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1、内部资料 注意保密,数据业务和语音业务的平衡模型,网络优化中心2010年10月20日,研究背景,为了准确评估数据业务发展与网络质量的关系，为制定合理的数据业务发展策略提供有效的网络测试数据，集团网络部委托江苏、浙江、河北、山东、广东省公司进行数据业务流量与网络质量关系的深入研究。本次青岛优化项目专题，讨论的就是在不同无线环境下，语音业务和数据平衡模型，详细探讨了青岛市区和郊区不同数据业务模型对话音网络质量的影响。,数据业务和语音业务的平衡模型目录,1.数据业务对话音的影响,2.GPRS信道占比对话音的影响,3.PDCH信道的占比门限要求,4.频率复用度对话音质量的影响,5.TCH信道占比对话音
2、质量的影响,6.发射功率和站间距对话音质量的影响,话音质量的衡量,为了衡量系统内的干扰水平，在话音通话过程中，一般采用误比特率BER或误帧率FER的大小来进行衡量，通常使用其中更精细的误比特率BER：通过BER的误比特比例范围，系统可以定量地使用更加简便直观的07级RXQUALITY质量和相应载干比C/I来反映出话音质量，其对应关系如下：,数据业务对话音质量产生的影响,对于GPRS/EGPRS系统来说，PDCH分配后，不像话音有通话与不连续发射之分，PDCH信道会时时刻刻被占用，而且GPRS/EGPRS下行没有功控，基站始终在PDCH上满功率发射。这样的结果就会导致下行方向产生的干扰比纯话音业
3、务时要大，从而相应影响了原来纯话音业务的网络质量和容量.,数据业务和语音业务的平衡模型目录,1.数据业务对话音的影响,2.GPRS信道占比对话音的影响,3.PDCH信道的占比门限要求,4.频率复用度对话音质量的影响,5.TCH信道占比对话音质量的影响,6.发射功率和站间距对话音质量的影响,GPRS信道占比对话音的影响,GPRS主要的应用是CMNET和CMWAP应用，从业务量方向来看，通常下行吞吐量要远高于上行，这样我们可以采用实验室中的一个简单的中等规模市区仿真模型得到C/I及R和GPRS负荷之间的关系、GPRS负荷和传输错误率之间的关系。下图为小区的PDCH信道占比负荷分别在5%和100%的
4、情况下，随着距离基站的变化，其相应的载干比变化趋势：,GPRS信道占比对话音的影响,结论：根据这一仿真结果，我们知道了载干比C/I变化与GPRS信道占用率之间确实存在着线性关系。在小区的GPRS信道满负荷时，载干比将有4dB以内的下降。,数据业务和语音业务的平衡模型目录,1.数据业务对话音的影响,2.GPRS信道占比对话音的影响,3.PDCH信道的占比门限要求,4.频率复用度对话音质量的影响,5.TCH信道占比对话音质量的影响,6.发射功率和站间距对话音质量的影响,青岛市区PDCH占比门限要求,描绘现网一周早晚忙时RXQUAL质量与PDCH占比关系图,青岛市区PDCH占比门限要求,扩展全比例P
5、DCH占比图 DL RXQUAL=0.668+0.009455*(PDCH占比21.65),青岛市区PDCH占比门限要求,扩展全比例PDCH占比图根据上页的PDCH信道占比与话音质量RXQUAL的对比图，我们对比验证上周的仿真实验结果，可以得到：当PDCH信道占比为0%时，RXQUAL在0.4左右，对应的C/I为：230.4*（2319）21.4；当PDCH信道占比为100%时，RXQUAL在1.4左右，对应的C/I为：190.4*（1917）18.2；这样，青岛市区实际的PDCH信道占比，对话音质量的最大影响(100%PDCH占比)为21.418.23.2dB,青岛市区PDCH占比门限要求,
6、青岛市区的下行RXQUAL与其百分比率的对应关系由上图，我们找到市区95%话音质量对应的纵轴07级质量对应点，在RXQUAL=0.72左右，其对应的载干比C/I为：230.72*(2319)20.12；,青岛市区PDCH占比门限要求,青岛市区的下行RXQUAL与其百分比率的对应关系考虑到EGPRS的高编码比例，如果需要达到MCS7以上的水平，由上图可见要求无线环境的载干比也要达到20dB。因此我们得到的市区20.12的载干比这一衡量水平，对话音业务和EGPRS高编码业务都可以满足需要。,青岛市区PDCH占比门限要求,得到青岛市区PDCH信道占比门限要求通过前面得到的青岛市区PDCH数据信道占比
7、图，我们从下图中找到了RXQUAL比率95%所对应的PDCH信道占比要求：30%。,PDCH信道占比门限要求,结论1：对青岛市区小区来说，只有平均分配的数据PDCH信道占比小于30%的使用率，才能保证该小区的下行无线载干比在20.12dB以上，保证良好的话音质量（95%质量要求）和数据业务高编码方式（MCS7MCS9）的无线要求。结论2：对青岛郊区小区来说，只有平均分配的数据PDCH信道占比小于34%的使用率，才能保证该小区的下行无线载干比在20.2dB以上，保证良好的话音质量（95%质量要求）和数据业务高编码方式（MCS7MCS9）的无线要求。,数据业务和语音业务的平衡模型目录,1.数据业务
8、对话音的影响,2.GPRS信道占比对话音的影响,3.PDCH信道的占比门限要求,4.频率复用度对话音质量的影响,5.TCH信道占比对话音质量的影响,6.发射功率和站间距对话音质量的影响,频率复用度对话音质量的影响,假设所有基站的覆盖半径相同，小区覆盖半径为R，同频复用距离为D，f1为复用频率。下图为基站同频复用示意：复用距离D、小区半径R、每个频率复用簇的小区数N之间满足下列关系：（1），其中，i和j为正整数，q为同频干扰衰减因子。对于每个基站包含3个小区的定向小区网络，N的实际物理意义为频率复用簇中的基站数目。,频率复用度对话音质量的影响,如果同频小区与服务小区同时工作，则在中心服务小区内的
9、手机既收到本小区基站发射的有用信号，又收到同频小区的干扰信号。那么小区的同频载干比（C/I）可表示为：（2）式中 为第k个干扰信号。上式也可表达为：（3）式中 是第k个同频干扰小区的同频干扰衰减因子，是实际地形环境确定的路径损耗斜率，移动环境中路径损耗斜率取值 35。,频率复用度对话音质量的影响,对青岛移动GSM网络来说，网络使用对称的六边型模型，可以仅考虑相邻最近6个同频小区，第二层同频小区所增加的干扰值小于1dB而忽略不计。若6个同频复用小区到服务小区的无线传播环境相同，则：（4）（5）（6）根据式（1）得到，载干比C/I与复用簇中的基站数N的关系为：（7）从上式可以推论：每簇中小区数目越
10、多，载干比C/I越大，网络质量越好，但频率利用率越低。,PDCH信道占比门限要求,青岛市区各BSC频点分配情况及其复用度如右表：,PDCH信道占比门限要求,我们根据上页表格中计算得到的市区GSM900全网频率复用度为14.08，和前面的公式5：可以得到青岛移动市区环境中路径损耗斜率取值 3.628。根据上周MRR测量结果，市区小区的RXQUAL质量随着PDCH信道占比的门限情况，市区95%话音质量对应的纵轴07级质量对应点，在RXQUAL=0.72左右。其对应的C/I为：230.72*（2319）20.12；于是我们进一步得到了其对应900M频率复用度，及q的平方值：14.04。这样我们分别分
11、析市区各个BSC在PDCH信道占比30%时，RXQUAL的质量满足情况，就以14.04做为复用度门限要求来进行分析。,PDCH信道占比门限要求,28个市区BSC的PDCH信道占比质量对比图如下：,PDCH信道占比门限要求,以RXQUAL=0.72为PDCH信道占比在30%的门限，我们分别分析各市区BSC是否符合平均质量门限的情况如右图。可见，以频率复用度14.04以下为不合格标准，质量达不到0.72门限的BSC，原因之一都是频率复用度低造成的。而频率复用度较高为14.9的QDBSC65在PDCH信道占比20%左右，下行质量已达0.78，没达到0.72门限的原因是内部的下行质差小区较多（28个，
12、其中GRRU小区就有6个）。可见QDBSC6相应话音质量低的原因就是下行质差小区较多，需要对这些质差小区，尤其是GRRU的小区进行重点分析整治。,PDCH信道占比门限要求,通过对青岛市区和郊区的分析，我们建议：一方面注意控制提高复用度低的BSC的频率规划；另方面对各个BSC中的下行质量低于门限小区进行长期分析整治，进一步改善下行质量；小区载波容量配置限制建议：从前面对青岛市区和郊区900M小区频率复用度的分析情况来看，如果市区频率复用度超过14.04的平均门限，郊区频率复用度超过17.9的平均门限，将直接导致RXQUAL的质量恶化，无法保证整体话音质量比例能达到95%以上。这样我们就得到，对青
13、岛现网的实际情况来说，市区小区平均载波数不能高于7个，郊区小区平均载波数不能高于5.25个。,数据业务和语音业务的平衡模型目录,1.数据业务对话音的影响,2.GPRS信道占比对话音的影响,3.PDCH信道的占比门限要求,4.频率复用度对话音质量的影响,5.TCH信道占比对话音质量的影响,6.发射功率和站间距对话音质量的影响,青岛市区TCH业务信道占比对话音质量的影响,青岛郊区TCH业务信道占比对话音质量的影响,TCH业务信道占比对话音质量的影响,从前面的结论中我们知道，为了保证下行质量百分比在95%以上，市区的RXQUAL需要在0.72以下。这样从上图可以得到0.72所限制的TCH信道利用率基
14、本不能超过70%。结论：对青岛市区小区来说，只有无线信道占比小于70%的使用率，才能保证良好的话音质量（95%质量要求）无线要求。从前几周的结论中我们知道，为了保证下行质量百分比在95%以上，郊区的RXQUAL需要在0.7以下。这样从上图可以得到，即使100%的TCH信道利用率也可满足此质量限制。结论：对青岛郊区小区来说，即使无线信道占比达到100%的使用率，也可保证良好的话音质量（95%质量要求）无线要求。,数据业务和语音业务的平衡模型目录,1.数据业务对话音的影响,2.GPRS信道占比对话音的影响,3.PDCH信道的占比门限要求,4.频率复用度对话音质量的影响,5.TCH信道占比对话音质量
15、的影响,6.发射功率和站间距对话音质量的影响,发射功率和站间距对话音质量的影响,假设所有基站的覆盖半径相同，小区覆盖半径为R，同频复用距离为D，f1为复用频率。复用距离D、小区半径R、每个频率复用簇的小区数N之间满足下列关系：（1）若6个同频复用小区到服务小区的无线传播环境相同，则：（6）,发射功率和站间距对话音质量的影响,通过上面公式分析可知：在一个频率复用区域内，平均覆盖范围一定的情况下，载干比C/I只与平均复用距离D和平均小区半径R有关；在覆盖率一定的基础上，区域内整体小区发射功率的增加或减少不会对该区域内的C/I产生影响，功率的提升会同时增加无线环境的有效信号C和底噪I；当某一小区功率
16、单独提升后，其小区覆盖半径R增加。由于复用距离没有改变，因此根据公式1，该小区区域内的q减少。又根据公式6，则该小区区域内的总体C/I将下降。这也是R变大后，增加的用户终端距离临小区距离缩短而干扰I变大导致的。相反地，当某一小区功率单独降低后，其小区覆盖半径R减小。由于复用距离没有改变，因此根据公式1，该小区区域内的q增加。又根据公式6，则该小区区域内的总体C/I将得以提升。这也是R变小后，用户终端距离临小区距离增加而干扰I变小导致的。,谢 谢！,MajpjMVcyzj21HLfrvy96dv02lPPfYgxUS7IYmZkyEmZ0kGeYZS3bpLCkYH1lt4EK7CxmUX3ij
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