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1、1话音优先策略在 GSM 网络中的应用分析周兴围中国移动通信集团有限公司网络部 北京 100080摘要：随着数据业务的大力发展，网络容量越来越紧张，网络质量问题逐渐成了最迫切的问题。本文基于提升网络质量问题为目的，对话音优先策略在 GSM 网络的应用进行了介绍，并对提升网络质量的其他新功能和新技术一并做了全面分析。关键词：话音优先 网络质量提升 1 话音优先策略引入背景近年来数据业务发展迅速，无线利用率高、数据业务信道承载效率低、半速率比例高等问题越来越普遍，对用户业务感知造成了负面影响。造成这种现象很多时候是由于网络资源分配机制以及参数配置与优化策略使用不当造成。本文从网络资源配置与优化、数
2、据业务信道承载效率提升这两个方面提出相应的网络调整思路，旨在针对话音与数据信道资源进行合理、均衡的配置、分配和使用。2 什么是话音优先所谓话音优先，即网络资源的配置必须首先确保话音资源，再最大限度地保证数据业务资源使用。语音数据双忙小区要通过限制数据业务静态信道的比例来保证语音业务的质量。实现方法是在话音业务忙的情况下，优先抢占动态 PDCH 信道，然后再启用半速率。3 语音优先策略下的信道及半速率配置3.1 数据业务静态信道配置应首先以保证忙时话音业务质量，核算所需的话音业务（包括可优先抢占的）信道数量，再将其余信道配置为静态信道。结合前期现网测试结论，为了保障数据业务的基本感知，原则上静态
3、信道应按照 6%的比例进行配置。具体配置如下：对于 1-2 载频小区，配置 1 个静态 PDCH 信道；对于 3-4 载频小区，配置 2 个静态 PDCH 信道；对于 5 载频以上小区，配置 3-4 个静态 PDCH 信道。3.2 动态 PDCH 信道配置原则上，除静态 PDCH 信道之外的所有信道资源都应配置为话音可优先抢占的动态PDCH 信道。动态 PDCH 数应不小于现网 24 小时中统计的 PDCH 最大占用数量。3.3 半速率启动门限配置半速率启动门限应在保证语音 TCH 拥塞率的前提下尽可能低。原则上半速率启动门限应控制在 10%-20%。2小区载频数 建议半速率启动门限=4 载频
4、 10%半速率启动门限定义：半速率启动门限=可用的 TCH 数量/(配置的业务信道数-静态PDCH 数）4 语音优先策略下的网络资源优化按照上述原则配置后，观察现网指标情况，根据情况进行信道配置微调。可根据如下指标进行信道配置优化：（1） TBF 建立失败率1）PDCH 复用度与下行 TBF 建立失败率的关系图：可以看出，随着 PDCH 复用度的增加，下行 TBF 建立失败率（无线拥塞原因）也相应成线性增加。当 PDCH 复用度超过 4 的时候，下行 TBF 建立失败率（无线拥塞原因）的比例将超过 0.1%。2）PDCH 复用度与上行 TBF 建立失败率的关系图：3可以看出，随着 PDCH 复
5、用度的增加，上行 TBF 建立失败率（无线拥塞原因）也相应成线性增加。当 PDCH 复用度超过 3.5 的时候，上行 TBF 建立失败率（无线拥塞原因）的比例将超过 2%。考虑 UL_TBF 建立是在数据业务初始阶段，对用户感知影响较大，经验值来说阻塞率不宜超过 2%，因此建议对数据忙的定义可以将 PDCH 复用度门限设置为 3.5。（2） PDCH 复用度PDCH 平均复用度准确的反映了小区级的容量占用环境，通过这个参数可以预测拥塞的发生，合理的运用这个参数可以有效的制止拥塞的发生，当容量接近饱和的时辰及时做出扩容方案。以某现网为例，忙时的 PDCH 平均复用度大于 3 的小区数约占全网小区
6、数的 5%，这些小区表现为，都有不同程度的无线拥塞，建立成功率较低。下载速率难以达到全曲下载的10K 要求，平均只有 3-4K。全网 PDCH 平均复用度大于 1.2 的小区数约占全网的 20%，间断性的出现无线拥塞导致的上行建立失败。速率勉强可以达到 10K 的下载要求。PDCH 复用度应思量到突发的因素，所以建议多观察几个时段，包括闲时和忙时，取交集分析。同时复用度也可以作为权衡网络负荷的一个参数，从宏观上分析全网的健康度。PDCH 复用度和在线用户数的关系如下图所示：下图横轴为 PDCH 复用度，纵轴为在线用户数（单位：个）4从上图可以看出随着 PDCH 复用度的增加，在线用户数也是逐步
7、增加的。当 PDCH 复用度超过 4 的时候，用户数达到 300 个，之后随着 PDCH 复用度的增加，用户数的增加趋于缓慢，而且波动很大。（3） PDCH 平均复用度与时延的关系PDCH 平均复用度与时延关系图如下：当 PDCH 复用度超过 4 的时候，平均时延将超过 300ms。经验值一般认为时延大于300ms 即会严重影响用户感知。（4） 语音抢占 PDCH 次数预清空数=PREEMPTPDCH，它指的是其统计的被预清空的在上行或下行上正在承载着 1个或多个 TBF 的 PDCH 数。在 GPRS 网络中有两种 PDCH 分配，一种是专用 PDCH（Dedicated PDCH 或 FP
8、DCH），一种是动态 PDCH（ondemand PDCH）。专用 PDCH 是只用于承载 GPRS 话务，不能用于承载话音业务，在定义专用 PDCH 之后，专用 PDCH 信道将固定占用 PCU 的 GSL（GPRS SIGNALLING LINK）设备。由于专用 PDCH 不能承载话音业务，所以增加小区的专用 PDCH 将减少话音 TCH 信道的容量，在 CS 话务量升高时，会影响小区的拥塞程度。FPDCH 参数用于定义小区的专用 PDCH 信道数，取值为 0 到 8，即一个小区最多可以设置 8 个 FPDCH。增大该参数可以增多 GPRS/EDGE 的固定使用信道，降低 PDCH 分配失
9、败率。 分配参数 PDCHALLOC 在分配专用 FPDCH 时起到很重要的作用。 5分配算法将会把 FPDCH 放在以下信道： 1首先分配在具有 EDGE 能力的信道； 2第二要根据 PDCHALLOC 的设置； 3第三是最多连续空闲信道的 TCH 信道上。 预留信道由以下因素决定： 1.手机类型（EGPRS 或 GPRS)，频率容量，多时隙类型 2.将要建立的数据业务的 QoS 属性 3.可用的信道资源 (E-, G- and B-PDCHs) 4.正在进行的话务的信道负荷On-demand PDCH 是 CSD 临时分配的，有两种途径能够被返回 CSD。第一种是当 PDCH不再被 PS
10、话务所使用并被放在 PSD 空闲列表，过了一定的时间（ PILTIMER），如果仍未被使用，该 PDCH 将会被重新分配给 CSD。第二种途径是预清空（pre-emption），当电路交换话务出现 TCH 的信道短缺时，合适的 on-demand PDCH 将会被重新分配给 CSD，返回的原则由 PDCHPREEMPT 设定。 参数 PILTIMER 控制空闲 on-demand 信道的超时时间并将信道重新分配给 CSD，该参数为 BSC 参数，增加的步长为 1 秒。这个时间的设置可以看作是一种折衷，一方面要维持on-demand PDCH 的数量较低，减少 PCU 中 GSL 设备的使用数量
11、，另一方面要保持数据业务在流量和延时上有好的性能表现。如果这个时间设置较短，将减少在用 GSL 设备的数量，然而当 PDCH 被重新释放到 CSD 后，on-demand PDCH 将被分配的更频繁，会导致系的统延时。 （5） 被清空 TBF 的平均重建时间被清空 TBF 的平均重建时间=TBFPREEMPEST/PREEMPTTBF,在高 GPRS 话务的情况下，该指标可以反映用户使用 GPRS 业务的平均被中断时间。在流量小、使用用户数小的情况下，被清空 TBF 的平均重建时间这一指标有着一定的局限性；在流量大、使用用户数大的情况下，被清空 TBF 的平均重建时间才具有指导意义。（6） P
12、DCH 占用率PDCH 平均复用度与 PDCH 占用率的关系图如下图所示：6随着 PDCH 复用度的增加，PDCH 占用率是递减的。（7） PDCH 容量与配比 PDCH 分配成功率和 PDCH 清空数是衡量小区 PDCH 容量的主要指标。影响小区 PDCH 容量的因素有两个：一是 PCU 的资源，PCU 资源不足直接导致 PDCH 分配失败；二是语音占用信道会影响 PDCH 容量。这是因为语音与 GPRS/EGPRS 共用除专用PDCH 以外的信道资源，语音在拥塞时会占用并清空 ondemandPDCH，统计中的 PDCH 清空数能很好地反映语音抢占 GPRS/EGPRS 资源的程度。语音占
13、用信道清空参数 PDCHPREEMPT 设置了语音占用清空 ondemandPDCH 的原则。对于 PDCH 分配成功率低的小区，当 FPDCH 定义数较低，可以通过增大 FPDCH（最多为 8）设置，以提供更多固定 GPRS/EGPRS 专用信道来解决 PDCH 分配成功率低的问题。FPDCH 的增加要充分考虑小区的话务量和 GSL 的使用率。FPDCH 增加会一定程度降低小区话务的容量，对于小区 PDCH 分配失败较高同时语音信道拥塞比较严重的小区，建议按上述流程，及时进行参数调整和载波扩容。另一方面，当 GSL 使用率较高时，增加 FPDCH 会进一步增加 GSL 的使用率，最终结果是
14、PCU 拥塞。因此增加 FPDCH 数要充分考虑 RPP 的处理能力。5 结束语针对当前 2G 信道资源非常紧张的问题，首先应设法提高数据业务信道的编码速率，在相同的信道资源下尽可能提升传输速率。例如小区开通 EDGE 后，每时隙编码速率将提升4 倍，从而在相同的数据业务量的情况下，达到减少 PDCH 占用，增加 TCH 可用数的目的。其次，在数据业务与话音业务都比较繁忙的热点地区，多使用动态 PDCH 信道，在首先满足话音需求的前提下再尽可能多的分配给数据业务。另外，针对 QQ 等小流量高频次占用信道资源的业务，通过加快数据信道释放等优化手段，尽可能其减少对信道资源的占用，更多的留有空闲的信
15、道给话音业务，例如采用减小 T3192 值，加快 PDCH 信道释放等方法。7参 考 文 献1 中国移动通信集团公司.话音优先的网络资源配置和优化策略,2011.2The applications of voice priority strategy in the GSM networkZhou Xingwei(China Mobile Group Co.,ltd., Beijing 100080, China )Abstract With the vigorous development of data services, network capacity has become more a
16、nd more nervous. Network quality problems have gradually become the most pressing issue. Based on improving network quality issues for the purpose of the priority strategy in the GSM network voice applications are introduced, and enhance the network quality of other new features and new technology together to do a comprehensive analysis.Key words voice priority strategy network quality improving
