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1、中国移动集团级重点研发项目结题汇报报告,2011年10月23日,项目名称：GSM系统性能提升技术研究与试验,一.课题目标实现情况,目 录,二、主要研究成果（整合后）,1.1 研究背景及目标（开题报告）,研究GPRS网络设备对QOS协商机制的实现及关键参数，实现数据用户优先级区分的合理参数设置和调度算法，提升用户感知,6,各种典型业务特点研究，分析其对网络资源的需求情况；数据业务用户感知评估方法的研究，建立评估用户感知的方法；改进目前的调度算法，提升调度合理性,7,不同场景频率配置及优化降低网络干扰的方法探索研究,基于语音优先原则下的数据业务提升策略研究,GSM性能提升,GPRS/EGPRS性能
2、提升,移动互联网背景下的提升GSM频率利用率的新技术研究,PS业务端到端QoS保证方法研究,数据业务下行功控技术试验研究,1.2 主要研究内容（开题报告）,GSM系统性能提升技术研究与试验,GSM空口同步技术试验,天线上波瓣抑制优化方法研究,GPRS网络QOS技术应用研究,基于用户行为的数据业务资源效率提升研究,GPRS/EGPRS无线网络资源配置策略研究,提升GPRS速率研究,小包检测技术在无线网络的应用研究,GPRS/EGPRS数据承载能力提升研究,2G网络质量提升手段研究,1.2 主要研究内容（开题报告）,不同场景下，VAMOS参数集配置方案主要问题：VAMOS技术在提升系统的同时，对质
3、量是否会产生影响，产生的影响是否在可接受范围？如何在提升容量能力的同时，尽量降低对系统质量的影响？解决方案：按照不同场景，进行VOMOS参数配置的试验，寻找系统容量和质量的平衡点PCC方案部署主要问题：GPRS、EGPRS优化基于DPI（深度包检测技术），因此该研究的开展将依赖于PCC方案的部署实施。解决方案：如果PCC部署进度受限，该试验可以采用局部试验验证的方式开展研究。频率配置及优化降低网络干扰的方法探索研究主要问题：设备性能例如射频灵敏度对频率方案的影响很难通过模型来进行考察。解决方案：通过网络性能分析，如电平与质量关系分析，以及实践验证量化其影响。,1.2 主要研究内容（开题报告）,
4、需研究基于语音和数据资源均衡的资源分配算法，在项目分析中针对不同的测试策略从话务统计、现场测试和客服统计三方面的70余个指标进行了宏观及微观对比分析。,1.2 主要研究内容（开题报告）,OSC HR能在同一个GSM无线时隙中提供4个AMR半速率呼叫,OSC(Orthogonal Sub Channel)正交子信道功能，是提升信道利用率的一项新功能，通过在同一个时隙同时向4个用户提供业务，提升系统容量，提高频率利用率。,在下行，BTS使用QPSK调制，由2个正交子信道构成的。这由SAIC手机当做普通的GMSK接收。由于它们是正交的并且可以通过子信道使用的不同训练序列码，所以可以分离接收其中一个子
5、信道。在上行，手机使用标准GMSK传输，上行基站的MIMO接收器接受两路单独传播的标准GMSK信号。同时发生的子信道通过训练序列码和传播路径来区分。2个OSC的子信道分别为OSC-0 and OSC-1。OSC子信道彼此之间独立，各自有一个独立的无线链路层。在一个TCH信道中对同时连接的分离是通过使用单独的训练序列码实现的。子信道特定的训练序列码（TSC）被组成TSC对，BTS只会选择相关性比较小的TSC。OSC复用时，会选择质量较好的用户配对，提升容量的同时，减少对用户通话质量的影响。,多用户复用单时隙技术（VAMOS技术），通过在一个时隙内向多个用户提供业务，增加系统容量，提升频率复用系数
6、。,1.2 主要研究内容（开题报告）,研究不同网络结构下与话务量下，BCH频点和TCH频点各分配多少频率资源能够确保网络的性能指标。由于BCH一方面承载话务，另一方面承载公共控制消息，因此相对TCH信道只承载与业务对干扰的需求不同。,基于MR数据分析得出网络结构指数渲染图,BCH和TCH频率资源配置,不同场景频率配置及优化降低网络干扰的方法探索研究,1.2 主要研究内容（开题报告）,不同场景频率配置及优化降低网络干扰的方法探索研究,GSM关键技术对频率优化效果影响建模,跳频方式：射频跳频与基带跳频、跳频开启的场景,DTX：上行DTX和下行DTX是否打开带来的影响,功率控制：上下行功率控制对频率
7、优化带来的影响,三次谐波干扰：评估三次谐波干扰带来的影响,AMR：自适应多速率对频率优化效果的影响,理论分析/仿真验证,现场验证,可应用结论,+,=,1.2 主要研究内容（开题报告）,跳频模式在频率优化方案中的建模,频率优化方案,TCH,MAIO,BB,FH,MA,PER SITE,AD-HOC SITE,PER CELL,AD-HOC CELL,BCCH,HSN,跳频方案,碰撞概率,跳频增益,不同场景频率配置及优化降低网络干扰的方法探索研究,1.2 主要研究内容（开题报告）,原理：通过同步技术(GPS或软同步方式)实现全网基站空口帧号相同，时隙对齐，保证干扰和有用信号训练序列间的正交性，使现
8、有干扰消除算法能更准确的估计干扰信号，从而改善其性能，提升网络质量，适用于同频干扰严重区域增益：同步能够更准确的估计邻小区干扰，提升现网既有上下行干扰消除算法性能上行干扰消除技术应用于同步网络较异步网络上行C/I提升3dB以上下行干扰消除技术应用于同步网络较异步网络下行C/I提升约1dB注：实际效果有待现网验证，已报集团计划今年开展现网试点网络改造：GPS方式：需BTS增加时钟接口或GPS模块，并进行软件升级；软同步方式：软件升级厂商支持情况：GPS方式：大部分厂商可通过上述方式支持（除摩托）；软同步方式：目前仅华为支持,异步网络,空口帧号相同，时隙对齐,空口帧号不同，时隙错开,同步网络,建议
9、从TD-SCDMA基站引入GPS信号,空口同步技术：,1.2 主要研究内容（开题报告）,原理：在IRC干扰消除算法的基础上，同时考虑干扰信号的空域和时域相关性，将对干扰模型进行分析和预测反馈到对接收信号的解码和解调上，更准确地估计有用信号和抵消干扰信号，提升上行链路C/I场景：适用于干扰受限场景增益：仿真结果表明，在同步单干扰源场景下，EIRC相比IRC增益较明显。FER=1%时，EIRC相比IRC可进一步获得68dB的上行链路增益；网络改造：BTS软件升级厂商支持情况：目前，华为、中兴和诺西已支持增强型干扰消除技术（EICC或STIRC，原理类似）。其他厂商还有待进一步调研和推动,增强型干扰
10、消除技术（EIRC）,1.2 主要研究内容（开题报告）,利用无线信号吸收或者屏蔽的原理，在天线上方安装一个金属网屏蔽罩，制成天线模具；利用现有基站天线工程数据天线方位角、下倾角、挂高、安装方式、电气性能（赋形文件）结合地市现有的三维地图数据，利用射线跟踪传播模型对高层信号进行预测及干扰计算，结合高层信号扫频，依据干扰等级及信号强度对室外信号进行排序，确定对高层信号干扰严重的基站，更换成上波瓣被抑制后的天线；对多个天线安装上波瓣屏蔽罩后，进行区域优化，对区域网络进行优化和测试验证工作，并保证现有网络稳定，兼顾道路、区域、高层各区域信号的覆盖和质量，全面评估使用上波瓣抑制的天线的效果和对网络的影响
11、；,天线上波瓣抑制,天线上波瓣抑制，降低对高层室内影响,1.2 主要研究内容（开题报告）,通过DPI业务识别，根据不同业务类型分配不同PDCH资源，并提供相应 QOS保障。,1.2 主要研究内容（开题报告）,基于小包检测方案解决网络低效率问题,根据LLC包长度检测出资源的低效使用状态,给小包仅分配一个时隙,好处,PDU长度与吞吐量一一对应，直接影响网络使用效率；QQ等IM类业务是造成小包传输的主要因素；针对小流量包的检测更加精确，更有效。因为这样的检测是真正去发现综合问题，而不是仅仅针对某个协议做限制；方案对于未来DPI的实施有参考借鉴意义；,无线利用率提升，相当于提升了小区的容量，能够服务更
12、多的用户。绝大多数低效率协议能够被立刻检测到。新业务出现时，无需进行DPI对PS域设备没有修改要求，不会带来IOT问题发现和解决问题更快并且更完善 分配机制的快速切换能力能够在一个PDP context里并发解决多种业务的资源分配问题。对终端没有特殊要求，所有的终端都可以支持。,针对小包，给所有TBF只分配一个时隙(当网络负荷高时)一旦PDU变大超过门限，分配机制就改变为按照终端最大能力进行，直到TBF结束。分配机制的切换非常快，仅仅需要几个block periods，约(40ms),#LLC,Size of DL LLC,250B,web,Max.TSL,1 TSL,chat,1.2 主要研
13、究内容（开题报告）,详细梳理爱立信信道分配原理,应用新技术提升数据业务质量,基于语音优先原则下的数据业务提升策略研究,1.2 主要研究内容（开题报告）,1、研究GPRS网络设备对QOS协商机制的实现原理，分析端到端的QoS协商机制及不同QoS等级的实现方式。1）研究吞吐率、时延、丢失、误码及相关网络接入优先级别等QoS属性集如何来实现业务流QoS等级；2）研究保障承载网络实现控制层面的承载管理、用户管理以及准入控制机制和用户业务传送层面有效网络资源利用的QoS端到端协商机制；2、分析各网元节点在QOS协商中的作用，研究其中关键参数对QOS等级的影响。1）研究端到端通信路径上的移动终端（MS）、
14、无线接入系统（BSC）、核心网络（SGSN、HLR）等网络设备在QoS协商机制中的作用；2）研究各网元节点QoS相关参数（ARP、THP、TRAFFIC CLASS等）调整对QoS等级实现及协商机制的影响。3、研究实现数据用户优先级区分的合理参数设置和调度算法。1）研究实现数据用户优先级区分的合理参数设置；2）研究当多个不同QoS等级用户共享相同的无线资源（PDCH）时，调度机制如何给这些用户予以不同的调度优先级，包括分配不同的使用时间等措施。,1.2 主要研究内容（开题报告）,4、评估数据业务用户感知度的方法研究1）综合考虑各种业务的速率、时延等性能指标、网管指标、业务特点等多种因素，建立可
15、以有效对用户感知度进行评估的方法，实现从用户、时间、区域3个维度对网络质量监控的体系，从用户真实感知的角度对网络质量进行考核。及时有效的发现、定位问题；5、各种类型数据业务的模型研究1）项目将进行各种业务模型的研究，研究各种业务（特别是占比较高的QQ、飞信等）对网络资源的需求，从而有针对性的提出针对业务特点的优化方法。,1.3 目标完成情况总结,项目进度执行情况表可作为附件,项目对企业绩效贡献的量化路径图,1.4 项目企业绩效贡献和特征指标,1.4 项目企业绩效贡献和特征指标,项目特征指标的年度预期数值表,一.课题目标实现情况,目 录,二、主要研究成果（整合后）,一、项目背景和意义,23,数据
16、业务迅猛增长,在有限网络资源下,无线利用率不断攀升,半速率比例居高不下,语音质量呈现下滑趋势。,话务量与数据业务等效话务量,无线利用率,半速率比例,-数据业务迅猛发展与有限资源不匹配,一、项目背景和意义,从最近两年集团公司现场测试来看，竞争对手的网络质量正在迅速提升，掉话率有上升趋势，其MOS质量已经低于WCDMA网络，提升GSM网络质量刻不容缓。,-网络质量领先面临挑战,一、项目背景和意义,由于现网资源配置不合理问题引发语音质量下降，11月22日-1月7日在集团公司统一部署下，全国三城市进行了语音优先资源策略的测试，以验证语音优先资源策略的合理性和有效性。,-集团公司组织基于语音优先策略测试
17、,FPDCH,动态PDCH,空闲TCH,数据可用信道,语音可用信道,实施话音优先策略后，话音业务的信道分配顺序如下：,开创性地实践一种策略语音优先策略,全速率信道,半速率,（1）首先分配全速率TCH信道；,（2）随着话务增加，原有的空闲的TCH信道都被占用后，将清空占用的动态PDCH信道，来承载新增话务，直到达到半速率启动门限。,（3）当达到半速率启动门限后，新增话务将继续清空动态PDCH，并且新增话务将使用半速率。,二、技术实现方案,二、技术实现方案,-研发两种算法以提升网络质量语音优“+”算法和TBF资源分配算法通过集团专利评审,辽宁公司通过现理论分析及现网实践，创新性的提出针对于提升语音
18、质量，同时保障数据业务质量的两种算法。一种基于语音优先策略的资源均衡的信道配置算法（LN1104002）一种基于语音优先的TBF资源配置方法及系统（LN106002)通过集团专利评审。,综合质量评估体系,二、技术实现方案,从话务统计、DT/CQT测试和客户感知三方面的多个指标进行了对比分析，在此基础上又从整体指标中挑选了10个反映数据及语音业务的关键指标进行综合质量评估，对网络质量进行全面评估。,创造一种体系基于语音优先综合质量评价体系,二、技术实现方案,我们将资源平台，网管等平台相结合，建立了基于语音优先调整分析平台。该平台将依据现网实时的话务量及数据业务情况，结合资源系统采集的现网资源信息
19、，快速调整网络资源配比，以实现对运维的信息化支撑。,建立无线网络资源均衡系统,TBF建立成功率略有增加，PDCH承载效率提升58.04%。,解决数据业务发展与信道资源冲突解决QQ等小流量的业务对语音业务冲击减少数据信道占用，提高PDCH信道利用率,采用基于业务识别资源分配算法（ACTIVE TBF功能）,01,二、技术实现方案,各场景下，TBF建立成功率略有增加。,解决数据业务发展与信道资源冲突解决QQ等小流量的业务对语音业务冲击减少数据信道占用，提高PDCH信道利用率,采用基于业务识别资源分配算法,01,小区级TBF资源调度功能,02,根据辽宁分公司的需求，与爱立信共同开发的小区级别的TBF
20、LIMIT功能，该补丁使得可以在具体的小区上来配置参数TBFDLLIMIT和TBFULLIMIT，分别用来指示每个小区的每个PDCH所能承载的最大下行和上行的已激活TBF数量，这样就可以比较有效的控制每个小区的信道资源，提高小区的信道利用效率。,3.5%,2.1%,0.3%,二、技术实现方案,32,辽宁公司通过理论研究和现网实践，研究出针对小区TBF资源分配算法，并取得良好效果。算法概述：计算出如果让每个TBF（用户）独占一个PDCH时，需要的PDCH数，计算TBF业务总量；,计算每个小区上TBF业务块数量。或高于定义值时，则在指派时对AMR 手机优先指派全速率TCH。综合以上两方面，总的TB
21、F业务数与PDCH信道承载的TBF数量相等，由此得出,小区级TBF资源调度算法(1),二、技术实现方案,33,算法实施前后，在话务量增加3.88%、流量增加12.59%情况下，半速率比例下降1.64%，PDCH承载效率提升22%。,二、技术实现方案,取相关统计按照集团的语音优先策略计算半速率，并进行现网设置。修改CSPSALLOC和CSPSPRIO的设置。取修改后的相关统计计算新的半速率。对比修改参数前后的各项指标,解决数据业务发展与信道资源冲突解决QQ等小流量的业务对语音业务冲击减少数据信道占用，提高PDCH信道利用率,采用基于业务识别资源分配算法,01,小区级TBF资源调度功能,03,根据
22、中国移动辽宁分公司的需求，开发的小区级别的TBFLIMIT功能，该补丁使得可以在具体的小区上来配置参数TBFDLLIMIT和TBFULLIMIT，分别用来指示每个小区的每个PDCH所能承载的最大下行和上行的已激活TBF数量，这样就可以比较有效的控制每个小区的信道资源，提高小区的信道利用效率。,二、技术实现方案,35,调整结果1）话务量增长4.5%，半速率比例下降22.94%。2）由于参数调整后，CS优先级高于PS，TCH清空PDCH次数明显下降。,二、技术实现方案,三、技术方案的创新点,创新点1 在国内网络中，率先以整个城市为试点，在多场景下，研究基于语音优先策略资源配置,三、技术方案的创新点
23、,创新点2 创新性地提出语音优“+”资源运营算法，实现无线资源的科学性,三、技术方案的创新点,创新点3 建立基于语音优先综合质量评价体系，满足多维度数据支撑需求。,三、技术方案的创新点,创新点4 建设基于语音优先资源优化及均衡系统，实现网络资源运行能力敏捷性,四、成果应用后主要效能分析,1网络质量大幅提升，打造卓越网络品质，保持行业竞争领先地位,实施话音优先策略后，辽宁半速率比例显著降低，排名从全国第11名，提升为全国第2名。半速率超门限小区占比排名也由全国第18名提升为全国第5名。,通过实施话音优先策略，半速率明显降低，在全国排名显著改善,调整前,调整后,注：红色为MOS值3.0区域,调整前
24、后，GSM 语音质量MOS值（即MOS值3.0比例）提升了2.5%，MOS平均得分上升了2.1%。,大连GSM 语音质量MOS值前后对比图,由于路测中占用半速率的减少，语音质量相关指标明显提升,四、成果应用后主要效能分析,通过数据业务质量提升工作，数据业务质量略有提升,全省下行TBF建立成功率略有提升，增幅0.5%。,各场景下，TBF建立成功率略有增加。,3.5%,2.1%,0.3%,四、成果应用后主要效能分析,42,分区域阶段实施、精细化优化能有效避免用户投诉,四、成果应用后主要效能分析,2增加了网络对业务变化的灵敏度，网络资源运营能力显著提高，运维成本明显降低，网络资源配置更为合理,通过信
25、息化平台建设，工作效率显著提升,为各地市公司解释资源类专题优化费用,网络分析及调整的工作周期，粒度由每小时提升至每2分钟，工作效率提升了30倍，为各地市公司平均节省了2名专职优化运维人员配置减少11.1%的运维人员配置。,使网络运维人员把精力投入到深度优化工作中。在提升效率的同时，也大幅降低了运维成本。据测算，通过实施本创新成果共可节约560万优化项目资金。,网络资源配置更为合理,在质量提升的同时资源配置愈加合理，全省半速率启动门限设置在10以下小区占比由实施前53.12%，提高到86.75%，资源配置改善幅度达到33.31%，全网半速率设备占用率减少了84.97%。通过网络资源优化配置，吸纳
26、新增话务量3851万爱尔兰，解决载频资源投入122830万，总计节约1788.3万元,四、成果应用后主要效能分析,填补通信行业对网络资源运营力敏捷管理领域的空白,辽宁公司创新性的提出的“基于语音优先综合质量评价体系”及“网络资源配置研究的成果”得到集团公司的肯定和推广，采用辽宁公司提出的综合质量评估体系对其它两省市测试城市进行综合质量评估，此外在全国网络优化经验培训会上进行推广。辽宁公司协助集团公司制定话音优先的网络资源配置和优化策略和基于语音优先的无线策略测试总结汇报等相关技术规范。这些成果在提升工作效率，提高网络质量的同时，更填补了同行业对网络资源运营能力的敏捷管理领域的空白。,管理与技术
27、创新共进，项目产生多项创新成果，并形成相关技术专利,五、项目推广建议及资源需求,可推广性良好,推广效益大：利用自主专利技术，从根本上改善网络质量，提升网络资源利用效能，改善客户感知。增加话务吸收，带来良好的经济效益和社会效益。,便于推广：具备成熟的评估规范体系及软件工具，标准化接口开放，便于移植。输入数据均是日常网优已有数据，无需额外耗费成本采集。系统可自动运算评估及优化方案，节省人工成本。,推广面广：随着业务规模的扩大，网络承担越来越多压力，对提升网络资源配置的能力，提高网络质量的需求日趋强烈。本系统高效解决此类问题，治标更治本，推动网络可持续发展。,46,结束,谢谢大家！,MajpjMVc
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