CDMA20001X 数据业务优化指导书

CDMA20001X 数据业务优化指导书V2.0

华为技术有限公司

目录

第1章本文概览 (7)

1.1 关于本文 (7)

1.2 本文读者 (7)

1.3 本文结构 (7)

第2章当前1X数据业务优化的主要应用场景 (8)

2.1 不同场景的需求和现存问题 (8)

2.2 整体策略 (9)

第3章规划层面 (10)

3.1 数据业务发展迅猛，其话务模型跟前期规划有较大差异 (10)

3.2 前期规划只有语音，后期客户提出上数据业务 (14)

第4章业务运营层面 (15)

4.1 QoS对数据业务的意义 (15)

4.2 QoS的实现 (15)

4.3 资费策略的引导 (16)

第5章优化层面 (17)

5.1 总体思路 (17)

5.2 RF优化 (18)

5.3 算法和参数优化 (18)

5.3.1 按业务指配分流：载波均衡，独立载波进行数据业务优先指配 (18)

5.3.2 载波内负荷控制 (19)

5.3.3 载频内资源控制：混合准入控制 (20)

5.3.4 时长参数的配合 (21)

5.3.5 SCH软切换 (22)

5.3.6 SCH延续、变速率延续 (23)

5.3.7 SCH功控 (24)

5.4 上层优化 (25)

5.4.1 RLP重传NAK设置 (25)

5.4.2 SCH申请门限 (25)

5.4.3 TCP优化 (25)

5.4.4 PPP层优化 (26)

5.5 传输质量和时钟 (28)

第6章全流程分析定位方法 (30)

6.1 空口部分 (32)

6.1.1 确认空口质量 (32)

6.1.2 TDSO验证空口无线质量 (33)

6.1.3 信令时延 (34)

6.2 信令部分 (36)

6.2.1 后台信令跟踪 (36)

6.2.2 信令是否偏多 (37)

6.2.3 PDSN侧跟踪 (37)

6.3 有线侧定位 (39)

6.3.1 内外网问题隔离 (39)

6.3.2 有线侧下载验证 (39)

6.3.3 有线侧带宽 (40)

6.3.4 Ping内部FTP服务器查看时延 (41)

6.4 切换问题隔离 (42)

6.5 上层分析 (43)

6.5.1 RLP分析 (43)

6.5.2 PPP层质量 (45)

6.5.3 抓包分析 (45)

6.5.4 TCP传送质量 (48)

6.6 流量统计 (49)

6.6.1 流量统计小工具 (49)

6.6.2 维护台上的监测功能 (51)

第7章应用实例 (53)

7.1 实例一：信令延时设置不当，数据传不动 (53)

7.2 实例二：传数据时，SCH有很大缺口 (53)

7.3 实例三：优化功控改善空口误码 (55)

7.4 实例四：斯里兰卡Suntel更软切换上传速率低 (55)

7.5 实例五：孟加拉数据业务速率低问题 (56)

7.6 实例六：尼日利亚Starcomms整网数据业务问题分析 (59)

关键词：CDMA20001X 数据业务SCH软切换SCH延续反向SCH功率控制TCP优化无线网络优化全流程摘要：

国内RASYS的发展，以及海外一些网络CDMA 1X数据业务所占的比重越来越大，都相应对CDMA 1X（以下简称1X）数据业务的优化提出了新的需求。在这种情况下，如何对

1X数据业务进行优化，保证系统的稳定和强壮，保证语音业务和数据业务的混合性能，实现语音业务和数据业务的双赢，是摆在无线网规的一个紧迫的课题。

本文首先通过具体的场景分解，分析目前对数据业务的需求和现存问题，给出整体的优化策略；然后对于数据业务在不同网络的发展特点，提出在规划层面和运营层面上加以引导，最后提出针对性的优化措施和问题定位方法，并结合实际应用，为一线面对现网的工程师提供数据业务一些优化的思路和经验。

缩略语清单：

参考文档：

《CDMA2000 1X数据业务全流程跟踪与分析方法-20051010 V1.0》《R-SCH软切换场景测试报告－20051128》

《孟加拉数据业务问题分析报告》

《梧州性能试验局FSCH变速率延续》

《梧州性能试验局FFCH功率同步》

《CDMA 1X负载控制与信道管理算法-20030520-A-1.0》

《CDMA1x数据业务话务模型探讨-20060518-A-1.2》

《CDMA20001X 数据业务优化指导书(CBSC C03版本配套)》

第1章本文概览

1.1 关于本文

本指导书主要介绍了目前CDMA20001X数据业务面临的若干问题，从规划层面、运营层面和优化层面的不同角度给出了相应的策略，并介绍了数据业务的全流程分析方法，让现场技术人员和系统工程人员建立一个从PDSN到MS的全流程的概念，并提供一套数据业务优化方面的思路，让他们同时能对相关的参数进行优化。其中的某些思想也可以在EVDO的优化中借鉴。

1.2 本文读者

本指导书的读者需具备对数据业务的一个流程上的了解，需具备软切换和功率控制方面的概念和认识，需对华为CDMA系统结构有一个了解和熟悉，需有一定的数据业务测试实践，要求对数据业务系统实现的算法有一定的了解。

1.3 本文结构

《CDMA20001X数据业务优化指导书》由七个章节组成，内容均独立成章。下表介绍了每章节的主要内容：

第2章当前1X数据业务优化的主要应用场景

2.1 不同场景的需求和现存问题

相比于单一的语音业务，数据业务的发展模式往往在不同的网络里呈现截然不同的特点，因此必须在应用层面上加以区分，并根据这些不同的特点制订有针对性的优化策略。我们不妨把这些不同的应用场景表示为A、B、C、D类网络。目前CDMA 1X数据业务主要有这几种典型应用场景。

A类：1X数据业务定位为主要的上网方式，主要集中在市区。

特点：这类网络主要集中在市区，使用无线上网是当地的主要上网方式，运营商把利用1X数据业务上网定位为ADSL/WLAN等的替代产物，加上数据业务资费相对低廉，或采用包月不限流量的方式，没有对用户上网行为施加控制的资费策略；这直接导致数据业务带来的整网负荷相当高。这种网络的另一个特点，是运营商对用户投诉比KPI指标更为敏感，对话务量比其他KPI指标更为敏感，对数据业务的质量比对语音业务的质量更为敏感。

需求分析：因为客户相当关注数据业务，如何在高负荷运行的网络保证数据业务的质量。

典型网络：尼日利亚STARCOMMS。

B类：1X数据业务定位为主要的上网方式，主要在农村乡镇。

特点：1X数据业务有双重运营需求，在偏远农村和乡镇，1X数据业务作为上网主要方式，在市区VIP区域则作为补充业务。

需求分析：多种的需求，复杂的网络结构，如何针对不同的需求进行优化，如何在复杂的网络结构中定位数据业务出现的问题。

典型网络：孟加拉PBTL。

C类：1X数据业务定位为电信业务的一个补充业务。

1X数据业务仅仅作为电信业务的一个补充，业务比例小，利用无线上网并非主流上网方式。用户的期望值比较理智；收费较贵，或采用按流量收费方式，或对用户限速，对用户的上网行为有一定的控制措施。

需求分析：补充业务如何引导和满足客户的期望值。

典型网络：斯里兰卡SUNTEL。

D类：1X数据业务定位为新兴业务。

由于数据业务是作为新兴业务，先期的网络规划只考虑了语音业务，后期需要上数据业务，或数据业务话务模型跟先期规划已经有很大差异。

需求分析：如何放号？怎样控制对语音的影响？如何从规划角度上来控制数据业务对现网的损伤？如何引导扩容？

典型网络：乌干达、国内RASYS

2.2 整体策略

数据业务优化是实现数据业务质量的最大化，同时综合考虑高速数据业务带来的更高的功率消耗、码资源消耗等影响，用最小的网络质量损伤来换取数据业务的质量，保证语音业务和数据业务的混合性能。换言之，在接入网侧的参数调整仅是配合当前的空口信号分布情况和用户分布所作的最优化调整，以牺牲最小的网络质量来换取数据业务质量的提升。

对于作为新兴业务出现的数据业务，则应对现网话务模型和容量重新进行评估或者扩容规划，在原有规划上引导客户控制放号的规模、分布，以保证数据业务的质量达到要求。同时在运营层面上也应有相应的引导策略。

第3章规划层面

由于数据业务的运营策略的多样性，资费引导策略的不同，导致各地数据业务发展的态势是很不一样的，而1X的数据业务和资源的消耗是一对矛盾，因此，在优化之前，对整网的数据业务容量作一个全面的评估是必需的。尤其当数据业务作为新兴业务引入的网络，即上述的D类网络，更有必要。

3.1 数据业务发展迅猛，其话务模型跟前期规划有较大差异

对于已经出现数据业务话务模型不一致的，要重新考虑BTS承载能力，和可能的扩容建议，实事求是。因为话务模型也不是一成不变的，我们在不能很好预测的情况下，就必须很好的跟随和响应它的变化。在总的网络容量和覆盖规划配置上给予充分的考虑。

总的思路是：

1.根据现网的话务数据、运营策略和客户的实际期望得到新的话务模型；例如根据现网的

话统，可以得到前反向SCH各倍速的时长和分布比例，从而得到前反向的平均速率以及前反向的比例，并与客户的实际期望对比得到平均速率的规划目标；根据PDSN的话统得到PPP session用户量和激活用户量；根据PDSN的前反向总吞吐量和用户数得到单用户的平均吞吐量，单用户的吞吐率与平均速率的比值可以作为激活占空比等。2.根据该话务模型以及客户的发展规划，结合前期的技术建议书，或者标书中的容量和覆

盖要求，进行新的规划和扩容建议，得出整网和单载频尚能支持的用户数，以指导放号的总量控制。话务模型变化，引起的总体容量的变化；对现网容量重新审视，还能发展多少用户，是否满足客户的容量需求。对全网容量不足以支撑的，是考虑增加载波、加站还是小区分裂，整网增加多少载频才能满足容量要求等，给出总体规划。（平均意义上的）

3.根据总体规划结果，给出具体的扩容和放号建议。载频扇区级的需要了解各个载频扇区

目前的话务量，负荷，用户数目等细节，然后来决定，是直接在该扇区载频上放号，还是需要再考虑扩容，如在该范围内加载频，或小区分裂。（结合具体话务分布的）如U国M网，前期的规划基本采用典型的话务模型：

表3-1原规划数据业务模型

实际上该网自商用后一直处于高负荷运行状态，数据业务发展相当快，SCH话务量已经跟FCH话务量相当甚至超过FCH话务量，用户已经反映数据业务速率低等问题。因此重新制订现网的话务模型，审视原有的规划。

新的话务模型是基于现网话统数据、当地的运营策略以及客户的实际期望综合得出。该局有1个BSC，23个BTS，45个CELL，放号用户数8069，数据业务用户数1216。进行如下的设定：

1）平均速率：根据话统中FCH以及各倍速SCH的时长分布，计算得扇区内SCH平均速率不低于4×，即38.4kbps，考虑到FCH的9.6kbps速率，则扇区内数据业务

平均速率不低于38.4＋9.6＝48kbps，取该值作为扇区内各用户的平均速率；

2）Holding Time：由于局方数据业务是采用分时段包月制收费，终端用户最可能的操作是在某个时段长时间挂在网上，也就是说永久在线，即忙时激活用户的Holding

Time为3600s，激活占空比仍采用10％；

3）业务比例：根据话统的统计结果－语音FCH以及数据FCH、SCH的时长比例，在数据业务高峰期（凌晨01:00-05:00），数据业务比例平均在65％以上，所以取语

音业务的比例35％左右，数据业务65％左右，作为语音业务和数据业务用户比例；

4）激活用户比例：现场反馈HLR上目前数据业务总用户数为1216，PDSN观测到的忙时激活用户数362，由此可以得到忙时激活数据业务用户比例为362 / 1216＝

29.7％，该数据可以作为话务模型中的激活用户比例；其中数据业务总用户数以及

激活用户数通过HLR的用户量和PDSN的当前激活用户数获取，（注意PDSN上

的当前用户数是指当前存在PPP session的用户数，即拨号上网的用户数，并非

HLR上开通数据业务的用户总数）如下表：

表3-2PDSN用户数和激活用户数的统计

5）对于语音业务，则采用通用的语音业务话务模型，即单用户平均话务量为

0.03Erlang，语音激活因子为0.4（更精确的也应该从语音话统数据中进行计算，如

单用户平均话务量，方法类似，本例暂时忽略，采用通用模型）。

根据以上的假设以及话统的统计结果可以得到以下的话务模型：

表3-3语音业务话务模型

表3-4数据业务话务模型

从表3-3可以得到，语音业务单用户的平均吞吐量为：

Thr_Single_Voice＝(Voice Service Rate)×(Erl per Sub.)×(Voice Service Active Factor)

＝9600×0.03×0.4

＝115.2bps

从表3-4可以得到，数据业务单用户的平均吞吐量为：

Thr_Single_Data＝(Data Service Rate)×(Holding Time of PPP Session)×（PPP Session Duty Ratio）×(Data Service Active Factor) / (one Hour)

＝48000×3600×10％×1 / 3600

＝4800 bps

采用华为公司混户业务吞吐量的计算模型，可以知道单用户的混和业务平均吞吐量为：Thr_Single_Hyb＝Thr_Single_Voice×(Voice Sub. Ratio)＋

Thr_Single_Data×(Data Sub. Ratio)

＝115.2×35％＋4800×65％

＝3160.32bps

以420kbps (FW_Thr_Per_Sect) 作为华为公司CDMA1x网络单扇区前向吞吐量的最大值进行计算。

于是，可以计算得到单扇区最大可支持的用户数为：

Max_Act_Sub_per_Sec＝FW_Thr_Per_Sect / Thr_Single_Hyb

＝420 / 3.16

＝132

也就是说在给定的话务模型下，单扇区可支持的混和业务用户为132个，其中有132×65％＝85个数据业务用户，132×35％＝46个语音业务用户。

注意这里的数据业务用户数是是指存在PPP session的用户，而不是开通数据业务的用户数，两者的比例的获取方法见上文，利用这个比例就可以得到最终单载频可以发展多少数据用户，这个用户数才是最终的规划结果。

考虑到10％的激活占空比，则得到同时数据业务同时激活用户数为8个，语音业务同时支持用户数为（420-85×4.8）/(9.6×0.4)=3个。

此时由于单数据业务用户的速率为48kbps（FCH＋4×SCH），前向需要5个Walsh 码，单语音业务用户前向需要1个Walsh码，则单扇区总共需要的Walsh码资源为：8×5＋3×1＝43，即是说在给定的话务模型下，Walsh码资源未受限。

假设每个扇区都支持相同的话务，则总共可以同时支持的激活数据业务用户数为：8×45＝360个（目前网络有23个基站，45个小区），该数值是与目前话统反应的结果362（注：该数据来自于现场）基本一致，但是由于用户分布是不平均的，显然网络有部分小区是不能支持那么多激活数据业务用户的，因此针对该网的具体话务分布情况进行规划，提出具体的扩容建议，此处不再列举。

对于新兴运营商，让客户认识到CDMA 1X的数据业务对现网的影响，利用简单的估算来引导客户对数据业务的放号策略是必要的。

3.2 前期规划只有语音，后期客户提出上数据业务

对于前期只有语音的，后续放数据业务用户，本质上也是话务模型发生变化的其中一种情况，只不过由于数据业务为新兴业务，我们无法从现网数据获取数据业务的模型，但重新作规划也是必须的，评估目前的网络规模还可以放多少号，根据客户放号的规划需要扩容多少，等。用户的平均速率可以结合客户期望和本地情况估计，用户上网的行为可以调研本地相似的网络，数据业务放号数可以引导客户确定，另外还有客户的资费策略等。而估算的方法同2.1节类似。

规划之后，对于新兴的数据业务，我们还需要引导客户做几件事情：

1.数据业务的放号流程，每个地区放多少号，放号的条件，离基站的距离，等，如可参考

《RASYS数据业务放号流程》。

2.对终端和便携设置的客户指导书，以减少由于操作和设置问题带来的投诉，同时对

TCP/IP的一些设置也可改善数据业务的质量；

3.要求客户详细登记并收集用户的信息：地点、信号质量、上网方式、主要应用、占用的

小区等。

通过这些引导有效控制数据业务的良性发展。

第4章业务运营层面

在不同的网络里，数据业务的资费标准、主要的业务类型、销售策略是各式各样的，反过来，我们也可以结合产品功能特性在运营层面上引导数据业务的发展，来保证网络的平稳发展和性能。

4.1 QoS对数据业务的意义

对于CDMA 1X系统，一般来说，地面网络由于带宽相对比较富裕，无线资源是整个网络的瓶颈，因此，QoS实现中重点在扇区吞吐量的最大化，单用户吞吐量的最大化，用户间的公平，以及不同业务间的不同要求。在无线接入网侧，根据用户的优先级使用资源管理和准入控制，提供在空口上的QoS保证；在分组域核心网，根据用户的优先级，实现对应的调度策略。

QoS的运营意义在于：

1. 差异化服务带来更好的可运营性

运营商需要根据每个用户对资源的占用情况制定不同的收费策略，例如，运营商可以提供金牌、银牌、铜牌级的服务。当网络资源有竞争的时候，对金牌级用户的业务就具有高的优先级。

2. 更高的资源利用率带来更大的利润

在通过一定QoS机制满足高优先级用户和特殊业务满意度的情况下，针对大多数普通用户可以在保证一定的公平性的基础上通过将资源尽可能的分配给用户无线环境好的用户来提升整个系统的吞吐量，以更高效的利用无线资源。

4.2 QoS的实现

1. 设定HLR开户属性

在HLR开户时增加用户属性（只对数据业务用户而言），将不同用户设为等级用户或者普通用户。

其中等级用户又细分为金牌用户、银牌用户和铜牌用户。

优先级和峰值速率限制如下：

金牌用户：具有最高的优先级，享受最高的峰值速率限制。

●银牌用户：具有较高的优先级，享受较高的峰值速率限制。

●铜牌用户：具有最低的优先级，享受最低的峰值速率限制。

普通用户是和等级用户相对的。在QoS功能关闭时，所有用户都作为普通用户处理，没有优先级的差别。

值得注意的是：QoS功能需要HLR、MSC的支持。如果HLR和MSC不是我司产品，或者HLR和MSC版本过旧，无法支持QoS用户等级，则需要关闭专线和QoS用户等级选项。

2. BSS侧打开QoS开关

在维护台可通过MOD QOS命令打开QoS开关。

表4-1CDMA2000 1X 网络的QoS命令

3. BSS的相关参数

在QoS功能开关为打开状态时，BSC可从HLR、MSC获取用户的QoS等级，并根据各等级的QoS参数，为不同等级用户分配不同的无线资源。

BSS侧具体的控制参数请参考相关的产品特性指导书。

4.3 资费策略的引导

不同的用户：如上所述，对不同优先级的用户采取不同的收费标准，谋取利益最大化，控制高端用户的比例；

不同的业务：引导运营商针对多样化的业务制定多样化的运营策略，针对不同的业务的制定不同的收费策略，例如可视电话和普通下载业务收取不同的费用。

不同的资费方式：通过资费手段来分流负荷，例如是按照流量收费还是上网时长收费，还是包月不限流量不限时长，还是综合以上几种。另外不同的时段收不同的资费，在语音忙时应该对数据业务制订更高的收费标准，其他时段制订优惠时段，达到分流、降低峰值负荷的目的。

第5章优化层面

5.1 总体思路

图5-1优化流程图

优化层面主要分为三大部分：RF优化、算法及参数优化以及上层的优化。

RF优化：如果语音优化完毕，语音业务质量稳定，对于数据业务出现的问题，只可能在个别区域进行RF调整，原则上不再对基站布局、天馈等实施大规模的调整动作。

算法及参数优化：多载波网络，同时对数据业务有相当的需求，对这种网络考虑对数据和语音进行业务分流和均衡，能在很大程度上避免数据业务对语音业务的冲击，尤其在需要放宽数据业务的准入门限，保证数据业务吞吐量的时候，可以考虑这种方式。语音和数据的分流，先可以推荐不同载频承载的方式，然后到同一载频，则可以考虑放宽数据业务准入门限。此时同时需要关注HPA高负荷值下的故障率。具体的一些策略是：

单一载频提供数据业务或者按业务优化指配策略，见5.3.1节

●负荷控制：各速率功率准入门限，各速率导频分配门限，见5.3.2节

●资源控制：功率资源占用百分比，WALSH占用百分比，见5.3.3节

●其他算法参数的配合优化：切换、功控、时长等，见5.3.4至5.3.7节

上层优化：RLP、TCP、PPP等，见5.4节

5.2 RF优化

相比于语音业务，为了不至于浪费高速SCH的传输效率，需要在Ec/Io较好的地方分配高速率的SCH，因而高速的数据业务对空口质量有要求。同时由于高速数据业务对码资源和CE资源的大量占用，加上如果频繁切换则将严重影响数据业务前反向的吞吐量，对切换带也需要规划控制。反向的误码也影响反向的ACK帧的发送。因此，如果确实是由于覆盖太差、导频污染、反向干扰等空口质量问题，已经影响到数据业务的性能的时候，必须对RF进行必要的优化。正如前面所述，无线信号质量导致的数据业务质量不行的时候，一般也会波及到语音业务，对于数据业务可以在局部区域进行常规的RF优化，包括天馈参数调整（天线指向，下倾角、高度、功率参数等），网络拓扑结构调整（站点位置，以及加站扩容等），导频污染处理，软切换比例降低调整等。

5.3 算法和参数优化

5.3.1 按业务指配分流：载波均衡，独立载波进行数据业务优先指配

即利用硬指配。比如，如果硬指配功能开启（参数1：CASN硬指配开关，小区级），并且硬指配的类型是根据业务类型进行指配（参数2：HARD_ASSIGN_TYPE优先指配类型），模块级），则指定部分频点是语音优先业务接入而另一部分独立的频点数据业务优先接入（参数3：SERV_ASSGN_TYPE硬指配业务优先类型，小区级）,若设定载频P1为语音（数据）业务优先接入的载频，则当手机发起语音（数据）呼叫时，无论该手机是从哪一个载频发起的呼叫，都会把他优先往P1上进行指配。只有当P1上负荷过重超过一定门限时（参数4：CARR_ASSGN_VALVE硬指配门限，小区级），才会依据负荷分担的原则，把手机往其它载频上指配。

根据具体网络状况，系统负荷，数据业务的控制情况考虑使用独立载波承载数据业务。

5.3.2 载波内负荷控制

1. SCH各速率的前向准入门限

采用独立载波优先承载数据业务的时候，如果该载波的当前前向负荷尚在可以接受范围内，可以考虑放宽SCH前向负荷准入门限，以增加前向SCH准入的可能性。下面是目前版本的默认值。由于默认值是针对一个载波同时承载语音和数据业务的情况所作的平衡，为了保证基本业务，所以设定比较保守，实际网络中，功率波动比较大，过于严格的负荷控制反而限制了数据业务速率的分配。在独立载波中承载数据业务，可以适当放宽。实际上很多网络前向速率过慢，甚至无法打开网页等问题是因为前向负荷过高，使得高倍速SCH无法分配。可以根据具体情况适当放宽。比如对一个新网络，因为网络业务量比较小，把负荷限制修改为100%，总体上提高数据业务速率：

表5-1SCH前向准入门限

2. SCH导频强度门限

影响SCH分配的另一个重要因素是导频强度门限，只有在高于相应的导频强度门限时，才认为手机在中心区、过渡区还是边缘区，并且根据规则限制分配的前（反）向最高的SCH 速率，以下是系统的默认值：

表5-2SCH导频强度门限

可以考虑实际的信号强度分布，放宽各导频强度门限，以增加高速率数据业务的比例。另外，网络商用，负载上来后，Ec/Io强度会比空载有所下降，此时如果要求大部分室内能够高速上网，也可以作相应调整。

5.3.3 载频内资源控制：混合准入控制

混合准入控制是在语音和数据业务混合系统中用于控制语音和数据准入的比例，主要有根据负荷比例（V1R1）和根据walsh码占用比例（V2R2）两种，使语音业务和数据业务使用的无线资源可以做到按比例动态调配。V1R1根据负荷比例的参数如：

表5-3混合准入控制参数

参数仅控制语音比例，相对的就是数据业务的最大最小占用负荷比例。根据不同类型网络的业务分布情况平衡设置，保证语音和数据的混合性能。

对于walsh码资源，由于数据业务对其的大量占用，例如RC3，单载频下最多只能同时分配两个16X的SCH，因此在大量高速数据业务的情况下，载频的walsh资源往往不足。CBSC V2R2推出RC3/4自适应分配功能。RC3/4自适应分配就是“根据当前系统的资源受