基于用户感知模拟的单高小区优化策略

季靓

（中国移动通信集团浙江有限公司湖州分公司，湖州 313000）

1 引言

在网络优化工作中，如何提升用户感知和提高无线利用率、优化资源配置是一大难题[1]，在湖州移动现网资源较紧张的情况下，如何更有效地利用现有资源成为一个很现实的问题。本文针对话音、数据单高小区展开优化，设计了不同场景下模拟用户速率感知的实验，从而得出相应的优化策略，并结合客户感知和客户容忍度提出了市场推广的改进建议。按照中国移动通信集团公司标准，单高小区分类定义如下：

在话音最忙时，话音信道利用率≥60%且全天PDCH复用度都小于1的小区为话音单高小区。

在话音最忙时，话音信道利用率<40%且PDCH复用度≥2的小区为数据单高小区。

在专项优化中，对单高小区进行细分后发现：45%的单高小区载频数仅有2块，PDCH信道调整空间不大，只能通过扩容来解决；55%的单高小区可以通过信道调整或参数调整加以解决。另外，全月出现时间在3天以下的单高小区为偶发情况、无需优化，重点需要针对出现7天及以上的单高小区开展优化。

2 优化方案

2.1 话音单高小区优化

为有效改善话音单高小区的半速率话务占比等关键性指标，本方案考虑从业务信道、半速率门限、CS余量门限等不同角度出发，以不同参数分别优化并对比效果。由于当前的话音单高小区的忙时话务量很高，本次实验没有针对减少DR_TRX数目进行。方案中参数调整范围涵盖了MIN_PDCH、MAX_PDCH_HIGHLOAD、THR_FR_LOAD_L_SV1、THR_FR_LOAD_U_SV1、HIGH_TRAFFIC_LOAD_GPRS；关注指标包括TCH话务量、半速率话务占比、PDCH复用度、数据业务量。

（1）措施1：修改GPRS业务信道（MAX_PDCH_HIGHLOAD以及MIN_PDCH）。

根据阿尔卡特朗讯GSM设备的信道分配机制，MIN_PDCH为纯PS业务信道，MIN_PDCH到MAX_PDCH_HIGH_LOAD间的业务信道为PS优先的动态信道，MAX_PDCH_HIGH_LOAD到MAX_PDCH间的信道为CS优先的动态信道。因而减少MAX_PDCH_HIGH_LOAD和MIN_PDCH有利于提升TCH可用信道数、进而降低话音单高小区的半速率话务占比。

根据半速率话务占比和话务量情况，对话音单高小区减少MAX_PDCH_HIGH_LOAD及MIN_PDCH配置。跟踪随后时段的话务报告可以发现，在话务量维持稳定的前提下，调整MAX_PDCH_HIGH_LOAD对半速率话务占比影响不大，5个实验小区中仅有1个小区的半速率话务占比大幅降低。

（2）措施2：修改半速率门限（THR_FR_LOAD_U_SV1 和 THR_FR_LOAD_L_SV1）。

在调整了MIN_PDCH和MAX_PDCH_HIGH_LOAD的基础上，接着把5个实验小区的THR_FR_LOAD_U_SV1和THR_FR_LOAD_L_SV1参数从80%和60%调整为90%和70%[2]，两项措施的叠加效果是，2个小区（degaozhiyi2 & yunxiulu1）在负荷不高的情况下基本不启用半速率，1个小区（anjijiancai3）半速率话务占比从95%下降到80%，但仍有2个小区半速率话务占比变化不明显。

（3）措施3：修改GPRS高负荷门限（HIGH_TRAFFIC_LOAD_GPRS）。

在之前两项参数调整的基础之上，本方案考虑将该CS余量门限参数从70%调低至50%，确保MS在启用半速率之前充分利用MAX_PDCH_HIGH_LOAD和MAX_PDCH之间的资源。三项措施的叠加效果为，4个实验小区在业务负荷不变的情况下已基本不启用半速率，1个小区（degaozhiyi1）在负荷波动不大的情况下，半速率话务占比依然很高。

（4）措施4：修改AMR启用门限（THR_FR_LOAD_L_SV3和 THR_FR_LOAD_U_SV3）。

由于degaozhiyi1开启的是AMR HR，而该小区AMR HR的半速率启动门限THR_FR_LOAD_L_SV3和THR_FR_LOAD_U_SV3当前值设置的是20%和40%，在把该参数调整到60%和70%后，半速率话务占比下降幅度达50%。

从话务报告来看，对开启AMR HR的小区而言，在完成普通的HR启用门限调整的基础上，还必须进行相应的AMR HR启用门限调整才会切实生效，获得半速率话务占比的改善。从实验结果来看，在经过上述调整后，大部分小区都能达到预期效果，后续需扩大实验小区范围、总结经验，制定出适合各场景需求的参数组合。

2.2 数据单高小区优化

（1）修改GPRS业务信道（MAX_PDCH_HIGHLOAD以及MIN_PDCH）。

数据单高小区优先对全月出现7天及以上的小区进行优化，在控制话音信道利用率不超过60%前提下，增加用于数据业务的动态信道和静态信道、降低PDCH复用度，从而在保证话音通话质量前提下，提升数据业务感知。

优化后，通过指标跟踪，出现7天及以上的数据单高小区从22个下降到了9个，具体指标改善幅度如表1所示。

表1 数据单高小区优化前后的关键指标对比分析

（2）数据信道利用率与实测速率实验。可以看到，虽然进行数据业务单高小区的参数调整，提升了一定的用户感知，但PDCH复用度依旧较高。在这种情况下用户实际感知的下载速率如何、是否可以承受，优化运维人员不得而知。因此本方案使用微蜂窝环境设计了一系列实验，通过实测来获知数据业务在不同负荷下的用户感知速率。在这些试验中，衡量信道繁忙程度的指标有数据信道利用率公式和PDCH复用度公式[3]：

数据信道利用率＝［(占用PDCH信道数/可用PDCH信道数)＋（每信道共享TBF数/信道可共享的最大TBF数）］÷2

PDCH复用度=1个周期内下行TBF同时建立的平均数×［（每1个下行TBF占用PDCH的累计时长/下行TBF建立连接的时长）÷（1个周期内PDCH分配时长总时/3600）］

场景1：模拟微蜂窝设成MAX_PDCH=MAX_PDCH_HIGHLOAD=MIN_PDCH=8，三部EDGE手机同时做FTP下载。从三部手机的CDS实时时隙占用图可以看出，MS1和MS3由于复用了时隙0、1、2、3，所以速率只有110kbit/s左右，而MS2由于独享时隙4、5、6、7，所以速率达到228.14kbit/s，三部手机的时隙占用图如图1所示。

图1 时隙占用图

这种占用情况下，TBF同时建立数量=3，每一个TBF平均占用PDCH的个数=4，PDCH需求数=12，分配的PDCH个数=8，因而PDCH复用度=1.5。

该场景模拟了同一小区下多部EDGE手机同时上网的场景，随着EDGE手机的普及该场景具有较强的现实可能性。

场景2：模拟微蜂窝设成MAX_PDCH=MAX_PDCH_HIGHLOAD=MIN_PDCH=8，三 部 GPRS手机和一部EDGE手机同时做FTP下载。阿尔卡特朗讯设备存在EDGE信道保护机制，当小区中同时存在EDGE和GPRS的TBF时，EDGE速率受到高优先级的保证，所以此时EDGE手机仅有时隙4被复用，独享了时隙5、6、7，所以速率达到180kbit/s，四部手机的时隙占用图如图2所示。

从图2可以看出，GPRS信道每信道共享TBF数稍小于3，而EDGE信道每信道共享TBF数稍大于1，由此可以看出，在这种占用情况下的数据信道利用率虽然达到75%，但是由于EDGE信道保护机制，EDGE手机的速率达到180kbit/s以上。

图2 时隙占用图

这种占用情况下，TBF同时建立数量=4，每一个TBF平均占用PDCH的个数=4， PDCH需求数=16，分配的PDCH个数=8，最终PDCH复用度=2。

湖州现网的EDGE渗透率为30%左右，现场测试极有可能遇到此种场景。所以场景2模拟了这种比例下的EDGE实测速率，反映现场实际情况下阿尔卡特朗讯设备的EDGE信道保护机制的效果。

场景3：模拟微蜂窝设成MAX_PDCH=MAX_PDCH_HIGHLOAD=MIN_PDCH=6，两部EDGE手机同时做FTP下载。MS1和MS2分别复用了时隙2、3，且都独享两个时隙，占用图如图3所示。

图3 时隙占用图

这种占用情况下，TBF同时建立数量=2，每一个TBF平均占用PDCH的个数=4，PDCH需求数=8，分配的PDCH个数=6，最终PDCH复用度=1.33。

这种PDCH配置下的数据信道利用率达到66.63%，但两部手机速率均达到168.10kbit/s，相比较实验系列一中PDCH设为4时的速率113.47kbit/s有较大幅度的提高，在PDCH资源比较充足的情况下，此种场景测出的FTP下载速率也将超过125kbit/s。

场景4：理想微蜂窝环境，MAX_PDCH=MAX_PDCH_HIGHLOAD=MIN_PDCH=4, 在传输资源充足的情况下，观察不同数目的4＋1手机的EDGE下载速率。

根据数据信道利用率公式，一个MS的数据信道利用率=（4/4+1/4）/2=62.5%，两个MS的数据信道利用率=（4/4+2/4）/2=75%，以此类推至4部EDGE终端同时下载，记录速率。

汇总以上4种场景的实验，统计结果如表2所示。

表2 4种场景的统计结果

3 结论

对话音单高小区的优化过程以降低半速率话务占比为首要目标，经现网实验，最有效的措施是抬高半速率启用门限THR_FR_LOAD_L_SV1和THR_FR_LOAD_U_SV1至70%和90%，以及抬高AMR HR启用门限THR_FR_LOAD_L_SV3和THR_FR_LOAD_U_SV3至60%和70%，此时降低半速率话务占比的效果最为明显。在此基础上进一步调整CS余量门限HIGH_TRAFFIC_LOAD_GPRS从70%至50%， 能进一步降低半速率话务占比。考虑到大部分小区数据业务负荷，单纯调整MIN_PDCH和MAX_PDCH_HIGHLOAD参数的效果不大，因此话音单高小区参数调整还是以半速率启用门限和CS余量门限为主。

对数据单高而言，通过信道调整来可以解决部分小区的单高状态，这类调整小区的PDCH复用度从3.3降到2.1左右。为了模拟实际客户感知，微蜂窝场景实验表明在高PDCH复用度时，EDGE手机感知速率远远超过GPRS手机；在中等PDCH复用度时（2左右），EDGE手机的实际感知速率可能在113～180kbit/s的区间范围内，尚可接受，但此时GPRS手机速率感知就变得较差；PDCH复用度持续下降到2以内，EDGE手机速率感知会较佳，速率区间为180～228kbit/s。凭借阿尔卡特朗讯设备的EDGE信道保护机制，即使在数据信道利用率较高的情形下，EDGE终端用户依旧能保持较高的LLC层速率。由此可以建议，市场部在开拓市场时应尽量消除低性能终端手机的市场选择余地，从而利用无线通信设备的特性来提升用户感知。

[1] 刘肖强，邓宪法. 现代移动通信技术[M]. 北京：国防工业出版社，2005年.

[2] 季靓. 数据业务中公共控制信道的优化方法[J]. 2010,(7):53-55.

[3] 聂航超，苏开荣，王坚. 移动通信系统中的越区切换技术研究[J]. 通信技术，2008,(8):30-33.