华为空闲Abis时隙优化

时间：2014-1-15 15:02:52　来源：　点击：1584

　　　　摘要：随着移动用户的数量及业务量的不断增长，如何利用现有网络资源提升网络承载效率，我们对现网GPRS及EDGE业务进行潜能深度挖掘，针对现网情况确定一些网络短板，其中发现空闲时隙优化方面存在可优化空间。在提升网络资源利用率优化网络运行情况的前提下展开此次空闲时隙优化。通过提空闲时隙优化，一方面提升了网络的承载能力，另一方面改善了用户感知，提升了网络质量。
　　　关键字：网络资源空闲时隙网络优化
　　　Abstract：With the increasing of quantity and the volume of business of mobile users, how to use the existing cyber source network to upgrade the carrying efficiency, we are potential depth on the GPRS network and EDGE service mining, aims at determining some network short board, which revealed the presence of optimization space idle slot optimization. In the premise of optimizing the operation of the network was carried out under the idle time slot to optimize cyber source. By providing a free slot optimization, one hand to enhance the bearing capacity of the network, on the other hand, improve the user perceived quality, enhance network.
　　　Keyword: Cyber source idle slot network optimization
　　　
背景
　　为了发掘网络潜能，充分提高网络资源的利用率，我们对现网GPRS及EDGE业务进行潜能深度挖掘，根据现网情况确定一些网络短板，发现空闲时隙优化方面存在可优化空间，为此，在提升网络资源利用率优化网络运行情况的前提下展开此次空闲时隙优化方案。
理论支持
　　华为数据业务中要求，如果要开通CS3/CS4的编码方式功能或者是开通EGPRS功能，都需要在基站侧配置一定的空闲时隙以满足高速编码方式的使用。需要配置的空闲时隙数目是根据编码方式和配置的PDCH信道数目共同来确定的。
业务类型 GPRS EGPRS
编码方式 CS1-CS2 CS3-CS4 MCS1-MCS2 MCS3-MCS6 MCS7 MCS8-MCS9
需空闲时隙 0 1 0 1 2 3
表2-1 空闲时隙需求表
每PDCH信道初始是默认绑定一条16K链路的，这个与TCH类似。
当前PDCH信道使用了CS3/CS4，MCS3/MCS4/MCS5/MCS6等编码方式时，每条PDCH信道需要额外绑定一条空闲时隙。
当前PDCH信道使用MCS7编码方式，每PDCH信道需要额外绑定2条空闲时隙。
当前PDCH信道使用MCS8/MCS9编码方式，每PDCH信道需要额外绑定3条空闲时隙。
其他情况下不需要额外绑定Abis接口空闲时隙。
　　一个PDCH信道默认分配的带宽只有16k，如果采用较高的编码方式如MCS9，在空口有大约59.2K的速率，但是在一条16kbps的时隙带宽不够支持这么高的速率，就要配置空闲时隙，通过附加的时隙，使信道带宽足够支持相应的速率，如下图所示：
　　　
　　图2-1 数据业务分配空闲Abis时隙
　　根据PDCH信道计算空闲时隙
首先计算出小区最大PDCH 可用数：A，小区最大PDCH信道个数 = (小区配置的TCH全速率信道个数+小区配置的静态PDCH信道个数) * 【小区下最大PDCH比率门限】。如果计算结果不是整数，则向下舍入为整数。
根据话统获得一段时间内【小区激活EGPRS PDCH平均个数】和【小区激活GPRS PDCH平均个数】，并分别取平均值。然后分别求出各自占激活PDCH信道总数的比例：B，【小区激活EGPRS PDCH平均个数】/(【小区激活EGPRS PDCH平均个数】+【小区激活GPRS PDCH平均个数】)；C，【小区激活GPRS PDCH平均个数】/(【小区激活EGPRS PDCH平均个数】+【小区激活GPRS PDCH平均个数】)。
EGPRS PDCH所需空闲时隙＝A*B*3，GPRS PDCH所需空闲时隙＝A*C*1。
空闲时隙总数＝ROUNDUP（EGPRS PDCH所需空闲时隙＋GPRS PDCH所需空闲时隙，0)。
整体思路
　　　问题定位：提取Abis统计信息，分析影响Abis时隙分配的各种原因占比，其中由于无空闲时隙导致的Abis申请失败占比最高。
　　　方案制定：通过对一个BSC的统计分析，筛选出couter (R9109:无空闲时隙导致ABIS时隙申请失败次数)>0的统计小区，并结合couter (R9102:ABIS时隙申请成功次数)=0筛选出需要调整的小区，对其进行Abis时隙扩容。
　　　效果对比：调整后，我们将从Abis时隙申请成功率、RLC层高码占比、LLC层下载速率统计及测试指标对比几方面进行优化效果对比。
　　　整网推广：有了理论支持及调整后网络指标改善的支持，我们将在全网推广该方法，并对全网调整后的指标进行对比，在最后我们将总结出空闲时隙调整后全网更深层次的收益面。
　　　注意：在调整过程中可能遇到部分基站由于传输不足导致无空闲时隙分配，针对这样的问题，我们建议：
对于开通EDGE的基站，并且传输资源严重不足的增加传输资源；
对于开通EDGE的基站，但是传输资源较不足的，综合投资收益考虑建议不增加传输资源；
对于GPRS传输资源不足的基站，兼顾其区域性及用户群特点，考虑是否增加传输。
　　我们制定这样的优化思路，是建立在充分利用现网资源基础上，使有限的资源条件发挥出更多的价值，并且结合网络实际情况，使收益投资比例最大化。
　　从用户感知角度考虑，我们在没有增加网络资源的前提下，有效的利用现网闲置资源，增加网络下载速率，提升用户实际感知度；更深的意义上，我们在未增加成本的前提下，无形的增加了无线接口的无限利用率，对增加无线接口语音业务信道个数、提升无线接口语音业务容量、降低半速率都有一定帮助。
初期工作
　　为了进行全网参数调整，首先我们利用BSC12进行试验，来检验Abis空闲时隙优化的合理性及其优点。
　　查询BSC12的Abis时隙申请相关统计，BSC12的Abis时隙申请成功率为6.87%，其中由于无空闲时隙导致Abis时隙申请失败次数占比为98.13%，GPRS的CS3/CS4数据块占比为24.02%，EDGE高码占比为76.25%。
4.1.1 方案制定
　　我们提取BSC12的3月18日的6忙时统计，针对无空闲时隙导致ABIS时隙申请失败次数较多的小区配置空闲时隙，BSC12共102个基站，我们调整了70个基站的空闲时隙，共增加空闲时隙3200条。
4.1.2 优化效果
Abis时隙申请成功率
　　调整后，BSC12的Abis时隙申请成功率增长明显，由原来的6.87%增长到52.20%；由于无空闲时隙导致Abis时隙申请失败次数占比由原来的98.13%改善为47.80%。
RLC层高编码占比
　　调整后，BSC12的GPRS的CS3/CS4数据块占比由24.02%上升到45.7%，调整后EDGE高编码占比由76.25%上升到80.14%。
LLC层下载速率
　　调整后，从统计侧查看，提取LLC层下行速率进行对比，EGPRS用户的LLC层平均下行速率由58.69kbit/s增长到63.27kbit/s，GPRS用户的LLC层平均下行速率由35.07 kbit/s增长到39.68kbit/s。
　　网络数据业务的速率增长了，这将直接影响用户的感知，减少投诉，提高用户满意度。
4.1.3 整网推广
　　通过对BSC12的试验调整，我们可以将该优化方案在全网进行普及，针对除BSC16的其他BSC，我们提取统计并针对Abis空闲时隙拥塞严重的基站进行空闲时隙分配，具体明细如下：
行标签 ABIS时隙申请尝试次数 ABIS时隙申请成功次数无空闲时隙导致ABIS时隙申请失败次数增加空闲时隙条数
BSC11 254627 14242 240387 3298
BSC12 226335 37817 188517 3102
BSC13 293536 75215 218320 2945
BSC14 385505 25738 359768 3703
BSC16 36418 22911 13507 0
BSC17 187935 9690 178246 3051
　　表4-1 BSC空闲时隙拥塞情况
后期评估
5.1 统计性能改善
　　通过调整，我们对全网的统计信息进行调整前后的指标对比，来考量我们优化工作的效果。
Abis时隙申请成功率
　　调整后，整网的Abis时隙申请成功率增长明显，由原来的10.17%增长到49.55%；由于无空闲时隙导致Abis时隙申请失败次数占比由原来的89.83%改善为50.45%。
RLC层高编码占比
　　调整后，整网的GPRS的CS3/CS4数据块占比由18.61%上升到40.80%，调整后EDGE高编码占比由69.85%上升到74.07%。
LLC层下载速率
　　提取整网的用户LLC层平均下行速率进行对比，模拟数据业务的客户感知。
　　EGPRS用户的LLC层平均下行速率由53.08kbit/s增长到59.76kbit/s，GPRS用户的LLC层平均下行速率由32.12 kbit/s增长到37.25kbit/s，增长较为明显。
5.2 用户感知模拟评估
　　此次优化，主要针对未开启EDGE小区的GPRS功能的CS3/CS4占比提升较大，因此，这里重点分析农村的用户感知情况进行对比：
名称优化前(kb/S) 优化后(kb/S) 提升度
BSC11 115.90 132.90 14.67%
BSC12 107.90 144.49 33.91%
BSC13 102.50 144.50 40.98%
BSC14 99.30 100.93 1.64%
BSC17 98.50 134.09 36.13%
　　表5-1 Abis时隙优化效果
5.3 资源挖掘效果评估
　　对比其他优化手段，空闲时隙配置优化，是在没有增加投资成本的前提下，合理利用现网闲置资源，最大程度发挥网络资源的利用价值。下面我们用数据描述来说明我们此次优化的合理和重要性，并为大家展示资源挖掘的效果。
　日期有效话务量平均可用PDCH数 LLC层下行业务量(MB) 每PDCH(占用)传送流量(KByte/PDCH) 平均每PDCH(占用)传送流量(KByte/PDCH) 平均日数据业务量
调整前 20100315 139420.36 209772.35 61698.71 453.04 447.06 61661.51
20100316 135487.58 206791.35 59020.65 445.95
20100317 146248.68 227309.79 63411.31 443.86
20100318 143680.03 226499.78 62515.37 445.41
调整后 20100329 129881.27 217172.55 55342.74 436.18 456.92 60317.17
20100330 132931.81 220262.23 57495.47 442.75
20100331 133742.77 220922.04 60049.75 459.62
20100401 143109.31 227447.88 68380.70 489.14
　　表5-2 Abis时隙优化效果
　　由上表可以看出，在数据业务总流量没有增长的前提下，平均每PDCH(占用)传送流量增加了，说明数据业务信道的承载能力增强了，每PDCH信道的利用率得以提升，单位小时内每PDCH（占用）传送流量由447.06Kbyte增长到456.92Kbyte，增长了2.21%。这里我们为了说明PDCH传输能力增强不是由于数据业务量的增长而引起的，我们选择了调整前后数据业务总流量相近的3天的统计进行比较，所以这里的增长率体现出了由于空闲时隙调整得到的净改善率，如果加上数据业务流量增长的因素，这里的增长率将更为明显。
　　更深层意义上讲，我们对于全网的载波资源并没有做增加调整，但是相同数据业务流量对PDCH的需求量少了，也可以理解为占用的PDCH信道时间减少了，这样可以节省出更多的信道资源，减少PDCH信道占用时间或者减少PDCH信道数目，从另一个角度考虑，这样将从侧面增加TCH信道，降低半速率话务量占比，从而提高语音通话质量。
　　因此，我们可以看到通过对空闲时隙配置调整，充分利用空闲时隙的同时，提高原有资源的承载能力，无形的增加了信道资源，意义深远。
参考文献
【1】GSM BSS G10 GPRS/EDGE Radio Optimization Workshop   ERICSSON
【3】GSM原理及其网络优化    机械工业出版社   韩斌杰
【4】大话无线通信    人民邮电出版社   丁奇

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