東莞華為網元半速率比例控制策略

余冬喜 李政文 杜黎鵬

【摘要】 本文針對現網華為網元半速率占用比例、數據業務占用比例高居不下的問題進行討論分析，結合東莞華為網絡的實際情況，從參數原理上分析出發，因地制宜的制定優化方案，旨在將華為網元的半速率比例控制在合理化、最優化的門限下，提升華為區域用戶通話質量和感知指標。

【關鍵詞】 半速率比例 數據業務占比 TBF建立成功率

隨著移動手機用戶數量的不斷增長、各類手機終端支持的業務功能日漸豐富，支持手機WAP上網、手機QQ、手機飛信和手機證券等分組數據業務的終端成為主流，一個手機互聯網時代已悄然來臨。

而隨著而來的是，隨著分組數據業務流量的不斷增加，數據業務大量的搶占TCH信道轉變為動態PDCH信道，使可用TCH信道數大比例減少，導致華為網元半速率比例高企，數據業務占比也一樣居高不下。

我們知道，半速率的編碼方式的話音質量要比全速率的編碼方式差很多，從MOS對比來看，半速率HR的MOS在干擾很低、C/I良好的情況下，其MOS指標一般維持在3.3左右，而全速率EFR的MOS值可以達到3.9以上，可見，當用戶占用半速率時，用戶感知的通話質量是要比全速率差很多。

但是，半速率的通話質量雖然比較差，但是，在目前現網資源有限的情況下，半速率是避免擁塞、提升設備利用率的好方法，是必須要采用的。換句話說：“半速率是以犧牲質量換取網絡的容量”。

綜上所述，將半速率使用比例控制在合理的范圍內，是提升網絡感知質量和網絡容量的必要手段。

一、華為網元半速率信道分配原理

小區下可供使用的業務信道分為“TCH信道”和“PDCH信道”2種，其中，“TCH信道”和“動態PDCH信道”可以實現動態的信道轉換。

由于可供使用的業務信道受到載頻硬件資源的限制，故在業務量繁忙的情況下，優先的啟用半速率TCH信道的分配顯得尤其重要。

華為小區通過參數“TCH話務忙門限（%）”來判斷是否優先啟用半速率業務信道分配，當小區信道占用率達到或超過該參數定義門限時，會優先分配半速率信道；否則優先分配全速率信道。

信道占用率的計算公式如下：

信道占用率=（忙狀態的全速率信道數+忙狀態的半速率信道數/2）/（可用狀態的全速率信道數+可用狀態的半速率信道數/2）×100%

其中，應該引起我們注意的是，該統計的全速率信道或者半速信道包含當前未承載分組業務的動態PDCH信道；對于正在承載業務的動態或靜態PDCH信道不統計為可用的TCH信道。

因此，在數據業務比較繁忙的小區下，由于更多的PDCH信道承載著數據業務，會導致我們可用的全速率TCH信道數和半速率TCH信道數大量減少，導致我們的半速率業務更快啟動，使小區半速率業務比例大幅增加。

二、華為小區業務信道類型的轉換

說到這里，也許大家會有個疑問：“TCH信道和動態PDCH信道不是可以實現動態轉換嗎？為什么不優先把承載數據業務的動態PDCH信道清空作為TCH信道呢？”

其實，TCH信道和動態PDCH信道的轉換是有條件的。

先說TCH信道轉換為動態PDCH信道的要求，TCH信道轉換為動態PDCH信道較為簡單，只要小區下存在有空閑的TCH信道時，當PDCH信道上承載的用戶數達到“復用動態信道轉換門限（門限值/10）”時觸發動態PDCH信道的轉換申請，將空閑的TCH信道轉換為動態PDCH信道。

具體轉換流程如圖1所示：

下面再說動態PDCH信道轉換為TCH信道的要求。承載業務的動態PDCH信道轉換為TCH信道比較苛刻，BSC在為電路業務呼叫分配信道時，是會盡可能避免把動態PDCH信道分配給電路業務使用的；但當小區下確實沒有空閑的TCH時隙時，BSC會向PCU發送信道申請，將動態PDCH信道轉換為空閑TCH信道供電路業務使用。

當然，該搶占過程受到參數“動態信道搶占級別”和“是否允許PDCH信道重整”的控制和影響。在現網參數設置“所有動態信道均可搶占”的條件下，是允許電路業務可以搶占所有動態信道的。

具體搶占動態PDCH信道流程如圖2所示：

由上述分析可見，當數據業務占用比例較高時，是會導致TCH半速率信道的優先分配，導致小區半速率使用比例升高；而不會去優先清空承載數據業務的動態PDCH信道數。

三、東莞華為網元半速率優化情況

東莞華為現網的電路業務與數據業務一樣存在激烈的資源競爭問題，個別BSC網元的半速率比例和數據業務占比分別達到50%和60%以上，說明數據業務占用了大量的載頻信道資源。

但是，占用了大量信道資源的數據業務卻并未給用戶使用帶來良好的網絡質量感知；相反的，作為評估數據業務接入感知的重要指標—“下行TBF建立成功率”卻一直停留在70%-85%之間，而且80%以上的TBF建立失敗原因是沒有PDCH信道資源。這充分說明現網的信道資源的緊張程度。

3.1 優化措施1：提升下行TBF建立成功率

從上述的分析可知，東莞華為現網的數據業務搶占了大量信道資源，要降低半速率比例就必須壓縮數據業務占比；但是，壓縮數據業務占比勢必會導致“下行TBF建立成功率”指標惡化，導致更多的用戶投訴無法使用數據業務的問題。

通過分析我們發現，TBF建立成功率低主要是由于在默認參數設置情況下，一個PDCH信道下行最多只能承載8個用戶使用，由參數“PDCH下行復用門限”決定；而當一個PDCH信道上承載了4個用戶以上時，會優先觸發TCH信道轉換為動態PDCH信道，由參數“下行復用動態信道轉換門限”決定?！癙DCH下行復用門限”允許值太低、“下行復用動態信道轉換門限”較容易的觸發TCH信道轉換為動態PDCH信道是導致數據業務占比大，但下行TBF建立因為無信道資源導致失敗較多的根本原因。

為改變該情況，我們將“PDCH下行復用門限”和“下行復用動態信道轉換門限”分別設置為16和8，通過復用度參數的修改，統計下行TBF建立成功率由原來的81.18%提升到93.61%。

3.2 優化措施2：壓縮數據業務占比

通過下行TBF建立成功率的提升優化，該指標對我們壓縮數據業務占比比例不再構成阻礙。因此，這時壓縮數據業務占比不會造成用戶感知的明顯惡化。

通過分析，要控制華為小區的數據業務占比情況，可以通過調整參數“小區下最大PDCH比率門限（%）”來實現。由于小區下可用的TCH信道數和PDCH信道數的總數是一定的，該參數定義了小區范圍內PDCH比率的最大值，用來限制PDCH信道所占的比例；當小區下PDCH的比例達到“小區下最大PDCH比率門限”時會使TCH信道無法轉換為動態PDCH信道。計算公式如下：

PDCH比率=可用的PDCH/（可用的TCH+可用的靜態PDCH）。

3.3 優化措施3：調整“TCH話務忙門限”使半速率啟動滯后

在壓縮數據業務占比的同時，通過調大參數“TCH話務忙門限（%）”來使小區半速率業務啟動滯后。

通過綜合的分析判斷，將華為小區參數“小區下最大PDCH比率門限（%）”和“TCH話務忙門限（%）”分別調整為30和80。調整后，統計數據業務占比由原來的37%下降到20%左右，半速率比例由原來的33%下降到17%左右。調整后，東莞華為全網的話務量略微增加了3.59%左右，但半速率話務比例則明顯下降，半速率話務比例控制效果顯著。調整后，統計華為全網下行數據流量并未明顯下降，而占用的PDCH信道數則顯著下降，每PDCH下行流量明顯提高，從調整前的平均2.09提升到平均2.47，PDCH信道承載效率顯著提升；下行EPDCH復用度由調整前的5.54增加到6.76。

四、總結

從本次東莞華為的半速率比例控制分析過程和結果來看，半速率比例與數據業務占比的關系密不可分，2者看似在資源緊缺的情況下無法協調，但通過合理的參數調整和資源配置，使影響2者的主要感知性能指標都得到適當的提升，有效提升了東莞華為網元的網絡感知質量。