Ev-Do反向負荷抬升的影響及優化策略研究

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，在Ev-Do反向鏈路上，同一小區甚至相鄰小區的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，造成的網絡反向負荷也越高，因此，Ev-Do網絡的反向容量特性主要體現為反向業務負荷對網絡性能的影響。本文主要從Ev-Do反向負荷對網絡性能的影響維度研究Ev-Do反向容量特性，同時對反向負荷監控門限進行了研究，并提出了反向負荷的優化策略。

圖1 RoT抬升因素組成

2 反向負荷對網絡覆蓋的影響

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）以及反向數據信道功率3部分。

從圖2的仿真結果可以看出，當以平均上傳速率約為50 kbit/s上傳業務時，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

測試結果顯示，隨著反向上傳測試用戶數量的增加，即反向負荷增加，前向覆蓋（SINR值）保持穩定，沒有呈現與負荷相關的變化規律；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，實測結果與仿真結論較吻合，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

網頁瀏覽方面的研究表明，如果網頁超過10 s無法打開，用戶會變得不耐煩，30 s仍無反應，則會放棄。根據對5個主流門戶網站手機版首頁的統計可以看出，用戶使用手機10 s內打開主流門戶網站的平均速率需求為312 kbit/s。對于反向主動式業務，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，標清畫質速率需求至少800 kbit/s。具體見表3和表4。

圖2 業務負荷與RoT關系

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上，通過T2P資源控制反向業務信道功率，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送，降低RTCH發射功率，減輕反向負荷。

根據上述機制和現網統計可以發現，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所示的測試結果顯示，上傳速率隨著RoT抬升和用戶數增多而下降，當上傳用戶數達到7個時，上傳速率出現明顯拐點，平均速率下降到100 kbit/s以下；當上傳用戶數達到10個時，用戶可以繼續接入，但已無法進行正常上傳業務。

圖5 T2P功控原理

圖6 上傳壓力測試上傳速率變化趨勢

4 反向負荷優化策略研究

4.1 優化思路

經分析，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。針對此情況，可以對網絡進行優化，使網絡更快地釋放連接，以節省空口資源。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 優化策略探討

4.2.1 休眠定時器優化

（1）思路分析

理論上每載扇可占用的Mac-Index數為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）優化是應對前向業務信道連接時長負荷上升和反向容量的重要方向。

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

（2）優化實例

華為片區統一修改為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化

（1）思路分析

在Ev-Do系統中，對于AT來說，導頻信號和業務信號的傳輸對于自身功控、信道的測量與解調以及數據業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（業務信道干擾消除）和PIC特性，因此，實現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%，極大地提高了系統容量。

（2）優化成效

選擇數個連片覆蓋的基站打開其業務信道反向干擾消除功能開關，完成TIC調整后，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 休眠定時器優化前后指標對比

圖7 反向TIC調整成效

4.2.3 功控及接入參數優化

（1）思路分析

在Ev-Do反向鏈路上，同一小區甚至相鄰小區的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，得到的網絡反向負荷也越高，因此，降低每個用戶的發射功率勢必對網絡整體反向負荷的降低有著積極作用。

（2）參數修改成效

通過降低開環功率初始值，降低功率、提升步長，根據當前導頻強度調整接入功率，減少反向干擾。

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

5 結束語

3G業務發展初期，業務應用更多發生在前向，隨著3G業務規模的發展，開始有越來越多的反向業務應用，而Ev-Do反向業務負荷和容量問題也逐漸成為焦點，因此，掌握Ev-Do網絡反向負荷及容量特性成為3G網絡優化的一個重要方向。本文從3G網絡反向負荷對網絡性能的影響來分析容量特性，并提供了一套反向負荷監控體系及優化策略，因此，為Ev-Do網絡的反向優化提供了一定的指導意義和經驗參考。

圖8 功控參數修改成效

圖9 接入參數修改成效