WCDMA网络无线资源利用率分析828.doc

WCDMA网络无线资源利用率分析
摘要：WCDMA容量增长、负荷增加，直接反映就是各种资源利用率上升、甚至出现拥塞。本文从多业务情况下如何进行业务量合并、如何确定综合忙时入手，确定分析数据的提取时段，并从基站、RNC两个层面介绍资源利用率的分析方法、解决手段，为WCDMA网络容量分析提供一定指导作用。
关键词：多业务折算、综合忙时、资源利用率、拥塞、扩容
1、研究目的
在网络规划和工程设计中，需要根据市场提出的容量需求，分析目前无线系统的多种资源利用情况等，综合判断网络是否能满足需求，然后根据需求规划新建基站、扩容已有基站（基站数量、载波数量、CE资源）等，从而完成容量规划。
对于提供单一话音业务为主的网络（如GSM网络），可以简单地认为单个基站提供的话音信道数是不变的。在给定呼损率的情况下，查Erlang表就可以得出单扇区在这一呼损率下可以提供的Erlang数。这样可以用目前承载话务除以单扇区可提供的话务，得到无线资源利用率，进而判断现有网络的承载能力。
WCDMA网络是多业务并存的网络，对小区容量的估算不能简单地用纯语音业务来估算。不同业务的业务速率、所需的Eb/No、对空口资源的消耗均不同，对系统的影响也不相同。
基于WCDMA的多业务特性以及进行容量分析的需求，以下几个问题不可回避：
（1）如何将多业务折算为单一业务进行容量分析；
（2）多业务折算后，WCDMA网络存在语音忙时、数据忙时、综合忙时，分析资源利用率时采用哪个忙时；
（3）对WCDMA网的多种资源利用率如何进行分析，如何评判资源利用率的合理性；
（4）资源利用率扩容门限如何取定。
下面就针对上述四个问题展开研究。
2、多业务折算方法探讨
2.1、多业务折算的思路
多业务折算通常分为以下几个步骤：
Ø 确定各种业务中，最主要的受限资源；
Ø 确定单位资源下能支持的业务量；
Ø 极限情况下，全部资源支持的单业务量；
Ø 以某一业务为参照，确定折算系数。
主要计算过程见表2.1。
表2.1 多业务折算计算过程表
项目
业务1
业务2
业务3
业务4
业务n
计算方法
忙时业务量
a1
a2
a3
a4
an

忙时资源消耗情况
b1
b2
b3
b4
bn

单位资源支持的业务量
c1
c2
c3
c4
cn
a/b
最大资源
d
d
d
d
d

单业务情况下极限容量
f1
f2
f3
f4
fn
d*c
折算系数
1
f1/f2
f1/f3
f1/f4
f1/fn
以业务1为参照
2.2、基于功率的WCDMA折算方法
（1）折算方法
上面介绍了多业务折算的思路，对于WCDMA 系统，考虑到承载的业务以中高速数据业务为主，下行负荷通常数倍于上行，下行功率资源通常首先受限，因此采用以占用下行发射功率相等为原则、以HSDPA业务为参照，得出折算系数。经过系统仿真和计算，各种业务的折算系数如表2.2所示。
表2.2 各种业务折算系数表
项目
单位
PS384
PS128
PS64
CS64
CS12.2
HSDPA
说明
（1）速率
Kbps/Erl
384
128
64
1
1

（2）每承载平均需要功率
W
2.91
0.98
0.53
0.6
0.18

实测值
（3）每瓦功率支持的速率或话务量（含软切换）
Kbps/Erl
132.1
130
120.3
1.7
5.6

（3）=（1）/（2）
（4）软切换比例
％
20%
30%
40%
30%
40%

（5）每瓦功率支持的速率或话务量（不含软切换）
Kbps/Erl
110.1
100
85.9
1.3
4
215.03
（5）=（3）/（1+（4））
（6）单业务情况下单载扇容量
Kbps/Erl
1321
1200
1031
15
48
2580.31
最大可使用功率按12W计。（12*（5））
（7）折算系数

1.95
2.15
2.5
166.74
53.7
1
HSDPA（7）/其它业务（7）
通过折算系数，就可以将各种业务换算成统一的容量标准（即HSDPA标准），语音折算系数取定为53.7。
经过统计，目前数据业务95%以上承载在HSDPA上，所以通常计算R99数据业务可不考虑折算。
（2）外场测试验证
下面通过外场测试数据验证语音折算系数是否合理。
在小区的近点，可以发现数据业务吞吐率与下行功率存在线性关系，具体如下：

图2.1 小区发射功率增量与吞吐量拟合关系图
通过测试分析，发现在不同上行ROT加载和不同用户情况下，下行功率与总的数据业务下行吞吐率之间有着良好的线性关系，通过研究发现每500kbps对应的功率消耗约为2.25~5.5%。
同时，语音业务接入后与功率的关系如下：

图2.2 小区发射功率增量与语音业务拟合关系图
可以看出，语音与下行功率基本呈现非常好的线性关系，由于语音作为实时业务，业务速率固定，因此相应功率消耗较为固定，单用户在远点功率消耗值约为：0.3%。
从上述两项测试结果可得出，单用户连续通话1小时产生1Erl话务量与50kbps下载1小时对功率的消耗基本相当，所以通过测试比对得出的折算系数为50kbps，与前面分析结果基本一致。
在后续分析中，为方便计算，语音折算系数取定为50kbps/Erl。
3、忙时定义及应用
容量分析过程中，经常会涉及到忙时概念，“忙时”，顾名思义就是最忙时段，对最忙时段的资源利用情况进行分析，能够保证网络配置满足需求，全天24个时段，哪个为最忙时段需要进一步统计、分析。
根据划分标准的不同，存在不同的忙时定义：
（1）以颗粒度划分，可分为：整网忙时、区域（分场景）忙时、小区忙时。
1）整网忙时分析
整网分析一般是以业务区为单位、也可以是以MSC或者RNC管辖区域为单位进行分析，主要是为后续整网话务分析、RNC、MGW容量配置、网络测试时间段的取定等提供依据。
2）区域忙时分析
主要是针对场景划分。考虑到不同功能区域用户构成、行为习惯存在差异性，导致不同场景下话音忙时、数据忙时与整网存在差异。通过分析得出各场景忙时，在做容量分析、配置时，就可以充分考虑不同场景的特殊性。

图3.1 不同场景语音、数据忙时分析图

3）小区忙时分析
从下图可以看出，不同小区忙时并不是完全一致，与其覆盖区域的功能特性有关系，找出小区真正忙时，这样才能对小区资源利用率、目前负荷情况进行准确分析，及时扩容。

图3.2 小区忙时分布图
（2）以业务进行划分，可分为：语音忙时、数据忙时、综合忙时。
对于WCDMA这种多业务网络，不能单单分析某一种业务的忙时，这样不全面、也不能准确反映网络资源的真实使用情况，这样就引入综合忙时的概念，就是通过前面的折算方法，将多业务合并，找出综合忙时进行分析。

图3.3 业务量变化趋势图
上图为某地市0~23时，语音、数据、综合业务量变化趋势图。从图中可看出：三种业务在24个时段变化趋势各不相同，语音忙时为上午10点、数据忙时为晚上10点、综合忙时在上午10点、晚上22点出现两个峰值，但晚上22点稍大。
由于数据业务对资源消耗要远大于语音，所以可判断随着数据业务量的逐步加大，综合忙时将与数据忙时趋同。

图3.4 业务量、资源利用率变化趋势图
从上图可看出，综合业务量、数据业务量、资源利用率变化趋势基本一致，业务量最大时，资源利用率也基本处于峰值，这也说明取综合忙时或数据忙时对应利用率进行分析，基本能反应小区的真实负荷。这也回答了研究目的中提出的第二个问题，容量分析要采用综合忙时。
4、WCDMA容量分析方法
WCDMA容量分析，提取原始话统数据后首先要对多业务量进行折算、合并，然后根据折算后业务量找到真正的业务忙时，为后续分析提供数据支撑，这也是前面两节介绍的内容。
容量增长导致网络负荷增加，直接反映就是各种资源利用率上升、甚至出现拥塞，所以容量分析其实就是资源利用情况的分析。下面就针对综合忙时对应的业务量、各种资源利用率介绍分析方法、解决方法并确定扩容门限，主要从基站、RNC两个层面进行介绍。
4.1、基站容量分析方法
对基站进行容量分析，主要是依据小区级数据，涉及到资源包括：license资源、CE资源、码资源、功率资源、传输资源等，下面进行详细介绍。
4.1.1、各种资源利用定义
（1）license资源利用率
license资源主要包括两种指标：HSPA同时调度用户数（初始配置为32）、HS码资源（宏站初始配置为10）
license资源利用率定义：
Ø 忙时HSPA平均同时用户数/ HSPA同时调度用户数
Ø 忙时HS码字平均占用数/ HS码资源配置数
（2）CE资源利用率
CE指信道单元，是基带处理板的一个逻辑单元。CE资源属于整个基站，不同扇区共享CE资源。不同业务上下行均需占用CE资源（HSDPA不占用CE资源），但占用数量不同。同样承载，上行占用要大于下行，所以CE资源基本是上行受限。
CE资源利用率主要指业务态时对CE资源的占用情况，以站为单位，分为上下行两种，分别定义为：
Ø 上（下）行CE 资源利用率=上（下）忙时使用的CE数/上（下）行系统配置数
（3）码资源利用率
WCDMA使用正交可变扩频因子（OVSF）进行扩频，扩频码就是一系列的码片，扩频因子即SF（Spreading Factor），可使用的码字是SF为4~512的码字，SF越小支持的数据速率越高。
WCDMA下行每个载扇都有256个正交码，每个信道都会占用1个或多个正交码，当正交码全部被使用后，该小区将无法建立新的业务。正交码资源与软硬件无关，当出现拥塞时，只能通过分裂该载扇（如增加载频）来提升正交码资源。
码资源利用率统计以载扇为单位，分为：R99码资源利用率、码资源利用率两种。
Ø R99码资源利用率=R99业务占用码资源/（256-公共信道占用码资源-HSPA占用码资源）
Ø 码资源利用率=码树占用情况（归一化为SF=256）/256
（4）功率资源利用率
功率资源是指各种业务所能使用的最大功率，主要包括R99 CS、R99 PS、HSPA业务，公共信道所占用功率是预先设置、固定的。
功率资源利用率以载扇为单位，同样分为R99功率资源利用率、功率资源利用率两种。
Ø R99功率资源利用率=R99业务使用功率/小区总功率
Ø 功率资源利用率=所有业务使用功率/小区总功率
（5）传输资源利用率
传输资源主要指WCDMA网络中不同接口配置的链路带宽，在这里重点讨论Iub接口用户面的利用率。
Ø Iub用户面利用率=忙时用户面的数据流量/用户面的配置带宽
4.1.2、资源利用率分析方法
资源利用率的分析方法基本一致，主要有：分阈值分析、TOP N分析、能效分析、RAB拥塞分析、扩容门限分析，下面进行详细介绍。
（1）分阈值分析：
这个是常规分析方法，就是将利用率、拥塞率值分段统计，主要是看利用率总体分布情况，一定程度上反应网络整体负荷。下面是一个统计实例，可看出该网络整体负荷较低、上行CE利用率均值在20%上下。

图4.1 宏站忙时上行CE利用率分布图
（2）TOP N分析：
TOP N分析主要是找出在一定区域内最高或最低的N个小区，在后续制定容量方案时重点考虑。需要说明的是，该分析方法适用于比较单一的覆盖场景，如果涵盖场景较多，如包括城区、郊区、农村等，也就失去比较的意义。
与TOP N分析思路一致的分析方法还有均值法、定位法。
1）均值法
对区域内所有小区资源利用率取均值，找出利用率高于或低于均值20%（可人为设定）的小区，进行分析。
2）定位法
将资源利用率、拥塞率等信息地理化呈现，从地图上判断以下问题：
a）与相邻小区相比，明显异常的小区；
b）异常小区在地理上有无聚集的现象。
（3）能效分析：
能效分析主要是考量小区资源使用效率情况。将业务量与资源利用率结合起来分析，主要是考量在同等业务量下，各种资源利用率是否合理，是否与业务量有不匹配的现象，就是利用率虚高现象。
表4.1 码资源利用率分布表
区间
10%~20%
20%~30%
30%~40%
40%~50%
50%~60%
60%~70%
70%~80%
80%~100%
数量
8
0
24
69
104
36
8
3
上表为综合业务量在10~20时，码资源利用率的分布情况。可看出70%的利用率分布在40%~60%之间，对不在这个区间的小区，在分析时就应重点关注，是否存在资源分配不合理的问题。
能效分析就是针对上面这种现象，基于统计理论，对大量业务量、资源利用率数据进行统计分析，找出某一业务量下对应利用率的均值，对利用率大于均值20%（该数值可根据实际情况调整）以上的小区，可认为是低能效小区。对该部分小区要重点分析，优先采用优化手段解决。

图4.2 码资源利用率、业务量散点图
为简化分析难度，分析时也可将业务量替换为无线资源利用率（网优平台可取得该参数），将两个利用率相减，定义差值门限，将差值大于门限的即可认为是能效异常小区。
无线资源利用率=（语音业务量+数据业务量*重传系数+信令开销）/网络能够提供业务能力
（4）RAB拥塞分析：
RAB拥塞，包括上述各种资源的拥塞，分析的内容包括小区、资源两个层面：
Ø 找出高拥塞小区
Ø 造成RAB拥塞的主要原因
表4.2 拥塞率区间分布表
拥塞率分布
0~2%
2%~5%
5%~10%
10%~20%
20%~50%
50%~100%
合计
小区数
8372
35
10
9
2
3
8431
占比
99.30%
0.42%
0.12%
0.11%
0.02%
0.04%
100.00%
上表为拥塞小区分布，从表中数值可看出，整网拥塞小区较少，重点关注0.7%的拥塞率大于2%的小区。
表4.3 拥塞原因分布表
拥塞原因
码资源拥塞
上行CE拥塞
下行CE拥塞
功率拥塞
Iub拥塞
合计
次数
52523
24014
824
373
113152
190886
占比
27.52%
12.58%
0.43%
0.20%
59.28%
100.00%
上表为拥塞原因的分析，整网忙时发生拥塞次数为190886次，排在前两位的为Iub拥塞、码资源拥塞，占总拥塞次数的87%，要重点关注。
表4.4 拥塞率≥2%小区拥塞原因分布表
拥塞原因
码资源拥塞
上行CE拥塞
下行CE拥塞
功率拥塞
Iub拥塞
合计
次数
50986
16949
805
179
111001
179920
占比
28.34%
9.42%
0.45%
0.10%
61.69%
100.00%
上表对拥塞率≥2%的小区进行单独分析，0.7%的小区，忙时产生拥塞次数的占比达到94%，拥塞原因排在前两位同样为为Iub拥塞、码资源拥塞。
（4）扩容门限分析：
扩容门限分析不能算作资源利用率分析的方法，但对资源利用率的分析，最终肯定要有一个门限值，作为是否扩容的评判，所以下面对扩容门限的取定进行介绍。
扩容门限的取定一般有三种途径：
Ø 常规取定，一般取70%
Ø 厂家建议
Ø 统计分析，在可接受的无线环境、拥塞率的基础上，利用率可达到的最大值。
下面按照第三种方法的思路，举例说明CE资源利用率的扩容门限取定方法。

图4.3 CE资源利用率、拥塞率散点图
表4.4 CE资源利用率、拥塞率对照表
区间
0~10%
10%~
20%
20%~
30%
30%~
40%
40%~
50%
50%~
60%
60%~
70%
70%~
80%
80%~
100%
合计
小区数量
0
6647
1452
1001
519
316
178
133
113
10359
拥塞率>2%的数量
0
56
7
11
14
16
24
58
61
247
占比（%）
0.00
0.84
0.48
1.10
2.70
5.06
13.48
43.61
53.98
2.38
结合图、表可看出，该网络当资源利用率超过60%时，拥塞率大于2%的小区占比超过10%，建议扩容门限定义在50%~60%之间。
4.1.3、解决方法
（1）license资源
Ø license资源扩容门限一般取定为70%；
Ø HSPA同时调度用户数（初始配置为32）最大可扩到96；
Ø HS码资源（宏站初始配置为10），最大可扩到15，室分站初始配置即为15，不能扩license。
（2）CE资源
CE资源率高有多种解决办法，主要如下：
Ø 扩lisence
Ø 扩CE板卡
Ø 基站间调配
Ø 扩载波
上述方法适用于不同的场景，下面举例说明。
表4.1 爱立信部分站型CE硬软件配置统计表
爱立信
上行
上行处理板:
上行
下行
下行处理板:
下行
站型
CE License
RAX
CE硬件数
CE License
TX
CE硬件数
室外S11高
160
2
256
96
1
384
室外S11中
96
1
128
64
1
384
室外S11低
80
1
128
32
1
384
室外S111高
240
2
256
144
1
384
室外S111中
144
2
256
96
1
384
室外S111低
112
1
128
48
1
384
从上表可看出，对于每种站型均有CE硬件数、License数两种指标，硬件数量要大于License数量。该站型最大可使用CE数量与License数量一致，需要扩CE资源时，分为两种情况：
Ø 扩License数量，最大可与硬件配置数量相当（室外S111高、室外S111低基本无扩容空间）；
Ø 当第一种方法不满足要求时，可同时扩硬、软件数量，比如从中配扩到高配。
上面案例介绍了扩License、扩硬件的解决方法。基站间调配方法与这两种方法思路一致，不同的是后者资源来自其它基站、不需从厂家购买。
对于最后一种扩载波方式，适用于多种资源均不足时采取的手段。
（3）码资源
1）优化调整
通过优化调整，降低码资源利用率主要有以下手段：
Ø 限制R99 128、384等高速率业务的接入，这些业务对码资源都消耗极大；
Ø 减少小区允许配置的HS-PDSCH数量；
Ø 如果是多载波可调整载波间业务分配策略。
前两种方法都会降低用户感知，一般不建议使用，下面简单介绍一下第三种方法。
下面是不同策略下码资源利用率对比图：

图 负荷分担码资源利用率分布区间图

图 业务分担码资源利用率分布区间图
从上图可得出如下结论：
Ø 采用业务分担，由于数据业务对资源占用比较多，所以二载波码资源利用率要高于负荷分担；
Ø 将业务分担调整为负荷分担，可降低二载波码资源利用率。
2）扩载波
如果通过优化调整无法解决，可采用扩载波的方式。
（4）功率资源
对功率资源过高解决的方法，同样可通过优化调整、扩载波，与码资源一样，这里不再赘述。
解决功率资源利用率过高的问题，还可以通过功率提升方式，该方式属于软扩容，在厂家硬件支持情况下提高功放功率等级，目前一般最高可提高到80W。该方式一般不建议在城区等基站密度高的区域使用。
（5）传输资源
目前绝大部基站的传输采用E1+IP（通过MSTP E1绑定成IP）的方式，当E1数量不足或IP绑定E1带宽不够，会造成平均传输资源利用率过高甚至传输拥塞的现象。对于传输资源利用率过高问题，唯一解决办法就是提高传输配置。
4.2、RNC扩容分析方法
对RNC进行扩容分析，首先要对RNC现网配置、管辖的基站和载扇数量、管辖区域进行充分了解，其次要了解RNC受限因素及门限，最后对RNC各受限因素进行分析，并根据工程建设规模、业务预测，综合考虑RNC设置原则，最终形成扩容方案。
4.2.1、现网RNC配置及管辖范围分析
（1）现网RNC配置分析
通过对现网各RNC的设备厂家、管辖基站数、载扇数、软硬件容量、机柜配置以及管辖区域等的调研统计，初步了解现有RNC的网络支持能力，为扩容方案提供最基本的依据。
（2）现网RNC管辖范围分析
RNC的管辖范围可根据从属于该RNC的小区的覆盖范围来确定。由于每一小区的覆盖范围通过网络规划已经确定，当确定各个小区从属于的RNC后，该RNC区的覆盖范围也就确定了。
4.2.2、RNC系统主要受限条件分析
（1）管理基站受限分析
1）管理基站门限
RNC带站、带载扇能力受限于Iub接口硬件处理能力，不同的Iub接口硬件处理能力所支持的基站数和载扇数不同。另外，RNC设备厂家和配置不同，对现网基站和载扇的管理能力有差异。例如爱立信RNC3820单机柜配置最大管理768个基站和2304个载扇，而中兴ZXWR RNC单机柜配置最大管理240个基站和720个载扇。
综合考虑网络安全、RNC 系统能力以及运行经验，建议RNC 管理的基站数量及载扇数量应保持在合理的水平。通常考虑30%的余量，使RNC带站负荷不超过70%。下面列举几种RNC设备的基站管理能力及安全门限。
厂家
设备型号
配置
基站管理能力
安全门限（考虑30%余量）
管理基站数
管理载扇数
管理基站数
管理载扇数
爱立信
RNC3820
单机柜配置
768
2304
538
1613
RNC3810
单机柜配置
768
2304
538
1613
中兴
ZXWR RNC
单机柜配置
240
720
168
504
ZXWR RNC
双机柜配置
1080
3240
756
2268
ZXWR RNC
满配置机柜
1920
5760
1344
4032
华为
RNC6810
单机柜配置
800
2400
560
1680
双机柜配置
1700
5100
1190
3570
诺西
RNC IPA
单机柜配置
1440
1440
1008
1008
双机柜配置
2800
2800
1960
1960
满配置机柜
2800
2800
1960
1960
贝尔
9370 RNC
单机柜配置
4800
4800
3360
3360
单机框配置
2400
2400
1680
1680
2）基站受限分析
分析现网RNC管理基站受限情况，首先要根据现网各RNC管理的基站数和载扇数、RNC管辖范围等信息，在不新增RNC情况下，预测建设完成后各RNC下挂的基站数和载扇数；其次要结合现网RNC设备配置情况计算出RNC管理基站负荷及RNC管理载扇负荷（RNC管理基站负荷=建设完成后RNC管辖基站数/RNC基站管理能力；RNC管理载扇负荷=建设完成后RNC管辖载扇数/RNC载扇管理能力）。最后根据计算结果，预计管理基站负荷或者管理载扇负荷大于70%的RNC，并按250Mbps（含上下行）为步长对RNC 设备硬件进行扩容，直至管理基站负荷及管理载扇负荷均小于70%。分析过程如下表所示：
RNC 号
厂家
现网基站（个）
现网载扇数（个）
建设完成后
备注
基站数
载扇数
基站（个）
负
荷
载扇（个）
负
荷
RNC
XX
a1
b1
a2
c
b2
d
c=a2/RNC基站管理能力×100%；
d=b2/RNC载扇管理能力×100%。
c或d大于70%，说明带站/载扇受限，考虑扩容RNC硬件。
（2）软件处理能力受限分析
RNC的lub接口允许的最大流量受软件许可的控制，如果现网实际流量超过购买的License，则下行尽力而为业务（例如HSPA业务）包将被丢弃，直到流量低于门限。
下面介绍两种分析RNC软件处理能力的方法。两种方法的结果都是预测出满足期末各RNC软件处理能力负荷，并对超过门限值的RNC按照50Mbps的步长进行扩容。差异在于预测满足期末RNC软件处理能力负荷的方法。
方法一：业务量分摊法
业务量分摊法的核心问题在于如何将满足期末的预测业务量分摊到各RNC。考虑到现网各每个RNC控制的基站地理位置相对集中，区域用户基本稳定，分摊比例系数采用现网各RNC忙时业务量占比值（如有特殊市场策略变化，可在此基础上适当调整占比）。
下面分步骤介绍：
步骤一：现网RNC忙时语音及数据业务量情况统计，通过多业务折算方法，将CS和PS业务进行折算，并计算出现网软件处理能力负荷。具体如下：
表 RNC现状统计表
地市
RNC现状
RNC编号
硬件处理能力（Mbps）
软件处理能力（Mbps）
基站数（个）
载扇数（个）
忙时Iu-CS业务量（Erl）
忙时Iu-PS业务量（MB）
软件处理能力负荷
XX
RNC01
m1
n1
c1
d1
a1
b1
(a1*50/1024+b1*8/3600)/n1*100%
XX
RNC02
m2
n2
c2
d2
a2
b2
(a2*50/1024+b2*8/3600)/n2*100%
XX
RNC03
m3
n3
c3
d3
a3
b3
(a3*50/1024+b3*8/3600)/n3*100%
说明：①忙时Iu-CS业务量（Erl）和忙时忙时Iu-PS业务量（MB）是从系统提取的周忙时平均值；②软件处理能力负荷=(忙时Iu-CS业务量*50/1024+忙时Iu-PS业务量*8/3600)/软件处理能力*100%。
步骤二：假设RNC不分裂不扩容情况下，计算各RNC满足期末的软件处理能力负荷。
假设满足期末业务区忙时预测Iu-CS业务量和忙时Iu-PS业务量分别为x Erl和y MB，根据现网每个RNC的业务量占本地网总业务量的比例，将业务预测的忙时总业务量（业务预测忙时总业务量=业务预测的总业务量×预测的忙时集中系数）进行分摊，得到各RNC不分裂不扩容情况下的满足期末忙时业务量，从而根据步骤一计算出满足期末各RNC软件处理负荷。各RNC满足期末的软件处理能力负荷如下表所示：
RNC编号
假设不扩容情况下，满足期末RNC情况
忙时Iu-CS业务量（Erl）
忙时Iu-PS业务量（MB）
软件处理能力负荷
RNC01
x1=a1/(a1+a2+a3)*x
y1=b1/(b1+b2+b3)*y
z1=(x1*50/1024+y1*8/3600)/n1*100%
RNC02
x2=a2/(a1+a2+a3)*x
y2=b2/(b1+b2+b3)*y
z2=(x2*50/1024+y2*8/3600)/n2*100%
RNC03
x3=a3(a1+a2+a3)*x
y3=b3/(b1+b2+b3)*y
z3=(x3*50/1024+y3*8/3600)/n3*100%
步骤三：根据扩容门限值判断RNC软件是否扩容，并给出扩容需求。
根据步骤二的计算结果，判断各RNC软件处理能力是否大于负荷门限值（取定为70%），对大于门限值的RNC按照50Mbps的步长进行扩容，使RNC软件处理能力负荷降到门限值以下。
方法二：增长因子法
增长因子法是根据现网RNC软件处理能力负荷，结合用户/业务增长因子，预测满足期末RNC软件处理能力，并结合扩容门限（不超过70%），对超过门限的RNC按照50Mbps的步长进行扩容。以下表数据为例说明分析过程：
RNC编号
现网RNC软件license授权值（Mbps）
至预测期业务增长因子
当前忙时总流量(Kbps)
至预测期业务量(Kbps)(=当前总流量×业务增长因子)
当前利用率
如不扩容软件，至预测期利用率
至预测期期望利用率
至预测期小于期望利用率应增加容量(Mbps)
至预测期利用率小于期望利用率实际增加容量（扩容只能以50Mbps的步长进行）(Mbps)
扩容后预测期利用率
RNC01
250
1.55
123821
191923
48%
75%
65%
38
50
62%
RNC02
350
1.55
192216
297935
54%
83%
65%
98
100
65%
RNC03
350
1.55
171374
265629
48%
74%
65%
49
50
65%
RNC04
300
1.6
124969
199951
41%
65%
65%
-
-
65%
RNC05
250
1.55
100891
156382
39%
61%
65%
-
-
61%
RNC06
150
1.7
83970
142749
55%
93%
65%
64
100
56%
RNC07
250
1.6
142128
227405
56%
89%
65%
92
100
63%
RNC08
200
1.75
170690
298708
83%
146%
65%
249
250
65%
RNC09
300
1.55
169644
262948
55%
86%
65%
95
100
64%
合计
2400
1.55
1279704
2043630
52%
81%
65%
670
700
64%
说明：①前忙时总流量：多业务折算后的结果；
②至预测期业务增长因子：对一段时间内各RNC的忙时吞吐率进行分析，确定该段时间内的吞吐率的增长倍数，并预测满足期末的增长因子。注意增长速率明显超出的RNC，属潜力业务区，规划需考虑余量。
③至预测期期望利用率：低于门限值（不超过70%）即可。
（3）信令受限分析
随着网络用户的不断发展以及智能终端的大量普及，RNC 信令资源利用率持续上升，一旦超过安全门限就会对用户业务造成影响，因此RNC 信令资源利用率成为影响整体RNC 系统能力的关键指标。
RNC信令面的配置衡量标准是：BHCA（Busy Hour Call Attempts忙时呼叫请求次数）。实际BHCA是忙时一次CS或PS呼叫及其附带的信令过程对于系统资源的消耗。下面的情况均属于一次实际BHCA。
Ø 忙时 1次Cs Voice呼叫（包括呼叫过程本身，呼叫过程中发生的N次切换）表示1次BHCA；
Ø 忙时1次Cs Data呼叫（包括呼叫过程本身，呼叫过程中发生的N次切换）表示1次BHCA；
Ø 忙时 1次PS 呼叫（包括呼叫过程本身，呼叫过程中发生的N次切换、N次信道迁移、N次小区更新）表示1次BHCA。比如：UE发起一次网页浏览，业务进行中发生4次软切换，3次信道切换，1次Cell update，结束网页浏览。本次网页浏览过程视为1次PS呼叫。
实际BHCA能力即是：支持N次包含呼叫本身、X次切换、Y次信道迁移、Z次小区更新和L次NAS信令交互。
从信令负荷角度分析RNC扩容，关键是根据监测的现网历史数据，采用线性趋势预测与用户增长预测相结合的方法预测出满足期末RNC 系统信令负荷情况。并根据安全门限判定RNC是否需要扩容。
降低RNC信令负荷的方法，一个是对RNC的信令处理板卡进行扩容，另一个就是增加RNC总数，对现有RNC覆盖区域进行分裂，减少现有RNC的挂站数量，降低高负荷基站对RNC的冲击。
4.2.3、RNC扩容思路及方法
（1）扩容思路
1）结合现网话务量和数据流量分析，根据未来用户的发展，考虑RNC的处理能力需求引起的RNC扩容或建设内容；
2）结合不同设备厂家产品的特性，考虑现网RNC的端口配置情况，考虑端口需求引起的RNC的建设内容；
3）由于室内覆盖建设和宏站建设的不同步，并且室内覆盖楼宇的建设难度和不确定性，考虑RNC容量的预留。
（2）扩容方法
根据是否新增RNC，将扩容方法分为两大类：
扩容方法1：若RNC配置未达到最大规格，且通过增加单板、机框或机架等升级后，能满足需求，则考虑对现网RNC进行扩容升级，并按原RNC区规划带新增NodeB。扩容前后RNC挂接基站示意图如下图所示。

方案1扩容前RNC挂接基站示意图 方案1扩容后RNC挂接基站示意图
扩容方案2：若RNC配置已达到最大规格，或通过增加单板、机框或机架等升级操作仍不能满足扩容需求，则考虑新建RNC，割接部分NodeB。扩容前后RNC挂接基站示意图如下图所示。

方案2扩容前RNC挂接基站示意图 方案2扩容后RNC挂接基站示意图
5、结束语
随着WCDMA业务的高速发展，3G用户规模不断增加，加上引入iPhone等智能手机，用户语音话务及数据流量增长较快，网络的负荷逐渐增高，部分热点区域容量受限的情况也逐渐增多，对网络无线资源利用率的分析越发重要。本文给出多业务折算的方法，并从基站、RNC两个层面介绍了WCDMA容量分析方法，并提出了扩容手段，旨在为今后WCDMA无线网络容量规划提供参考。