵阳等试点区域寻呼成功率、连接成功率指标平稳，连接数、寻呼数平稳波动；控制信道时隙占用率降幅达50%。

结论：t2设置在使90%的寻呼落入邻区寻呼时，控制信道负荷下降明显，且各项KPI指标平稳波动，有利于提升网络质量，提高用户感知。

4 结束语

目前大多数网络的RU定时器设置值为默认值，在没有更多资源增加的情况下，随着DO网络发展以及用户数、业务量的日益增加，控制信道负荷越趋严峻。从长远经济的角度考虑，合理地设置RU定时器值可以在不增加资源分担负荷的情况下降低控制信道负荷，保障通信顺畅和提升用户感知。

参考文献：

[1] 中国电信集团公司. 2009年EV-DO网络优化技术白皮书——性能优化[Z]. 2009.

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[5] 杨峰义. CDMA2000 lx EV-DO Rev.A系统、接口与实现[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2009.