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1、路测Quality参数实验研究北京移动通信有限责任公司网络优化中心 2011年 月 日文档基本信息版本日期完成内容完成人初稿第二稿第三稿相关参考文档信息合作伙伴名称文档名称合作伙伴责任人目 录 1前言62立项背景及目的73项目初始阶段现网指标和路测情况分析84参数实验计划84.1切换部分84.1.1上行通话质量的改善84.1.2下行通话质量的改善84.1.3双频网切换参数修改(MSC22)84.2功控部分94.2.1功控间隔参数修改94.2.2快速功率下降94.2.3基于质量的功控窗口调整95涉及参数介绍105.1切换部分105.1.1decision_1_n6/decision_1_p610
2、5.1.2hreqave/hreqt105.1.3band_preference105.1.4band_preference_mode105.1.5multiband_reporting115.2功率控制部分115.2.1ms_p_con_interval115.2.2rapid power down125.2.3l_rxqual_ul_p135.2.4u_rxqual_ul_p135.2.5l_rxqual_dl_p135.2.6u_rxqual_dl_p135.2.7N3、P3145.2.8N4、P4145.2.9rxqual pc hreqt146各阶段试验结果对比分析156.1切换部分
3、156.1.1解决上行通话质量156.1.2基于通话质量的紧急切换参数调整176.1.3Dual band 切换参数调整(MSC22)206.2功控部分246.2.1功率控制间隔的修改246.2.2解决带外干扰参数修改286.3覆盖调整306.3.1五环的覆盖调整306.4综合应用326.4.1针对上行干扰严重的区域进行的参数组合调整326.4.2五环针对通话质量的调整377结论归纳417.1切换参数调整417.2功控参数调整417.3其他428附录:428.1全年网络改频封网汇总428.2割接涉及试验区域基站汇总Error! Bookmark not defined.8.3其它Error!
4、Bookmark not defined.内容提要本项目基于GSM现网,对部分路段或区域性路测通话质量不佳的路段进行功控、切换参数和覆盖方面的调整,找到适合于不同覆盖、用户环境的有针对性的优化方法;此外,我们还对整体通话质量无明显问题的区域能否找到整体提高路测通话水平的方法进行了理论和实验两方面分析。同时对于功控、切换等参数调整实验以外的其他方面的改善路测以及网络质量的方法也有所总结。关键词路测 功率控制 切换 功率预算 紧急切换1 前言GSM网络经过多年的不断发展和升级,目前已经成为最为成熟的移动通信技术。而北京移动GSM网络作为世界上最大的移动通信城域网,注册用户已经接近8百万。要想在不断
5、扩大和日趋复杂化的网络上不断提高数百万用户对网络的认知和满意度,我们肩上担负着的责任之重可想而知。虽然现网新业务层出不穷,SMS、GPRS、WLAN等等都发展迅速,这些也是不断提高我们竞争力和AURP值的重要手段,但目前占据全网绝大部分资源并创造绝大部分收入的业务则还是是话音业务,我们体现出的网络优势也在此体现得更加充分。随着竞争对手基于新技术的网络的投入运行,我们的通话质量面临着考验,如何基于我们网络现有资源,不断优化网络性能,在用户感受方面下足功夫,以过硬的网络质量和用户感知度稳定客户群,是我们工作的当务之急。而尽可能的提高话音质量则是我们需要首先关注的方面。但是我们发现随着网络容量的增长
6、,如果不加快优化速度、不加强优化力度,我们网络的水平甚至是成下降趋势的。这是因为,基站越建越多、载频密度越来越大,频率复用度随之提高,因此,带内干扰也在逐步上升。再加上阻断器和直放站等外部干扰的影响,网络水平在日常的优化工作下进展趋缓。因此,我们希望借此项目的开展为契机,以道路通话质量为切入点,站在用户感受的角度,在对以前的优化经验进行沉淀和总结的基础上积极开阔优化思路,对诸多网络参数的设置提出新的看法,对设备生产厂家提供的默认设置和属于以前历史阶段的参数值结合当今网络现状和不同地点、不同区域的覆盖环境进行理论上的研究,提出修改建议,并通过实地路测收取的数据结合统计指标的变化等实践方法加以论证
7、。2 立项背景及目的为了提高原有用户的忠诚度、吸引新用户的加入,运营商必须向终端用户提供高质量的服务,这个服务要求对网络质量提出了挑战。从用户实际使用来看,在通话中用户往往不会注意到手机信号的强弱,更注重的是通话质量。如果有吞字、单通、无法接通和无法被寻呼到等情况,将大大影响用户的满意程度。而通话质量差则会直接导致这些不良后果。这说明通话质量与用户感知度之间是直接相关的。同时,通话质量较差也是网络掉话的隐患,更对GPRS等新业务的发展产生负面的影响。为了提高用户对我网络的忠诚度和满意度,增加公司在激烈的市场竞争中利于不败之地,提高路测的通话质量势在必行。本项目基于GSM现网,对部分路段或区域性
8、路测通话质量不佳的路段进行功控、切换参数和覆盖方面的调整,找到适合于不同覆盖、用户环境的有针对性的优化方法;此外,我们还对通话质量无明显问题的区域,能否找到整体提高路测通话水平的方法进行了理论和实验两方面分析。同时对于功控、切换等参数调整实验以外的其他方面的改善路测以及网络质量的方法也有所总结。在对所涉及到的参数,我们还将参数定义和所适用的范围进行了整理,这样做的目的是为今后的优化工作给予帮助,项目成果报告同时也能够成为一本实际意义上的优化指导手册。我们也希望今后的优化工作能够站在现在的基础上进行更加深入的研究,找到适合当时网络地域特色和时代特色的一套系统参数设置方法。也希望能够通过本项目的研
9、究,为开阔优化思路提供经验积累。 3 项目初始阶段现网指标和路测情况分析我们选取了MSC22和MSC26一南一北两个具有代表性的区域进行实验。北边的MSC22覆盖北三环,属于话务密集区域,且部分地区有较严重的上行干扰,影响了GSM900M的性能;南边的MSC26覆盖南二环至南四环的广大地区,话务量分布不均匀,上行干扰较小,MSC22(BSC101106)4 参数实验计划对于数据的分析首先我们应该区分路测RxQuality和真正用户感知度以及网络性能统计指标之间的差异。狭义的讲,路测所得到的用户的下行通话质量并不能完全代表大多数用户的实际感受,这主要是由于用户行为决定的。并且通过实验我们发现,实
10、验结果与理论预期存在一定的差异,这之间的主要原因是:通过路测很难获取上行链路的情况,并由于上行链路的现状不是很清楚,造成对于上行参数的修改无法准确的给予预期效果。不过我们可以根据网络统计、下行RxQuality/Level和上下行功控、切换的发生来进行间接的推测和分析。如果只单纯的考虑下行,而对上行通话质量没有了解的话,可能效果会适得其反,并且也没有彻底提高用户的感知度。因此,上行通话质量的改善也同样重要。在本项目中,功控和切换参数的调整全部都有考虑上行通话质量的改善。此外,由于我们是在现网进行一些参数调整,因此,会不可避免的受到各种网络突发事件和网络改动的影响。我们认为在制定了一些参数修改计
11、划以外,还要时时根据网络情况进行有实效性的参数修改,这样才会产生最快、最积极的社会效益。4.1 切换部分4.1.1 上行通话质量的改善相对于基站而言手机受到的影响更为严重,这点从网络的统计中也可以看出:上行质量原因切换次数要大于下行质量原因切换次数,因此有效的减少手机间的相互干扰将对上行话音质量得到改善。 use_deriv_ho_pwr修改 u_rxlev_ul_p和l_rxlev_ul_p上行功控窗口的修改4.1.2 下行通话质量的改善 hreqave/hreqt decision_n6/ decision_p6 ho_margin_usage ho_margin_rxqual rpt_b
12、ad_qual_no_mr ho_only_max_pwr4.1.3 双频网切换参数修改(MSC22) band_preference band_preference_mode multiband_reporting以及相关参数4.2 功控部分4.2.1 功控间隔参数修改 ms_p_con_interval4.2.2 快速功率下降 rpd_period等相关参数4.2.3 基于质量的功控窗口调整 l_rxqual_ul_p u_rxqual_ul_p l_rxqual_dl_p u_rxqual_dl_p N3/P4 N4/P45 涉及参数介绍5.1 切换部分5.1.1 decision_1_
13、n6/decision_1_p6参数decision_1_n6表示在启动切换算法前,至少需测量得到decision_1_n6个平均值。参数decision_1_p6表示在decision_1_n6个平均值中至少需有decision_1_p6个平均值大于参数l_rxqual_ul_h(上行)或参数l_rxqual_dl_h(下行)规定的门限值。注:decision_1_n6必须大于或等于decision_1_p6。5.1.2 hreqave/hreqt参数hreqave表示:需要多个测量报告的平均值,以产生一个新的滚动平均值做为一个hreqt的样本;参数hreqt表示:功率和切换控制软件所需保留
14、的平均样数目,此样本数目至少要等于特定门限的n值5.1.3 band_preference参数描述band_preference参数用来定义手机切换时更倾向的使用频带以及在intercell切换时罗列的目的小区频点。限定条件网络必须多频带间切换。如果band_preference_mode设为0,则该设置参数无意义。设置范围:1 (PGSM),2 (EGSM),4 (DCS1800),8 (PCS1900)5.1.4 band_preference_mode参数描述band_preference_mode参数用来详细定义小区中多频段手机的首选频段。限定条件如果多频带小区内切换功能关闭,该参数将
15、不能使用。设置范围:0 到 60:当MS需要切换时,BSS命令MS切换到测量报告中最强的邻区。1:BSS试图将多频段MS切换到邻区列表中最强的首选频带上,邻区列表是ms从sdcch占用到tch时收集的测量报告。 在通话过程中,如果BSS不能分配首选频带重的tch,那么BSS将不会命令MS到首选频带上。当由于正常的无线资源原因产生切换请求时,BSS控制MS切换到手机上报的邻区列表中最强的小区。2:当有一个切换请求时,BSS试图将一个多频带MS切换到在邻区列表中最强的候选频段小区中。 BSS将首选频带邻区置于非首选频带邻区之前,为了将首选频带信道分配给MS。3:BSS试图将多频段MS切换到邻区列表
16、中最强的首选频带上,邻区列表是ms从sdcch占用到tch时收集的测量报告。同时当有一个切换请求时,BSS试图将一个多频带MS切换到在邻区列表中最强的候选频段小区中。 设置为3,是1和2的combine。4:BSS试图将多频段MS切换到首选频段上。 BSS不会在MS从SDCCH占用到TCH时试图分配一个首选频段中的TCH给MS。 为了MS切换,BSS将加入一个模式为了控制MS上报的有资格的首选频段邻区。BSS将保持这个模式直到为当前服务小区在首选频段中找到邻区的tch。由于正常的无线资源原因带来的切换可能在调整模式的过程中发生,且这些切换将指向MS上报的测试报告中的最强首选频段。5:BSS试图
17、将多频段MS分配到邻区列表中最强的首选频带上,邻区列表是ms从sdcch占用到tch时收集的测量报告。 如果这种分配条件不能满足,为了切换BSS为有资格的首选频段邻区(由手机上报的)添加一个模式并不断的调整该模式。BSS将保持该模式直到在首选频段中找到一个邻区TCH。由于正常无线资源原因带来的切换可能调整模式的过程中发生,且些切换将指向MS上报的测试报告中的最强首选频段。设置为5的结果是1、2和4的combine。6:但一个小区开始拥塞时,BSS将多频带MS分配到邻区测量报告中(来自MS)最强的首选频段上。 如果这种分配是不可能的,为了切换BSS为有资格的首选频段邻区(由手机上报的)添加一个模
18、式并不断的调整该模式。BSS将保持该模式直到在首选频段中找到一个邻区TCH。由于正常无线资源原因带来的切换可能调整模式的过程中发生,且些切换将指向MS上报的测试报告中的最强首选频段。这种设置将被用于激活多频带拥塞的“threshold verification”。 设置为6的效果与5相同,只是是在小区出现拥塞时。5.1.5 multiband_reporting参数描述multiband_reporting参数用来指定在MS的测量报告中所包含的频段数量。限制条件多频带小区内切换功能必须打开设置范围:0 到 30:正常的测量报告中包含6个最强邻区,且可从BSIC中区分NCC。不对频段进行区分1:
19、上报6个最强邻区,且可从BSIC中区分NCC。最强邻区列表中要包含除当前服务小区所在频段以外的其他频段。在测量报告中保留与当前小区同频段邻小区位置。剩下的位置不考虑频段因素,留给其他强的邻小区。2:上报两个最强的邻小区,且可从BSIC中区分NCC。在邻区列表中包含除当前服务小区所在频段以外的其他频段。在测量报告中保留与当前小区同频段邻小区位置。剩下的位置不考虑频段因素,留给其他强的邻小区。3:上报三个最强的邻小区,且可从BSIC中区分NCC。在邻区列表中包含除当前服务小区所在频段以外的其他频段。在测量报告中保留与当前小区同频段邻小区位置。剩下的位置不考虑频段因素,留给其他强的邻小区。5.2 功
20、率控制部分5.2.1 ms_p_con_interval参数描述ms_p_con_interval参数指定了基站对ms RF功控指令的最小间隔。该参数设置单位为2个SACCH复帧的正倍数。ms_p_con_interval.详细定义了HDPC判别MS是否需要功控的时间。如果需要RSS发送消息给MS告知所需改变的功率值。它可以被写进cell database.ms_p_con_interval是BSC(HDPC)的内部timer这个参数的设置依赖与decision_alg_num参数的设置。l 当decision_alg_num1(替代算法)时,ms_p_con_interval建议设置为2(当
21、hreqave2时)l 当decision_alg_num0(moto算法)时,建议ms_p_con_interval最小设为 (2+hreqave/2).l 该参数可通过GUI和指令修改,并受限于hreqave参数种类 整数 (1 step= 2 SACCH multiframes)有效范围 0 to 310 0 SACCH multiframes1 2 SACCH multiframes2 4 SACCH multiframes.31 62 SACCH multiframes默认值 2当decision_alg_num0时,功率控制立基于hreqave及N&P的判决设置。既然p_con_a
22、ck没有使用,因此当功率控制发生时要考虑sacch周期数。l rapid power down与ms_p_con_interval的关系在rapid power down之后ms_p_con_interval的设置强制性的加大的两次power down的间隔。如果l_rxlev_ul_p或 l_rxqual_ul_p设置低于rapid power down_trigger则ms_p_con_interval不起作用。rpd_period应设置为在ms_p_con_interval的时间段内rapid power down的平均值。如果ms_p_con_interval rpd_period则计
23、算rapid power down所需平均值的时间要遵循ms_p_con_interval而不是rpd_period。这个timer很重要的作用是可以防止由于rapid power down造成MS rxlev过低并由此带来较差的通话质量。5.2.2 rapid power down参数描述rapid power down共涉及:l rpd_pwr_down:此参数用来启动和关闭快速功率下降功能。有效范围 0 to 10 disable1 enalbe默认值 0l rpd_period:计算平均值的时间段长度。应等于hreqave。如果u_rxlev_ul_p比 rpd_trigger高,MS
24、 发射功率将下降的很快。该参数的修改将比rpd_offset 和l_rxlev_ul_p更加有效和常用。默认值 2l rpd_trigger:判决是否进行rpd的门限。 有效范围 0 to 630 110 dBm and lower1 109 dBm2 108 dBm.63 47 dBm and higher默认值 45 ( 65 dBm)rpd_offset:功控窗中心位置到rpd_trigger的偏移。当MS最初接入系统时,BTS由于不知MS的准确位置及其周边无线环境,导致BTS满功率发射。随着MS数量的增多将形成互调和对其他载频和小区的上行链路干扰。尤其对处于微蜂窝环境中的小区。在这些小
25、区上,通常采用分布天线和泄漏馈线。快速功率下降可使MS的发射功率降低到BTS功率控制窗的中心位置。此机制能够做到大大快于正常的功控算法,并且是独立于通常使用的一般pow_dec_step_size命令。此功能由BTS接收到的rxlev触发。ul_rxlev由BTS测量,在rpd_period时间内计算一个平均值,当平均值低于rpd_trigger时RSS进行rpd。通过计算得出为得到理想的ul_rxlev,MS需要的发射功率,最小值(15)。ordered power level = current power level +1/2(ul_rxlev rpd_trigger + rpd_off
26、set)5.2.3 l_rxqual_ul_p 参数描述l_rxqual_ul_p用来定义由于上行质量原因带来的power control的下限。有效范围: 0 to 1810(BER)默认值:226 (quality 4)5.2.4 u_rxqual_ul_p 参数描述u_rxqual_ul_p用来定义由于上行质量原因带来的power control的上限。有效范围: 0 to 1810(BER)默认值:28 (quality 4)5.2.5 l_rxqual_dl_p 参数描述l_rxqual_dl_p用来定义由于下行质量原因带来的power control的下限。有效范围: 0 to 1
27、810(BER)默认值:226(quality 4)5.2.6 u_rxqual_dl_p 参数描述u_rxqual_dl_p用来定义由于下行质量原因带来的power control的上限。有效范围: 0 to 1810(BER)默认值:28(quality 4)5.2.7 N3、P3 参数描述N3、P3用于BSS的判决算法中。即:由于quality原因在N个平均值中有P个值超过门限则进行power up。5.2.8 N4、P4 参数描述N4、P4用于BSS的判决算法中。即:由于quality原因在N个平均值中有P个值超过门限则进行power down。5.2.9 rxqual pc hreq
28、t参数描述用来定义功控和切换控制软件所需保留的平均样本数目,此样本数目至少要等于N值。6 各阶段试验结果对比分析6.1 切换部分6.1.1 解决上行通话质量GSM网络建设初期,基站位置较高、数量较少,宏观地理环境对信号传播的影响较为显著,基站间距较大,小区覆盖的边界区域信号较弱甚至为盲区,因此覆盖区域内小区间频率的干扰作用相对较弱。随着GSM业务的迅猛发展,网络规模的扩大,基站间距变小,频率复用更加紧密,这样基站之间和手机之间的相互干扰就成为我们关注的一个问题,因为基站之间和手机之间的相互干扰使得话音质量受到很大的影响。当一个MS切换到一个新的小区时,该小区无法立即对MS进行功率控制,MS向此
29、小区的第一次发射是使用一个特定的值(该之通常设为满功率),以至于须立即进行功率控制,以减少MS的发射功率,而使用use_deriv_ho_pwr可以让MS在BSS内部切换过程中不以满功率发射,而是通过公式计算一个合理的值,这样就大大减少了MS之间的相互干扰。切换功率电平min(C+(A-B),D,P)其中:A目标小区的max_tx_btsB目标小区的rxlev_dlC目标小区中上行功率控制窗口的中点D目标小区的max_tx_msPMS的功率级别虽然此性能只支持intra_bss切换,但intra_bss切换在总的切换次数中占大部分:西区在忙时的总切换次数为224万次左右,其中intra_bss
30、切换为180万次,inter_bss切换为44万次,这就意味着MS将在180万次的切换过程中使用满功率发射,这对上行话音质量将产生不小的影响。参数修改前的分析:目前西区大部分基站u_rxlev_ul_p和l_rxlev_ul_p分别设为35和20,也就是说功控窗口在-75到-90之间,而max_tx_bts,max_tx_ms在一般情况下也都设为最大值,这样可以根据上面的公式得出:只有MS接收的邻区电平低于72(邻区为DCS时应低于73)时,MS才需要使用满功率发射;而在城区基站比较密,MS收到的邻区电平通常在50到70之间,所以MS在大多数的切换过程中不需要使用满功率发射。在MSC26上进行
31、的相关试验:从统计中可以看到,在3月17日下午将该参数设为1后,3月18日基于ul质量原因的切换次数有明显的下降,大约减少了10%,掉话率也得到了一定的改善,而且在以后的几天内保持稳定,只有3月20日和21日两天因为马家楼基站受IOI干扰的影响,造成UL质量原因切换次数有所上升MSC262003-03-132003-03-142003-03-172003-03-182003-03-192003-03-202003-03-21总切换次数266950265122261323260255260105250047257950UL质量原因切换7987779084046824691970157158DL质
32、量原因切换2145210919652105215920231910功率预算原因切换254616253174249274249410249286239562247111掉话次数1416141013531226123412741318TOTAL_CALL145848143486143857142330142398139898140554掉话率0.970.980.940.860.870.910.94表 1MS切换时发射功率的降低没有使MSC26的切换成功率受到负面的影响图 1由下图可以看到,使用了该项功能后,在九次切换中,有8次intra_bss切换MS没有采用满功率发射(GSM900为33dBm、
33、DCS1800为30dBm),只有一次inter_bss切换MS为满功率发射图 2 use_deriv_ho_pwr参数的使用,让MS的发射功率有了明显的降低 图 3目前西区全网4617个小区中只有869个小区使用了此项功能(其中723个小区属于MSC26和MSC28),而剩下的3748个小区则没有打开此项功能,如果将该参数设置为1,就可以有效的减少MS之间的相互干扰,改善上行话音质量。6.1.2 基于通话质量的紧急切换参数调整1调整参数分析对MSC26进行了一些基于紧急切换的参数修改,目的在于加快紧急切换的速度,使质量不稳定的手机可以更容易的切换到其它小区,同时争取尽量改善网络质量,参数改动
34、如下:参数名称原设置改动设置hreqave14hreqt42decision_n642decision_p642表 2改动后的切换条件总的来说是加快了紧急切换的速度,举个例子来说:当上行或下行受到干扰话音质量比较差时,如果手机送来连续的四个测量报告中有三个话音质量为6,而一个为4时,按照原来的判决条件:4个报告中的话音质量必须都大于或等于5才能切换,基站将判定为手机不需要切换;而根据新的判决条件:将测量报告中的前两个和后两个分别做平均,平均后话音质量级别为5和6,满足切换条件,这样等于加快了紧急切换的速度,使这种话音质量不稳定的手机可以更容易的切换到其它小区2改动前后的对比 改动前后各种原因切
35、换的变化MSC262003-11-52003-11-62003-11-112003-11-122003-11-132003-11-14总切换次数208678203498215336224789219491222155功率预算原因切换205302201021204874213437208045211585功率预算原因切换%98.38 98.78 95.14 94.95 94.79 95.24 DL质量原因切换203418111869197618361877DL质量原因切换%0.97 0.89 0.87 0.88 0.84 0.84 UL质量原因切换4033447744833881557740UL
36、质量原因切换%0.19 0.17 3.60 3.71 3.72 3.48 其它原因切换93932284910381455953其它原因切换%0.45 0.16 0.39 0.46 0.66 0.43 表 3改动后:由于基于话音质量原因的切换条件降低,使得质量切换将变得更加容易,其中,基于上行质量的切换有非常明显的增加,由0.2%上升到3.6%,而功率预算的切换并没有明显得变化,没有因为紧急切换的增多造成大量的乒乓切换 改动前后的切换成功率对比MSC26切换成功率切出成功率切入成功率2003-11-597.73 97.74 97.72 2003-11-1197.79 97.80 97.78 20
37、03-11-1297.84 97.86 97.83 2003-11-1397.98 97.99 97.96 2003-11-1497.83 97.85 97.81 表 4图 4 改动后切换成功率基本保持不变,没有因为紧急切换的增多而变差 改动前后两种掉话原因的变化MSC262003-11-52003-11-112003-11-122003-11-132003-11-14掉话次数11081048106711071053ho_lost440520500512524ho_lost%39.71 49.62 46.86 46.25 49.76 tch_loss668528567595529tch_los
38、s%60.29 50.38 53.14 53.75 50.24 表 5改动后:切换掉话和TCH掉话的比例由3:2变为1:1,虽然TCH掉话有明显的降低,但是其中一部分转变为切换掉话,这也是我们下一阶段需要解决的问题 改动前后掉话率对比MSC262003-11-52003-11-112003-11-122003-11-132003-11-14掉话次数11081048106711071053TOTAL_CALL108914108539113214110778112966掉话率1.02 0.97 0.94 1.00 0.93 表 6图 5改动后:除了11月13日受断站影响掉话率较高外,MSC26的整
39、体掉话率呈略有下降的趋势 改动前后路测情况对比NAME NUMBERS%CUMUL% CUMULNUMBERS%CUMUL% CUMUL0 (BER0.2%) 131883.5131883.5138286.9138286.91 (0.2%BER0.4%) 644.1138287.6462.9142889.82 (0.4%BER0.8%) 573.6143991.2442.8147292.53 (0.8%BER1.6%) 533.4149294.6503.1152295.74 (1.6%BER3.2%) 372.3152996.9311.9155397.65 (3.2%BER6.4%) 211.3155098.2161156998.66 (6.4%BER12.8%) 151156599.2191.2158899.87 (12.8%DCS1800 pbgt_alg_type15 qualify_delay10 rxlev_ncell_h ho_margin_cell455DCS180