宿迁半速率使用评估专题报告Word格式.docx
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最后，20ms的260bits全速率话音帧经过编码后生成456bits/20ms，即速率为22.8kbits/s。
在半速率中，话音采样速率同样是8kHz，即160samples/20ms，每个sample用13bits表示。
然后将这160x13bits采样数据通过半速率VSELP（Vector-SumExcitedLinearPrediction）的编码方式生成112bits的语音帧。
在经过话音采样编码后，将最终生成的112bits的重要性次序重新排序，分为Ia，Ib和II不同类别。
这三个分类所采取的保护方式也不同，I类的95bits受编码效率为1/2的收缩卷积编码保护，其中22个Iabits对误差最敏感，因此外加3位冗余检测码作为保护（这3位冗余检测码也受编码效率为1/2的卷积编码保护）；
I类其他的73bits为Ib类。
而II类的17bits不加保护。
最后，20ms的112bits半速率话音帧经过编码后生成228bits/20ms，即速率为11.4kbits/s。
全速率与半速率语音编码比较见表1所示。
表1全速率与半速率语音编码比较
语音编码类型
语音编码后比特数
I
II
Ia
Ib
半速率
112
22
73
17
全速率
260
182
78
全速率与半速率信道编码比较见表2所示。
表2全速率与半速率信道编码比较
信道编码后比特数
CRC+卷积编码
卷积编码
不受保护
228
前50位CRC+卷积编码，后132位仅卷积编码
456
2.2半速率无线信道的传输方式
在一个业务信道的复帧结构中，有26个TDMA帧。
HR信道映射规则如下：
偶数TDMA帧号分配给一个用户，奇数TDMA帧号分配给另外一个用户。
由下图可见相同数目的TRX较全速率而言半速率所能承载的用户数是全速率的2倍。
2.3半速率ABIS口传输方式
全速率的语音编码速率为13kbits/s，加上3kbits/s的带内信令消息，一个全速率信道的编码速率为16kbits/s；
半速率的语音编码速率为5.6kbits/s，加上2.4kbits/s的带内信令消息，一个半速率信道的编码速率为8kbits/s。
这些带内信息包括同步和控制比特，如坏帧指示、编码器类型、DTX指示等，可用于BTS对远端TRAU的工作进行控制，使TRAU能够知道信息的种类（全速率语音、半速率语音、数据），以及采用何种适用的方法用于上行和下行的传输。
一个ABIS时隙的速率为64kbits/s，即3.91μs传输8bits。
每个ABIS时隙分为4个BCs（Bearerchannels），每个BC包含两个Bits。
一个ABIS时隙上4个BC传输的TCH应属于同一个TRX。
若为全速率，则一个BC的两个Bits传输一个用户的语音；
若为半速率，则一个BC的每个Bit都分别传输一个用户的语音。
若采用全速率语音信道，在ABIS口20ms传输320bits；
若采用半速率语音信道，在ABIS口20ms传输160bits。
半速率与全速率语音信道在ABIS上的映射如下图所示，ABIS接口语音信道总是复用的，所以一个ABIS时隙可以传输4个全速率语音信道，或者8个半速率语音信道。
Abis上的复用方式一般有三种：
静态复用、64k统计复用、16k统计复用。
静态复用：
一路Abis-TS（64kbit/s）复用4路TRX的RSL（16kbit/s），而OML则使用另外一路Abis-TS。
●64k统计复用：
OML可以和RSL合并起来一起按照4:
1的比例关系复用Abis-TS。
●16k统计复用：
RSL不单独考虑，而是和TCH一起考虑，一般一路Abis-TS第一个BIT是用于RSL而后面三个用于TCH。
开启HR后，小区支持的ABIS复用方式只能选取64K统计复用方式，而不能选取在FR时支持的静态复用和16K统计复用方式；
同时为避免信令话务量的增加引起拥塞，在64K统计复用时如果采用MCB64/2作为RSL/OML的复用方式，ABIS中的总时隙数有所增加。
开启HR后，RSL链路只能采用NoMux或2:
1的64Kb/sStatistic复用，由于现网中没有采用过2:
1的64Kb/sStatistic复用，故开启HR后，现网的RSL链路一般建议采用NoMux这种方式。
一个2M的传输若以29个可用时隙来计算，可支持的最多TRX数为9个。
2.4半速率ATER口传输方式
在Ater接口，PCM的一个路时隙为一个用户。
若为全速率语音，则一个nibble（2bits）全部被占用，若为半速率语音，则只占用一个nibble（2bits）的第一个比特，剩下的一个比特用“1”来填充。
无论是全速率还是半速率语音编码，在Ater口上，总是只使用了第一个nibble（2bits），其余的三个nibble全都不使用。
ABIS接口和Ater接口的映射关系如下图所示。
在BSC内，将ABIS口的语音编码，通过BSC内部的交换系统交换到Ater接口。
因为在Ater口上，总是浪费了三个nibble，为了节约BSC和TC之间的传输资源，Ater接口应该复用，如下图所示。
半速率的编码解码在BSS侧完成，所以在A接口和E接口话音的传输方式和全速率是一样的。
话音信道A口的映射如下图所示。
在左边的BSC侧，复用器将四路Ater复用为一路Atermux，在右边的TC侧，去复用器再将一路Atermux恢复为四路Ater，每路Ater的有效速率为16kbits/s，然后通过TRAU转化为适应PSTN网络传输的64kbits/s。
2.5半速率与全速率抗干扰能力对比
对于半速率与全速率抗干扰能力，用MatLab软件进行了模拟测算与评估，由下图可见，在信噪比较高的情况下（大约高于15dB的时候），在半速率状态下误码率要比全速率状态下低；
信噪比在9dB至15dB之间，半速率与全速率的误码率几乎完全一样；
而信噪比小于9dB的时候，半速率的误码率要高于全速率状态下的误码率。
3、ALCATEL半速率使用机制
在开启半速率功能的情况下，ALCATEL通过中期话务评估来决定FR和HR之间的转换，其中涉及的参数和定义如下：
参数列表见下：
参数名
现网设置
THR_FR_LOAD_L_SV1
0<
—>
90
THR_FR_LOAD_U_SV1
LOAD_EV_PERIOD
6<
12
A_TRAFFIC_LOAD
N_TRAFFIC_LOAD
2<
4
TRAFFIC_EV_PERIOD
2S
参数说明：
Ø
THR_FR_LOAD_L_SV1:
开启半速率后，低话务负荷门限
THR_FR_LOAD_U_SV1:
开启半速率后，高话务负荷门限
当LOAD_SV1的初始值为False，即话务负荷为低。
若AV_LOAD的值小于THR_FR_LOAD_L_SV1，则LOAD_SV1为false，此时小区优先分配全速率信道。
若AV_LOAD的值大于THR_FR_LOAD_U_SV1，则LOAD_SV1为True，此时小区优先分配半速率信道。
若AV_LOAD的值大于THR_FR_LOAD_L_SV1而小于THR_FR_LOAD_U_SV1时，则LOAD_SV1为False，此时小区优先分配全速率信道。
当LOAD_SV1的初始值为True，即话务负荷为高。
AV_LOAD的值大于THR_FR_LOAD_U_SV1，则LOAD_SV1为True，此时小区优先分配半速率信道。
若AV_LOAD的值大于THR_FR_LOAD_L_SV1而小于THR_FR_LOAD_U_SV1时，则LOAD_SV1为True，此时小区优先分配半速率信道。
Load_Ev_Period话务负荷的采样点窗口大小。
FR与HR进行转换时，使用的是中期话务负荷评估，其评估窗口为Load_Ev_Period。
中期话务负荷评估：
A_TRAFFIC_LOAD话务负荷评估窗口大小。
话务切换会考虑服务小区与邻小区的话务负荷情况，A_TRAFFIC_LOAD定义了小区话务负荷评估的窗口，即需要多少个采样点得到平均负荷。
该参数设置较大的话，得到的话务情况接近实际的小区平均负荷，但无法得到瞬时的负荷，该参数设置较小的话，得到的话务情况接近瞬时的负荷，但与小区的平均负荷存在较大的误差。
N_TRAFFIC_LOAD话务负荷评估条件。
TRAFFIC_EV_PERIOD话务负荷评估条件。
TRAFFIC_EV_PERIOD:
当A_TRAFFIC_LOAD和N_TRAFFIC_LOAD窗口大小变化时，此值也变化，例如A_TRAFFIC_LOAD为4，N_TRAFFIC_LOAD为6，TCH_INFO_PERIOD系统默认值为5秒，则在长期话务负荷预估中，每隔4*5=20秒对采样值进行平均计算出Av_traffic_load,再判断连续N_TRAFFIC_LOAD个Av_TRAFFIC_LOAD的话务负荷为高还是为低，这连续的N_TRAFFIC_LOAD个Av_TRAFFIC_LOAD采样时间为TRAFFIC_EV_PERIOD=6*20=120秒。
阿尔卡特小区话务负荷的计算方法
◆短期话务负荷评估
–每隔TCH_Info_Period（应该为系统默认值5秒），BSC统计小区的空闲TCH信道数作为一次采样
–计算FreeFactor和LoadFactor
FreeFactor=Nb_of_Free_TCH（i）
LodFactor=（1-Nb_of_Free_TCH（i）/Nb_of_Tot_TCH（i））*100%
◆中期话务负荷评估
–每隔Load_Ev_Period*TCH_Info_Period秒，BSC将Load_Ev_Period个采样进行平均计算Av_Load
Av_Load=（∑i=1,Load_Ev_Period（LoadFactor（i）））/Load_Ev_Period
◆长期话务负荷评估
–每隔A_Traffic_Load*TCH_Info_Period秒，BSC将A_Traffic_Load个采样进行平均计算Av_Traffic_Load
Av_Traffic_Load=（∑i=1,A_Traffic_Load（LoadFactor（i）））/A_Traffic_Load
◆计算Traffic_Load
4、宿迁半速率优化调整内容
4.1、优化措施
从ALCATEL的半速率使用机制来看，可以通过以下两种方法有效控制半速率话务占用情况。
✓缩短评估窗口，增强FR与HR之间的转换灵敏度，适当缓解半速率过多占用。
✓提高半速率负荷门限，有效的控制半速率话务的占用。
参数调整
1、调整参数Load_Ev_Period=8，A_Traffic_Load=4，N_Traffic_Load=2。
TRAFFIC_EV_PERIOD=4*2*5=40S。
提高FR与HR之间的转换灵敏度。
2、通过观察忙时话务报告，理出开启半速率小区一周出现的最大话务量，利用爱尔兰B
计算出需要的全速率时隙数TS1，对比现网配置全部用于话音的时隙数TS0，以此来估算理论上需要设置的THR_FR_LOAD_L_SV1和THR_FR_LOAD_U_SV1（THR_FR_LOAD_L_SV1和THR_FR_LOAD_U_SV1设置相同），计算公式为X=1-（TS1-TS0）/TS0=2-TS1/TS0，取X计算值为0.9以上的小区，将这部分小区的半速率功能关闭。
3、通过观察忙时话务报告，理出开启半速率小区一周每日六忙时平均话务量，利用爱
尔兰B计算出需要的全速率时隙数TS1，对比现网配置全部用于话音的时隙数TS0，以此来估算理论上需要设置的THR_FR_LOAD_L_SV1和THR_FR_LOAD_U_SV1（THR_FR_LOAD_L_SV1和THR_FR_LOAD_U_SV1设置相同），计算公式为X=1-（TS1-TS0）/TS0=2-TS1/TS0，取X计算值在0和1之间的小区，将这部分小区的THR_FR_LOAD_L_SV1和THR_FR_LOAD_U_SV1设置为X（向下取整10倍百分比）；
4、语音优先策略调整HIGH_TRAFFIC_LOAD_GPRS<
THR_FR_LOAD_L/U_SV1。
原理如下：
HIGH_TRAFFIC_LOAD_GPRS：
参数定义小区何时处于高话务负荷状态，系统以此开始压缩PDCH的使用，给TCH预留分配空间。
alcatel小区参数中，PDCH的信道数MAX_PDCH_HIGH_LOAD为小区的话务负荷
HIGH_TRAFFIC_LOAD_GPRS时最多可以使用的PDCH信道数，MIN_PDCH为小区固定预留的PDCH信道数。
当小区开启半速率功能的情况下，小区的话务负荷由低于THR_FR_LOAD_L_SV1不断
增长超过THR_FR_LOAD_U_SV1时，启用半速率；
当小区的话务负荷由高于THR_FR_LOAD_U_SV1不断下降到低于THR_FR_LOAD_L_SV1时，不再使用半速率，目前通用的设置是将THR_FR_LOAD_L_SV1=THR_FR_LOAD_U_SV1。
当HIGH_TRAFFIC_LOAD_GPRS设置高于THR_FR_LOAD_L/U_SV1时，在话务量高的情
况下，会优先开启小区半速率，从而留给GPRS业务足够的信道资源，影响小区CS业务话质，此时小区业务为GPRS优先。
在话音优先的策略下，HIGH_TRAFFIC_LOAD_GPRS设置低于THR_FR_LOAD_L/U_SV1，
在使用半速率之前，优先压缩GPRS信道资源，以尽快腾出时隙满足优质CS业务，同时我们可以通过观察一段时间的GPRS话务量，来确定小区需要配置的PDCH信道数，以此来设置MAX_PDCH_HIGH_LOAD值，使之能满足GPRS业务所需的资源。
4.2、优化内容
✓参数调整
调整内容：
Load_Ev_Period=4，A_Traffic_Load=4，N_Traffic_Load=2。
统计开启半速率的小区优先调整1212个，如下：
✓关闭半速率小区
统计一周话务，出现5天没有半速率话务占用的半速率开启小区1622个建议关闭：
通过统计开启半速率小区一周最大话务量计算理论半速率门限X，取X值大于等于0.9的小区，关闭这部分小区的半速率功能，计1040个：
✓117个小区半速率门限建议调整：
✓22个溢出小区优化方案：
✓48个小区建议扩容，计70块载频（等单载波）：
✓半速率门限与GPRS预清空调整。
以上工单调整后，针对所有开启半速率的小区建议采用：
语音优先策略调整，计468个。
HIGH_TRAFFIC_LOAD_GPRS<
4.3、参数调整效果评估
✓8月9日-17时选择宿迁SQ-MX06-1修改参数Load_Ev_Period=4，A_Traffic_Load=4，N_Traffic_Load=2做效果评估。
参数修改前后对比图如下：
由上图分析：
8月9日修改参数Load_Ev_Period、A_Traffic_Load和N_Traffic_Load后对BSC6-1全天六忙时总话务量、半速率话务量、半速率占比做平均后对比分析半速率话务量走势平稳，没有影响。
因此得到：
调整Load_Ev_Period等参数提高FR-HR转换灵敏度，对压缩半速率话务没有达到预期效果。
✓半速率门限和GPRS预清空参数调整：
8月17日开始对BSC6-1下小区半速率门限和GPRS预清空门限调整，观察一周BSC6-1半速率话务门限走势如下图所示：
BSC6-1话务量、TCH溢出走势平稳，没有变化如下图所示：
5、总结
通过调整半速率门限控制现网半速率占比效果明显，目前宿迁全网半速率话务占比仍有优化空间。
由于临近中秋国庆双节，建议暂缓关闭半速率小区。
可通过调整半速率出门限、GPRS预清空门限控制半速率话务占比。
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