焦作聯通HSPA+網絡用戶上網速率低問題淺析

申衛東

(1.河南理工大學 計算機科學與技術學院，河南 焦作 454000；2.中國聯通焦作分公司，河南 焦作454150)

下行 64QAM 是 HSDPA （High Speed Downlink Packet Access）技術的延伸。由于在信道質量較好的時候可以采用比16QAM更高階的調制，從而可以提高單用戶的峰值速率以及整個系統的容量。64QAM理論上可以使空口峰值速率達到21Mbit/s，同時可提高系統平均吞吐率。實際應用環境中由于諸多因素限制導致用戶上網速率較低。

1 HSPA+網絡現狀

CAT14以上的終端支持HSPA+，其中CAT21以上的是支持DC的終端。

從現網的PCHR分析，焦作聯通支持64QAM終端比例已經達到了17.76%，支持DC的終端比例為15.93%。

從本次分析的JZR01話統數據 （6月4日-6月8日忙時數據）來看，優化前相關H+網絡的指標情況如下：

根據上表可知，優化前單用戶吞吐率為1.6Mbps左右，現網平均的64QAM調度概率為7.77%。

為了找到影響64QAM調制的主要原因，從而進行了現網數據分析和驗證測試。

2 64QAM調度概率低原因分類

根據JZR01現網話統數據，分析64QAM調制比例低小區（64QAM調制比例低于5%，共544個小區），原因分類如下：

其中，

資源受限小區：根據HSDSPCH，CE，TCP等資源進行核查；

64QAM終端業務少：每小時64QAM用戶調度少于3600次，平均1秒調度不到1次；

平均 CQI差：平均 CQI＜17

下載數據源不足：用戶數傳時，緩存里沒有數據的比例大于50%

其中，TOP3原因就占了64QAM調制概率低的95%；

64QAM業務少和下載數據源不足，歸其原因就是用戶行為導致數據源不足（沒有足夠的下載意愿）導致64QAM調度概率低。

而CQI差則是由于空口環境導致，需要RF優化，配置適當的參數優化；

根據現網數據分析，CQI和用戶下載數據源不足是導致64QAM調制概率低的主要因素；

下節通過實際業務測試，驗證CQI和用戶下載數據源不足對64QAM的影響情況。

3 CQI和數據源測試

針對不同的開戶和不同大小的數據包進行CQI相對穩定（CQI好和一般兩種情況）的測試，以分析影響64QAM解調和吞吐率的主要因素。測試一：使用同一張僅支持64QAM的數據卡，分別使用21M，7.2M和512K的開戶進行2GB數據的下載，持續10分鐘。測試結果如下：

從測試結果來看，CQI都高于25時，各種開戶的用戶64QAM的解調概率都在90%以上，但是CQI低于25時，各種開戶的用戶64QAM的解調概率僅在1%左右。

各種開戶用戶在CQI好和一般的場景下，吞吐率如下：

由上兩圖可知，對于64QAM用戶，開戶越大，體驗下載速率就越高。

在CQI好的情況下，21M對于7.2M開戶用戶速率有20%的提升，對512K用戶有超過1600%的提升；

在CQI一般的情況下，21M對于7.2M開戶用戶速率有18%的提升，對512K用戶有超過700%的提升；

不同開戶的用戶，在下載數據源充足時，對于使用終端和無線環境相同的用戶，開戶速率越高，吞吐率越高。對于64QAM用戶，21M的開戶是最好的選擇。測試二：使用同一張僅支持64QAM的數據卡，使用21M，7.2M和 512K 的開戶卡分別為 50KB，100KB，300KB，500KB，700KB，1MB，1.5MB，2MB，3MB，4MB和5MB的數據包進行下載。測試結果如下：

從測試結果來看，在CQI＞25的情況下，隨著下載數據包的增大，64QAM調制概率越高。說明數據源的大小會影響64QAM的解調。

而在CQI一般的情況下，不管何種數據源，64QAM調度率都低于1%，幾乎都無法使用64QAM調制。

通過實際測試說明對于64QAM調制，CQI是第一關鍵因素，數據源大小是第二關鍵因素。

定點測試結論

通過測試一和測試二的測試結果分析，結論如下：

1）CQI和數據源的大小是決定當前網絡是否使用64QAM調制的兩大重要因素；

CQI上報好才能使用64QAM；

下載數據源越大（即下載意愿越高），64QAM調度率越高。

2）開戶大小會直接影響用戶吞吐率。在CQI較好的情況下，開戶大小并不影響用戶使用64QAM。

4 現網用戶行為分析

定點測試的結論表明，下載數據塊的大小會影響使用64QAM的概率，而開戶直接影響用戶下載的感受。為了能體現現網用戶的實際情況，我們使用PCHR來分析當前網絡的實際情況。

PCHR日志可以針對現網中實際的PS業務進行分析，通過對現網所有用戶實際情況的匯總分析發現，開戶信息和數據源大小（尤其現網微信、QQ等小流量業務的影響）對用戶的體驗有決定性的作用。

根據現網的數據分析，以1MB下載業務量為門限，滿足1MB條件的1.53%PS業務承載了85.63%的業務量。

說明現網絕大多數的PS業務都是小流量業務，所以以1MB為數據源充足門限，以此來去除掉小流量業務對64QAM調度的影響。

以下針對開戶和數據源兩個方面對現網用戶體驗進行分析。

4.1 開戶速率分析

分析現網各終端用戶的數量和相應開戶信息分布如下：

由上圖可知，當前網絡下TOP3的開戶分別為7.2M(32.37%)，21M(23.75%)和 512K(17.96%)。

通過對數據源充足用戶分析（6月13日23時數據），分別對TOP3開戶終端用戶的業務次數和平均速率統計如下：

由上圖發現，512K，7.2M和21M的用戶業務次數分別為894次，1081次和898次，說明512K的用戶活躍度很高，與7.2M和21M用戶基本持平。

512K，7.2M和 21M的平均吞吐率分別為 354kbps，689kbps和955kbps。512K開戶的下載速率大大低于7.2M和21M。

其中512K開戶各業務的平均吞吐率趨勢和平均實際流量如下：

結合上圖可以發現，部分用戶已經達到了512K的理論速率，而吞吐率400kbps以上的用戶比例就接近40%，說明很多512K用戶已經達到了開戶速率的瓶頸。

而從不同開戶的業務實際流量來看，開戶512K用戶的實際流量比7.2M和21M低57%～112%。在用戶活躍性很強并且實際吞吐率受開戶限制的情況下，說明開戶512K用戶的下載體驗被開戶所限，并且可能存在由于開戶原因出現業務受損的情況。

4.2 數據源分析

根據現網的數據分析，1.53%的PS業務承載了85.63%的業務量，而85.63%業務量的數傳時間僅為所有數傳時間的16%，14.37%的數據卻占用了84%的數傳時間。

因為現網存在的絕大多數小流量業務就會影響了用戶下載吞吐率增益的觀察，所以觀察64QAM增益需要剔除小流量用戶的影響。

而在數據源充足的情況下，64QAM和普通HSDPA用戶的吞吐率情況如下：

由圖可見，JZR01下Top1%的64QAM用戶較普通H用戶吞吐率增益為128%，Top10%的64QAM用戶較普通H用戶吞吐率增益也可以達到116%，平均64QAM單用戶較普通H用戶吞吐率增益為62%。（本次分析都不涉及DC業務，即64QAM用戶都不是DC用戶）

由此說明，數據源充足的情況下，64QAM用戶較普通HSDPA用戶有明顯的吞吐率優勢。

但是從整網來看，由于小數據源下載占絕大多數，所以整網指標上并不容易體現64QAM的增益。

5 現狀分析結論和建議

根據以上步驟對現網和測試結果的分析，結論和建議如下:

（1）HSPA+網絡需要進一步優化，通過RF和一部分參數優化提升網絡質量；

（2）部分資源受限的小區會影響小區下用戶下載體驗，建議相應資源擴容；

（3）1.53%的PS業務承載了85.63%的業務量，說明現網中絕大多數是小流量業務，影響了從整網角度HSPA+的優勢體現；在當前用戶行為基礎上，后續從網絡提升資源調度效率和調度公平性方面提升用戶感受；

（4）某些用戶的開戶情況（512K）限制了用戶的下載體驗，建議放開開戶提高用戶體驗。