數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語音業(yè)務(wù)的平衡模型_第1頁
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1 內(nèi)部資料 注意保密 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語音業(yè)務(wù)的平衡模型 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中心 2010年 10月 20日 2 研究背景 為了準(zhǔn)確評估數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展與網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的關(guān)系,為制定合理的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展策略提供有效的網(wǎng)絡(luò)測試數(shù)據(jù),集團網(wǎng)絡(luò)部委托江蘇、浙江、河北、山東、廣東省公司進行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量與網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量關(guān)系的深入研究。 本次青島優(yōu)化項目專題,討論的就是在不同無線環(huán)境下,語音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)平衡模型,詳細(xì)探討了青島市區(qū)和郊區(qū)不同數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)模型對話音網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的影響。 3 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語音業(yè)務(wù)的平衡模型目錄 1. 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對話音的影響 2. GPRS信道占比對話音的影響 3. PDCH信道的占比門限要求 4. 頻率復(fù)用度對話音質(zhì)量的影響 5. TCH信道占比對話音質(zhì)量的影響 6. 發(fā)射功率和站間距對話音質(zhì)量的影響 4 話音質(zhì)量的衡量 為了衡量系統(tǒng)內(nèi)的干擾水平,在話音通話過程中,一般采用誤比特率BER或誤幀率 FER的大小來進行衡量,通常使用其中更精細(xì)的誤比特率 BER: 通過 BER的誤比特比例范圍,系統(tǒng)可以定量地使用更加簡便直觀的 07級 RXQUALITY質(zhì)量和相應(yīng)載干比 C/I來反映出話音質(zhì)量,其對應(yīng)關(guān)系如下: 5 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對話音質(zhì)量產(chǎn)生的影響 對于 GPRS/EGPRS系統(tǒng)來說, PDCH分配后,不像話音有通話與不連續(xù)發(fā)射之分, PDCH信道會時時刻刻被占用,而且 GPRS/EGPRS下行沒有功控,基站始終在 PDCH上滿功率發(fā)射。這樣的結(jié)果就會導(dǎo)致下行方向產(chǎn)生的干擾比純話音業(yè)務(wù)時要大,從而相應(yīng)影響了原來純話音業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和容量 . 6 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語音業(yè)務(wù)的平衡模型目錄 1. 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對話音的影響 2. GPRS信道占比對話音的影響 3. PDCH信道的占比門限要求 4. 頻率復(fù)用度對話音質(zhì)量的影響 5. TCH信道占比對話音質(zhì)量的影響 6. 發(fā)射功率和站間距對話音質(zhì)量的影響 7 GPRS信道占比對話音的影響 GPRS主要的應(yīng)用是 CMNET和 CMWAP應(yīng)用 , 從業(yè)務(wù)量方向來看 , 通常下行吞吐量要遠(yuǎn)高于上行 , 這樣我們可以采用實驗室中的一個簡單的中等規(guī)模市區(qū)仿真模型得到 C/I及 R和 GPRS負(fù)荷之間的關(guān)系 、 GPRS負(fù)荷和傳輸錯誤率之間的關(guān)系 。 下圖為小區(qū)的 PDCH信道占比負(fù)荷分別在 5%和 100%的情況下 , 隨著距離基站的變化 , 其相應(yīng)的載干比變化趨勢: 0510152025303540450 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 1 . 2 1 . 4 1 . 6 1 . 8 2C / I 5 %C / I 1 0 0 %8 GPRS信道占比對話音的影響 結(jié)論:根據(jù)這一仿真結(jié)果 , 我們知道了載干比 C/I變化與 GPRS信道占用率之間確實存在著線性關(guān)系 。在小區(qū)的 GPRS信道滿負(fù)荷時 , 載干比將有 4dB以內(nèi)的下降 。 9 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語音業(yè)務(wù)的平衡模型目錄 1. 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對話音的影響 2. GPRS信道占比對話音的影響 3. PDCH信道的占比門限要求 4. 頻率復(fù)用度對話音質(zhì)量的影響 5. TCH信道占比對話音質(zhì)量的影響 6. 發(fā)射功率和站間距對話音質(zhì)量的影響 10 青島市區(qū) PDCH占比門限要求 1. 描繪現(xiàn)網(wǎng)一周早晚忙時 RXQUAL質(zhì)量與 PDCH占比關(guān)系圖 0 . 6 00 . 6 10 . 6 20 . 6 30 . 6 40 . 6 50 . 6 60 . 6 70 . 6 80 . 6 90 . 7 00 . 7 10 . 7 20 . 7 30 . 7 42 0 . 0 0 % 2 1 . 0 0 % 2 2 . 0 0 % 2 3 . 0 0 % 2 4 . 0 0 % 2 5 . 0 0 % 2 6 . 0 0 % 2 7 . 0 0 % 2 8 . 0 0 %市區(qū)小區(qū) P D C H 信道占比 V s C / IL o g . ( 市區(qū)小區(qū) P D C H 信道占比 V s C / I )11 青島市區(qū) PDCH占比門限要求 2. 擴展全比例 PDCH占比圖 DL RXQUAL=0.668+0.009455*( PDCH占比 21.65) 12 青島市區(qū) PDCH占比門限要求 2. 擴展全比例 PDCH占比圖 根據(jù)上頁的 PDCH信道占比與話音質(zhì)量 RXQUAL的對比圖,我們對比驗證上周的仿真實驗結(jié)果,可以得到: 當(dāng) PDCH信道占比為 0%時, RXQUAL在 0.4左右,對應(yīng)的 C/I為: 23 0.4*( 23 19) 21.4; 當(dāng) PDCH信道占比為 100%時, RXQUAL在 1.4左右,對應(yīng)的 C/I為: 19 0.4*( 19 17) 18.2; 這樣,青島市區(qū)實際的 PDCH信道占比,對話音質(zhì)量的最大影響(100%PDCH占比 )為 21.4 18.2 3.2dB 13 青島市區(qū) PDCH占比門限要求 3. 青島市區(qū)的下行 RXQUAL與其百分比率的對應(yīng)關(guān)系 由上圖 , 我們找到市區(qū) 95%話音質(zhì)量對應(yīng)的縱軸 0 7級質(zhì)量對應(yīng)點 ,在 RXQUAL=0.72左右 , 其對應(yīng)的載干比 C/I為: 23 0.72*(23 19)20.12; 14 青島市區(qū) PDCH占比門限要求 3. 青島市區(qū)的下行 RXQUAL與其百分比率的對應(yīng)關(guān)系 考慮到 EGPRS的高編碼比例 , 如果需要達到 MCS7以上的水平 , 由上圖可見要求無線環(huán)境的載干比也要達到 20dB。 因此我們得到的市區(qū) 20.12的載干比這一衡量水平 , 對話音業(yè)務(wù)和 EGPRS高編碼業(yè)務(wù)都可以滿足需要 。 15 青島市區(qū) PDCH占比門限要求 4. 得到青島市區(qū) PDCH信道占比門限要求 通過前面得到的青島市區(qū) PDCH數(shù)據(jù)信道占比圖,我們從下圖中找到了 RXQUAL比率 95%所對應(yīng)的 PDCH信道占比要求: 30%。 16 PDCH信道占比門限要求 結(jié)論 1:對青島市區(qū)小區(qū)來說 , 只有平均分配的數(shù)據(jù) PDCH信道占比小于 30%的使用率 , 才能保證該小區(qū)的下行無線載干比在 20.12dB以上 , 保證良好的話音質(zhì)量 ( 95%質(zhì)量要求 ) 和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)高編碼方式 ( MCS7MCS9) 的無線要求 。 結(jié)論 2:對青島郊區(qū)小區(qū)來說 , 只有平均分配的數(shù)據(jù) PDCH信道占比小于 34%的使用率 , 才能保證該小區(qū)的下行無線載干比在 20.2dB以上 , 保證良好的話音質(zhì)量 ( 95%質(zhì)量要求 ) 和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)高編碼方式 ( MCS7MCS9) 的無線要求 。 17 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語音業(yè)務(wù)的平衡模型目錄 1. 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對話音的影響 2. GPRS信道占比對話音的影響 3. PDCH信道的占比門限要求 4. 頻率復(fù)用度對話音質(zhì)量的影響 5. TCH信道占比對話音質(zhì)量的影響 6. 發(fā)射功率和站間距對話音質(zhì)量的影響 18 頻率復(fù)用度對話音質(zhì)量的影響 假設(shè)所有基站的覆蓋半徑相同,小區(qū)覆蓋半徑為 R,同頻復(fù)用距離為 D,f1為復(fù)用頻率。下圖為基站同頻復(fù)用示意: 復(fù)用距離 D、 小區(qū)半徑 R、 每個頻率復(fù)用簇的小區(qū)數(shù) N之間滿足下列關(guān)系: ( 1) , 其中 , i和 j為正整數(shù) , q為同頻干擾衰減因子 。對于每個基站包含 3個小區(qū)的定向小區(qū)網(wǎng)絡(luò) , N的實際物理意義為頻率復(fù)用簇中的基站數(shù)目 。 19 頻率復(fù)用度對話音質(zhì)量的影響 如果同頻小區(qū)與服務(wù)小區(qū)同時工作,則在中心服務(wù)小區(qū)內(nèi)的手機既收到本小區(qū)基站發(fā)射的有用信號,又收到同頻小區(qū)的干擾信號。那么小區(qū)的同頻載干比( C/I)可表示為: ( 2) 式中 為第 k個干擾信號。上式也可表達為: ( 3) 式中 是第 k個同頻干擾小區(qū)的同頻干擾衰減因子, 是實際地形環(huán)境確定的路徑損耗斜率,移動環(huán)境中路徑損耗斜率取值 3 5。 kikICIC1kIkq rr20 頻率復(fù)用度對話音質(zhì)量的影響 對青島移動 GSM網(wǎng)絡(luò)來說,網(wǎng)絡(luò)使用對稱的六邊型模型,可以僅考慮相鄰最近 6個同頻小區(qū),第二層同頻小區(qū)所增加的干擾值小于 1dB而忽略不計。若 6個同頻復(fù)用小區(qū)到服務(wù)小區(qū)的無線傳播環(huán)境相同,則: ( 4) ( 5) ( 6) 根據(jù)式( 1)得到,載干比 C/I與復(fù)用簇中的基站數(shù) N的關(guān)系為: ( 7) 從上式可以推論:每簇中小區(qū)數(shù)目越多,載干比 C/I越大,網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量越好,但頻率利用率越低。 rqIC 61rICq1)6( 6rqIC 6)3( rNIC 21 PDCH信道占比門限要求 青島市區(qū)各 BSC頻點分配情況及其復(fù)用度如右表: BSC 指配數(shù) 頻率數(shù) 小區(qū)數(shù) 復(fù)用度 900載波數(shù) 指配數(shù) 頻率數(shù) 小區(qū)數(shù) 復(fù)用度 1800載波數(shù) 整體復(fù)用度 BAND 900 900 900 900 1800 1800 1800 1800 考慮 1800占比 QDBSC36 592 94 108 17.15 5.48 60 43 12 8.6 5.00 16.36 QDBSC33 789 94 136 16.2 5.80 214 91 36 15.31 5.94 16.01 QDBSC52 777 94 126 15.24 6.17 229 93 38 15.43 6.03 15.28 QDBSC8 618 94 100 15.21 6.18 118 62 18 9.46 6.55 14.29 QDBSC6 468 93 76 15.1 6.16 144 84 21 12.25 6.86 14.43 QDBSC65 612 94 97 14.9 6.31 155 88 25 14.19 6.20 14.76 QDBSC53 612 94 96 14.75 6.37 204 99 29 14.07 7.04 14.58 QDBSC7 641 94 100 14.66 6.41 166 91 25 13.7 6.64 14.46 QDBSC26 732 94 113 14.51 6.48 158 88 27 15.04 5.85 14.60 QDBSC17 869 94 134 14.49 6.49 309 102 43 14.19 7.19 14.41 QDBSC18 832 94 128 14.46 6.50 300 110 51 18.7 5.88 15.58 QDBSC48 534 94 82 14.43 6.51 208 102 37 18.14 5.62 15.47 QDBSC32 613 94 94 14.41 6.52 336 105 52 16.25 6.46 15.06 QDBSC1 322 94 48 14.01 6.71 215 92 24 10.27 8.96 12.51 QDBSC38 763 94 112 13.8 6.81 325 108 48 15.95 6.77 14.44 QDBSC73 555 94 80 13.55 6.94 164 93 22 12.48 7.45 13.31 QDBSC63 535 94 77 13.53 6.95 302 109 39 14.08 7.74 13.73 QDBSC72 775 94 111 13.46 6.98 300 100 41 13.67 7.32 13.52 QDBSC15 678 94 96 13.31 7.06 261 110 35 14.75 7.46 13.71 QDBSC25 707 94 100 13.3 7.07 289 101 30 10.48 9.64 12.48 QDBSC39 625 94 87 13.08 7.19 295 114 37 14.3 7.97 13.47 QDBSC27 699 94 96 12.91 7.28 286 90 34 10.7 8.41 12.27 QDBSC68 710 93 98 12.84 7.24 68 48 11 7.76 6.19 12.40 QDBSC64 607 93 82 12.56 7.40 223 98 33 14.5 6.76 13.08 QDBSC35 729 94 97 12.51 7.51 306 109 38 13.54 8.05 12.81 QDBSC75 643 93 86 12.44 7.48 216 93 27 11.63 8.00 12.24 QDBSC23 763 93 102 12.4 7.50 457 125 55 15.04 8.31 13.39 QDBSC42 934 94 123 12.38 7.59 192 90 31 14.53 6.19 12.75 所有市區(qū) 14.08 22 PDCH信道占比門限要求 我們根據(jù)上頁表格中計算得到的市區(qū) GSM900全網(wǎng)頻率復(fù)用度為 14.08,和前面的公式 5: 可以得到青島移動市區(qū)環(huán)境中路徑損耗斜率取值 3.628。 根據(jù)上周 MRR測量結(jié)果 , 市區(qū)小區(qū)的 RXQUAL質(zhì)量隨著 PDCH信道占比的門限情況 , 市區(qū) 95%話音質(zhì)量對應(yīng)的縱軸 0 7級質(zhì)量對應(yīng)點 , 在RXQUAL=0.72左右 。 其對應(yīng)的 C/I為: 23 0.72*( 23 19) 20.12; 于是我們進一步得到了其對應(yīng) 900M頻率復(fù)用度 , 及 q的平方值: 14.04。這樣我們分別分析市區(qū)各個 BSC在 PDCH信道占比 30%時 , RXQUAL的質(zhì)量滿足情況 , 就以 14.04做為復(fù)用度門限要求來進行分析 。 23 PDCH信道占比門限要求 28個市區(qū) BSC的 PDCH信道占比質(zhì)量對比圖如下 : 24 PDCH信道占比門限要求 以 RXQUAL=0.72為 PDCH信道占比在30%的門限 , 我們分別分析各市區(qū) BSC是否符合平均質(zhì)量門限的情況如右圖 。 可見,以頻率復(fù)用度 14.04以下為不合格標(biāo)準(zhǔn),質(zhì)量達不到 0.72門限的 BSC,原因之一都是頻率復(fù)用度低造成的。 而頻率復(fù)用度較高為 14.9的 QDBSC65在PDCH信道占比 20%左右 , 下行質(zhì)量已達 0.78, 沒達到 0.72門限的原因是內(nèi)部的下行質(zhì)差小區(qū)較多 ( 28個 , 其中GRRU小區(qū)就有 6個 ) 。 可見 QDBSC6相應(yīng)話音質(zhì)量低的原因就是下行質(zhì)差小區(qū)較多,需要對這些質(zhì)差小區(qū),尤其是 GRRU的小區(qū)進行重點分析整治。 BSC 900復(fù)用度 是否滿足平均門限 原因 QDBSC36 17.15 滿足標(biāo)準(zhǔn) QDBSC33 16.2 滿足標(biāo)準(zhǔn) QDBSC52 15.24 滿足標(biāo)準(zhǔn) QDBSC8 15.21 滿足標(biāo)準(zhǔn) QDBSC6 15.1 滿足標(biāo)準(zhǔn) QDBSC65 14.9 不滿足 下行質(zhì)差小區(qū)較多 QDBSC53 14.75 滿足標(biāo)準(zhǔn) QDBSC7 14.66 滿足標(biāo)準(zhǔn) QDBSC26 14.51 滿足標(biāo)準(zhǔn) QDBSC17 14.49 滿足標(biāo)準(zhǔn) QDBSC18 14.46 滿足標(biāo)準(zhǔn) QDBSC48 14.43 滿足標(biāo)準(zhǔn) QDBSC32 14.41 滿足標(biāo)準(zhǔn) QDBSC1 14.01 基本滿足 QDBSC38 13.8 基本滿足 QDBSC73 13.55 不滿足 頻率復(fù)用度過低 QDBSC63 13.53 基本滿足 QDBSC72 13.46 基本滿足 QDBSC15 13.31 不滿足 頻率復(fù)用度過低 QDBSC25 13.3 不滿足 頻率復(fù)用度過低 QDBSC39 13.08 不滿足 頻率復(fù)用度過低 QDBSC27 12.91 不滿足 頻率復(fù)用度過低 QDBSC68 12.84 不滿足 頻率復(fù)用度過低 QDBSC64 12.56 基本滿足 QDBSC35 12.51 不滿足 頻率復(fù)用度過低 QDBSC75 12.44 不滿足 頻率復(fù)用度過低 QDBSC23 12.4 不滿足 頻率復(fù)用度過低 QDBSC42 12.38 不滿足 頻率復(fù)用度過低 25 PDCH信道占比門限要求 通過對青島市區(qū)和郊區(qū)的分析,我們建議: 1. 一方面注意控制提高復(fù)用度低的 BSC的頻率規(guī)劃; 2. 另方面對各個 BSC中的下行質(zhì)量低于門限小區(qū)進行長期分析整治,進一步改善下行質(zhì)量; 3. 小區(qū)載波容量配置限制建議: 從前面對青島市區(qū)和郊區(qū) 900M小區(qū)頻率復(fù)用度的分析情況來看,如果市區(qū)頻率復(fù)用度超過 14.04的平均門限,郊區(qū)頻率復(fù)用度超過 17.9的平均門限,將直接導(dǎo)致 RXQUAL的質(zhì)量惡化,無法保證整體話音質(zhì)量比例能達到 95%以上。這樣我們就得到,對青島現(xiàn)網(wǎng)的實際情況來說,市區(qū)小區(qū)平均載波數(shù)不能高于 7個,郊區(qū)小區(qū)平均載波數(shù)不能高于 5.25個。 區(qū)域 可用頻點數(shù) 頻率復(fù)用度 (95%質(zhì)量需求 ) 載波數(shù)限制 現(xiàn)網(wǎng)載波數(shù) 市區(qū) 900M小區(qū) 94 14.04 6.7 6.8 郊區(qū) 900M小區(qū) 94 17.9 5.25 5.03 26 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語音業(yè)務(wù)的平衡模型目錄 1. 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對話音的影響 2. GPRS信道占比對話音的影響 3. PDCH信道的占比門限要求 4. 頻率復(fù)用度對話音質(zhì)量的影響 5. TCH信道占比對話音質(zhì)量的影響 6. 發(fā)射功率和站間距對話音質(zhì)量的影響 27 青島市區(qū) TCH業(yè)務(wù)信道占比對話音質(zhì)量的影響 青島市區(qū) T C H 無線利用率 / R X Q U A L00 . 0 50 . 10 . 1 50 . 20 . 2 50 . 30 . 3 50 . 40 . 4 50 . 50 . 5 50 . 60 . 6 50 . 70 . 7 50 . 80 . 8 50 . 90 . 9 510% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95% 100%28 青島郊區(qū) TCH業(yè)務(wù)信道占比對話音質(zhì)量的影響 青島郊區(qū) T C H 無線利用率 / R X Q U A L00 . 0 50 . 10 . 1 50 . 20 . 2 50 . 30 . 3 50 . 40 . 4 50 . 50 . 5 50 . 60 . 6 50 . 70 . 7 50% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95% 100%29 TCH業(yè)務(wù)信道占比對話音質(zhì)量的影響 從前面的結(jié)論中我們知道,為了保證下行質(zhì)量百分比在95%以上,市區(qū)的 RXQUAL需要在 0.72以下。這樣從上圖可以得到 0.72所限制的 TCH信道利用率基本不能超過 70%。結(jié)論:對青島市區(qū)小區(qū)來說,只有無線信道占比小于 70%的使用率,才能保證良好的話音質(zhì)量( 95%質(zhì)量要求)無線要求。 從前幾周的結(jié)論中我們知道,為了保證下行質(zhì)量百分比在95%以上,郊區(qū)

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