基于用戶感知模擬的單高小區優化策略

季靚

（中國移動通信集團浙江有限公司湖州分公司，湖州 313000）

1 引言

在網絡優化工作中，如何提升用戶感知和提高無線利用率、優化資源配置是一大難題[1]，在湖州移動現網資源較緊張的情況下，如何更有效地利用現有資源成為一個很現實的問題。本文針對話音、數據單高小區展開優化，設計了不同場景下模擬用戶速率感知的實驗，從而得出相應的優化策略，并結合客戶感知和客戶容忍度提出了市場推廣的改進建議。按照中國移動通信集團公司標準，單高小區分類定義如下：

在話音最忙時，話音信道利用率≥60%且全天PDCH復用度都小于1的小區為話音單高小區。

在話音最忙時，話音信道利用率<40%且PDCH復用度≥2的小區為數據單高小區。

在專項優化中，對單高小區進行細分后發現：45%的單高小區載頻數僅有2塊，PDCH信道調整空間不大，只能通過擴容來解決；55%的單高小區可以通過信道調整或參數調整加以解決。另外，全月出現時間在3天以下的單高小區為偶發情況、無需優化，重點需要針對出現7天及以上的單高小區開展優化。

2 優化方案

2.1 話音單高小區優化

為有效改善話音單高小區的半速率話務占比等關鍵性指標，本方案考慮從業務信道、半速率門限、CS余量門限等不同角度出發，以不同參數分別優化并對比效果。由于當前的話音單高小區的忙時話務量很高，本次實驗沒有針對減少DR_TRX數目進行。方案中參數調整范圍涵蓋了MIN_PDCH、MAX_PDCH_HIGHLOAD、THR_FR_LOAD_L_SV1、THR_FR_LOAD_U_SV1、HIGH_TRAFFIC_LOAD_GPRS；關注指標包括TCH話務量、半速率話務占比、PDCH復用度、數據業務量。

（1）措施1：修改GPRS業務信道（MAX_PDCH_HIGHLOAD以及MIN_PDCH）。

根據阿爾卡特朗訊GSM設備的信道分配機制，MIN_PDCH為純PS業務信道，MIN_PDCH到MAX_PDCH_HIGH_LOAD間的業務信道為PS優先的動態信道，MAX_PDCH_HIGH_LOAD到MAX_PDCH間的信道為CS優先的動態信道。因而減少MAX_PDCH_HIGH_LOAD和MIN_PDCH有利于提升TCH可用信道數、進而降低話音單高小區的半速率話務占比。

根據半速率話務占比和話務量情況，對話音單高小區減少MAX_PDCH_HIGH_LOAD及MIN_PDCH配置。跟蹤隨后時段的話務報告可以發現，在話務量維持穩定的前提下，調整MAX_PDCH_HIGH_LOAD對半速率話務占比影響不大，5個實驗小區中僅有1個小區的半速率話務占比大幅降低。

（2）措施2：修改半速率門限（THR_FR_LOAD_U_SV1 和 THR_FR_LOAD_L_SV1）。

在調整了MIN_PDCH和MAX_PDCH_HIGH_LOAD的基礎上，接著把5個實驗小區的THR_FR_LOAD_U_SV1和THR_FR_LOAD_L_SV1參數從80%和60%調整為90%和70%[2]，兩項措施的疊加效果是，2個小區（degaozhiyi2 & yunxiulu1）在負荷不高的情況下基本不啟用半速率，1個小區（anjijiancai3）半速率話務占比從95%下降到80%，但仍有2個小區半速率話務占比變化不明顯。

（3）措施3：修改GPRS高負荷門限（HIGH_TRAFFIC_LOAD_GPRS）。

在之前兩項參數調整的基礎之上，本方案考慮將該CS余量門限參數從70%調低至50%，確保MS在啟用半速率之前充分利用MAX_PDCH_HIGH_LOAD和MAX_PDCH之間的資源。三項措施的疊加效果為，4個實驗小區在業務負荷不變的情況下已基本不啟用半速率，1個小區（degaozhiyi1）在負荷波動不大的情況下，半速率話務占比依然很高。

（4）措施4：修改AMR啟用門限（THR_FR_LOAD_L_SV3和 THR_FR_LOAD_U_SV3）。

由于degaozhiyi1開啟的是AMR HR，而該小區AMR HR的半速率啟動門限THR_FR_LOAD_L_SV3和THR_FR_LOAD_U_SV3當前值設置的是20%和40%，在把該參數調整到60%和70%后，半速率話務占比下降幅度達50%。

從話務報告來看，對開啟AMR HR的小區而言，在完成普通的HR啟用門限調整的基礎上，還必須進行相應的AMR HR啟用門限調整才會切實生效，獲得半速率話務占比的改善。從實驗結果來看，在經過上述調整后，大部分小區都能達到預期效果，后續需擴大實驗小區范圍、總結經驗，制定出適合各場景需求的參數組合。

2.2 數據單高小區優化

（1）修改GPRS業務信道（MAX_PDCH_HIGHLOAD以及MIN_PDCH）。

數據單高小區優先對全月出現7天及以上的小區進行優化，在控制話音信道利用率不超過60%前提下，增加用于數據業務的動態信道和靜態信道、降低PDCH復用度，從而在保證話音通話質量前提下，提升數據業務感知。

優化后，通過指標跟蹤，出現7天及以上的數據單高小區從22個下降到了9個，具體指標改善幅度如表1所示。

表1 數據單高小區優化前后的關鍵指標對比分析

（2）數據信道利用率與實測速率實驗。可以看到，雖然進行數據業務單高小區的參數調整，提升了一定的用戶感知，但PDCH復用度依舊較高。在這種情況下用戶實際感知的下載速率如何、是否可以承受，優化運維人員不得而知。因此本方案使用微蜂窩環境設計了一系列實驗，通過實測來獲知數據業務在不同負荷下的用戶感知速率。在這些試驗中，衡量信道繁忙程度的指標有數據信道利用率公式和PDCH復用度公式[3]：

數據信道利用率＝［(占用PDCH信道數/可用PDCH信道數)＋（每信道共享TBF數/信道可共享的最大TBF數）］÷2

PDCH復用度=1個周期內下行TBF同時建立的平均數×［（每1個下行TBF占用PDCH的累計時長/下行TBF建立連接的時長）÷（1個周期內PDCH分配時長總時/3600）］

場景1：模擬微蜂窩設成MAX_PDCH=MAX_PDCH_HIGHLOAD=MIN_PDCH=8，三部EDGE手機同時做FTP下載。從三部手機的CDS實時時隙占用圖可以看出，MS1和MS3由于復用了時隙0、1、2、3，所以速率只有110kbit/s左右，而MS2由于獨享時隙4、5、6、7，所以速率達到228.14kbit/s，三部手機的時隙占用圖如圖1所示。

圖1 時隙占用圖

這種占用情況下，TBF同時建立數量=3，每一個TBF平均占用PDCH的個數=4，PDCH需求數=12，分配的PDCH個數=8，因而PDCH復用度=1.5。

該場景模擬了同一小區下多部EDGE手機同時上網的場景，隨著EDGE手機的普及該場景具有較強的現實可能性。

場景2：模擬微蜂窩設成MAX_PDCH=MAX_PDCH_HIGHLOAD=MIN_PDCH=8，三 部 GPRS手機和一部EDGE手機同時做FTP下載。阿爾卡特朗訊設備存在EDGE信道保護機制，當小區中同時存在EDGE和GPRS的TBF時，EDGE速率受到高優先級的保證，所以此時EDGE手機僅有時隙4被復用，獨享了時隙5、6、7，所以速率達到180kbit/s，四部手機的時隙占用圖如圖2所示。

從圖2可以看出，GPRS信道每信道共享TBF數稍小于3，而EDGE信道每信道共享TBF數稍大于1，由此可以看出，在這種占用情況下的數據信道利用率雖然達到75%，但是由于EDGE信道保護機制，EDGE手機的速率達到180kbit/s以上。

圖2 時隙占用圖

這種占用情況下，TBF同時建立數量=4，每一個TBF平均占用PDCH的個數=4， PDCH需求數=16，分配的PDCH個數=8，最終PDCH復用度=2。

湖州現網的EDGE滲透率為30%左右，現場測試極有可能遇到此種場景。所以場景2模擬了這種比例下的EDGE實測速率，反映現場實際情況下阿爾卡特朗訊設備的EDGE信道保護機制的效果。

場景3：模擬微蜂窩設成MAX_PDCH=MAX_PDCH_HIGHLOAD=MIN_PDCH=6，兩部EDGE手機同時做FTP下載。MS1和MS2分別復用了時隙2、3，且都獨享兩個時隙，占用圖如圖3所示。

圖3 時隙占用圖

這種占用情況下，TBF同時建立數量=2，每一個TBF平均占用PDCH的個數=4，PDCH需求數=8，分配的PDCH個數=6，最終PDCH復用度=1.33。

這種PDCH配置下的數據信道利用率達到66.63%，但兩部手機速率均達到168.10kbit/s，相比較實驗系列一中PDCH設為4時的速率113.47kbit/s有較大幅度的提高，在PDCH資源比較充足的情況下，此種場景測出的FTP下載速率也將超過125kbit/s。

場景4：理想微蜂窩環境，MAX_PDCH=MAX_PDCH_HIGHLOAD=MIN_PDCH=4, 在傳輸資源充足的情況下，觀察不同數目的4＋1手機的EDGE下載速率。

根據數據信道利用率公式，一個MS的數據信道利用率=（4/4+1/4）/2=62.5%，兩個MS的數據信道利用率=（4/4+2/4）/2=75%，以此類推至4部EDGE終端同時下載，記錄速率。

匯總以上4種場景的實驗，統計結果如表2所示。

表2 4種場景的統計結果

3 結論

對話音單高小區的優化過程以降低半速率話務占比為首要目標，經現網實驗，最有效的措施是抬高半速率啟用門限THR_FR_LOAD_L_SV1和THR_FR_LOAD_U_SV1至70%和90%，以及抬高AMR HR啟用門限THR_FR_LOAD_L_SV3和THR_FR_LOAD_U_SV3至60%和70%，此時降低半速率話務占比的效果最為明顯。在此基礎上進一步調整CS余量門限HIGH_TRAFFIC_LOAD_GPRS從70%至50%， 能進一步降低半速率話務占比。考慮到大部分小區數據業務負荷，單純調整MIN_PDCH和MAX_PDCH_HIGHLOAD參數的效果不大，因此話音單高小區參數調整還是以半速率啟用門限和CS余量門限為主。

對數據單高而言，通過信道調整來可以解決部分小區的單高狀態，這類調整小區的PDCH復用度從3.3降到2.1左右。為了模擬實際客戶感知，微蜂窩場景實驗表明在高PDCH復用度時，EDGE手機感知速率遠遠超過GPRS手機；在中等PDCH復用度時（2左右），EDGE手機的實際感知速率可能在113～180kbit/s的區間范圍內，尚可接受，但此時GPRS手機速率感知就變得較差；PDCH復用度持續下降到2以內，EDGE手機速率感知會較佳，速率區間為180～228kbit/s。憑借阿爾卡特朗訊設備的EDGE信道保護機制，即使在數據信道利用率較高的情形下，EDGE終端用戶依舊能保持較高的LLC層速率。由此可以建議，市場部在開拓市場時應盡量消除低性能終端手機的市場選擇余地，從而利用無線通信設備的特性來提升用戶感知。

[1] 劉肖強，鄧憲法. 現代移動通信技術[M]. 北京：國防工業出版社，2005年.

[2] 季靚. 數據業務中公共控制信道的優化方法[J]. 2010,(7):53-55.

[3] 聶航超，蘇開榮，王堅. 移動通信系統中的越區切換技術研究[J]. 通信技術，2008,(8):30-33.