TD高负荷网络性能研究及优化策略——浙江移动(1).ppt

浙江公司关于TD高负荷网络性能研究及优化策略汇报材料中国移动浙江公司,1,中国移动浙江公司,目录,2,中国移动浙江公司,TD高负荷网络性能研究背景,3,中国移动浙江公司,经过09年TD网络质量提升大会战，全国空网质量达到了GSM网络的水平。10年集团采用TD与GSM一样的网络考核指标要求：接通率（挑战值）98%；掉话率（挑战值）0.5%,2010年3月浙江全省网络指标2010年计划发展3000万TD用户，TD网络必将接受高话务的全面考验。,TD四期建设规模巨大，重新思索组网方式,同频干扰是3G无线系统面临的共性问题，TD-SCDMA由于扩频增益小、不支持软切换等，随着负荷上升后同频干扰问题更显著，直接影响网络容量和质量。由于全网真实用户加载的工作量和复杂性，本次加载采用功率加载的方式模拟R4载波用户（H载波暂没有模拟加载方法），模拟R4载波网络负荷上升后网络干扰状况。,4,中国移动浙江公司,TD高负荷网络性能研究背景,TD高负荷网络性能研究目的与方法,5,中国移动浙江公司,网络能力,在保证商用网络质量（接通率99；掉话率1%）要求的前提下，初步探讨TD网络负荷承载能力，为TD网络运营提供参考；,人才储备,培养和提升TD网络维护优化技能，建立网络提前优化理念。,全面评估华为、中兴、大唐设备在高负荷加载下的性能表现，研究不同厂家同频干扰抑制算法的提升效果，总结优化经验，促进产业发展。,研究目的,浙江公司于2009年11月份至2010年3月份，在绍兴、嘉兴、丽水分别开展了针对华为、中兴和大唐三个厂家网络的模拟加载试验。,研究方法,优化手段,目录,6,中国移动浙江公司,7,中国移动浙江公司,TD模拟加载方法研究,TD模拟加载标准化,本次加载不是真实用户加载，而是通过功率加载的方式，以最贴近的方式模拟现网真实负荷上升后的网络状况；,制定了统一的、标准化的加载及测试方法，各个厂家、各个地市横向可对比，为各省提供了一个统一的加载手段；,模拟加载的方式：随机定向赋形，加载码道与网络负载匹配模拟加载的功率确定：R4载波绝对功率加载，与设备功放以及小区配置无关；模拟加载与算法应用结合：仿真初步确定算法开启对载波TCP功率影响，再通过现网实测数据验证；,通过仿真以及现网数据分析，评估模拟加载方法；通过OMC、DT以及自动人工CQT拨打等多种方式，全面体验用户感知,用户数与功率负荷的关系理论分析（华为）,仿真配置：按照现网的频率规划方案进行设置，每个小区2个R4载波；为降低系统仿真复杂性，每载波只保留一对上下行时隙，其余业务时隙“关闭”。绍兴现场小区半径为400m600m，系统中仿真统一采用500m作为小区半径。用户均匀撒播；,干扰分析模型仿真与理论分析的拓扑结构,用户数与功率负荷的关系仿真分析（华为）,9,中国移动浙江公司,从上述仿真结果可以看到：网络负载为50%时（R4的用户码道负载），小区的实际所需功率约为16.4dBm左右当网络负载为80%时（R4的用户码道负载），小区的实际所需功率约为27dBm左右,基于绍兴网络的典型组网、配置，假设话务与用户均匀分布，通过仿真研究用户数负荷与功率负荷的对应关系。,用户数与功率负荷的关系理论分析（华为）,在用户均匀分布时，50真实用户负载；不同的小区半径条件下，单载波下行所需的平均发射功率为1319dBm（单天线）。,在小区半径确定为500m时，50真实用户负载；在不同用户分布时，单载波下行所需平均发射功率为1220dBm（单天线）；,11,在50%用户负荷的情况下，下行总功率达到24.5dBm(单通道15.5)，标准差为4.8；表明：随着网络承载负荷的增加，基站下行平均发射功率逐渐增大；网络负载处于不停变化的非均衡状态。,用户数与功率负荷的关系理论分析（中兴）,12,用户数与功率负荷的关系理论分析（大唐）,在2/5频率复用组网条件下，不同用户数条件下的TCP,TCP即发射载波功率，此上报值为百分比形式，即上报的为当前实际载波发射功率/最大载波发射功率。载波最大功率为1W；,算法模拟加载方法研究,13,中国移动浙江公司,Page 13,在不同频率组网、站点分布、话务模型、用户分布、RRU最大发射功率条件下，用户数负荷与功率负荷对应的映射关系存在一定的差异；在仿真条件、仿真环境、仿真模型方面尽量贴近真实情况，但仍然存在以下差异：,目录,14,中国移动浙江公司,用户数与功率负荷的测试分析,15,中国移动浙江公司,选择位于加载中心区的21个基站，远、中、近点路测UE都经过的路线，采集此时的用户下行发射功率和所服务小区的发射功率；,数据采集区域,用户数与功率负荷的测试分析,16,中国移动浙江公司,测试过程中，路测UE的下行码道功率与相应时段的服务小区功率，趋势如下图,单用户功率，远中近波动比较大：10%与20%加载时，功率达到最低值的概率明显大于30%加载时；,用户数与功率负荷的测试分析,17,中国移动浙江公司,10%加载时，对应等效用户数约1.97（用户数负荷24.61%）；20%加载时，对应等效用户数约4.43（用户数负荷55.37%）；30%加载时，对应等效用户数约4.93（用户数负荷61.68%）；用户平均下行发射功率，20%以后的功率相对抬升明显：,TD高负荷网络性能恶化及用户感知,18,中国移动浙江公司,负荷上升，同频同时隙干扰加剧,主要矛盾,信令分析,原因分析,问题表现,低噪抬升 覆盖收缩 质量下降,RB建立超时 切换超时 测量控制下发超时,未接通 掉话 单通,TD高负荷网络性能恶化及用户感知,19,中国移动浙江公司,从上述测试数据可以看到：1、当对网络进行10%的模拟加载时，网络性能与空载相近2、当对网络进行20%的模拟加载时，网络性能开始恶化，3、当对网络进行30%的模拟加载时，网络性能继续恶化4、当对网络进行50%的模拟加载时，网络性能急剧恶化,空载没有模拟加载时，DPCH所有无线指标都明显优于目标值；10%的模拟加载时，DPCH覆盖率为85.79，BLER为0.66，ISCP开始抬升；20%的模拟加载时，DPCH覆盖率为83.26，BLER为0.68，相对10%变化不大；30%的模拟加载时，DPCH覆盖率为81.61，BLER为0.87，相对20%BLER明显降低；50%的模拟加载时，DPCH覆盖率下降至58.47%，平均BLER上升至7.88%，已经恶化到不可用；,TD高负荷网络性能恶化及用户感知,从上述对比图在可以看到：模拟加载的上升，DPCH_BLER出现恶化；30%的负荷加载时BLER在2%5%之间的比例相对20%模拟加载时出现明显抬升；,从上述对比图在可以看到：1、随着模拟加载功率的增加ISCP逐渐恶化；2、当进行20%的模拟加载时，ISCP则落在了(-85,-55)区间的比例相对10%模拟加载时出现明显抬升；,目录,21,中国移动浙江公司,TD现网用户负荷与功率负荷数据分析,22,中国移动浙江公司,测试方法：2R4载波分别只打开一个时隙，在一个小区内拨打8个AMR语音，用户分布分别位于近中远点：3:3:2。测试结果：8个UE的下行发射功率为19.2dBm，小区下行功率负载：8.32%；测试结论：单站加载，8UE(用户数负荷50%)情况下需要的功率比较低（8.32%），单小区加载测试无法代表整网负载上升后的干扰水平；,单小区真实用户加载测试用户分布,TD现网用户负荷与功率负荷数据分析,23,中国移动浙江公司,选取深圳网络话务量最大区域；连片9个站，21个小区，日均话务量380ErlTop小区日话务量30Erl话务Top6小区及地理位置关系,选取话务量Top1小区民治T1进行功率分析,北京TD现网Top小区用户与功率负荷关系统计,24,中国移动浙江公司,注：1.选取网络话务量最大区域，通州Rnc11 连片11个站，Top小区1个月数据进行统计；2.Top区域内以数据业务为主，语音话务量非常低，忙时只有1Erl左右；,从TD现网数据统计可以看出：码道占用在50%左右时，载频15分钟平均发射功率的最大值约30%，平均值2%；TD干扰主要来自于邻小区，分析单个小区的码道功率对应关系存在一定的偏差；模拟加载功率介于现网统计的最大值与平均值之间，符合真实网络负荷状况。,50%左右用户数负荷对应功率负荷在2%30%之间；,TD现网用户负荷与功率负荷数据分析,TD现网用户负荷与功率负荷数据分析,25,中国移动浙江公司,TD网络负荷Top小区时隙发射功率数据,随机选取两天忙时数据，标示出负荷最高时隙（红色）和最低时隙（绿色），可以看出：对于某个瞬间，各个时隙的功率是不均匀的；从宏观来看，4个时隙功率趋势一致，没有持续高（或低），时隙负荷相对均匀。,CDMA是干扰受限系统，按码道估算网络负荷，没有实现意义；高通推荐的单载波支持的话务量为26.4（业界认可）对应不同GOS下的信道数如下：CDMA实际可用码道数：3538,CDMA现网用户负荷与功率负荷数据分析,26,中国移动浙江公司,中关村3个小区4载波分别进行跟踪统计；CDMA的单载波最大功率20W；跟踪时间段：9：4011：40；统计粒度3s，忙时两个小时。,CDMA现网用户负荷与功率负荷数据分析,CDMA 1x载波与TD R4载波特征相似：主要承载CS业务，同时承载低速PS业务；由上图现网采集的数据分析，4个频点的功率负荷/用户数趋势一致；CMDA 1x网络统计经验，功率负载和用户数负载在载波间均匀分布；,CDMA 1x高负载小区频点间负载趋势,CDMA现网用户负荷与功率负荷数据分析,中国移动浙江公司,CDMA现网用户负荷与功率负荷数据,CDMA现网用户负荷与功率负荷数据分析,29,中国移动浙江公司,通过CDMA现网用户负荷和功率负荷来看：当GOS为0.02时，20.52%的功率负荷对应50.00%的用户负荷；当GOS为0.01时，18%左右的功率负荷对应50.00%左右的用户负荷；负荷处于动态变化之中，不均匀是绝对的，方差约为45dB；载波负荷整体上是均分，没有永远的低负荷载波。,目录,30,中国移动浙江公司,31,中国移动浙江公司,TD模拟加载方法,模拟加载方法：,功率加载只针对R4载波；赋形方式为随机定向；按照每载波单通道1w的功率计算，则20%的功率为23dBm；码道负载为50%即8个VRU；,TD模拟加载方法,32,中国移动浙江公司,Page 32,均匀加载与非均匀加载加载功率对比,均衡加载方法比较简单，即各频点时隙都加载32dBm。非均衡加载功率分为4种模式，每个小区的2个R4频点分别选取一种模式，4种模式随机平均加载。,算法模拟加载方法研究,33,中国移动浙江公司,算法模拟加载思路：理论分析，基于现网仿真，通过现网测试，进行参数调整，理论与测试数据逐渐逼近；,绍兴网络配置的拓扑图,通过仿真分析：TFFR开启后主载波功率提升约0.5dB；辅载波功率降低4.7dB；主载波与辅载波功率相差5.2dB；,理论仿真,测试分析,参数调整,参数设置,算法模拟加载方法研究,34,中国移动浙江公司,TFFR仿真结果和内圆收缩实测数据分析,根据现网测试数据统计，TFFR开启过程中拉网测试用户的数据分析，内外圆信号差4.12dB；55%网络负载加载情况下，TFFR加载方式确定如下：TFFR关闭的情况下，主辅在载波加载相同的功率，即23dBm；TFFR开启的情况下，主载波加载23.5dBm，主辅载波相差4dB，辅载波加载19.5dBm；,用户码道接收功率用户码道发射功率路径损耗,算法模拟加载方法研究,35,中国移动浙江公司,MDIC算法开启前后仿真对比：,MDIC算法开启前后现网数据对比：,均匀加载,非均匀加载,36,中国移动浙江公司,TD高负荷网络模拟及评估,测试采用DT方式，2部AMR语音+1个PS64下载，遵循集团TD第三方测试标准。语音测试方法：测试速度：在市区保持正常行驶速度，不设置最高限速。测试设备：使用大唐8130E+鼎利路测软件。测试方法：话音业务测试采用DT方式，同一辆车内两部TD-SCDMA终端的拨叫、接听、挂机都采用自动方式，每次通话时长180秒，呼叫间隔45秒，如出现未接通或掉话，应间隔45秒进行下一次试呼，主、被叫手机均设为自动双模（TD/GSM）。PS测试方法：测试方法：在话音业务测试同时，进行FTP下载测试。测试文件大小:2M，申请业务速率：PS64K。下载完成或掉线后，间隔45s进行下一次尝试。,目录,37,中国移动浙江公司,38,中国移动浙江公司,TD高话务优化策略探讨,存在问题,存在问题,RF优化,解决方案和措施,iDCA/MDIC算法,街道站专项优化,系统参数优化,频率/扰码/邻区优化,TFFR软频率复用,精确寻呼和寻呼策略,存在问题,系统改进规类,联合检测,智能天线算法,网规算法(源头控制干扰),RRM算法(躲避干扰),RTT算法(减小干扰),未接通Top问题,下行同频干扰被叫位置更新弱覆盖,掉话Top问题,下行同频干扰普通天线弱覆盖,边界调整,卓有成效的基础优化工作,39,中国移动浙江公司,约15小区做了天馈与PCCPCH功率调整,现网存在问题：PCCPCH频率复用度低;DPCH频率复用度高;加载基础优化后：DPCH RSCP覆盖率（-85dBm）由91.5%提升到98.2%，提升近7%,40,中国移动浙江公司,有针对性的系统参数优化,寻呼策略优化,信令帧发送策略优化,RM参数,切换参数优化,系统参数,DCA参数,功控参数,41,中国移动浙江公司,中兴MDIC算法1、基于邻区干扰的资源分配策略；2、基于用户链路干扰检测的资源分配与调整；调整效果1、降低掉话率。2、能有效提高切换成功率。3、降低全网干扰。,同频干扰抑制算法的融合改进,调整前后 DPCH ISCP最大降低14dB，最小降低3dB，平均降低7.86dB，链路调整降低干扰的效果较显著。,同频干扰抑制算法的融合改进,42,中国移动浙江公司,大唐ICIC（多小区下行干扰协调算法）算法执行步骤：1.根据切换UE上报的同异频测量报告，获得潜在同频干扰邻区列表；2.根据邻区的时隙TCP值，以及邻小区的路损，计算目标小区的干扰参考量：3.目标小区载波/时隙排序、接纳,同频干扰抑制算法的融合改进,43,中国移动浙江公司,华为TFFR算法：将近点用户优先分配在内圆载波，将远点用户优先分配在外圆载波；增加频率复用距离，控制同频干扰。,占用时长：主载波与辅载波占用时长比约6:4，8dB辅载波隔离度基本合理；UE TxPower：UE占用辅载波时比占用主载波时发射功率低1.8dB；DPCH C/I：占用主载波比占用辅载波DPCH C/I低1.51dB左右；整网综合路测数据统计，开启TFFR后C/I改善0.93dB；DPCH BLER：在辅载波比在主载波BLER降低了0.1%；,同频干扰抑制算法的融合改进,44,中国移动浙江公司,大唐FODCAICIC,华为TFFRIDCA,本小区与邻小区协同,基于终端与基站测量数据利用,接入资源分配、切换资源调整,频点、时隙、码道、方向资源,上下行干扰均衡考虑,同频干扰抑制算法DCA算法,高负荷下同频干扰抑制的挑战-干扰主要来自邻区,紧密的频率组网方式对网络质量、容量均构成重大威胁,中兴MDIC,目录,45,中国移动浙江公司,各地网络介绍,46,中国移动浙江公司,绍兴组网方案基站分布以及测试路线,各地加载干扰分析,47,中国移动浙江公司,业务信道DPCH ISCP（RSCPC/I）分析,嘉兴丽水绍兴,各地加载干扰分析,48,中国移动浙江公司,业务信道DPCH C/I加载过程展示,嘉兴丽水绍兴,优化手段综合评价,49,中国移动浙江公司,简要评估在20功率加载后，网络性能恶化最小；开展了均衡/非均衡两种不同的加载方式，优化后网络质量均达到了目标要求；基于业务信道的优化方法值得提倡：DECI(DPCH等效C/I)优化方法通过各个小区的PCCPCH RSCP值等效估算业务信道的C/I，便于发现业务信道同频干扰水平；DPCH覆盖率只有77，MOS分值相对较低为3.2；网络与测试终端配合有问题，07A版本BLER均值达15，09A版本BLER为1.65，通话质量(按BLER计算)只有95，相对较低。,优化手段综合评价,50,中国移动浙江公司,加载,参数优化,算法打开,综合优化,丽水大唐优化进程,简要评估大唐20功率加载后，增大了下行码道发射功率，用于克服下行加载干扰，DPCH覆盖率最好，达97，C/I平均值为 6，远高于其他设备厂家。由于时间有限，FODCA算法又是首次外场测试，没有足够时间细调，影响了对该算法的客观评估，有待做进一步的现网试验；大唐ICIC算法只考虑了保持过程中的资源调整，接入时的资源调整算法有待改进；,优化手段综合评价,51,中国移动浙江公司,绍兴华为优化进程,简要评估华为设备对下行干扰非常敏感，网络指标与干扰量呈强相关性，确定了网络恶化拐点；华为现网商用版本RRM算法只考虑了轻载时的资源分配。连载波均分、时隙均分等基本功能都没有广泛应用，对高负荷的应对措施相对不足。应该敦促华为加强高低负荷下RRM算法的融合；华为IDCA算法应用相对落后于其他设备厂家，加速完善同频干扰解决算法。华为TFFR算法需调整了加载功率，外圈功率增加了0.5dB，内圈功率减小了3.5dB；,优化手段综合评价,52,中国移动浙江公司,绍兴本地网可支撑的市场放号目标,综合考虑网络容量和性能，建议以50用户负荷作为TD网络容量设计和TD市场放号的基准。绍兴主城区362个宏小区、113个室分小区，按三期业务模型，50用户负荷、1%的呼损计算，每个小区可以支持的用户数为248个，可支持的放号数量为475248=117800，约11万用户；按照目前绍兴TD网络的覆盖区域（越城区，面积49平方千米，为全市面积七分之一左右）和区域内人口数量64万（高估算为绍兴全行政区划人口的50约32万），现网可支持放号数可以达到30的总人口渗透率；由于现网实际用户在不同站点的分布有差异的，局部热点将来可能会出现拥塞。,目录,53,中国移动浙江公司,高负荷网络优化基本准则,54,中国移动浙江公司,功率控制类BLER目标值,55,中国移动浙江公司,对于AMR语音，目标BLER的合理水平为1%；过小则抬升网络干扰水平，过高则影响用户感受。根据CDMA仿真及实际测试表明:当目标FER从1%上调至2%时，系统容量增加12%，但客户感知变差；,仿真分析,现网数据分析,功率控制类SIR初始值/最大值/最小值,56,中国移动浙江公司,仿真分析,现网数据分析,丽水“上行DPCH SIR初始值”明显较高，会提高用户接入成功率；较高的初始功率接入会对其他的在线用户产生较大干扰，影响在线用户的业务感知。,功率控制类链路功率最大值/最小值,57,中国移动浙江公司,仿真分析,“下行DPCH功率最小值”为业务信道下行功率的底线，设置越大下行的发射功率也会相应增大。丽水设置为100，小区始终以较大的功率发射DPCH信号，虽然保证了固定干扰加载下的KPI指标，但是造成不必要的功率浪费，也会相邻同频小区的UE产生的干扰增加。,现网数据分析,速率匹配速率匹配权重,58,中国移动浙江公司,现网数据分析,参数设置分析,提升信令的速率匹配权重，提升信令编码增益，减少掉话。,降低语音的速率匹配权重，降低语音编码增益，降低语音传输的可靠性，牺牲用户感知；,对于AMR语音呼叫而言，信令和语音复用同一条DPCH物理信道。如果提高信令传输信道的速率匹配权重，同时降低语音传输信道的速率匹配权重，可以提高信令传输信道的编码增益，提升信令传输的可靠性，减少信令交互失败导致的掉话；语音传输信道的速率匹配权重降低，将降低语音传输信道的编码增益，降低语音传输的可靠性，增加语音的误码率，降低语音质量。,失步定时器及Cell Update频度,59,中国移动浙江公司,N313：UE收到的层1失步指示个数N315：UE收到的层1同步指示个数T313：当UE检测到连续的N313个指示，启动该定时器，超时判断为下行失步，其间如果收到N315个指示，判断状态为恢复下行同步。,现网数据分析,参数设置分析,T302：UE发送Cell Update之后开始计时，收到Cell Update Confirm之后停止，超时重新发送Cell UpdateN302：UE重发Cell Update的次数T302设置过长可能导致cell update发送不及时，导致链路无法挽救；设置过短，可能导致cell update与cell update confirm流程冲突。,等待间隔核心网参数,60,中国移动浙江公司,核心网参数寻呼次数：寻呼次数过短可能导致网络寻呼不到UE，设置过长增加系统负荷，并且无明显增益。首次寻呼时长：首次寻呼时长过长导致寻呼成功率下降，过短导致系统负荷抬升第二次寻呼时长：同首次寻呼时长,接入网参数T300：UE发送RRC Connection Request之后开始计时，收到RRC Connection Setup之后停止，超时重发RRC Connection RequestN300：UE重发RRC Connection Request的次数,T300设置过长，可能导致接入时延过大，并且降低RRC建立成功率，过短可能导致RRC Connection Request消息盲目重发，对RRC建立成功率无增益。N300设置过短可能导致RRC建立成功率降低，设置过长在大部分场景无明显增益。,目录,61,中国移动浙江公司,后续TD发展建议,62,中国移动浙江公司,建立基于质量和客户感知的高负荷网络预警机制，支撑网络扩容和市场放号。开展TD网络AB频段组网研究，建立一套基于不同规模、不同负荷、不同区域的灵活频率组网方案，提高系统资源利用率。加速完善设备厂家同频干扰解决算法，提升高负荷下的网络抗干扰能力，解决高负荷下网络暴露出来的各种问题。转变TD优化重心，开展基于业务信道优化的手段研究和能力提升，改变单纯导频信道优化思路为业务和导频信道优化并重，切实提升网络承载能力和客户感知。深化TD模拟加载成果应用，指导负荷逐步上升过程中的TD网络规划优化工作。,谢谢聆听,63,中国移动浙江公司,