浅析CDMA网络拥塞的原因及解决方法

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【摘要】文章简要分析了引起cdma网络拥塞的各种原因，从硬件调整和数据库参数调整两大方面较全面地阐述了CDMA网络话务均衡及拥塞处理的各种解决方法，并举例加以说明。

【关键词】CDMA拥塞　硬件调整数据库参数话务均衡

随着CDMA移动通信网络的发展与成熟，控制投资成本、提升网络质量和服务质量，已经成为运营商赢得竞争的重要手段。无线网络的拥塞会导致话务流失，呼叫建立成功率下降，网络质量下降。为此，解决无线网络的拥塞，已是运营商无线网络优化中一项非常重要的工作。

1　CDMA网络拥塞的原因分析

网络拥塞，一方面会导致手机不能正常地起呼、被叫、使用数据业务；另一方面，在手机切换过程中，由于目标小区拥塞可能会导致手机无法正常切换而产生掉话。CDMA网络拥塞的原因分为五类：

(1)传输资源不足

传输资源不足一般是由于配置不足导致，需要传输扩容。

(2)硬件设备故障

硬件设备故障有显性故障和隐性故障。对于显性故障，如载频故障和信道板故障等，可通过重启硬件或更换硬件等办法解决i对于隐性故障，网管无任何告警，只能通过话务统计分析来发现问题。例如，某小区从某一天开始，发现在话务量未增长甚至下降的情况下(未修改和调整任何参数)，其拥塞率明显上升。检查告警和硬件状态均未发现问题，通过话统分析发现个别频点无话务(分配在同一个信道板上)，初步定位为信道板程序吊死，对信道板复位后，工作正常。

(3)WaIsh码不足

如果某站数据业务过多在RC3制式下，高速率占用的WaIsh码较多，会导致WaIsh码不足而出现拥塞。

在不同的RC下，不同速率的前向SCH所需要的Walsh码阶数是不相同的，如表1所示：

从表1可以看到，当起用一条高速的FSCH时，需使用一个4阶的WaIsh码，这样一个载扇下1／4的Walsh码资源都被占用了。当载扇的属性配置为数据载频时，此载扇会为FSCH预留两个4阶的WaIsh码，不分配其下的子节点、孙子节点给其它信道。

由于Walsh码受限，前向补充信道的单载扇容量为：

优选RC3、载频属性配置为数据载频时：2个16×FSCH、2个8X FSCH、1个4X FSCH、1个2X FSCH、7个FCH；

优选RC4、载频属性配置为数据载频时：2个32XFSCH、2个16X FSCH、1个8X FSCH、1个4X FSCH、7个FCH。

(4)CE信道配置不足

对于数据业务，在分配基本业务信道的基础上可能要分配补充业务信道。前向补充信道CE以芯片为单位分配，目前支持补充信道的芯片有两种：CSM5000芯片和CSM6700芯片。分配补充信道时有一个要求，前反向SCH必须与FCH分配在相同的芯片上。因此，在建立数据业务，分配FCH的CE资源时，需要在芯片间做负荷分担，避免数据业务都集中在同一个芯片上。

对于CSM5000芯片，可用于FSCH的前向CE共有28个，为CSM5000前向cE的后28个CE(一个芯片共96个CE，前36个用于前向FCH。中间28个用于FSCH，最后32个用于反向CE)，同一个FSCH必须使用CSM5000中多个且连续的CE单元。在不同RC下，不同速率的FSCH所占用的CE资源个数是不同的，如表2所示：

(5)马力不足

对于CSM6700芯片，DBS需要分配以下资源：前向CE，调制器马力，编码时间。CSM6700前向CE共有285个，不区分FCH和FSCH，无论RC和速率如何，每个FSCH都只需要一个前向CE。因此，前向CE资源不是瓶颈，编码时间也绰绰有余，瓶颈在于调制器马力。一个CSM6700可用的调制器马力共有256个，在不同的RC下，FSCH的速率与需要的调制器马力个数的对应关系如表3。由于调制器马力是FCH和FSCH共享的，因此在为FSCH分配调制器马力时，必须预留2个空闲的调制器马力。

目前现网使用CSM6700芯片居多，在高速率时会发生马力不足而导致呼叫建立失败(中兴设备网管不显示拥塞)的情况。

2　CDMA网络话务均衡及拥塞处理的方法

对于由于干扰或硬件设备故障等原因引起的拥塞，前面已提到了相应的解决办法。除此之外，由于各种原因，工程中的话务量预测和设计不够准确，小区数据库参数设置不够合理，造成小区之间的话务吸收不平衡，超闲小区造成了投资浪费和设备闲置，而超忙小区的话务拥塞又比较严重。针对这种矛盾，需通过日常的话务分析和优化手段，及时调整无线网络设备资源，调整数据库参数设置，使话务拥塞得到较好的控制。

2.1硬件调整

对于长时间拥塞率超标的基站和地区，应首先考虑这种方法。硬件调整可分为以下几种方式：

(1)在高话务地区建立新站以分担邻站的话务，减少邻站的话务拥塞，或在室内增加微蜂窝分布系统分担宏蜂窝的话务；

(2)在不影响覆盖的前提下，调整高拥塞基站的天线高度及俯仰角，控制小区覆盖以减少接入用户数以降低拥塞率；

(3)对高拥塞小区增加载频；

(4)对话务不均衡小区，调整超闲小区载频。

2.2相关参数调整

对于那些受到网络资源限制而一时难以进行硬件调整的基站，或偶然出现短期话务高峰的低容量站，可以考虑这种方法。参数调整可归纳为以下几种情况：

(1)设置小区前向导频增益通过设定小区的前向导频增益来缩小高拥塞小区前向覆盖范围(图1、2)，从而减少接入的移动用户数(表4)。

(2)设置小区各载扇的指配门限

话务密集区的基站一般为多载扇，采用默认参数的小区大多存在载扇间话务不均衡，发现小区拥塞后首先要对指配参数进行合理优化，使话务在各个载扇间均衡。

从表5可以看出修改门限后201载扇的话务有所提升，缓解了242载扇承担的语音业务。

(3)调整切换参数

通过调整小区切换带使移动台提前切出到相邻闲小区。切换算法中，导频强度大于T AD D是一个基本触发条件，邻小区的T_ADD参数设置越小，本小区的T_DROP越大，呼叫越容易切换到邻小区上。对于高话务邻小区，可以增大T_ADD值，以阻止话务切入这个邻小区；反之减小该值，以吸收话务。

(4)配置信道板参数

部分高话务站配置了不止一块信道板，通过相关设置实现各信道板之间的话务均衡也是缓解拥塞的一个手段。

如表6所示，此问题基站共有5个扇区，配置了2块信道板，出现的情况是所有的扇区均存在大量的呼叫失败。从网管统计没有发现任何的拥塞，因此进行了呼叫失败跟踪。跟踪显示，主要的失败集中在两项：DBS_STAT_CSM67REVHP_LACK，占比68.76％；DBS_STAT_CSM67FWDHP_LACK，占比24.95％。这两种失败均为信道板马力不足导致，因而不显示在拥塞统计项中。

核查信道板的配置情况发现异常，15个载扇中3个载扇使用信道板0，12个载扇使用信道板1，严重的不均衡。修改信道板配置后(图3)，问题解决。

3　结束语

在网络优化过程中，根据话务拥塞小区的实际情况，可以分别用不同的方法来处理。对于话务密集地区或用户发展潜力较大的地区，需通过增加资源来解决话务拥塞；对于话务不均衡地区，可通过参数调整来均衡话务，控制总体话务的溢出，这样既可以节省网络资源、提高无线资源利用率，又可以提升网络质量。