GSM數據網絡下載速率優化分析

郝君紅

【摘要】本文系統地分析了GSM網絡數據下載速率受哪些因素影響，可以通過哪些優化手段來提升。

【關鍵詞】GSM;數據DT;FTP下載速率;Alcatel

1.前言

無線數據業務以其靈活性和便捷性，為用戶隨時隨地上網提供了保障，移動通信的數據業務需求急速增長。如今2G/3G/4G網絡并存，GPRS數據業務的需求在很長一段時間內仍將存在，并在不斷增高。

數據下載速率是最直接體現用戶感知的關鍵性網絡指標之一，隨著數據業務的快速發展，客戶對下載速率的需求越來越高，“不僅要求能上網，而且還要速度快”。本文主要分析利用現有資源，通過無線優化、資源合理性配置等調整手段，提升數據業務下載速率，形成一整套G網數據優化體系，同時采用一些新的功能、算法助力提升用戶感知度。

2.GSM傳輸速率分析

當前的GSM數據業務主要指EDGE（增強型數據速率GSM演進技術），它主要是在GSM系統中采用了一種新的調制方法，即多時隙操作和8PSK調制技術。EDGE的傳輸速率是由PDTCH的編碼方式決定，EDGE上下行PDTCH可使用9種編碼方式MCS1到MCS9，單時隙應用層最大下行速率為59.2kbps，EDGE采用MCS9這種最高編碼時，理論峰值可以達到384kbps。

MCS編碼方式受無線環境和資源等多方面影響，初始編碼由參數INIT_MCS控制，編碼方式的轉換由MEAN_BEP（平均比特誤碼概率）、CV_BEP（平均比特誤碼概率波動系數）和LA（系統內置鏈路編碼速率適配表）控制。

因此數據下載速率的優化提升，主要從兩個方面入手，一是保證充足的GCH資源，二是保障良好的無線環境。

3.網元負荷分析方案

當用戶終端（MS）使用數據業務時，無線側會通過UM＼ABIS＼GATER＼GP等諸多接口（硬件），如圖1所示：

圖1

因此，數據資源的評估工作主要圍繞圖中的各接口展開，包括PDCH信道評估、ExtraAbisTS評估、G-Ater口評估、GB口評估和GP負荷評估。

3.1 PDCH信道評估

網元的PDCH配置包括Min_PDCH、MAX_PDCH_

HIGHLOAD和MAX_PDCH。

Min_PDCH：2×Roundup（trx/2，0）

MAX_PDCH_HIGHLOAD：（PDCH平均占用數*DL_PDCH復用度）/目標DL_PDCH復用度。其中，FTP路測占用小區的目標DL_PDCH復用度取1.8，非FTP路測占用小區的目標DL_PDCH復用度取3.5。

MAX_PDCH：MAX_PDCH_HIGHLOAD+4<=MAX_PDCH<=MAX_PDCH_HIGHLOAD+7

3.2 ExtraAbisTS評估

以BTS級別的SUM（MAX_PDCH_HIGHLOAD）按照1：1配置ExtraAbisTS時隙數。如Abis鏈路的可用時隙為30個，若“CS所需的Abis TS+PS所需的Abis TS”的值大于30，就需要第2路傳輸，若該值大于60，就需要分裂BTS。

PS所需的Abis TS即ExtraAbis TS;CS所需的Abis TS可按以下方法計算：

3.3 G-Ater口評估

現網通過BSC的P383a和P383b來判斷G-Ater口的擁塞情況。其中，P383b是在G-Ater口負荷高于高負荷門限值的時候計數，而P383a是在G-Ater口出現擁塞的時候計數。通常情況下當P383b/36000>30%時建議擴容G-Ater口，而P383a一旦出現擁塞就必須進行G-Ater口擴容。

3.4 GP負荷評估

對于GPU/GP負荷而言，判斷擁塞的主要標準為P76a和P77a的計數，一般當P77a大于95的時候說明在這一時段里GPU/GP即將出現過載的情況，如果P76a大于750，則說明該BSC平均負荷達到高負荷警戒門限。

3.5 GB口評估

GB口負荷70%為安全負荷，通常以GB口的利用率持續超過50%時，需要對該GB接口進行擴容。

建議加快GB口IP化改造進度，改造后GB口將不存在資源受限問題。

4.無線參數助力優化

4.1 DCS占用小區優化

DCS1800M的信號衰減較快，當接收電平弱于-85dbm時，用戶上網速率將急速下降，因此可通過接入參數調整，適當限制DCS小區的低電平接入現象。

目前市區的DCS1800基本可實現連續覆蓋，適當調高DCS1800M小區的RXLEV_ACCESS_MIN，限制室內用戶等低電平接入DCS宏站小區，既可使得DT占用小區資源傾斜，又能降低無線環境差引起的室分用戶低階編碼占比。

4.2 重選輔助參數優化

合理規劃RA_code和Ra_color，可有效控制MS的路由區更新，提高用戶的下載速率，控制LAC尋呼負荷，提高尋呼成功率。

合理控制路由區邊界，增大邊界重選偏置，降低小區重選對用戶下載速率的影響。

4.3 專屬跳頻下行功控

專屬跳頻是指對每一塊GPRS載頻單獨設置跳頻序列，剩下的TCH載頻設置一個跳頻序列，目的是CS用戶跳頻，PS用戶不跳頻。對于路測占用小區，關閉下行功控，其他小區開啟下行功控。

開啟專屬跳頻和下行功控，可有效改善數據業務無線環境，提高高編碼比例。

4.4 Short data參數

通過修改short data相關參數，減少短數據業務占用，可以降低Ater口負荷，以提升FTP下載速率，且不會導致短數據業務使用感知下降。

Short data相關參數調整建議見表1。

4.5 EDGE低功率載頻

Alcatel的TRGM/TRDM載頻不支持EDGE功能;部分載頻類型（如TRAG/TRAD）承載8PSK編碼速率時，載頻發射功率功率較低，會影響整體覆蓋效果。

通過ACIE核查網絡載頻信息，對全網的TRGM載頻進行更換;對于TRAG、TRAD載頻，可直接替換，或者通過載頻優先級的調整，使得PDCH不會分配在此類載頻上。

表1

Parameter 參數級別 Initial values 測試小區調整值 非測試小區調整值

Ater_Usage_Threshold_Short_Data BSC 100 10 10

INIT_PDCH_SHORT_DATA_EGPRS cell 3 1 1

INIT_PDCH_SHORT_DATA_GPRS cell 2 1 1

MAX_EGPRS_MCS_SHORT_DATA_DL cell 0 5（MCS6） 1

MAX_EGPRS_MCS_SHORT_DATA_UL cell 1 5（MCS6） 1

MAX_GPRS_CS_SHORT_DATA_DL cell 0 1 1

MAX_GPRS_CS_SHORT_DATA_UL cell 1 1 1

N_DATA_BYTES_MAX_TRANS cell 150B 100 3000

4.6 LA算法研究應用

MCS編碼方式根據MEAN_BEP和CV_BEP，參照LA表進行調整。MEAN_BEP是指平均比特誤碼概率;CV_BEP為平均比特誤碼概率波動系數;LA是系統內置鏈路編碼速率適配表。

MFS評估每一個“EGPRS Packet DL Ack/Nack”消息;如果LA表指示的MCS<=當前MCS，那么新MCS=LA表指示的MCS;否則，新MCS=使用修改規則的LA表所指示的MCS。

MEAN_BEP=MAX[（current MEAN_BEP-2），0]，CV_BEP=current CV_BEP

其中，MEAN_BEP，CV_BEP均值由MS上報，LA表為系統內置對應關系表，各廠家依據規范可能存在細微差別。通過OMCR調整參數，網絡可以采用新的激進型LA表應用于適配算法，同樣的MEAN_BEP，CV_BEP對應于更優質的編碼速率。圖2所示為新老算法對應編碼方式比較：

圖2 新舊LA表使用對比

4.7 4×N PDCH配置算法應用

當前主流手機為4DL+1UL模式，支持下行占用4個時隙，按信道組分配的必須是連續配置PDCH信道，當未配置4個PDCH時，終端滿時隙率低，相應速率就低。因此PDCH配置原則應考慮以上因素：①確認需要開啟PDCH的載頻數量，通過調整載頻優先級，將信令信道配置在TCH載頻上，保證PDCH時隙連續占用;②參考話務評估結果，規劃調整Max_PDCH_High_load為4的倍數;調整MAX_PDCH為Max_PDCH_High_load+4。

參考文獻

[1]韓冰杰.GSM原理與網絡優化.河北移動公司BSS培訓教材初稿.

[2]韓冰杰.GPRS原理與網絡優化[M].機械工業出版社.

[3]段安石，張建奎，沙國益.無線網優參數集（GSM阿朗）V2.3.0-B11.

上海貝爾阿爾卡特大學.

[4]BSC COUNTERS CATALOGUE B12.上海貝爾阿爾卡特大學.