GSM无线网络优化流程华为半速率分析报告.docx

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GSM无线网络优化流程华为半速率分析报告

GSM无线网络优化-半速率分析

（华为分册）

四川移动网管中心

技术支持中心

2021年4月18日

2010-07-27

版本号：

1.0.0

第1章、半速率功能描述

1、信道分配

定义

single：

一个时隙被用作两个TCHH，其中一个TCHH忙，另一个空闲。

这种情况下空闲的TCHH被称为single，也被称为信道碎片或碎片。

couple：

一个时隙被用做两个TCHH，两个TCHH都空闲，这种情况下，称这两个TCHH为couple。

速率调整：

发生全速率信道向半速率信道的转换或半速率向全速率的转换

分配原则

BSC根据移动台的速率业务支持能力分配无线资源的原则如下：

●为实现网络空闲时保证话音质量，对双速率手机优先分配全速率；网络繁忙时保证更多的用户可以得到服务，对双速率手机优先分配半速率。

通过信道占用率与配置的门限（话务忙门限）的比较来判断网络是否繁忙：

如果当前的信道占用率高于配置的门限值，则说明当前网络繁忙，对双速率手机优先分配半速率资源；否则对双速率手机优先分配全速率资源。

●对于要求半速率的呼叫，尽量优先分配single信道，使得半速率信道被集中占用，减少碎片的可能性。

●在速率满足要求，即能够提供服务的基础上优先分配不允许速率调整载频上的信道。

使得允许速率调整的载频的信道留给后续使用，保证资源的最大利用率。

两种信道分配策略

使用半速率功能时，当收到MSC发来的指配请求后，BSC将根据数据配置中的信道分配策略来采用不同的信道分配算法。

目前有两种信道分配策略：

MSC信道分配策略、BSC信道分配策略。

MSC信道分配策略

根据MSC的指配请求来分配信道，如果MSC要求“优选全速率TCH”，则优先分配全速率信道；如果MSC要求“优选半速率TCH”，则优先分配半速率信道。

BSC信道分配策略

当MSC发送的指配请求是“优选全速率TCH”或“优选半速率TCH”时，BSC将根据小区的空闲全速率信道情况，在MSC允许的条件下，分配合适的信道。

信道分配策略的选择

系统的缺省配置是“BSC信道分配策略”，即BSC根据MSC下发的指配请求中的channeltype和小区话务忙门限进行信道分配。

可通过软件参数（即信道分配策略开关）进行信道分配策略的配置。

对于优选半速率的呼叫，优先选择single上的信道进行分配，使得半速率信道被集中占用，减少碎片的可能性。

如果一个小区有多个载频，优先选择不允许信道类型调整的载频上的合适信道进行分配。

2、信道碎片清理

在把半速率信道转换成全速率信道的时候，可能需要通过小区内切换把两个single整合成一个couple，然后把couple转换成全速率信道，这个过程称为信道碎片清理。

在信道碎片清理的小区内切换的过程中必须保证把呼叫切换到异时隙的信道上。

因此进行信道类型转换时，BSC需要在内部把信道所在时隙闭塞（不发送闭塞消息给BTS），这样就避免了在小区内切换过程中分配了需要进行类型转换的时隙上的信道。

3、速率调整

速率调整原则

每次信道分配时根据小区内信道资源情况和MS的信道支持能力决定是否需触发速率调整，如果需要触发则等此次调整完成时将资源分配给当前的呼叫使用，即实现速率的实时调整。

速率调整流程

如果信道请求的信道速率类型为只选全速率信道：

如果有空闲全速率信道，则直接分配全速率信道。

如果没有空闲全速率信道，有空闲couple信道，则将couple信道转换为全速率信道并分配该全速率信道。

如果没有空闲全速率信道、没有空闲couple信道，有空闲single信道，则判断小区内的可调整空闲半速率信道的个数是否大于1。

若大于1，则发起小区内切换，将切换后形成的couple信道转换成全速率信道并分配该全速率信道。

否则拒绝信道请求。

只选全速率信道调整流程

如果信道请求的信道速率类型为只选/优选半速率信道：

如果有空闲single信道，则直接分配该single信道。

如果没有空闲single信道，有空闲couple信道，则分配couple信道上的空闲半速率信道。

如果没有空闲single信道、couple信道，有空闲全速率信道，则触发调整：

将全速率信道转换为couple信道，然后分配couple上的空闲半速率信道。

否则拒绝信道请求。

只选/优选半速率信道调整流程

如果信道分配请求的信道速率类型为优选全速率信道：

如果有空闲全速率信道，则直接分配该全速率信道。

如果没有空闲全速率信道，有空闲couple信道，则将couple信道转换为全速率信道并分配该全速率信道。

如果没有空闲全速率信道、couple信道，有空闲single信道，则判断小区内的可调整空闲半速率信道的个数是否大于1。

若大于1，则触发调整：

发起小区内切换，将切换后形成的couple信道转换为全速率信道并分配该全速率信道。

否则分配该空闲single信道。

优选全速率信道调整流程

4、PDCH及SDCCH参与信道类型转换情况说明

支持TCH/F和SDCCH之间动态调整；

允许动态PDCH转换成TCHH；支持把TCHH直接转换成PDCH；

BSC支持向PCU实时索回信道，并把索回的信道分配给当前呼叫；

支持分组业务优先，允许分组业务抢占电路业务使用的信道；收到PCU发出的PDCH请求时，如果PCU指定的信道忙，则对占用指定信道的呼叫发起切换，尽可能满足PCU的要求；

5、半速率相关参数

话务忙门限（%）

含义：

在BSC信道分配策略中，当信道占用率超过此值时，对双速率用户优先分配半速率；否则对双速率用户优先分配全速率。

其中信道占用率的计算公式为：

信道占用率=（忙状态的全速率信道数＋忙状态的半速率信道数/2）/（可用状态的全速率信道数＋可用状态的半速率信道数/2）×100％

该参数的取值范围为0-100，默认值为50。

增强型信道类型转换允许

含义：

允许信道类型转换过程中通过小区内切换把两个空闲半速率信道整合到一个时隙中，然后进行信道类型转换。

否则，在信道类型转换过程中禁止发起小区内切换进行时隙整合。

该参数的取值范围为“是”或“否”，默认为“是”。

信道类型转换定时器（100ms）

含义：

呼叫建立过程中等待信道类型转换完成的时间，如果信道类型转换在此时间内没有完成，呼叫将被清除掉，并统计信道类型转换超时次数。

单位：

100毫秒。

该参数的取值范围为20-255，默认值为30。

6、半速率相关的话统统计项

半速率相关的统计指标与全速率的统计指标基本相同的指标，包括：

信道管理、信道分配、信道类型转换的相关指标，如信道的配置数目、管理状态、信道转换次数等统计项；

标准接口中呼叫流程相关指标，如呼叫建立、切换等流程中各种消息的统计；

网络运行质量的相关指标，如半速率信道通话的信号质量与电平、干扰带情况、掉话情况、等统计。

为便于监控算法在运行过程中的性能，增加下列话统指标：

小区性能测量：

TCHF转换为TCHH尝试次数、TCHF转换为TCHH成功次数、TCHH转换为TCHF尝试次数、TCHH转换为TCHF成功次数、小区内切换尝试次数（时隙整合）、小区内切换失败返回原信道（时隙整合）、小区内切换成功次数（时隙整合）、信道类型转换超时次数。

小区GPRS性能测量：

分组呼叫抢占电路呼叫次数、PCU请求动态PDCH次数、BSC分配动态PDCH次数、PCU拒绝释放信道次数、PDCH转换为TCHF成功次数、PDCH转换为TCHH成功次数。

7、半速率相关的切换

半速率TCH和全速率TCH信道的切换没有任何区别，半速率支持所有的全速率支持切换算法。

第2章、半速率功能特性

1．为实现网络空闲时保证话音质量，对双速率手机优先分配全速率；网络繁忙时保证更多的用户可以得到服务，对双速率手机优先分配半速率。

2．对于要求半速率的呼叫，尽量优先分配single信道，使得半速率信道被集中占用，减少碎片的可能性，提高了信道资源的利用率。

3．在速率满足要求，即能够提供服务的基础上优先分配不允许速率调整的载频上的信道。

使得允许速率调整的载频的信道留给后续使用，保证资源的最大利用率。

4．实现速率的实时调整：

每次信道分配时根据小区内信道资源情况决定是否需触发速率调整，如果需要触发则等此次转换完成时将资源分配给当前的呼叫使用。

5．支持TCH/F和SDCCH之间动态调整。

6．允许动态PDCH转换成TCHH；支持把TCHH直接转换成PDCH。

7．BSC支持向PCU实时索回信道，并把索回的信道分配给当前呼叫。

8．支持分组业务优先，允许分组业务抢占电路业务使用的信道。

第3章、半速率的配置指导

1、计算小区内需配置的全速率和半速率信道数目的方法

1.1、PDCH信道的统计与扩容

PDCH复用度的定义:

含义：

PDCH信道平均并发TBF数

参考值：

4

影响：

通过该指标反映PDCH信道平均复用情况，PDCH信道上行最大支持7个TBF、下行最大支持8个TBF（可设置），由于华为PCU信道是按信道组分配，目前网内多数手机下行支持3、4个时隙，建议PDCH复用度不要超过3。

当此值较高时，上下行速率速率低，影响用户感知度；当此值过高，也可能会导致TBF拥塞率增加。

PDCH复用度（新公式）=（AR9351:

所有下行GPRSTBF占用GPRSPDCH平均个数

+AR9357:

所有下行GPRSTBF占用静态EGPRSPDCH平均个数

+AR9359:

所有下行GPRSTBF占用动态EGPRSPDCH平均个数

+AR9365:

所有下行EGPRSTBF占用静态EGPRSPDCH平均个数

+AR9367:

所有下行EGPRSTBF占用动态EGPRSPDCH平均个数）

/AR9315:

下行TBF占用PDCH平均个数

对数据业务忙时KPI进行统计,如果PDCH复用度大于4,则对PDCH信道进行扩容,增加PDCH信道,直至PDCH复用度小于4.

1.2、全速率信道和半速率信道的配置

在保证小区数据业务PDCH信道充足的前提下,对小区TCH信道进行全/半速率的配置.

已知信息

已知某小区话务量为

Erl,以及运营商允许的呼损率

则根据“爱尔兰B表”可获知该小区所需信道数为

。

如果该小区的载频数已知为

，则可以计算出该小区可提供的业务时隙数为

，因此该小区可提供的业务信道数范围就是

。

规则

根据“爱尔兰B表”，话务量

Erl,以及允许的呼损率

可获知该小区所需信道数为

。

如果

那么该小区的业务信道可全部配置为TCH-F。

如果

那么该小区的配置的全速率业务信道数

应该满足以下条件

也即

，其余时隙配置为TCH-H信道。

如果

那么该小区的业务信道可配置少量的TCH-F（如1到2条），其余时隙全部配置为TCH-H，同时建议对该小区进行扩容（配置的TCH-F信道主要为只能使用TCH-F的手机所预留，这时呼损将大于

）。

实例

如果某个小区有2个载频，该小区配置1条BCCH时隙，2条SDCCH时隙。

当话务量为X时，根据话务量查爱尔兰B表，所需配置信道数为10。

该小区则可用作TCH的时隙数为13（2×8-3），因为13>10,那么该小区的信道可全部配置为TCH-F。

如果该小区的话务量为Y，根据爱尔兰B表可知，需配置信道数为17，而该小区可用作TCH的时隙数为13，因为13×2>17>13,那么该小区的信道应配置2×13-17=9条TCH-F时隙，其余时隙都配置为半速率信道。

如果该小区的话务量为Z，根据话务量查表知，需配置信道数为28，而该小区可用作TCH的时隙数为13，因为28>13×2，那么该小区的信道应全部配置为半速率信道，同时建议扩容。

2、全速率信道和半速率信道的配置流程图

设定:

可提供的业务时隙数为a

实际该小区所需信道数为n

该小区应该配置的全速率业务信道数为f

3、半速率相关参数规划

1、复用比设置：

开启半速率的站点，复用比设置为2：

1或1：

1。

2、半速率支持：

这是系统消息里的一个参数，若小区支持半速率，请将该参数设为是。

3、TCH速率调整允许：

是否允许该载频TCH信道能自动调整为半速率。

若让载频支持半速率，该参数必须设为是。

这次已要求所有载频均支持开半速率，故所有载频该参数均要设置为是。

4、TCH信道类型：

目前版本支持载频速率动态调整的，所有TCH信道类型，均设置为TCH全速率，不要设置为TCH半速率。

5、增强型信道类型转换允许：

当没有空闲的TCHF可分配时，是否允许发起小区内切换，从而将两个SINGLE时隙上的呼叫合并得到一个Couple时隙供转换为TCHF。

Couple：

一个时隙被用做两个TCHH，两个TCHH都空闲，这种情况下，称这两个TCHH为couple。

Single：

一个时隙被用作两个TCHH，其中一个TCHH忙，另一个空闲。

这种情况下空闲的TCHH被成为single。

开启半速率功能小区，建议设为是。

6、话务忙门限：

这是调整全速率、半速率话音信道分配策略的重要参数。

在BSC信道分配策略中，当前信道占用率达到或超过此值时（注意在计算信道占用率时，华为只考虑语音信道，并不包括PDCH信道这点和爱立信不同），对双速率呼叫优先分配半速率；否则对双速率呼叫优先分配全速率。

该参数根据小区拥塞情况而定，拥塞不严重的小区可设置大一些，使较多的通话建立在全速率信道上，保证通话质量，若小区拥塞严重，建议设小一些，使更多通话采用半速率，节约资源，并保证数据业务的正常使用。

华为半速率话务忙门限和爱立信DMTHNAMR的映射关系近似可用如下公式表示：

（华为配置载频数目×8－1－SDCCH/8信道数目－静态PDCH信道数目－动态PDCH信道数目）×（100－话务忙门限）/100=（爱立信配置载频数目×8－1－SDCCH/8信道数－FPDCH信道数）×DMTHNAMR/100（该公式主要考虑华为配置PDCH信道数目和原爱立信平均分配的PDCH信道数目基本一致，且保证PDCH信道不被语音信道抢占的情况）。

第4章、半速率话务忙门限设置大小对网络质量影响

目前华为语音信道抢占PDCH信道原则如下：

在话务较忙时，话音信道占用比例超过话务忙门限值时，信道首先分配半速率，若此时仍无空闲信道，系统首先将无业务的动态PDCH信道转换为话音信道，最后才将有业务的动态PDCH信道转换为话音信道。

在数据业务量较小，但动态PDCH信道配置较多的情况下，很容易使话音信道占用比例超过话务忙门限，导致半速率比例过高。

但半速率话务忙门限设置过小，在信道很忙的情况下才启用半速率，这样会导致语音信道抢占PDCH信道次数增多，对数据业务使用带来影响，同时由于几乎所有业务信道长期处于忙状态，其它小区向本小区切换时，无空闲信道，会出现切换占用遇全忙次数明显增加，对网络质量带来影响。

故话务忙门限设置原则，在保证数据业务正常使用，拥塞率指标正常的情况，尽量设置较大，减少半速率比例。

但如果一个小区每线话务量较高，且数据业务又较忙的情况下，建议通过扩容来解决半速率比例较高的问题，提高话务忙门限反而会对网络质量带来不良影响。