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        Ev-Do反向負荷抬升的影響及優(yōu)化策略研究

        2013-02-28 03:05:56廖雨明謝卓罡
        電信科學 2013年2期
        關(guān)鍵詞:鏈路信道容量

        廖雨明,謝卓罡,王 波,劉 昕

        (中國電信股份有限公司廣東分公司 廣州510600)

        1 概述

        Ev-Do反向鏈路采用碼分多址技術(shù),在Ev-Do反向鏈路上,同一小區(qū)甚至相鄰小區(qū)的AT都使用同一載波,每一個AT信號對于其他AT來說都是干擾信號,而且同時使用的用戶越多,反向干擾就越大,造成的網(wǎng)絡(luò)反向負荷也越高,因此,Ev-Do網(wǎng)絡(luò)的反向容量特性主要體現(xiàn)為反向業(yè)務負荷對網(wǎng)絡(luò)性能的影響。本文主要從Ev-Do反向負荷對網(wǎng)絡(luò)性能的影響維度研究Ev-Do反向容量特性,同時對反向負荷監(jiān)控門限進行了研究,并提出了反向負荷的優(yōu)化策略。

        圖1 RoT抬升因素組成

        2 反向負荷對網(wǎng)絡(luò)覆蓋的影響

        2.1 理論及仿真分析

        反向覆蓋,一般用RoT(rise over thermal,底噪抬升)指標來表征。而RoT抬升將造成基站反向覆蓋收縮,從而影響用戶感受和相關(guān)KPI。如圖1所示的RoT抬升因素可以分為反向試探、反向開銷功率(Pilot/DRC/DSC/ACK/RRI信道)以及反向數(shù)據(jù)信道功率3部分。

        從圖2的仿真結(jié)果可以看出,當以平均上傳速率約為50 kbit/s上傳業(yè)務時,20個用戶將造成RoT抬升約3.7 dB(覆蓋收縮約21%);當以平均上傳速率約為150 kbit/s上傳業(yè)務時,20個用戶將造成RoT抬升約12.5 dB(覆蓋收縮約59%)。

        2.2 反向壓力測試研究

        測試結(jié)果顯示,隨著反向上傳測試用戶數(shù)量的增加,即反向負荷增加,前向覆蓋(SINR值)保持穩(wěn)定,沒有呈現(xiàn)與負荷相關(guān)的變化規(guī)律;反向負荷對反向覆蓋(RoT)的影響較大,當有20個用戶時,RoT抬升約12 dB,實測結(jié)果與仿真結(jié)論較吻合,壓力測試如圖3和圖4所示。

        3 反向負荷對用戶速率的影響

        3.1 用戶感知速率需求

        網(wǎng)頁瀏覽方面的研究表明,如果網(wǎng)頁超過10 s無法打開,用戶會變得不耐煩,30 s仍無反應,則會放棄。根據(jù)對5個主流門戶網(wǎng)站手機版首頁的統(tǒng)計可以看出,用戶使用手機10 s內(nèi)打開主流門戶網(wǎng)站的平均速率需求為312 kbit/s。對于反向主動式業(yè)務,主要以上傳圖片為主,反向速率要求至少75 kbit/s。主流門戶網(wǎng)站首頁打開速率和圖片上傳速率需求見表1和表2。

        在線音樂方面,在中等及良好音質(zhì)時,平均速率需求約為300 kbit/s;在線視頻方面,觀看低分辨率速率需求至少350 kbit/s,標清畫質(zhì)速率需求至少800 kbit/s。具體見表3和表4。

        圖2 業(yè)務負荷與RoT關(guān)系

        圖3 上傳壓力測試SINR變化趨勢

        圖4 上傳壓力測試RSSI變化趨勢

        表1 主流門戶網(wǎng)站首頁打開速率

        表2 圖片上傳速率需求

        表3 在線音樂速率要求

        表4 在線視頻速率需求

        3.2 反向負荷對速率影響

        Ev-Do Rel A反向速率采用T2P方式控制,即在反向功控控制導頻功率的基礎(chǔ)上,通過T2P資源控制反向業(yè)務信道功率,從而控制反向速率。整體T2P控制原理如圖5所示。由此可知,影響反向速率的主要因素是RoT和RAB忙閑情況。

        由T2P機制可知,當反向負荷低(RAB=0)時,用戶T2P資源增加,可以更容易發(fā)出高速分組,從而引起RoT抬升;當反向鏈路忙(RAB=1)時,T2P資源積累減少,將降低高速分組的發(fā)送,降低RTCH發(fā)射功率,減輕反向負荷。

        根據(jù)上述機制和現(xiàn)網(wǎng)統(tǒng)計可以發(fā)現(xiàn),當載扇反向負荷較低時,反向鏈路繁忙率會隨著高速分組比例的上升而上升,可以理解為用戶上傳需求不大導致高速分組比例較低;當載扇反向負荷較高時,高速分組比例將會因為反向鏈路繁忙率的升高而下降,可以理解為由于反向負荷高壓制了用戶的上傳需求。

        3.3 反向壓力測試研究

        如圖6所示的測試結(jié)果顯示,上傳速率隨著RoT抬升和用戶數(shù)增多而下降,當上傳用戶數(shù)達到7個時,上傳速率出現(xiàn)明顯拐點,平均速率下降到100 kbit/s以下;當上傳用戶數(shù)達到10個時,用戶可以繼續(xù)接入,但已無法進行正常上傳業(yè)務。

        圖5 T2P功控原理

        圖6 上傳壓力測試上傳速率變化趨勢

        4 反向負荷優(yōu)化策略研究

        4.1 優(yōu)化思路

        經(jīng)分析,很多手機應用程序只占用短時間的傳輸時隙,隨后便進入休眠狀態(tài)。針對此情況,可以對網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化,使網(wǎng)絡(luò)更快地釋放連接,以節(jié)省空口資源。另外,Ev-Do反向容量受用戶間干擾影響較大,降低反向干擾可以顯著提升反向容量和吞吐量,也可以提高用戶感受。

        4.2 優(yōu)化策略探討

        4.2.1 休眠定時器優(yōu)化

        (1)思路分析

        理論上每載扇可占用的Mac-Index數(shù)為114個,但是由于信道板的制約,目前采用CSM6800芯片支持6載扇192個CE,同時,由于連而不傳的用戶不斷增多,使資源得不到及時釋放,從而使干擾變大。因此,休眠定時器(dormancy timer)優(yōu)化是應對前向業(yè)務信道連接時長負荷上升和反向容量的重要方向。

        在網(wǎng)絡(luò)信令負荷較低時,將休眠定時器減小,可有效地減少用戶對空口資源的占用,此優(yōu)化還能帶來Ev-Do連接成功率和Ev-Do掉線率的改善。

        (2)優(yōu)化實例

        華為片區(qū)統(tǒng)一修改為10 s,Ev-Do連接成功率和Ev-Do掉線率均有不同程度的改善,空口資源也得以有效釋放,具體的指標對比見表5。

        4.2.2 反向干擾消除特性優(yōu)化

        (1)思路分析

        在Ev-Do系統(tǒng)中,對于AT來說,導頻信號和業(yè)務信號的傳輸對于自身功控、信道的測量與解調(diào)以及數(shù)據(jù)業(yè)務的傳送都是非常重要的,但是對于其他AT來說卻是干擾。CSM6850芯片集成了反向TIC(業(yè)務信道干擾消除)和PIC特性,因此,實現(xiàn)該特性功能可以大大地提升反向容量。理論分析得出,通過該特性功能,反向BE容量可提升65%,VoIP容量可提升26%,極大地提高了系統(tǒng)容量。

        (2)優(yōu)化成效

        選擇數(shù)個連片覆蓋的基站打開其業(yè)務信道反向干擾消除功能開關(guān),完成TIC調(diào)整后,Ev-Do反向鏈路繁忙率有一定降低,單用戶平均反向吞吐率比調(diào)整前更高,說明用戶反向速率感受改善,如圖7所示。

        表5 休眠定時器優(yōu)化前后指標對比

        圖7 反向TIC調(diào)整成效

        4.2.3 功控及接入?yún)?shù)優(yōu)化

        (1)思路分析

        在Ev-Do反向鏈路上,同一小區(qū)甚至相鄰小區(qū)的AT都使用同一載波,每一個AT的信號對其他AT來說都是干擾信號,而且同時使用的用戶越多,反向干擾就越大,得到的網(wǎng)絡(luò)反向負荷也越高,因此,降低每個用戶的發(fā)射功率勢必對網(wǎng)絡(luò)整體反向負荷的降低有著積極作用。

        (2)參數(shù)修改成效

        通過降低開環(huán)功率初始值,降低功率、提升步長,根據(jù)當前導頻強度調(diào)整接入功率,減少反向干擾。

        如圖8和圖9所示,當功控參數(shù)修改后,RoT平均值有明顯下降,室外站點降幅約16%,室內(nèi)站點降幅約30%;當接入信道參數(shù)修改后,RoT平均值有明顯下降,降幅約15%。

        5 結(jié)束語

        3G業(yè)務發(fā)展初期,業(yè)務應用更多發(fā)生在前向,隨著3G業(yè)務規(guī)模的發(fā)展,開始有越來越多的反向業(yè)務應用,而Ev-Do反向業(yè)務負荷和容量問題也逐漸成為焦點,因此,掌握Ev-Do網(wǎng)絡(luò)反向負荷及容量特性成為3G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的一個重要方向。本文從3G網(wǎng)絡(luò)反向負荷對網(wǎng)絡(luò)性能的影響來分析容量特性,并提供了一套反向負荷監(jiān)控體系及優(yōu)化策略,因此,為Ev-Do網(wǎng)絡(luò)的反向優(yōu)化提供了一定的指導意義和經(jīng)驗參考。

        圖8 功控參數(shù)修改成效

        圖9 接入?yún)?shù)修改成效

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