提升用户体验的TD网络优化技术研究

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【摘要】为了提升TD网络质量、提升用户体验,文章首先针对切换问题提出基于性能数据的全网邻区优化方案,阐述了该方案的流程并对其试验效果作了评估;然后介绍了一种QoS保障方案,它利用QoS签约的业务分类、ARP、THP及实际用户进行的PS业务类型来共同确定用户优先级。

【关键词】td-SCDMA 切换 邻区优化 QoS 用户体验

1 引言

随着3G时代的到来,移动通信网络逐渐发展为承载多种业务的网络。运营商需要了解不同覆盖场景、不同用户群的话务模型,提供相应的服务质量(QoS),实现差异化的服务;并评估现有网络能否满足用户的各种业务需求,通过制定针对性的建设策略、优化策略及市场策略,提升客户感知。

在满足用户体验、提升TD网络质量的工作中,存在如下2个典型问题:

(1)在蜂窝移动通讯系统中,移动台需要通过切换服务小区来保证服务的连续性。如何为现网中成千上万的小区配置合适的邻区,是网络优化工作中的难题。邻区配置的合理与否直接关系到掉话等KPI指标,进而影响用户的业务感知度。

(2)网络侧在进行用户数据调度、拥塞控制等业务处理时都是基于用户优先级进行的。目前网络确定用户优先级是基于ARP(Allocation/Retention Priority)、THP(Traffic Handling Priority)和业务分类(Traffic Class)三个参数来共同确定,这三个参数的值在用户发起业务时由UE和核心网进行QoS协商确定。由于用户签约时不知道其可能进行的PS业务,所以通常将所有用户的PS业务QoS值在HLR中统一签约成同一业务分类的值,从而导致无法根据用户优先级进行业务调度以满足不同业务需求。

针对这两类问题,下面将分别给出解决方案。

2 自动邻区优化技术

2.1 技术介绍

在切换之前移动台需要对目标小区的无线质量进行测量,受移动台测量能力和测量效率的限制,3GPP协议规定:TD-SCDMA系统中可同时测量的频内、频间邻区之和最多为31,系统间邻区最多也是31个。而受终端能力限制,实际邻区配置一般不超过25个。另外TD移动台不能测量非配置邻区,因此也无法利用激活集和检测集来优化邻区列表。这些都给TD邻区优化工作带来了不少限制。

传统的邻区优化方法通常是单纯依靠距离和方向角,通过对路测数据的分析,找出漏配、多配的邻区关系。这种工作方式优化成本较高,且优化范围局限于路测数据,对于冗余邻区的删除无法给出有说服力的依据。本文将介绍TD系统中基于性能数据的全网邻区优化算法,弥补协议上不支持检测集带来的优化方法缺陷。

该算法的基本思想是:在现有邻区配置的基础上,在某个时段内,考虑以足够大范围的邻接关系在网管中配置生效,并基于该时段统计所有邻区之间的切换统计数据,通过判决算法对邻区间切换统计数据进行综合分析,增加漏配邻区关系,删除冗余邻区关系,从而达到使邻区配置始终处在最合理状态的目的。此方案不仅保证了判定的准确度,也能极大节省人力和时间成本,更是对无线网络自优化技术的有益探索。方案流程图如图1所示:

图1 方案流程图

2.2 试验过程及效果评估

选取RNC263、RNC264的184个小区,已有邻区2090条。通过软件自动规划3公里以内的邻小区,为保证邻区关系的合法性,邻区规划之前首先进行了同频同码距离检查,确保尽可能多的邻区成为候选邻区,最终得到候选邻区共2580条。通过网管自动邻区检测工具,将候选邻区导入网管并开始统计性能数据,设置调度时间间隔为3天。图2是对CS掉话率的分析。

图2 CS掉话率分析

从优化的效果来看,网络KPI中CS掉话率指标有较大程度改善。从提升用户感知来看,该方案能够实现基于全网所有用户的测量,以真实的用户行为来为整个网络的邻区优化提供长久的支持,主动适应了用户数不断增长给网络优化带来的挑战。

3 QoS方案

3.1 背景介绍

由于用户签约时不知道其可能进行的PS业务,所以运营商通常将所有用户的PS业务QoS值在HLR中统一签约成同一业务分类的值,例如统一签约为交互类,ARP和THP值也签约成相同值。这样,采用目前的用户优先级确定方法来确定用户PS业务优先级时,由于ARP、THP和业务分类全部相同,造成用户无论实际进行的是何种PS业务(例如上网、FTP下载等),网络侧计算得出的用户优先级都相同,无法实现根据用户优先级进行业务调度的目的。这样造成的弊端主要如下:每个小区的空口带宽是有限的,大粒度的数据业务如BT、迅雷下载会挤占比较多的空口带宽,造成对用户感知敏感的业务如HTTP浏览、WAP等感知变差。

本方案利用QoS签约的业务分类、ARP、THP及用户实际进行的PS业务类型来共同确定用户优先级,以实现针对不同数据业务的QoS保障技术。

3.2 方案阐述

目前,GGSN能够解析出用户正在进行的PS业务类型,例如WAP、MMS、流媒体、HTTP、FTP下载或P2P等业务。GGSN在解析出用户的业务类型后,可以利用GGSN到SGSN的IP协议的IP数据包头中DSCP字段将此用户的业务类型信息传送给SGSN,SGSN将其传送给RNC,RNC通过对DSCP字段的解析获得用户进行的PS业务类型,其流程如图3所示:

图3PS业务类型分析流程

用户优先级确定的详细流程如图4所示:

图4 用户优先级确定流程

RNC首先根据用户在QoS协商中确定的业务分类和THP值来计算用户使用的内部Traffic Class值。假设THP区间号定义为1～3,结合业务分类情况,计算得到该用户的内部Traffic Class值。从表1可以看出,只有当用户的业务为交互类时才使用THP区间号来计算内部Traffic Class,其它业务的内部Traffic Class为固定值。

接下来使用内部Traffic Class值、用户的ARP区间号、用户正在进行的数据业务类型来确定用户的PS业务优先级。假设ARP区间号定义为1～3,根据用户的ARP值、上一步计算的内部Traffic Class值在表2中查找此用户对应的优先级项,最后根据用户正在进行的数据业务类型对用户的优先级进行加权得到用户使用的优先级。表2中的α值表示不同PS业务类型(WAP、MMS、视频流、HTTP、FTP下载或P2P)的优先级加权值,用户的优先级值为相对值,值越大表示优先级越高。

CS域语音、可视电话和会话启动协议属于实时类通话业务,对用户感知较为敏感,故这三类业务的优先级都定义为较高水平。当用户进行一个HTTP业务时,传统的QoS调度不能区分PS业务进行调度,可通过增加加权值α,实现针对不同数据业务的QoS保障。对不同PS业务设定不同的α值,在此只给出相对关系,实际应用中可照此设定具体值,典型的α值排序如下:

WAP>HTTP>视频流>MMS>FTP下载>P2P

4 结语

随着客户对PS数据业务的需求越来越大,TD网络必须坚持以市场需求为导向,提供可靠稳定的高速带宽,保证客户对高速业务的感知度,满足业务发展需要。

参考文献

[1]李世鹤. TD-SCDMA第三代移动通信系统标准[M]. 北京: 人民邮电出版社,2003.

【作者简介】

赵良毕:硕士,现任职于中国移动北京公司网络部,研究方向:TD网络优化与质量管理。