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    高速铁路数据业务质量提升技术方案报告汇报12.doc

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    高速铁路数据业务质量提升技术方案报告汇报12.doc

    高速铁路数据业务质量提升技术方案报告广东公司网络优化中心2009-02-24目录一、研究背景4二、方案概述51.优化效果52.影响因素63.优化策略7三、铁路数据业务性能影响因素91.覆盖范围因素92.列车速度因素133.小区重选因素164.容量资源因素21四、优化策略描述251.NACC新功能应用252.覆盖优化策略403.参数优化策略42五、技术方案总结481.覆盖方案482.资源方案493.参数方案(爱立信)494.新功能应用方案51六、附录521.GMCC高速铁路EDGE专项优化_车速对数据业务质量的影响522.GMCC高速铁路EDGE专项优化_R4终端比例523.GMCC高速铁路EDGE专项优化_无线参数建议方案52一、研究背景1. 铁路网建设不断扩大,车速不断提高2008年全国铁路网建设投资达3000亿以上,随后几年并不断加大投资,进入中国铁路建设的高峰期,预计至2012年,全国铁路营业里程将达到11万公里,快速客运网络将覆盖全国90%以上人口。在加大铁路网建设的同时,提速也是铁路建设的另一主题。2007年4月18日,中国铁道部进行了第6次列车提速,列车时速普遍提升至200公里,京哈、京沪、京广、胶济等提速干线部分区段可达到时速250公里。2. 列车型号不断更新,车体损耗对信号覆盖要求越来越高在铁路提速的同时,铁道部引入了CRH(China Railway High-speed)这一新型列车。该列车分为CRH1、CRH2、CRH3和CRH5这4个种类,其中,CRH1、2、5均为200公里级别(营运速度200KM/h,最高速度250KM/h)。 CRH3为300公里级别(营运速度330KM/h,最高速度380KM/h)。而CRH2具有提升至300KM级别的能力。CRH列车采用密闭式厢体设计,增大了车体损耗。广深铁路目前行驶的CRH为CRH1型列车,采用欧洲庞巴迪动车组技术,全车无卧铺车厢, 广东公司的测试结果显示穿透损耗为14dB,比普通列车高7dB。3. 数据业务用户量不断增长,资源需求更大,速率要求更高近年,数据业务的用户量和话务增长均十分迅猛,数据业务的新品种、新类型也不断增加,所以各种场景的数据业务资源需求更大,用户对数据的数率的要求也更高。由于CRH车体密封性好、损耗高、列车速度快等原因,导致信号衰落快、小区重选频繁,小区资源利用成脉冲形态冲击等,对数据业务的质量影响尤为明显,对数据业务用户感知影响较大。因此,广东成立了广深铁路网络EDGE专项优化小组对广深铁路进行全面研究和分析,以寻求各种提升数据业务网络质量的优化方法和手段。 二、方案概述1.优化效果对比优化前后指标:FTP下载平均速率(kbps)总断流时间(秒)高编码使用率优化前76.0148243.04%优化后95.7632570.50%l 下载速率提高了19.75kbps,上升比例达25.98%。l 总断流时间减少了157秒,降低比例达32.56%。l 高编码比例提高了27.46,上升比例达63.80%。2.影响因素根据对高铁全线数据的深入研究,我们总结了影响高铁场景数据业务质量的主要因素如下三方面:1 小区重选频繁。由于重选过程中因系统交互信息产生的数据传输中断,对数据业务感知造成影响。而在高铁的特殊场景中,由于车速的原因,使小区重选的次数大大增多,对数据业务的影响很大。其具体的影响程度可通过以下一个量化的计算公式评估:对FTP应用层下载速率影响比例 = 5×列车速度(米/秒) / 小区平均覆盖范围(米)×100%通过影响比例确定对小区重选对数据业务的影响程度,并衡量是否或需要采取何种手段对小区重选进行优化。2 资源利用紧张。由于高铁场景的特殊性,对高铁专网小区的话务,只有列车经过时才会出现话务,如果列车客运量很大,当用户同时进入一个小区时,对该小区的实时话务冲击很大,特别是目前PS业务一般优先权低,PDCH会被TCH清空的情况下,数据业务受到冲击还将大于语音业务。而且由于其脉冲性的话务状态,很有可能在话务统计中的平均流量和吞吐量不太高的情况下,也会发生拥塞现象。3 覆盖信号快衰落。由于车速快,在小区边缘地带容易发生信号快衰落现象,造成小区重选延迟,覆盖拖远,C/I变差,影响数据业务吞吐速率,甚至导致掉线脱网。特别是广州段采用的非专网覆盖,覆盖往往为小区旁瓣信号,情况相对更为严重。3.优化策略根据影响高铁场景数据业务质量的三个主要因素,提升数据业务质量的优化方向:1 提高小区重选性能2 资源合理分配3 改善覆盖而相应的优化手段和措施如下:1 开通NACC(网络辅助小区重选)功能l 开通NACC功能,缩短小区重选时延和提高重选成功率,正面缓解重选频繁引起的速率下降。l 对于小区重选时延,从用户感知角度看,数据传输中断时间缩短了1.82秒,节省了24.11%的时间。l 对于下载速率,FTP应用层下载速率提升了13.88% ,RLC层下载速率提升了4.96%。2 使用专网覆盖:l 使用专网覆盖,减少外来用户占用高铁网络资源。l 使用专网覆盖,增加铁路沿线覆盖范围,减少覆盖阻挡或信号快衰落现象。l 优化非专网小区(或非铁路沿线主服务小区)覆盖,以避免占用该信号导致不必要重选甚至脱网。l 采用GSM900基站覆盖,减少路径损耗。3 改善覆盖的设备调整措施:l 拉远直放站的应用,延长覆盖范围,减少小区重选。l 调整天线下倾角、方向角,使小区主波瓣更好地沿铁路方向覆盖。l 采用窄波束的高增益天线,延长覆盖范围。l 功分扇区,增加邻小区覆盖重叠范围,保证小区重选过程。l 应用功率放大器,抵减因功分等原因造成的发射功率损耗。4 容量资源硬件设备保障:l 对于PCU和RPP拥塞情况,进行RPP板扩容,保证基础设备的容量充足。l 对于出现语音TCH拥塞小区,建议扩容,保证语音业务的同时,也保证数据业务的资源。5 参数优化调整:l 对于高铁场景的参数优化,主要从小区重选和资源分配等相关参数着手,其中部分效果相对明显的参数如下: 参数建议值说明BA list 尽量短,<12减少需要监听的邻区BCCH数量,缩短测量时间CRH<4缩短小区重选时延CRO、PT、TO统一为0避免造成列车一个运行方向上的重选滞后,加大起呼失败的机会。ACCMIN沿线:102边缘:<100提高铁路线上主覆盖小区的重选优先权MFRMS2缩短邻区测量时间FPDCH>1保证数据业务资源TBFDLLIMIT20降低PDCH复用率,提高速率三、铁路数据业务性能影响因素1.覆盖范围因素1) 小区覆盖情况广深高速铁路(CRH和谐号)全长142公里,沿线主覆盖小区共184个,平均每小区覆盖范围约770米。铁路沿线小区覆盖情况如下:路段长度覆盖方式覆盖小区个数平均每小区覆盖范围广州段60公里非专网76789米东莞段56公里专网80700米深圳段26公里专网28929米2) 小区个数(覆盖范围)对高铁场景的影响1 小区个数太少问题l 覆盖不足,容易脱网或掉话。l 容量不足(含周边话务),导致业务性能下降。2 小区个数太多问题l 干扰严重,频点规划困难。l 小区切换、重选频繁,影响业务性能。3) 最小覆盖范围计算(小区重选需求)为保证合理的小区重选,最小的小区覆盖范围可根据以下方法计算:1 规范规定,在完成一次小区重选后,允许进行下一次小区重选的惩罚时间为15秒。2 小区重选判断时间可在上述15秒内完成。3 一般小区重选执行时间为5秒左右。4 如果在位置区和路由区边界小区发生重选,还必须算上位置区更新和路由区更新时间,一般3秒左右。5 完成一个完整的重选过程,所需时长大约在23秒左右。6 两个相邻的覆盖小区间重叠区域时间大约在13秒左右。7 根据车速的大小,可以计算出小区最小所需覆盖距离:列车时速(公里/小时)80120150200250列车时速(米/秒)22.22 33.33 41.67 55.56 69.44 重选前与上小区重叠距离(米)288.89 433.33 541.67 722.22 902.78 重选后所需距离(米)444.44 666.67 833.33 1111.11 1388.89 小区实际所需最小距离(米)733.33 1100.00 1375.00 1833.33 2291.67 8 按广深高铁总长142公里,平均时速150公里/小时,可以计算整段高铁所需的主覆盖小区数量上限:N = 142/1.375 = 103个4) 最大覆盖范围计算(最低接入需求)1 手机在单小区内的最低信号强度需求:SSreq=MSsens+RFmarg+IFmarg+BL其中:MSsens :手机接收机灵敏度、为-104dBmRFmarg :瑞利衰落(快衰落)余量,与“正常”移动的手机相比,快速衰落对高速移动的手机的影响很小,假设为0dBIFmarg :干扰余量2dBBL :人体损耗5dB因此,SSreq =-97dBm2 小区切换最低信号需求计算:随着列车的运行、手机逐渐远离基站,服务小区的信号强度也在衰落。为了保证呼叫建立或者持续通话,手机要在接收的信号强度低于SSreq 前切换到新的小区。也就是说,车内的覆盖目标为:SSdesire= SSreq+ HOVmargin其中:SSreq :-97dBmHOVmargin: 切换时间内的信号衰减余量,手机远离基站而产生的慢衰落。一次切换的最短时间包括:滤波器处理时间,我们建议高速铁路服务小区的测量报告滤波器长度设置为2,即1秒;解码BSIC的时间,平均1-2秒;切换执行时间,100ms级别,可以忽略不计。总共需约2-3秒,在这段时间内,列车行驶了70*3=210m,在离基站300米到1000米的距离内(目前现网铁路沿线站间距一般都小于2km),用户向远离基站的方向移动210米,信号衰减约在48dB左右,即HOVmargin8dB;因此,列车内SSdesire =-89dBm。而车外的信号强度设计目标SSdesign为:SSdesign= SSdesire +LNFmargin(o+i)+TPL其中:LNFmargin(o+i):正态衰落余量,在市区、室内环境下取值,为13.1dB;TPL : Train Penetration Loss, 火车厢穿透损耗,14dBSSdesign-61.9dBm3 小区覆盖半径计算:假设EIRP为51.1dBm(考虑了大多数基站的发射功率、馈线及跳线损耗,CDU-D,天线增益为13dBi),则最大允许的路径损耗为:Lpathmax =EiRP- SSdesign=51.1-(-61.9)= 113dBm根据GSM900无线传播模型,Lp= A - 13.82logHb+ (44.9 - 6.55logHb)logd - a(Hm)其中Lp为路径损耗、Hb为基站高度(米)、Hm为手机高度(米)、d为手机到基站的距离(km)、a(Hm)=3.2*(log11.75Hm)2-4.974 高铁不同场景覆盖范围计算:若采用各种手段增加EIRP,站间距还可以增大,例如采用增益为18dBi的天线,EIRP可以达到56.5dBm,根据不同场景的链路预算损耗,可计算小区最大覆盖范围:假定:基站高度30米、手机高度2米场景 市区 郊区 农村 道路 A(传播模型) 146.8142138136最大覆盖驱离(米)12701738225825745 按广深高铁属于郊区农村场景,可以计算整段高铁所需的主覆盖小区数量下限:N = 142/2.258 = 63个5) 广深高铁实际覆盖范围对比1 广深高铁沿线的主覆盖小区数量理论计算值范围在63到103个之间。2 实际主覆盖小区为184个,比103个多81个。3 统计多次测试结果,实际中平均每次高铁沿线发生的小区重选次数为140次,并非占用全部主覆盖小区。其主要原因是:l 在部分区域中,特别是车站覆盖区域,为了解决容量问题,而添加了部分重叠覆盖的小区。l 部分三扇区基站中的某两个扇区指向基本一致,从而也增加了部分重叠覆盖小区。l 所以一般情况下,高铁全路段的小区重选过程中不一定会占用全部的主覆盖小区。4 实际平均小区覆盖范围:142×1000 /141 = 1007米,小于平均时速150公里/小时的最小覆盖范围1375米,有较大调整空间。2.列车速度因素全程长度142公里,高铁全程行驶时间为约57分钟,平均时速约149.47公里/小时。其中:路段 时速(公里/小时)东站黄村段120黄村-凤凰城段160凤凰城-增城东莞段200东莞段160深圳段120各项指标汇总如下:指标受车速影响车速km/h上升/下降RLC层下载速率0-180下降RLC层BLER0-200上升C/I0-200下降RxLev0-180下降MCS-90-180下降指标固定情况下变化:根据以上分析,车速对RxLev、C/I、BEP、BLER、编码方式、PDCH占用个数、RLC层下载速率等均有不同程度的影响,总结如下:1 随着车速的加快,RxLev呈下降趋势。2 C/I随着RxLev的下降而下降。3 BEP随着C/I的下降而下降4 BLER随着C/I的下降而上升。5 BEP随着BLER的上升而下降。6 BEP和BLER决定将要使用的编码方式。具体分析情况,可参考报告附录1:GMCC高速铁路EDGE专项优化_车速对数据业务质量的影响3.小区重选因素1) 理论研究对于进行数据业务的终端,在进行小区重选时,在SGSN中需要进行一个Cell Update的过程,信令流程如下:1 当手机在Ready 状态进入新小区时,就会发起一个Cell Update 过程。手机通过在新小区发送一个任意的上行LLC Frame 将手机相关信息通知BSC,而BSC 则添加BVCI、RAC、LAC 等信息后再发送至SGSN;2 当SGSN 发现小区改变后,便向BSS 发送FLUSH-LL PDU 来将储存在旧的BVC 的该手机所有的LLC-PDU 删除或传输到新的BVC;3 对应于FLUSH-LL PDU,BSS 将会向SGSN 发送FLUSH-LL-ACK PDU,其中包括TLLI 和原先的那些LLC-PDU 是被删除了还是被传输到新的BVC 的指示(决定是否需要重发数据)。4 数据将在传输至新小区内恢复。整个过程中,MS的数据业务中断时间包括以下3部分:l MS解读新小区系统信息,获取Cell Update所必需信息过程l FLUSH-LL交互过程l 在新小区的TBF建立过程2) 实例研究截取高铁测试数据中带小区重选的小段数据,要求重选前后下载速率相对稳定并有一定的持续时间,重选过程有常规的速率下滑、传输停止、速率爬升三个过程。对数据分别进行两种统计方法:1 有小区重选:直接统计截取数据整段的FTP应用层、RLC层下载速率。2 无小区重选:去掉重选前后数据(包括速率下滑1秒、传输停止5秒、速率爬 升过程1秒,共7秒),再统计FTP应用层、RLC层下载速率。应用层下载速率RLC层下载速率有小区重选104129无小区重选119135增长幅度156增长比例14.42%4.65%从多组数据对比情况看,裁减掉小区重选段数据后:1 对于增长数值,相对稳定,FTP应用层下载速率有10-15kbps的增长,RLC层下载速率有5kbps左右的增长。2 对于增长比例,由于速率基数不同,得出的增长比例也会有所区别,大致上,FTP应用层下载速率有15%的增长,RLC层下载速率有4%的增长。Ø 案例2:全路段分析采集高铁测试数据中一个全路段数据, 对数据分别进行两种统计方法:1 有小区重选:直接统计截取数据整段的FTP、RLC平均下载速率。2 无小区重选:去掉重选前后数据(包括速率下滑1秒、传输停止5秒、速率爬 升过程1秒,共7秒),再统计FTP、RLC平均下载速率。裁减前后速率统计对比如下表:应用层下载速率RLC层下载速率有小区重选5286无小区重选6592增长幅度136增长比例25.00%6.98%裁减掉所有小区重选段数据后,FTP应用层下载速率提升13kbps,增幅达25%,RLC层下载速率提升6kbps,增长6%左右。3) 小区重选影响程度量化计算从上述理论和实例研究,对于高铁场景量化计算过程如下:1 全路段小区重选次数约140次,与规划覆盖服务小区数量有关,可参与主覆盖服务小区数量为141个。2 计算平均每小区覆盖范围:142×1000/141=1007米3 根据平均车速计算:每两次小区重选平均时间间隔为 :1.007/149.47×3600 = 24.25秒,。4 根据数据中断时长约5秒,计算小区重选中断时长占全路段行程比例:5/24.25=20.62%。5 根据实际案例分析,每次小区重选对数据业务下载速率(应用层)的影响在15%至25%之间。6 小区重选中断时间比例与对下载速率影响比例基本相符。所以可以得出最终因小区重选影响下载速率的因素为以下2点:1 动车的车速,以米/秒为单位(S)2 规划小区覆盖范围(主覆盖小区数量)(D)计算公式:影响程度比例 = 5×S / D×100%根据不同车速和不同的小区覆盖范围,小区重选对FTP应用层下载速率的影响比例如下表:车速(km/h) 小区覆盖范围(m)80 km/h 120 km/h150km/h200km/h250km/h80013.89%20.83%26.04%34.72%43.40%100011.11%16.67%20.83%27.78%34.72%12009.26%13.89%17.36%23.15%28.94%15007.41%11.11%13.89%18.52%23.15%20005.56%8.33%10.42%13.89%17.36%25004.44%6.67%8.33%11.11%13.89%l 小区重选影响比例与车速成正比,即车速越快,影响程度越大。l 小区重选影响比例与规划小区覆盖范围成反比,即覆盖范围越小,影响程度越大。4.容量资源因素1) Gb口信令数据分析从Gb口信令中,可以收集并提取以下信息:实时时间小区CIIMSI网关类型网页地址通过上述信息,可进行以下统计。Ø 用户数量统计根据上述数据,可以统计某一实时时间的某一小区的IMSI个数,从而获取实时数据业务的实际用户数。例:高铁沿线BSC东莞DGWBSC1,小区(天堂围工业区2),CI(64202)统计每5秒该CI涵盖的IMSI数量,如图:用户数量明显呈脉冲波动形态,且与列车每5至15分钟一班的班次吻合:l 脉冲形态中,波峰阶段对资源的冲击比较大,突然用户的增多,将产生语音业务与数据业务抢夺资源的情况,同时数据业务用户的突然增多,也将摊分固有的数据业务资源,影响数据业务质量。l 脉冲形态中,波谷阶段对资源的利用较小,特别是专网小区,由于列车的离开,意味着没有用户占用该小区,资源呈空闲状态,降低了话务统计中的流量等指标,影响了资源的合理利用。Ø 用户行为统计根据上述数据,可以通过网关类型和网页地址等数据的分析,统计出该实时时间内数据业务用户的实际行为,如:1 用户在做路由区更新2 Attach3 移动QQ4 通过HTTP访问网页5 通过WSP访问网页例:高铁沿线BSC(东莞DGWBSC1),小区(天堂围工业区2),CI(64202)移动QQ、路由区更新比例相对较大。根据业务类型,可相应评估对数据业务资源的实际利用情况:l FTP、网页浏览等数据量相对较大的业务,对资源的要求相对较高。l 移动QQ、飞信、彩信等数据量相对较小的业务,对资源的要求相对较少。Ø 用户数量对资源的最低要求计算根据统计用户数量的脉冲峰值(H),可以认为,为保证该小区所有数据业务正常链路,在不考虑PDCH复用情况下,可通过以下公式计算数据业务所需的资源数量:PDCH所需数量= Roundup(H/PDCH复用度,0)×时隙需求PDCH复用度=每PDCH上承载的tbf数(可以为2,3,4)时隙需求=用户占用PDCH预期(如QQ为2.5)注:PDCH复用度越高,每用户的带宽越低;用户的时隙需求越小,用户的带宽也越小;on-demand PDCH = PDCH所需数量- FPDCHon-demand PDCH = Rounddown(deblocked FR TCHs×ODPDCHLIMIT,0)其中:ODPDCHLIMIT:参数定义每CHGR中on-demand PDCH的最大分配比例,参数取值为百分比。Roundup:向上取整函数。Rounddown:向下取整函数。2) 话务统计数据分析从话务统计数据中,可以收集并提取以下信息:统计数据考核标准(小时统计)TCH拥塞率1%PDCH预清空次数10GSL负荷大于90%比例0%PDCH分配成功率99%上行TBF建立成功率100%下行TBF建立成功率100%通过上述信息,可进行以下评估:l 由于高铁场景的特殊性,话务呈脉冲形态,波峰阶段对资源的冲击较大,波谷阶段对资源的利用比例较小,所以常规话务统计(小时平均)中的平均数值,并不能反映在波峰阶段实时冲击,很有可能当时的影响会较为严重。因此,高铁场景的话务统计考核标准较其他一般场景高。l TCH拥塞率:如果出现TCH话务拥塞,将导致预清空全部On-Demand PDCH,大大降低数据业务质量,影响用户感知。l PDCH预清空次数:PDCH 预清空的次数直接反映了PS 和CS 争夺信道资源的严重程度,对PDCH 预清空次数很高的小区,应考虑优先扩容。l GSL负荷大于90%比例:GSL的使用负荷过高导致RPP拥塞、PCU拥塞,将影响PDCH的分配成功率,降低数据业务质量。l PDCH分配成功率:PDCH分配成功率低,导致部分用户无法进行数据业务,更无法进行多时隙功能提高吞吐速率,用户感知影响比较明显。l 上行TBF建立成功率、下行TBF建立成功率:该两项指标较低,将导致用户无法接入数据业务,严重影响用户感知。3) 高铁场景资源评估方法总结1 对于高铁场景,用户数量的即时变化波动很大,呈明显脉冲形态。特别是对于铁路专网覆盖小区,当列车进入小区覆盖范围时,用户急剧增加,当列车驶出小区覆盖范围时,用户几乎为0。2 由于话务统计均是采取时间段的统计(最短15分钟),较难呈现实时数据业务资源的使用状况。3 由于Gb口信令数据只能采集进行数据业务中用户信息,较难呈现新用户的实际需求及语音业务需求状况。4 所以,对于高铁场景的数据业务资源评估,只能通过话务统计结合Gb口信令数据收集的方式共同进行,以呈现总体用户需求及实时资源冲击的各类状况。四、优化策略描述1.NACC新功能应用1) NACC功能概述网络辅助小区重选(NACC:Network Assisted Cell Change)是爱立信BSS的一项附加功能。其通过BSS系统对BSC内部小区重选进行相关辅助,使小区重选对用户的影响降到最低。NACC主要功能就是通过BSS来帮助GPRS/EGPRS终端进行小区的重选,旨在降低小区重选的时间(从原来的1到5秒降到1秒以内),同时帮助终端减少数据的丢失及重发。该功能只在终端进行数据业务的过程有效,即终端在空闲状态下,NACC不起作用。对于BSC而言,一旦将NACC功能激活,那么将对整个BSC的所有内部小区起作用,而不需要修改任何小区参数。2) NACC功能原理Ø NACC信令流程图BSC/PCU/SGSNCCN modeCell AT3208Data transmission until end of current LLC-PDUThe REST of SYSTEM INFORMATION TYPEPACKET SERVING CELL DATAWith NACCTransfer DataCell BRead rest System Information from BCCHRead System Information from BCCHSYSTEM INFORMATION TYPE 1, 3, 13PACKET NEIGHBOUR CELL DATACell Update & PACKET SI STATUSReceived System Information PACKET CELL CHANGE NOTIFICATION ARFCN and BSIC PACKET CELL CHANGE ORDERARFCN & BSIC MSØ 基本原理未启动NACC的小区重选过程:1 在GPRS READY状态下,MS在达到小区重选要求,并准备进行小区重选时,MS将终止数据业务,同时去解读目标邻区的系统信息,确定目标小区相关信息。2 解读目标小区信息,并确定允许小区重选后,BSC要求MS向 BSC发送一个新小区的LLC Frame,并解读新小区的LLC Frame。3 BSC完成解读新小区的LLC Frame后,数据的传送重新在新小区进行。启动NACC的小区重选过程:1 在GPRS READY状态下,MS在达到小区重选要求,并准备进行小区重选时,MS将发送一条“PACKET CELL CHANGE NOTIFICATION (PCCN)”的消息给BSC,PCCN消息包含了目标小区的BCCH和BSIC。2 此时,MS处于Cell Change Notification (CCN)状态。MS继续进行着数据的传送,并继续接收和储存邻区的信息,但并未执行小区重选。3 同时MS启动CCN状态计时器T3208(固定为0.96秒)。4 当BSC收到MS的PCCN消息后,将回复一条“PACKET NEIGHBOUR CELL DATA”的消息给MS,该消息包含了目标邻区接入最少所需的系统信息。5 同时,BSC将要求MS向BSC发送一个新小区的LLC Frame,并尽量解读新小区的LLC Frame。6 在BSC完成解读新小区的LLC Frame或T3208超限时,BSC将发送一条“PACKET CELL CHANGE ORDER (PCCO)”的消息给MS。7 收到PCCO后,MS将结束CCN状态并停止T3208计时器,开始根据PCCO消息进行小区重选。8 因为MS在之前已经接收到BSC发送的目标小区接入的所需系统信息,所以可以直接接入目标小区。9 当目标小区接入后,数据的传送重新在新小区进行。Ø 功能优点1 减少小区重选时间(从原来的3-4秒减到1秒以内)。2 减少数据丢失和重传。3 提高终端用户的数据业务的吞吐量。Ø 功能缺陷l 限于3GPP Rel-4(R4)终端用户(现网中和高铁场景的R4终端比例可参阅下面相关章节)3) 测试验证结果Ø 测试数据个案分析下面列举SZVBSC1局NACC开启前后测试数据比较:SZVBSC1测试数据对比数据分析:l 如图A、B,DGWBSC1开启NACC前后,小区重选次序为(CI):3704->3684->3634->3574->3594->3614;l 图A中红框部分为数据业务服务停止状态,间隔明显,图B中间隔不明显;l 开启NACC后RLC下载速率明显上扬。以上2组对比数据采集方法:根据列车相同行驶方向,在相同路段位置上,采集重选前后小区顺序相同的数据进行对比(图中所列为各占用小区CI);故可比性比较高。对比两组数据A、B图,可直观的看出,A图NACC开启前小区重选前后数据业务传输中止时间较长,而B图NACC开启后没有明显的数据业务传输中止;NACC开启后整体RLC下载速率也明显上扬。Ø 小区重选时延分析小区重选时延计算方式1 小区重选时延l NACC功能开通前(不支持NACC功能终端):开始于:旧小区所传的最后一个EGPRS Packet Downlink Ack/Nack / Packet Uplink Ack/Nack。结束于:新小区的发起的channel request。l NACC功能开通后(支持NACC功能终端):开始于:PCCO信令结束于:新小区发起的channel request信令2 用户感知时间(数据传输中断时间)对下行业务,小区重选用户感知时间计算方法如下:开始于:旧小区的最后一个EGPRS Packet Downlink Ack/Nack结束于:到新小区的第一个EGPRS Packet Downlink Ack/Nack 测试结果(秒)开启前开启后缩短时间减少比例平均小区重选时延3.592.960.6317.55%平均用户感知时间7.555.731.8224.11%(秒)不支持NACC支持NACC缩短时间减少比例平均小区重选时延3.532.311.2234.56%平均用户感知时间6.095.081.0116.58%分别汇总多组测试数据比较,分析如下:1 NACC开启前后对比:l 小区重选时延缩短了0.63秒,节省了17.55%的时间。l 从用户感知角度的小区重选时间缩短了1.82秒,节省了24.11%的时间。2 支持/不支持NACC功能手机测试对比:l 小区重选时延缩短了1.22秒,节省了34.56%的时间。l 从用户感知角度的小区重选时间缩短了1.01秒,节省了16.58%的时间。Ø 掉线分析汇总NACC开启前后各4组测试数据,统计比较小区重选过程中发生的掉线次数,结果如下:开启前开启后减少次数减少比例广州-深圳2819932.14%深圳-广州21111047.62%汇总49301938.78%不支持NACC支持NACC减少次数减少比例掉话次数136753.85%分析如下:1 NACC开通后,小区重选过程中的掉线次数减少比例达38.78%。2 由于NACC功能缩短了小区重选的所需时延,在高铁场景中,降低了在小区重选过程中因信号快衰落引起的影响,从而降低了掉线的风险。RLC层BLERNACC开启前14.82NACC开启后13.10支持NACC24.09不支持NACC26.47Ø 误码率分析分别汇总NACC开启前后多组测试数据比较,分析如下:1 RLC层误码率BLER减低了1.72,改善幅度达11.61%。2 由于NACC功能开通,缩短了小区重选时延,使MS更快进入更佳小区,获得更好的无线环境,减低了平均误码率。Ø 编码方式分析编码方式使用率CS1-CS4MCS1-MCS5MCS6-MCS9NACC开启前5.79%17.60%76.61%NACC开启后3.44%12.55%84.00%支持NACC4.72%12.68%82.59%不支持NACC0.14%32.47%66.39%分别汇总NACC开启前后多组测试数据比较,分析如下:1 高编码方式(MSC6-MCS9)比例提升了7.39%,其中MCS-9的比例提升了2.34%。2 由于NACC功能开通,缩短了小区重选时延,使MS更快进入更佳小区,获得更好的无线环境,减低了误码率,提升了高编码方式的比例。3 由于NACC功能开通,缩短了小区重选时延,减少从初始编码方式向高编码方式爬升所占用时间的比例,提升了MCS-9的比例。4 支持NACC手机的MCS-6MCS-9的使用率明显高于不支持NACC的手机。Ø FTP下载速率指标分析开启前开启后增长比例应用层平均下载速率62.8271.5413.88%RLC平均下载速率88.3492.724.96%不支持NACC支持NACC增长比例应用层平均下载速率42.2866.2256.62%RLC平均下载速率48.4797.46101.07%分别汇总多组测试数据比较,分析如下:1 NACC开启前后对比:l FTP应用层下载速率提升了13.88%。l RLC层下载速率提升了4.96%。l 应用层速率的提升幅度较RLC层速率提升幅度大,用户感知度的提升相对比较明显。l 由于FTP应用层下载速率与RLC层下载速率的计算方法不一样:在小区重选的数据传输停止过程中,RLC层下载速率不计算该采样点,而应用层下载速率则需计算该采样点。l 对于应用层下载速率,由于NACC功能开通,缩短了小区重选时延,减少数据传输中断的时间,提高了应用层的下载速率。l 对于RLC层下载速率,虽然不能从小区重选过程数据传输停止时间的减少而获得速率提升,但是NACC功能开通缩短了小区重选时延,使MS更快进入更佳小区,获得更好的无线环境,减低了误码率,提升了高编码方式的比例,同时也减少从初始编码方式向高编码方式爬升所占用时间的比例,从而获得速率的提升。但相对应用层下载速率比较,提升幅度较小。2 支

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