基于信令分析的TD-SCDMA速率优化方案及实践

罗卫鸿

（中国移动通信集团福建有限公司，福州 350003）

基于信令分析的TD-SCDMA速率优化方案及实践

罗卫鸿

（中国移动通信集团福建有限公司，福州 350003）

数据业务的网络优化相较于话音业务更加复杂，仅从网管统计和日常路测无法全面分析业务的服务质量与影响业务服务质量的因素，需要进一步考虑引入信令分析系统等手段提升分析和优化能力。通过Gb信令数据和无线侧数据的关联分析，可以从小区中用户上网行为去还原网络中的数据业务速率低的问题，从而制定相应的解决方案，提升数据业务上网速率和用户满意度。

业务下载速率；信令分析；关联分析

随着移动互联网的快速发展，用户对数据业务的服务质量提出了更高的要求。用户因为数据业务服务质量差而产生的投诉比例逐渐上升，最近3个月某移动用户投诉中，TD-SCDMA网络速率和无法连接上网问题比重达到38%，如何提高数据业务的速率已经成为降低客户投诉，提升客户满意度的关键因素。

相比话音业务，数据业务种类繁多，影响用户上网速率的因素很多，仅从网管统计和日常路测无法全面分析业务的服务质量与影响业务服务质量的因素，需要进一步考虑引入信令分析系统等手段提升分析和优化能力。目前在现网部署的Gb信令分析系统，不仅可以提取PDP激活成功率等指标，还增加了业务类型、应用、速率评估、HTTP下载、网站评估等分析，结合无线侧的MR和性能日志关联进行分析，可以发现TDSCDMA网络覆盖、干扰、切换、用户和容量资源等信息。本文通过Gb信令数据和无线侧数据关联分析，从小区中用户上网行为去还原网络中的数据业务速率低的问题，从而制定相应的解决方案，提升数据业务上网速率和用户满意度。

1 优化方案

1.1 优化流程

Gb接口是SGSN与BBS间的接口，能获得分组数据传送、移动性管理、会话管理方面的信息，可以进行全业务的分析，发现网络无线侧的问题。从Gb信令中的业务、用户类型、网站、流量、性能分析表入手进行用户、业务分布模型分析、网站接入性能情况分析、小流量信令风暴分析、PDP异常问题分析，去除异常事件获得每个用户在不同小区使用业务的情况，计算出每个小区下用户使用不同业务的下载速率。

针对低速率呼叫小区进行分析运算，确定每个小区的业务类型，根据不同小区的业务使用情况进行精确优化，并评估优化效果。

PS业务速率评估和分析流程图1所示。

图1 PS业务速率评估和分析流程

1.2 确定小区业务类型与传输速率

由于不同的数据业务对网络资源的占用以及业务需求相差较大，在对数据业务进行优化的过程中，需要小区的业务类型。我们采用了聚类算法对小区业务类型进行确定，将数据业务使用情况相似的小区归为一类，使用情况差异较大的区别开来。依据Gb信令分析报表获取现网所有小区一周内各业务占比情况，采用K阶聚类算法，将全网小区分为8大类。如表1所示。

表1 8种小区业务类型标签（举例）

确定了每个小区的业务类型标签之后，对每个小区的业务表现情况进行分析，对用户的下载速率进行分析，由于现网网络中以小数据分组为主，100 KB以上的数据分组占比较小，因此分析统计范围为50～500 KB数据分组，以提高分析结果的合理性。

业务的下载速率按如下公式进行统计：

1.3 针对性优化

通过Gb信令数据与无线数据关联分析，特别是可以对高话务场景小区根据业务标签采取针对性的优化措施和精确扩容指导，达到小区级基于业务的精确优化，优化效果更加明显。下面是对各种不同业务小区的业务优化措施建议。

（1）对于QQ、微博等业务为主的小区，有一些共同的特征，即业务流量较小，上行带宽需求较低，长期挂在线上，周期性心跳包等，浪费网络带宽，影响网络容量，影响其他用户感知。且如果一个小区中过多地集中这种业务，更严重的将会导致频繁的信令重建，引起信令风暴。针对这个问题可以采用小流量识别与承载算法，识别出现网中的小流量用户，将其调整到帧分状态或迁移到CELL_FACH、CELL_PCH状态，以节省更多的信道码资源，提升网络容量和用户感受；同时结合自适应PS永久在线用户释放算法针对用户不同状态和网络负荷，自适应调整用户释放时长，解决网络拥塞和感知下降问题。

（2）对于HTTP业务为主的小区，主要问题在于不像QQ等业务，用户对网络带宽和实时性的要求较高，如果一个小区下HTTP业务相对比较多，但同时也有部分其他业务的用户，比如QQ、微博、MSN等这种对网络带宽并不敏感的用户，为了改善HTTP业务用户的网络使用感知，同时也为了提升整个小区的吞吐量，针对该问题，可以采用自适应DCCC策略，快升慢降，缩短网页响应时延，同时采用TPE的功能和PS自适应接入算法进行保障。

（3）对于E-mail等上传业务为主小区，主要问题是TD-SCDMA在下行能提供相对较高的数据速率，但是在HSPA没有开启的情况下，上行业务的速率在某些场景下无法满足用户的需要。从福州和其它项目现网配置参数的调查情况看，现网中绝大部分小区都没有配置HSUPA，因此在某些上行业务需求较大时，比如频繁收发邮件，为了保障这些用户使用感知，有针对性地对这些小区开启AUE算法，这些小区的上行速率将有39%幅度的提升；同时也避免了全网开启AUE可能导致的干扰加强，也为现网开启HSPA功能提供现网的参考依据。

2 福州试点情况

2.1 问题分析

我们选择了福州TD-SCDMA网络中较具有代表性的两片区域为示范区：福州高校、商业区，共317个小区，通过端对端PS速率监控和评估方法，从3个维度对TD-SCDMA网络运营中存在的PS问题进行分析定位。

从业务总体分析来看，示范区域内用户业务的使用行为主要集中在HTTP和QQ两种业务； 从业务流量看，QQ、PPS、迅雷业务流量贡献比较大。

从业务速率看，HTTP业务平均速率偏低，只有不到100kbit/s，因此工作重点应该放在HTTP业务PS优化方面。

分析结果共发现低速率问题严重小区16个，占比为5% 。其中排名前10位的小区如表2所示。

在这些问题小区中80%以HTTP业务为主，其中干扰占主因低速率小区有4个，用户太多或资源受限占主因低速率小区有9个， 覆盖切换等占主因低速率小区有3个。

2.2 具体小区PS速率优化

以小区982为例，说明如何分析该小区下PS业务速率问题的原因。首先列出区982在分析时段Gb信令数据与无线性能数据关联后的低速率PS呼叫跟踪记录，该小区低速率呼叫总次数为12次，占比25%。如图2所示。

表2 Top10速率低的小区

小区982通过MR/PCHR性能关联分析低速率问题小区业务分布：80%是HTTP+QQ；该小区同时间同载波在线的平均用户数为4.9，用户数及引起的相互干扰是速率偏低的主要因素。

从MML配置信息中该小区按标准配置进行，配有3载波，2个H载波。

综合以上信息，对该小区的优化建议是通过容量预测工具计算和考虑以后新增用户，新增1个载频；同时开启HTTP业务优先调度算法，同时监控QQ用户，如果持续上升，对小流量业务用FACH信道承载。

小区982经过整改后，同时间同载波在线的平均用户数降为2，影响速率的主要因素：用户数及引起的相互干扰得到改善。低速率占比已低于门限值。

2.3 效果总结

在福州试点区域进行了下列优化工作（如表3所示），并开启了某些相关feature后（如表4所示），低速率问题严重小区从之前16个下降到6个，占比从5%下降到1.8%； HTTP平均速率提升12%。

3 结束语

图2 低速率PS呼叫跟踪记录

表3 优化工作量统计表

数据业务的无线小区优化更加复杂，通过综合使用多种分析手段，精确分析小区的业务使用情况与影响业务速率的因素，设计有针对性的解决方案，使得优化效果更加明显。本文总结了针对不同类型的小区对应的优化建议，通过现网实际测试，获得较好的效果，切实提升数据业务服务质量与用户满意度。

Solution and practice for speed optimization of TD-SCDMA networks based on signaling analysis

LUO Wei-hong
(China Mobile Group Fujian Co., Ltd., Fuzhou 350003, China)

Compared to voice services, the network optimization of data services is more complex. For data service, it is not enough to get a comprehensive analysis of the status and the factors for service quality using network statistics and daily driver tests. Therefore, other tools like signaling analysis systems should be used to improve the ability for analyzing and optimizing mobile networks. An analysis method is introduced, which can help restoring low-speed problems on data services from users’ online behavior. It is achieved through the association analysis of Gb signaling data and radio network data. Based on this method, the solution for low-speed problem may be developed. Then the service speed and user satisfaction can be improved.

service download speed; signaling analysis; association analysis

表4 开启新feature的小区数统计

TN929.5

A

1008-5599（2014）04-0086-04

2014-01-23