昆山华为PDCH信道配置研究与需求评估.docx
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昆山华为PDCH信道配置研究与需求评估
昆山华为PDCH信道配置研究与需求评估
昆山华星2项目组
2014年7月20日
目录
1.概述3
2.信道配置算法要素4
2.1MS多时隙能力5
2.2载波类型6
2.3PDCH信道占用优先级6
3.信道分配算法研究6
3.1验证结果6
3.1.1载波类型与信道配置的关系6
3.1.2多静态PDCH信道数目与信道配置的关系7
4.应用案例8
4.1昆山凯迪城一期M2可用PDCH数不足导致用户LLC层下行速率较低8
4.2静态PDCH信道数目与信道配置关系的验证9
5.BSC承载效率对比情况11
6.综述14
1.概述
随着昆山华为底层网小区的数量日益增加(目前昆山SUZ-HBSC-6900-04下的小区数已经达到277个,全区970个小区),昆山华为小区的2G全天话务量占到全市的36.55%,2G全天数据流量占到全市的39.78%。
(如下图所示),针对昆山华为小区的下载速率偏低以及投诉情况进行梳理,本次对PDCH信道对下载速率的影响进行全面分析与调整。
PDCH信道的优化对于用户能否享受到优质的GPRS业务有着至关重要的作用,而PDCH信道配置的合理性是PDCH信道优化的基础。
网络中静态PDCH信道配置不规则,会导致信道被闲置、空口资源被浪费、用户感知差。
从运营商的角度出发,按照一定的规则来配置PDCH信道,可以最大限度的利用网络资源,提高网络运行经济效益,降低运营成本;从用户的角度出发,在移动通信网络的稳定性和服务质量等方面获得满意服务。
2.信道配置算法要素
为了支持GPRS业务,引入新的无线信道类型:
PDCH(PacketDataChannel),即分组业务信道。
GSM网是GPRS的承载网,PDCH信道和语音信道一样都占用的是有限的载波资源,在载波资源一定的情况下,配置过多的PDCH信道会导致基本的语音业务无法满足,而配置过少的PDCH信道会导致分组业务需求无法得到满足,如何合理把握语音业务和分组业务的平衡点是合理利用网络资源,提高网络运行效益的关键。
PDCH信道有可以划分为静态PDCH和动态PDCH,静态PDCH只能用于分组业务。
动态PDCH初始状态为TCH/F,由BSC控制。
PCU在静态PDCH不够用的情况下,向BSC申请动态PDCH,PCU获得控制权后,动态PDCH就可用于分组业务。
反之,BSC在TCH不够用的情况下,可以向PCU申请动态PDCH,在获得控制权后,动态PDCH又用作TCH/F。
动态信道转化流程图如下:
静态PDCH和动态PDCH信道各有特点:
1)静态PDCH的特点:
保证了分组业务的快速建立;只能被分组业务使用。
2)动态PDCH的特点:
保证了信道被更合理地使用;能够被电路业务或分组业务使用;电路业务优先。
动态PDCH的引入对于合理使用空口信道资源有很大的帮助。
动态PDCH似乎解决了网络中GPRS信道和语音信道的配置平衡问题,但是整网全部配置动态的PDCH信道具有一定的危险性,如果该区域语音业务拥塞时,在语音优先的原则下,即使有分组业务需求,载波信道也不会转换为分组业务信道,会导致拥塞的区域完全无法使用分组业务,对用户感知有较大的影响,所以为了满足最低的分组业务需求,网络中还需要配置一定数量的静态PDCH信道。
足够的PDCH信道数目是保证分组业务正常运行的关键,但是过多PDCH信道数目会对语音业务造成冲击,因此要根据客户的需求和当地的实际情况核查其PDCH信道是否配置合理。
2.1MS多时隙能力
通手机的多时隙能力,用户可以同时共用多个PDCH信道享受更高速的GPRS业务。
手机多时隙能力是指手机接收或者发送分组时同时占用的时隙数,不同型号的手机多时隙能力不尽相同,因此用不同的手机测试,其结果可能会有明显的差距。
有些测试终端多时隙能力为3+1,有些为4+1,因此不同的终端型号对测试结果也有很大影响。
目前大部分终端的多时隙能力等级小于12,多时隙能力为3+1、3+2、4+1,以下是终端多时隙能力对应表:
多时隙能力
最大接收(下行)时隙
最大发送(上行)时隙
接收时隙与发送时隙之和
1
1
1
2
2
2
1
3
3
2
2
3
4
3
1
4
5
2
2
4
6
3
2
4
7
3
3
4
8
4
1
5
9
3
2
5
10
4
2
5
11
4
3
5
12
4
4
5
GPRS/EGPRS终端多时隙能力表
2.2载波类型
在相同的情况下,TCH载波(指不含主BCCH信道的载波,可有多个,以下同)上的TCH全速率信道更容易转换为PDCH信道,所以当TCH载波和主B载波(包含主BCCH信道的载波,以下同)上各配置一个静态PDCH信道时,TCH载波上的TCH全速率信道更容易转化为动态PDCH信道,从而导致配置在主B载波上的静态PDCH信道闲置,造成资源浪费。
另外,为了获得更高的数据传输速率,分组业务要求更高的信号质量C/I。
从频率复用的角度看,一般主B载波层频率复用度更大一些,C/I较好,而且主B载波无下行功控,PDCH信道也不进行功控,静态PDCH信道配置在主B载波上不会增加系统的干扰,所以建议静态的PDCH信道配置在主B载波上。
2.3PDCH信道占用优先级
由于当前手机多时隙能力多为3+1、3+2、4+1类型,在进行分组业务时可同时占用3或4个连续的PDCH信道,以获取更高的速率。
如何让MS更容易获得连续的PDCH信道?
在配置静态PDCH信道时,信道配置顺序建议按照65743210信道号顺序依次配置,此顺序也是PDCH转化优先级由高到低的顺序,转化优先级越高TCH/F越容易转换成为动态PDCH;当需要配置的静态PDCH信道数大于1时,应将多个静态PDCH信道连续配置,以便MS获取连续的PDCH信道。
3.信道分配算法研究
3.1验证结果
由于PDCH信道分配算法与静态PDCH个数、静态PDCH时隙号都有关系,为了简化实验的程序,通过选取2种典型配置方案来验证上述理论。
3.1.1载波类型与信道配置的关系
当静态PDCH配置在不同的载波时(这里指的不同载波指的是主B载波和TCH载波两种),PDCH占用情况,其信道初始配置如下图所示:
实验序号
载波类型
TRX优先等级
静态PDCH个数
静态PDCH时隙号
3
主B载波
0
1
6
TCH载波
0
0
无
4
主B载波
0
0
无
TCH载波
0
1
6
PDCH占用情况(实验结果)如下表所示:
实验序号
占用载波
占用次数
3
主B载波
10
TCH载波
0
4
主B载波
0
TCH载波
10
从实验看出:
在TRX优先等级相同的情况下,当在主B载波上配置静态PDCH信道时,PDCH会优先占用主B载波上的时隙,当在TCH载波上配置静态PDCH信道时,PDCH会优先占用TCH载波上的时隙;由此可见,静态PDCH配置在哪个载波上,PDCH就会优先占用哪个载波,也就是说静态PDCH配置的载波位置会对PDCH占用有引导的作用。
由于TRX优先等级相同,TCH的分配可能会不连续,由此导致没有连续的4个空闲TCH/F时隙用于PDCH转化和捆绑。
所以一般建议设置载波的TRX优先等级,尽量让话务量集中于某一个载频,可保留优先级低的载波TCH/F时隙。
3.1.2多静态PDCH信道数目与信道配置的关系
当需要配置的静态PDCH数目较多(大于4)时,PDCH信道的配置有两种配置方式。
例如需配置6个静态PDCH信道,可以有如下两种配置方式:
1)将所有的静态PDCH信道配置在主B载波的6、5、7、4、3、2时隙;
2)将4个PDCH信道配置在主B载波上,2个配置在TCH载波的6、5时隙;
静态PDCH初始配置如下表所示:
实验序号
载波类型
TRX优先等级
静态PDCH个数
静态PDCH时隙号
5
主B载波
2
6
6,5,7,4,3,2
TCH载波
2
0
无
6
主B载波
2
4
6,5,7,4
TCH载波
2
2
6,5
以下为实验6即主B载波配置4个静态PDCH信道(在6、5、7、4时隙),TCH载波配置2个静态PDCH信道(在6、5时隙)时,当用户数较少时,PDCH占用主B载波的6、5、7、4时隙后,很难占用上主B载波的3、2时隙;可见,主B载波的3、2时隙在用户数较少时会被闲置,导致资源浪费。
因此建议当需要配置的静态PDCH信道数大于4时,将4个静态PDCH信道依次配置在主B载波的6、5、7、4时隙,再将剩余静态PDCH信道配置在其中一个TCH载波时隙位置按6、5、7、4时隙依次配置,以获得连续的PDCH信道。
4.应用案例
4.1昆山凯迪城一期M2可用PDCH数不足导致用户LLC层下行速率较低
说明:
前期对昆山凯迪城一期M进行过话务均衡(具体方案见
),改造完成后,发现由于可用信道数不足,导致速率仍然提升不了。
如下图:
图1到了晚忙时由于可用PDCH信道只有12个,这时用户数特别多,导致PDCH复用度很高,下载速率最低只有13.56KB/S,严重影响感知,而统计该小区的同一时间段的话务并不高,可用PDCH数最多可以有35个,由于受license限制,导致该处下载速率低,严重影响用户感知,导致投诉增多。
起始时间
时间
小区名称
可用PDCH的平均个数
占用PDCH的平均个数
EGPRS用户LLC层下行速率(千比特/秒)
PDCH复用度-(%)
高阶编码占比(%)
07/14/2014
23:
00:
00
昆山凯迪城一期M2
23.01
23.00
46.91
8.02
86.63
07/14/2014
22:
00:
00
昆山凯迪城一期M2
12.00
12.00
13.56
8.30
81.83
07/14/2014
21:
00:
00
昆山凯迪城一期M2
12.00
12.00
18.27
8.26
85.65
07/14/2014
20:
00:
00
昆山凯迪城一期M2
8.44
8.44
35.94
7.90
88.13
07/14/2014
19:
00:
00
昆山凯迪城一期M2
8.00
8.00
72.62
6.82
85.33
07/14/2014
18:
00:
00
昆山凯迪城一期M2
8.00
8.00
50.88
7.04
87.88
07/14/2014
17:
00:
00
昆山凯迪城一期M2
8.00
8.00
84.93
5.71
87.15
07/14/2014
16:
00:
00
昆山凯迪城一期M2
3.19
3.18
100.33
5.22
91.26
图1
由于该处小区属重要点,故将静态PDCH个数配置到35个,速率对比之前,有很大改善,但这样也会造成资源浪费,白天该处小区用户极少,配置了35个静态的PDCH后,BSC可调控给其他小区用的PDCH数必将减少,所以PDCH允许激活数量的license增加势在必行(下一章会通过BSC承载效率,具体分析PDCH的license需求)。
起始时间
时段
小区名称
可用PDCH的平均个数(无)
占用PDCH的平均个数(无)
EGPRS用户LLC层下行速率(千比特/秒)
PDCH复用度-2(%)
高阶编码占比(%)
07/18/2014
23:
00:
00
昆山凯迪城一期M2
35
35
80.405
3.446
85.023
07/18/2014
22:
00:
00
昆山凯迪城一期M2
35
35
79.991
3.745
85.055
07/18/2014
21:
00:
00
昆山凯迪城一期M2
35
35
101.988
4.852
87.23
07/18/2014
20:
00:
00
昆山凯迪城一期M2
35
34.979
129.075
2.951
87.647
07/18/2014
19:
00:
00
昆山凯迪城一期M2
35
34.838
147.17
2.25
86.962
07/18/2014
18:
00:
00
昆山凯迪城一期M2
35
33.193
145.592
2.087
90.007
07/18/2014
17:
00:
00
昆山凯迪城一期M2
35
17.86
181.659
1.141
90.562
07/18/2014
16:
00:
00
昆山凯迪城一期M2
35
16.01
173.06
1.106
86.766
图2
通过监控可看出昆山凯迪城一期M2在晚间23:
00以后最忙时信道占用情况如下:
图中明显可看出TCH信道有大量空闲,但并未转化为PDCH信道(配置了30个静态PDCH,比率门限为80%,最大可用PDCH数为35)。
4.2静态PDCH信道数目与信道配置关系的验证
目前现网PDCH配置混乱,很多小区的PDCH配置在不同载波,时隙也不连续,现选取以下五个小区进行验证,分别是:
D昆山四季华城二M、D昆山四季华城一M、昆山四季华城M、D昆山市委党校M1、D昆山工业技术研究院宿舍区M。
现网以上五个小区的PDCH分配情况如下图:
现PDCH调整如下:
调整日期为2014/07/17,统计以上五个小区的用户LLC层下行速率如下:
平均值项:
AL9530:
EGPRS用户LLC层下行速率(千比特/秒)
小区名称
7/13
7/14
7/15
7/16
7/17
7/18
7/19
7/20
D昆山工业技术研究院宿舍区M
89.87
98.81
90.45
100.91
100.24
116.84
115.73
120.19
D昆山市委党校M1
73.05
72.44
75.69
82.38
99.72
124.41
117.64
108.82
D昆山四季华城二M
105.14
118.24
112.46
121.32
118.15
114.88
122.83
121.07
D昆山四季华城一M
86.29
96.51
96.19
95.69
100.62
109.68
109.59
110.98
昆山四季华城M
70.51
67.88
69.04
65.09
73.00
101.14
99.59
107.40
从上图中可看出五个小区中除了D昆山四季华城二M的增幅较小外,其他小区均有较大增长,其中昆山四季华城M最多增幅到达40kb/S,提升较大。
可对现网所有小区进行调整,在不增加资源的情况下通过PDCH调整,提升小区的下行速率,大大提升用户感知。
5.BSC承载效率对比情况
背景:
鉴于最近昆山允许激活的最大PDCH数告警频繁出现,通过统计发现有部分小区的可用PDCH信道过少,导致上网慢,PDCH复用度过高,产生投诉,影响指标,现从整体BSC配置情况分析昆山华为底层网的承载效率情况。
告警截图:
承载效率情况:
7月14日SUZ-HBSC-6900-04承载效率计算如下,可以看到7月14日最忙时段承载效率已经超过了20。
起始时间
占用PDCH的平均个数
数据业务总流量(兆字节)
承载效率
07/14/201400:
00:
00
1831.09
12759.01
15.86
07/14/201401:
00:
00
1857.28
8796.52
10.78
07/14/201402:
00:
00
1804.50
7039.21
8.88
07/14/201403:
00:
00
1761.29
6332.01
8.18
07/14/201404:
00:
00
1731.08
6039.49
7.94
07/14/201405:
00:
00
1760.42
6120.00
7.91
07/14/201406:
00:
00
1816.19
9140.56
11.45
07/14/201407:
00:
00
1864.11
12071.03
14.74
07/14/201408:
00:
00
1908.83
10667.29
12.72
07/14/201409:
00:
00
1886.60
10751.77
12.97
07/14/201410:
00:
00
1870.56
11096.86
13.50
07/14/201411:
00:
00
1924.97
11673.63
13.80
07/14/201412:
00:
00
1917.91
11773.93
13.97
07/14/201413:
00:
00
1877.93
9371.84
11.36
07/14/201414:
00:
00
1848.09
9180.29
11.30
07/14/201415:
00:
00
1901.28
9023.46
10.80
07/14/201416:
00:
00
1898.42
9497.66
11.38
07/14/201417:
00:
00
1902.79
11080.32
13.25
07/14/201418:
00:
00
1969.35
12237.17
14.14
07/14/201419:
00:
00
1934.34
12899.96
15.18
07/14/201420:
00:
00
1949.03
14396.66
16.81
07/14/201421:
00:
00
1986.69
16689.65
19.12
07/14/201422:
00:
00
1920.81
17692.53
20.96
07/14/201423:
00:
00
2021.00
16750.30
18.86
对比SUZ-HBSC-6900-03(覆盖市区)峰值时段流量情况如下表,SUZ-HBSC-6900-04流量要高于SUZ-HBSC-6900-03。
日期
最大值项:
SUZ-HBSC-6900-03
最大值项:
SUZ-HBSC-6900-04
07/08/2014
12327.20
18105.45
07/09/2014
12350.91
17987.02
07/10/2014
12442.73
17917.22
07/11/2014
12842.86
18163.86
07/12/2014
12239.97
18490.36
07/13/2014
11142.73
18388.56
07/14/2014
11829.42
17692.53
平均值
12167.98
18106.43
但SUZ-HBSC-6900-04平均占用PDCH数(等效话务量)要小于SUZ-HBSC-6900-03。
导致SUZ-HBSC-6900-04的承载效率远高于SUZ-HBSC-6900-03。
在峰值时段承载效率已经达到了20左右,同期的承载效率如下图,也说明了SUZ-HBSC-6900-04目前的P信道配置仍有不足。
如要降低SUZ-HBSC-6900-04的PD承载效率势必需要扩容小区P信道,提高PDCH平均占用数。
但受LICENSE限制,SUZ-HBSC-6900-04目前同时可激活P信道数已经超限。
需要对LICENSE进行扩容。
LICENSE数目预估:
如果将峰值承载效率降低到12左右水平(跟苏州市区03BSC持平),同时考虑需流量在不断不增加以及新开站持续增多的的情况下将PDCH平均占用数从目前的2100左右增加到3400左右,意味着至少需要新增LICENSE1300个。
SUZ-HBSC-6900-04与SUZ-HBSC-6900-03的PDCH授权之对比:
SUZ-HBSC-6900-04
SUZ-HBSC-6900-03
6.综述
上述的实验证明,在不增加投资的情况下,通过优化PDCH信道的配置,不仅可以提升GPRS网络质量,还可以提高载频的话务承载能力和载频收益,但承载效率过高时,PDCH总数扔需增加。
总结出配置静态PDCH信道的几点建议:
1.静态PDCH信道优先配置在主BCCH载波上;
2.当静态PDCH信道数大于1且小于4时,建议将静态PDCH信道全部配置在同一块载波上,且时隙连续;
3.静态PDCH信道按照信道号6、5、7、4、3、2、1、0的顺序依次配置;
4.建议将配置了静态PDCH信道的载波TRX优先等级降低,以免分组业务冲击语音业务;
以配置有4块载波的小区为例,静态PDCH信道配置可参照下表来配置:
静态PDCH个数
PDCH配置载频
TRX优先级
建议静态PDCH配置时隙号
对应的实验
1
主B
2
6
1、2
TCH1
0
TCH2
0
TCH3
0
2
主B
2
6、5
1、2
TCH1
0
TCH2
0
TCH3
0
3
主B
2
6、5、7
1、2
TCH1
0
TCH2
0
TCH3
0
4
主B
2
6、5、7、4
1、2
TCH1
0
TCH2
0
TCH3
0
5
主B
2
6、5、7、4
5、6
TCH1
1
6
TCH2
0
TCH3
0
6
主B
2
6、5、7、4
5、6
TCH1
1
6、5
TCH2
0
TCH3
0
7
主B
2
6、5、7、4
5、6
TCH1
1
6、5、7
TCH2
0
TCH3
0
8
主B
2
6、5、7、4
5、6
TCH1
2
6、5、7、4
TCH2
0
TCH3
0
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