摘要：給出了HSDPA數(shù)據(jù)卡在網(wǎng)絡開啟HSPA+功能后數(shù)據(jù)業(yè)務不能成功建立問題的解決方案。經(jīng)現(xiàn)場實際應用，該解決方案完全可行。
1 問題現(xiàn)象
2011年5月中旬起，中國聯(lián)通的WCDMA網(wǎng)絡陸續(xù)升級開通了HSPA+功能，使得小區(qū)級數(shù)據(jù)業(yè)務的物理層下行最高速率由只支持HSDPA功能時的14.4Mbit/s上升到了21Mbit/s。然而，測試人員和用戶發(fā)現(xiàn)，市場占有率很高的某品牌的只支持HSDPA功能的數(shù)據(jù)卡，在網(wǎng)絡開啟HSPA+功能后，數(shù)據(jù)業(yè)務卻不能正常建立了。
2 原因分析
為什么WCDMA網(wǎng)絡開啟HSPA+功能后，這款只支持HSDPA功能的數(shù)據(jù)卡的數(shù)據(jù)業(yè)務就不能正常建立了？
首先分析一下數(shù)據(jù)業(yè)務建立失敗的信令流程圖(見圖1)。
圖1 數(shù)據(jù)業(yè)務建立失敗的流程圖
從圖1所示的信令流程圖可以看出，當核心網(wǎng)下發(fā)Activate PDP Context Accept消息給數(shù)據(jù)卡，表示PDP Context在網(wǎng)絡側(cè)已經(jīng)成功建立后，數(shù)據(jù)卡卻立即發(fā)出了Deactivate PDP Context Request消息給核心網(wǎng)，要求釋放該PDP Context，原因為QoS not accepted，表示核心網(wǎng)要求數(shù)據(jù)卡建立的PDP Context中的QoS，數(shù)據(jù)卡不能支持。于是數(shù)據(jù)業(yè)務建立失敗。
QoS表示用戶業(yè)務的服務質(zhì)量，包含業(yè)務類型、優(yōu)先級、延遲時間、誤碼率、上下行最大速率、上下行保證速率等屬性。在用戶的數(shù)據(jù)業(yè)務建立過程中，最終建立的QoS由以下因素協(xié)商決定：
(1)用戶請求的QoS，在消息Activate PDP Context Request中由UE發(fā)給核心網(wǎng)網(wǎng)元SGSN。
(2)用戶簽約的QoS，在核心網(wǎng)網(wǎng)元HLR中記錄。在用戶附著到網(wǎng)絡以及路由區(qū)更新時，由HLR發(fā)給SGSN保存使用。
(3)核心網(wǎng)的資源狀況，包括SGSN以及GGSN的資源狀況。
(4)無線接入網(wǎng)的資源狀況，包括小區(qū)的下行信道碼資源，下行功率資源，Iub接口的傳輸資源，NodeB的基帶信號處理單板的處理能力，小區(qū)的上行負載等因素。
在網(wǎng)絡開啟HSPA+功能前后，用戶簽約的QoS發(fā)生了變化。其中QoS屬性中下行最大速率由14.4Mbit/s提高到了21Mbit/s。
比較一下網(wǎng)絡開啟HSPA+功能前后的數(shù)據(jù)卡建立數(shù)據(jù)業(yè)務的信令流程，主要區(qū)別有：
(1)核心網(wǎng)SGSN發(fā)給RNC的消息RAB Assignment Request中，參數(shù)最大下行速率Maximum Bit Rate for Downlink的值不同，先前為14.4Mbit/s，后來為21Mbit/s。
(2)核心網(wǎng)SGSN發(fā)給數(shù)據(jù)卡的SM消息Activate PDP Context Accept中，參數(shù)最大下行速率Maximum Bit Rate for Downlink的值不同，先前為14.4Mbit/s，后來為21Mbit/s。
在該數(shù)據(jù)卡發(fā)出的消息Activate PDP Context Request中，請求的最大下行速率Maximum Bit Rate for Downlink為Subscribed Maximum Bit Rate，也就是以用戶的簽約數(shù)據(jù)為準。
由于這款數(shù)據(jù)卡只支持HSDPA功能，其物理層所能處理的最大下行速率為14.4Mbit/s。當核心網(wǎng)SGSN在SM消息Activate PDP Context Accept中，告訴數(shù)據(jù)卡所建立的PDP Context的QoS的屬性Maximum Bit Rate for Downlink為21Mbit/s時，數(shù)據(jù)卡發(fā)現(xiàn)超出了它的處理能力，所以立刻發(fā)起了Deactivate PDP Context Request消息給核心網(wǎng)，要求釋放該PDP Context，原因為QoS not Accepted。
3 解決方案
基于以上原因分析，有以下兩種解決方案。
(1)第一種解決方案
數(shù)據(jù)卡在發(fā)起建立數(shù)據(jù)業(yè)務時，在SM消息Activate PDP Context Request中，將參數(shù)最大下行速率Maximum Bit Rate for Downlink設置為自己所能支持的值，即14.4Mbit/s，而非Subscribed Maximum Bit Rate。這樣核心網(wǎng)SGSN就不會按照該用戶簽約的最大下行速率來建立PDP Context。故SGSN在下發(fā)給RNC的RANAP消息RAB Assignment Request中，參數(shù)最大下行速率Maximum Bit Rrate for Downlink的值就可以設置為14.4Mbit/s。相應地，SGSN發(fā)給數(shù)據(jù)卡的SM消息Activate PDP Context Accept中，告訴數(shù)據(jù)卡所建立的PDP Context的QoS的屬性Maximum Bit Rate for Downlink也就為14.4Mbit/s。這樣數(shù)據(jù)卡就完全可以接受。
這一方案實現(xiàn)起來最簡單，甚至連數(shù)據(jù)卡的軟件也不用做出修改，直接用AT命令修改數(shù)據(jù)卡請求的最大下行速率即可。
AT+CGEQREQ=[<CID> [,<Traffic Class> [,<Maximum Bit Rate UL> [,<Maximum Bit Rate DL>
例如，AT+CGEQREQ =1，2，64，7164，無線接入網(wǎng)和核心網(wǎng)都不需要改變。
這是一種最優(yōu)的解決方案。
(2)第二種解決方案
3GPP定義了核心網(wǎng)SGSN和無線接入網(wǎng)RNC之間的RAB QoS協(xié)商功能。開啟這一功能，也可以解決這一問題。在建立RAB時，SGSN發(fā)給RNC的RANAP消息RAB Assignment Request中，除了帶參數(shù)最大下行速率Maximum Bit Rate for Downlink，還可以帶另外一個參數(shù)備選的最大下行速率Alternative Maximum Bit Rate for Downlink，讓RNC選擇一個較低的速率。由于數(shù)據(jù)卡在建立RRC連接的過程中，已經(jīng)將自己的HS-DSCH Physical Layer Category 通過消息RRC Connection Setup Complete告知了RNC，而每一種HS-DSCH Physical Layer Category對應一定的最大下行速率，因此RNC就知道了該數(shù)據(jù)卡所能支持的最大下行速率。這樣RNC就可以根據(jù)數(shù)據(jù)卡的能力以及無線資源狀況選擇適當?shù)淖畲笙滦兴俾剩缓笸ㄟ^RANAP消息RAB Assignment Response告訴SGSN。這一速率不會超過數(shù)據(jù)卡的處理能力。這樣，SGSN發(fā)給數(shù)據(jù)卡的SM消息Activate PDP Context Accept中，告訴數(shù)據(jù)卡所建立的PDP Context的QoS的屬性Maximum Bit Rate for Downlink也就不會超過數(shù)據(jù)卡的處理能力了。
這一解決方案，數(shù)據(jù)卡不需要進行任何改動，但是需要核心網(wǎng)SGSN和無線接入網(wǎng)控制器RNC支持RAB QoS協(xié)商功能。有些設備制造商的設備可能不支持該功能。
4 結(jié)束語
通過解決這一問題，經(jīng)驗和心得是：
(1)在產(chǎn)品設計階段，如果對3GPP協(xié)議和WCDMA系統(tǒng)有精深理解，就不會導致該問題的產(chǎn)生。
(2)在開啟一個新的功能之前，如果能夠在實驗室里進行充分的互操作性測試，就會盡早發(fā)現(xiàn)問題和給出解決方案，提高現(xiàn)網(wǎng)用戶的滿意度。
