wcdma网络分组数据业务对网络模型影响研究

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1、WCDMA网络分组数据业务对网络模型影响研究　　摘要：由于分组网络中，长期以关注数据流量为主，而忽视了信令问题对网络的影响，一定程度上影响了网络建设的准确性和针对性。各种低速数据应用的快速发展给网络带来了较大的影响，按照仅考虑流量需求的建设方式已不适合现阶段的业务发展。从分析网络现状入手，通过分析对比2G和3G在网络流程方面的差异，以及终端因素在业务流程中的影响程度，找出3G网络信令冲击大的原因及信令冲击的产生场景，最后通过修正网络模型，增加网络模型中新的模型参数，以指导后期网络规划建设。关键词：WCDM

2、A；业务模型；业务请求；重定位中图分类号：TN914?34文献标识码：A文章编号：1004?373X（2013）22?0020?040概述10随着3G用户规模的增大和具体应用的多样性，分组域网络建设出现了新的挑战，网络瓶颈除原来的用户容量、流量带宽、激活PDP等参数外，信令负荷也逐渐成为新的网络瓶颈，本文首先分析分组域信令负荷激增的现象及信令变化对网络容量的影响，再分析分组域3G信令流程和出现瓶颈的原因，并在现有业务模型的基础上，修正分组域业务模型，以指导后续网络建设。1现状分析1.1网络问题现状分析分组

3、域信令负荷问题在2012年逐渐成为网络中的瓶颈问题，而且将逐渐由个案变为一个共性问题。以某省网络为例介绍网络问题现状：3G用户发展和业务收入增长速率排在全国前列，自2012年6月份以来，虽然移动分组网用户增长速度、忙时数据吞吐量增长速度保持月均增长10%左右，但设备信令负荷、内存占用率、CPU利用率等指标增速更快，造成了在网络容量指标均满足需求的情况下，设备处理能力无法满足网络正常发展。究其原因，主要与设备配置模型有关，在以往的网络规划建设中，IP网络的信令负荷一般忽略不计，或按照业务负荷的1%～3%考虑

4、。由于移动互联网实时在线类应用的普及，如微信、微博、QQ等业务流量小、使用频次高、并不断有推送类消息[1?2]。该部分业务并不带来大流量需求，但影响了网络中移动性管理：当MS进入Idle状态，RNC会触发IuRelease消息到SGSN。当MS从Idle进入Connect状态，RNC会触发ServiceRequest信令到SGSN。这种频繁的状态转换，给SGSN带来了大量的业务请求流程的处理，激增了信令处理的负荷开销。101.2现状分析量化数据1.2.1分组业务用户发展情况根据现网数据统计分析，2012年

5、3G出账用户年增长107%，3G数据用户增长103%，3G数据用户出账渗透率保持在80%左右，基本稳定。如图1所示。1.2.2分组业务数据流量发展情况从2012年1—8月的数据统计结果，3G数据流量发展良好，忙时数据流量增速较快，8月忙时流量速率超过5Gb/s，3G附着用户数达到57万，3G用户月均流量年均增速近30%。3G业务上下行比例较大，最高比例达到8.0，3G业务以下行数据为主。如图2所示。1.2.3智能终端统计智能终端统计结果表明：（1）3G终端占比近26%，使用3G终端的3G出账用户占比偏低，

6、仅为10%，即10%的3G用户既带来了数据流量和信令负荷的增长翻倍。（2）随着3G终端的普及，现网业务模型将明显增大，业务流量变化会较大，后期业务模型变化会较明显。1.2.4分组业务信令处理能力负荷变化统计10根据现网数据统计分析，SGSN的信令总数为激活类消息的70倍，为附着类消息的20倍。也就是说SGSN总信令负荷是处理附着和路由更新的信令负荷的20倍，是处理激活类消息的70倍。或者说SGSN信令负荷90%以上是用户状态变化引起的，而非承载数据业务引起的。1.3现网分组域性能参数现网分组域瓶颈主要体现

7、在Iu接口方向的业务请求增大，带来的系统处理能力的紧张，其他参数基本正常。随着3G业务的迅猛发展，SGSN的信令负荷增速较快，但SGSN的信令负荷相对3G流量增速更快，增速达到177%。SGSN的信令处理能力问题，将超过网络容量和流量等因素，成为制约网络容量的第一瓶颈因素。1.4分组域流程分析3G信令负荷的快速增长问题要3G规范和业务流程上分析，由于3G网络和2G网络在承载面差别不大，主要是提供更高的数据速率，主要差别在2G网络和3G网络在信令方面上。主要体现在移动性管理功能上，从用户终端和网络侧的移动性

8、管理状态，到流程定义均有差异。这就带来了3G网络信令负荷与2G网络的差异，出现了新的网络瓶颈点，本文主要在有差异的地方进行专项分析。在移动性管理状态方面，2G网络分为空闲状态（Idle）、就绪状态（Ready）、备用状态（Standby）等3种状态，分别标识于终端侧和网络侧。103G网络分为空闲状态（PMM?Idle）、连接状态（PMM?Connected）、分离状态（PMM?Deatched）等3种状态[3]。PMM?Idl