基于不同业务的TD无线参数优化新思路探讨
2014-09-22李勤学张磊
李勤学+张磊
【摘 要】通过介绍无线参数优化新思路，研究了基于不同业务的TD参数调整优化，从而成功解决业务、网络资源、用户感知之间的平衡问题，达到网络承载性能与用户感知双提升的目的，对TD数据业务无线参数设置具有参考意义。
【关键词】TD网络 参数优化 用户感知 资源利用率
1 引言
目前TD参数优化主要是采用设备厂商提供的默认值或者推荐值，部分基于网络KPI性能进行优化调整，基本不需要考虑从业务的角度优化调整。随着TD网络及应用、智能终端的快速发展，现有的TD无线网络承载的业务种类繁多（如网页浏览、IM类、流媒体等），各类业务本身的应用特征对网络参数的配置要求不同（如网页浏览、QQ业务请求交互频度对网络信道释放时长参数要求不一样），同时当用户业务量大到一定程度时，参数配置不合理将会对网络质量和资源利用率带来一定的影响。而基于不同业务的参数配置，可以有效地克服传统参数配置的局限性，使之更贴近现网主流业务和用户行为。因此，研究基于不同业务及用户行为的TD无线参数优化，对于提升用户感知及网络资源利用率有着重要的意义。
2 无线参数优化新思路简介
传统的TD无线参数优化多数是围绕省公司考核的关键指标，很少从业务模型、用户感知、资源利用率的角度出发。而现有的TD无线网络承载的业务种类繁多，因此需要从海量的信令中分析出现网主流的业务及用户模型，通过对主流业务进行测试验证，制定出适应于现网主流业务且使得用户感知最佳、无线资源利用最大化的参数配置方案，通过评估关键指标的变化来确定参数优化的合理性。
TD无线参数优化新思路如图1所示：
3 TD无线参数优化策略与实践
3.1 TD网络业务类型问题分析
通过分析海量核心网信令数据得到现网主流业务情况，主要为网页浏览类，其次是IM类、流媒体以及QQ在线游戏类业务。目前现网“小流量、高频次”业务问题如下：
（1）即时聊天类业务为主流业务，QQ业务用户业务占比时长20%，但业务量仅为总业务量的10%；
（2）QQ业务建立在H载波上，会抢占大流量业务码道资源，影响大流量业务用户感知；
（3）QQ在线斗地主游戏是目前流行的，但经常出现延迟，现象为无法看到对方出牌后超时，系统自动帮用户出牌。
TD网络业务类型占比如图2所示。
3.2 TD业务状态转换优化思路分析
随着智能终端的发展，各种手机应用也快速增长，大量实时在线业务频繁产生“心跳”信息，在全网掀起3G网络信令风暴；现网TD数据业务信令量也呈现出快速增长的态势。通过统计分析现网PS域信令发现，“小流量、高频次”的互联网应用频繁占用控制信道，导致信道占用效率非常低。
TD网络参数设置与分组业务用户的感知有重要的关系，其中涉及以下三种模式的转换：
（1）Cell_DCH模式，UE被分配了专用的物理信道；
（2）Cell_FACH模式，UE在任何时候都可以在相关传输信道上发起接入过程；
（3）IDLE模式，UE的所有连接在接入层都是关闭的。
非实时、低速率的业务过长占用Cell_DCH信道会浪费资源；UE过快地从Cell_FACH模式转入IDLE模式，待下次有业务需求时，会引起频繁的RAB建立、鉴权或者Paging等不必要的资源消耗。
综合考虑，适当设置Cell_FACH的生存时间，可减少由FACH到IDLE的Iu-Release过程，以及减少RAB建立、鉴权和Paging等相关的网络资源。保持Cell_FACH模式时，业务不占用Cell_DCH信道资源，以保证更多的用户同时在线。
TD网络RNC侧参数PS INACT TIMER定义了UE与网络之间因没有信令交互而迁移到IDLE状态的定时器。
PS永久在线定时器是一个控制PS域业务DCH和IDLE状态之间转换的定时器。现网PS业务主要为BE类业务，因此常用修改参数为：
（1）交互型业务用户不活动定时器T1：PSINACTTMRFORINT，当使用PS域交互型业务的用户在超过该定时器时长的一段时间内无数据传输时，PDCP层会向RRC层发送释放本次交互型业务的请求；
（2）背景型业务用户不活动定时器T1：PSINACTTMRFORBAC，当使用PS域背景型业务的用户在超过该定时器时长的一段时间内无数据传输时，PDCP层会向RRC层发送释放本次背景型业务的请求。
3.3 TD基于业务参数优化实践
针对现网“小流量、高频次”业务问题，将PS永久在线定时器分别设置为10s、20s、30s、40s的情况下，发现RRC和RAB请求次数是逐步减少的。并且在流量没有显著增加的情况下，每PS域RAB的流量是逐步增加的；随着PS永久在线定时器的改变，RAB拥塞有所增加，RRC拥塞有所减少，码资源利用率有所增加；DCH转IDLE越困难，码资源利用率就越高。
TD网络业务流量及网络拥塞率变化如表1所示。
根据各种业务的特性以及更贴近用户感知，对PS INACT TIMER参数设置成不同时长，并针对各种业务进行测试。结果表明，PS INACT TIMER定时器设置为4～20s，对交互类、IM类、流媒体类业务没有显著影响；但当设置为4s或10s时，对QQ在线游戏类业务影响较大。
PS INACT TIMER参数调整效果对比如表2所示。
由表2可知，PS INACT TIMER只对游戏类业务影响较大，而对其他业务无明显影响，因此只需对适合游戏业务的参数配置进行分析。例如，选取QQ斗地主游戏进行调整验证，当PS INACT TIMER设置为4s时，测试QQ斗地主游戏发现延迟，现象为无法看到对方出牌后超时，系统自动帮用户出牌。
在游戏过程中会出现链接释放，其后发生Paging消息与RAB建立请求的消息。从原来的Cell_FACH状态→IDLE状态→Cell_DCH状态期间消耗时间约为9s。如果能延长Cell_FACH状态时间，将对游戏用户感知会有较大的提升。
游戏业务发生延时的信令截图如图3所示：
为保证手机游戏尽量不出现网络慢、掉线，考虑到双向的空口时延，结合游戏软件设计的等待时间与用户的思考时间，并保证一定的冗余，故设置为20s再进行验证。异常局数由40%降至0%，手机游戏用户感知有所增强。手机游戏用户在斗地主测试的半小时中，Iu释放请求由优化前的18次降至3次，有效减少频繁释放建立过程，游戏过程变得顺畅，没有出现延迟和网络慢的现象。
4 结论
随着TD无线网络承载的数据业务量在不断增加，无线参数配置不合理将会对网络质量和用户感知带来一定的影响，现网对无线参数设置合理性的要求会越来越高。通过对系统默认参数PS INACT TIMER的个性化调整优化，有效减少了网络信令释放请求的次数，缓解系统信令负荷，提高游戏业务用户感知度，对其他主流业务用户感知没有影响。当PS永久在线定时器设置为40s时，PS域掉线率超过0.5%，因此建议PS永久在线定时器设置值不超过30s。
参考文献：
[1] 严常青. 移动通信原理与系统[M]. 2版. 重庆： 重庆大学出版社， 2011.
[2] 于伟峰. TD-SCDMA/HSPA无线网络优化原理与实践[M]. 北京： 电子工业出版社， 2011.
[3] 肖建华，梁立涛，王航. TD-SCDMA无线网络优化指南[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2013.
[4] 刘威. TD-SCDMA移动通信网络规划与优化[M]. 北京： 科学出版社， 2012.
[5] 李军. TD-SCDMA无线网络创新技术与应用[M]. 北京： 电子工业出版社， 2013.★
【摘 要】通过介绍无线参数优化新思路，研究了基于不同业务的TD参数调整优化，从而成功解决业务、网络资源、用户感知之间的平衡问题，达到网络承载性能与用户感知双提升的目的，对TD数据业务无线参数设置具有参考意义。
【关键词】TD网络 参数优化 用户感知 资源利用率
1 引言
目前TD参数优化主要是采用设备厂商提供的默认值或者推荐值，部分基于网络KPI性能进行优化调整，基本不需要考虑从业务的角度优化调整。随着TD网络及应用、智能终端的快速发展，现有的TD无线网络承载的业务种类繁多（如网页浏览、IM类、流媒体等），各类业务本身的应用特征对网络参数的配置要求不同（如网页浏览、QQ业务请求交互频度对网络信道释放时长参数要求不一样），同时当用户业务量大到一定程度时，参数配置不合理将会对网络质量和资源利用率带来一定的影响。而基于不同业务的参数配置，可以有效地克服传统参数配置的局限性，使之更贴近现网主流业务和用户行为。因此，研究基于不同业务及用户行为的TD无线参数优化，对于提升用户感知及网络资源利用率有着重要的意义。
2 无线参数优化新思路简介
传统的TD无线参数优化多数是围绕省公司考核的关键指标，很少从业务模型、用户感知、资源利用率的角度出发。而现有的TD无线网络承载的业务种类繁多，因此需要从海量的信令中分析出现网主流的业务及用户模型，通过对主流业务进行测试验证，制定出适应于现网主流业务且使得用户感知最佳、无线资源利用最大化的参数配置方案，通过评估关键指标的变化来确定参数优化的合理性。
TD无线参数优化新思路如图1所示：
3 TD无线参数优化策略与实践
3.1 TD网络业务类型问题分析
通过分析海量核心网信令数据得到现网主流业务情况，主要为网页浏览类，其次是IM类、流媒体以及QQ在线游戏类业务。目前现网“小流量、高频次”业务问题如下：
（1）即时聊天类业务为主流业务，QQ业务用户业务占比时长20%，但业务量仅为总业务量的10%；
（2）QQ业务建立在H载波上，会抢占大流量业务码道资源，影响大流量业务用户感知；
（3）QQ在线斗地主游戏是目前流行的，但经常出现延迟，现象为无法看到对方出牌后超时，系统自动帮用户出牌。
TD网络业务类型占比如图2所示。
3.2 TD业务状态转换优化思路分析
随着智能终端的发展，各种手机应用也快速增长，大量实时在线业务频繁产生“心跳”信息，在全网掀起3G网络信令风暴；现网TD数据业务信令量也呈现出快速增长的态势。通过统计分析现网PS域信令发现，“小流量、高频次”的互联网应用频繁占用控制信道，导致信道占用效率非常低。
TD网络参数设置与分组业务用户的感知有重要的关系，其中涉及以下三种模式的转换：
（1）Cell_DCH模式，UE被分配了专用的物理信道；
（2）Cell_FACH模式，UE在任何时候都可以在相关传输信道上发起接入过程；
（3）IDLE模式，UE的所有连接在接入层都是关闭的。
非实时、低速率的业务过长占用Cell_DCH信道会浪费资源；UE过快地从Cell_FACH模式转入IDLE模式，待下次有业务需求时，会引起频繁的RAB建立、鉴权或者Paging等不必要的资源消耗。
综合考虑，适当设置Cell_FACH的生存时间，可减少由FACH到IDLE的Iu-Release过程，以及减少RAB建立、鉴权和Paging等相关的网络资源。保持Cell_FACH模式时，业务不占用Cell_DCH信道资源，以保证更多的用户同时在线。
TD网络RNC侧参数PS INACT TIMER定义了UE与网络之间因没有信令交互而迁移到IDLE状态的定时器。
PS永久在线定时器是一个控制PS域业务DCH和IDLE状态之间转换的定时器。现网PS业务主要为BE类业务，因此常用修改参数为：
（1）交互型业务用户不活动定时器T1：PSINACTTMRFORINT，当使用PS域交互型业务的用户在超过该定时器时长的一段时间内无数据传输时，PDCP层会向RRC层发送释放本次交互型业务的请求；
（2）背景型业务用户不活动定时器T1：PSINACTTMRFORBAC，当使用PS域背景型业务的用户在超过该定时器时长的一段时间内无数据传输时，PDCP层会向RRC层发送释放本次背景型业务的请求。
3.3 TD基于业务参数优化实践
针对现网“小流量、高频次”业务问题，将PS永久在线定时器分别设置为10s、20s、30s、40s的情况下，发现RRC和RAB请求次数是逐步减少的。并且在流量没有显著增加的情况下，每PS域RAB的流量是逐步增加的；随着PS永久在线定时器的改变，RAB拥塞有所增加，RRC拥塞有所减少，码资源利用率有所增加；DCH转IDLE越困难，码资源利用率就越高。
TD网络业务流量及网络拥塞率变化如表1所示。
根据各种业务的特性以及更贴近用户感知，对PS INACT TIMER参数设置成不同时长，并针对各种业务进行测试。结果表明，PS INACT TIMER定时器设置为4～20s，对交互类、IM类、流媒体类业务没有显著影响；但当设置为4s或10s时，对QQ在线游戏类业务影响较大。
PS INACT TIMER参数调整效果对比如表2所示。
由表2可知，PS INACT TIMER只对游戏类业务影响较大，而对其他业务无明显影响，因此只需对适合游戏业务的参数配置进行分析。例如，选取QQ斗地主游戏进行调整验证，当PS INACT TIMER设置为4s时，测试QQ斗地主游戏发现延迟，现象为无法看到对方出牌后超时，系统自动帮用户出牌。
在游戏过程中会出现链接释放，其后发生Paging消息与RAB建立请求的消息。从原来的Cell_FACH状态→IDLE状态→Cell_DCH状态期间消耗时间约为9s。如果能延长Cell_FACH状态时间，将对游戏用户感知会有较大的提升。
游戏业务发生延时的信令截图如图3所示：
为保证手机游戏尽量不出现网络慢、掉线，考虑到双向的空口时延，结合游戏软件设计的等待时间与用户的思考时间，并保证一定的冗余，故设置为20s再进行验证。异常局数由40%降至0%，手机游戏用户感知有所增强。手机游戏用户在斗地主测试的半小时中，Iu释放请求由优化前的18次降至3次，有效减少频繁释放建立过程，游戏过程变得顺畅，没有出现延迟和网络慢的现象。
4 结论
随着TD无线网络承载的数据业务量在不断增加，无线参数配置不合理将会对网络质量和用户感知带来一定的影响，现网对无线参数设置合理性的要求会越来越高。通过对系统默认参数PS INACT TIMER的个性化调整优化，有效减少了网络信令释放请求的次数，缓解系统信令负荷，提高游戏业务用户感知度，对其他主流业务用户感知没有影响。当PS永久在线定时器设置为40s时，PS域掉线率超过0.5%，因此建议PS永久在线定时器设置值不超过30s。
参考文献：
[1] 严常青. 移动通信原理与系统[M]. 2版. 重庆： 重庆大学出版社， 2011.
[2] 于伟峰. TD-SCDMA/HSPA无线网络优化原理与实践[M]. 北京： 电子工业出版社， 2011.
[3] 肖建华，梁立涛，王航. TD-SCDMA无线网络优化指南[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2013.
[4] 刘威. TD-SCDMA移动通信网络规划与优化[M]. 北京： 科学出版社， 2012.
[5] 李军. TD-SCDMA无线网络创新技术与应用[M]. 北京： 电子工业出版社， 2013.★
【摘 要】通过介绍无线参数优化新思路，研究了基于不同业务的TD参数调整优化，从而成功解决业务、网络资源、用户感知之间的平衡问题，达到网络承载性能与用户感知双提升的目的，对TD数据业务无线参数设置具有参考意义。
【关键词】TD网络 参数优化 用户感知 资源利用率
1 引言
目前TD参数优化主要是采用设备厂商提供的默认值或者推荐值，部分基于网络KPI性能进行优化调整，基本不需要考虑从业务的角度优化调整。随着TD网络及应用、智能终端的快速发展，现有的TD无线网络承载的业务种类繁多（如网页浏览、IM类、流媒体等），各类业务本身的应用特征对网络参数的配置要求不同（如网页浏览、QQ业务请求交互频度对网络信道释放时长参数要求不一样），同时当用户业务量大到一定程度时，参数配置不合理将会对网络质量和资源利用率带来一定的影响。而基于不同业务的参数配置，可以有效地克服传统参数配置的局限性，使之更贴近现网主流业务和用户行为。因此，研究基于不同业务及用户行为的TD无线参数优化，对于提升用户感知及网络资源利用率有着重要的意义。
2 无线参数优化新思路简介
传统的TD无线参数优化多数是围绕省公司考核的关键指标，很少从业务模型、用户感知、资源利用率的角度出发。而现有的TD无线网络承载的业务种类繁多，因此需要从海量的信令中分析出现网主流的业务及用户模型，通过对主流业务进行测试验证，制定出适应于现网主流业务且使得用户感知最佳、无线资源利用最大化的参数配置方案，通过评估关键指标的变化来确定参数优化的合理性。
TD无线参数优化新思路如图1所示：
3 TD无线参数优化策略与实践
3.1 TD网络业务类型问题分析
通过分析海量核心网信令数据得到现网主流业务情况，主要为网页浏览类，其次是IM类、流媒体以及QQ在线游戏类业务。目前现网“小流量、高频次”业务问题如下：
（1）即时聊天类业务为主流业务，QQ业务用户业务占比时长20%，但业务量仅为总业务量的10%；
（2）QQ业务建立在H载波上，会抢占大流量业务码道资源，影响大流量业务用户感知；
（3）QQ在线斗地主游戏是目前流行的，但经常出现延迟，现象为无法看到对方出牌后超时，系统自动帮用户出牌。
TD网络业务类型占比如图2所示。
3.2 TD业务状态转换优化思路分析
随着智能终端的发展，各种手机应用也快速增长，大量实时在线业务频繁产生“心跳”信息，在全网掀起3G网络信令风暴；现网TD数据业务信令量也呈现出快速增长的态势。通过统计分析现网PS域信令发现，“小流量、高频次”的互联网应用频繁占用控制信道，导致信道占用效率非常低。
TD网络参数设置与分组业务用户的感知有重要的关系，其中涉及以下三种模式的转换：
（1）Cell_DCH模式，UE被分配了专用的物理信道；
（2）Cell_FACH模式，UE在任何时候都可以在相关传输信道上发起接入过程；
（3）IDLE模式，UE的所有连接在接入层都是关闭的。
非实时、低速率的业务过长占用Cell_DCH信道会浪费资源；UE过快地从Cell_FACH模式转入IDLE模式，待下次有业务需求时，会引起频繁的RAB建立、鉴权或者Paging等不必要的资源消耗。
综合考虑，适当设置Cell_FACH的生存时间，可减少由FACH到IDLE的Iu-Release过程，以及减少RAB建立、鉴权和Paging等相关的网络资源。保持Cell_FACH模式时，业务不占用Cell_DCH信道资源，以保证更多的用户同时在线。
TD网络RNC侧参数PS INACT TIMER定义了UE与网络之间因没有信令交互而迁移到IDLE状态的定时器。
PS永久在线定时器是一个控制PS域业务DCH和IDLE状态之间转换的定时器。现网PS业务主要为BE类业务，因此常用修改参数为：
（1）交互型业务用户不活动定时器T1：PSINACTTMRFORINT，当使用PS域交互型业务的用户在超过该定时器时长的一段时间内无数据传输时，PDCP层会向RRC层发送释放本次交互型业务的请求；
（2）背景型业务用户不活动定时器T1：PSINACTTMRFORBAC，当使用PS域背景型业务的用户在超过该定时器时长的一段时间内无数据传输时，PDCP层会向RRC层发送释放本次背景型业务的请求。
3.3 TD基于业务参数优化实践
针对现网“小流量、高频次”业务问题，将PS永久在线定时器分别设置为10s、20s、30s、40s的情况下，发现RRC和RAB请求次数是逐步减少的。并且在流量没有显著增加的情况下，每PS域RAB的流量是逐步增加的；随着PS永久在线定时器的改变，RAB拥塞有所增加，RRC拥塞有所减少，码资源利用率有所增加；DCH转IDLE越困难，码资源利用率就越高。
TD网络业务流量及网络拥塞率变化如表1所示。
根据各种业务的特性以及更贴近用户感知，对PS INACT TIMER参数设置成不同时长，并针对各种业务进行测试。结果表明，PS INACT TIMER定时器设置为4～20s，对交互类、IM类、流媒体类业务没有显著影响；但当设置为4s或10s时，对QQ在线游戏类业务影响较大。
PS INACT TIMER参数调整效果对比如表2所示。
由表2可知，PS INACT TIMER只对游戏类业务影响较大，而对其他业务无明显影响，因此只需对适合游戏业务的参数配置进行分析。例如，选取QQ斗地主游戏进行调整验证，当PS INACT TIMER设置为4s时，测试QQ斗地主游戏发现延迟，现象为无法看到对方出牌后超时，系统自动帮用户出牌。
在游戏过程中会出现链接释放，其后发生Paging消息与RAB建立请求的消息。从原来的Cell_FACH状态→IDLE状态→Cell_DCH状态期间消耗时间约为9s。如果能延长Cell_FACH状态时间，将对游戏用户感知会有较大的提升。
游戏业务发生延时的信令截图如图3所示：
为保证手机游戏尽量不出现网络慢、掉线，考虑到双向的空口时延，结合游戏软件设计的等待时间与用户的思考时间，并保证一定的冗余，故设置为20s再进行验证。异常局数由40%降至0%，手机游戏用户感知有所增强。手机游戏用户在斗地主测试的半小时中，Iu释放请求由优化前的18次降至3次，有效减少频繁释放建立过程，游戏过程变得顺畅，没有出现延迟和网络慢的现象。
4 结论
随着TD无线网络承载的数据业务量在不断增加，无线参数配置不合理将会对网络质量和用户感知带来一定的影响，现网对无线参数设置合理性的要求会越来越高。通过对系统默认参数PS INACT TIMER的个性化调整优化，有效减少了网络信令释放请求的次数，缓解系统信令负荷，提高游戏业务用户感知度，对其他主流业务用户感知没有影响。当PS永久在线定时器设置为40s时，PS域掉线率超过0.5%，因此建议PS永久在线定时器设置值不超过30s。
参考文献：
[1] 严常青. 移动通信原理与系统[M]. 2版. 重庆： 重庆大学出版社， 2011.
[2] 于伟峰. TD-SCDMA/HSPA无线网络优化原理与实践[M]. 北京： 电子工业出版社， 2011.
[3] 肖建华，梁立涛，王航. TD-SCDMA无线网络优化指南[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2013.
[4] 刘威. TD-SCDMA移动通信网络规划与优化[M]. 北京： 科学出版社， 2012.
[5] 李军. TD-SCDMA无线网络创新技术与应用[M]. 北京： 电子工业出版社， 2013.★
