东莞华为网元半速率比例控制策略

余冬喜 李政文 杜黎鹏

【摘要】 本文针对现网华为网元半速率占用比例、数据业务占用比例高居不下的问题进行讨论分析，结合东莞华为网络的实际情况，从参数原理上分析出发，因地制宜的制定优化方案，旨在将华为网元的半速率比例控制在合理化、最优化的门限下，提升华为区域用户通话质量和感知指标。

【关键词】 半速率比例 数据业务占比 TBF建立成功率

随着移动手机用户数量的不断增长、各类手机终端支持的业务功能日渐丰富，支持手机WAP上网、手机QQ、手机飞信和手机证券等分组数据业务的终端成为主流，一个手机互联网时代已悄然来临。

而随着而来的是，随着分组数据业务流量的不断增加，数据业务大量的抢占TCH信道转变为动态PDCH信道，使可用TCH信道数大比例减少，导致华为网元半速率比例高企，数据业务占比也一样居高不下。

我们知道，半速率的编码方式的话音质量要比全速率的编码方式差很多，从MOS对比来看，半速率HR的MOS在干扰很低、C/I良好的情况下，其MOS指标一般维持在3.3左右，而全速率EFR的MOS值可以达到3.9以上，可见，当用户占用半速率时，用户感知的通话质量是要比全速率差很多。

但是，半速率的通话质量虽然比较差，但是，在目前现网资源有限的情况下，半速率是避免拥塞、提升设备利用率的好方法，是必须要采用的。换句话说：“半速率是以牺牲质量换取网络的容量”。

综上所述，将半速率使用比例控制在合理的范围内，是提升网络感知质量和网络容量的必要手段。

一、华为网元半速率信道分配原理

小区下可供使用的业务信道分为“TCH信道”和“PDCH信道”2种，其中，“TCH信道”和“动态PDCH信道”可以实现动态的信道转换。

由于可供使用的业务信道受到载频硬件资源的限制，故在业务量繁忙的情况下，优先的启用半速率TCH信道的分配显得尤其重要。

华为小区通过参数“TCH话务忙门限（%）”来判断是否优先启用半速率业务信道分配，当小区信道占用率达到或超过该参数定义门限时，会优先分配半速率信道；否则优先分配全速率信道。

信道占用率的计算公式如下：

信道占用率=（忙状态的全速率信道数+忙状态的半速率信道数/2）/（可用状态的全速率信道数+可用状态的半速率信道数/2）×100%

其中，应该引起我们注意的是，该统计的全速率信道或者半速信道包含当前未承载分组业务的动态PDCH信道；对于正在承载业务的动态或静态PDCH信道不统计为可用的TCH信道。

因此，在数据业务比较繁忙的小区下，由于更多的PDCH信道承载着数据业务，会导致我们可用的全速率TCH信道数和半速率TCH信道数大量减少，导致我们的半速率业务更快启动，使小区半速率业务比例大幅增加。

二、华为小区业务信道类型的转换

说到这里，也许大家会有个疑问：“TCH信道和动态PDCH信道不是可以实现动态转换吗？为什么不优先把承载数据业务的动态PDCH信道清空作为TCH信道呢？”

其实，TCH信道和动态PDCH信道的转换是有条件的。

先说TCH信道转换为动态PDCH信道的要求，TCH信道转换为动态PDCH信道较为简单，只要小区下存在有空闲的TCH信道时，当PDCH信道上承载的用户数达到“复用动态信道转换门限（门限值/10）”时触发动态PDCH信道的转换申请，将空闲的TCH信道转换为动态PDCH信道。

具体转换流程如图1所示：

下面再说动态PDCH信道转换为TCH信道的要求。承载业务的动态PDCH信道转换为TCH信道比较苛刻，BSC在为电路业务呼叫分配信道时，是会尽可能避免把动态PDCH信道分配给电路业务使用的；但当小区下确实没有空闲的TCH时隙时，BSC会向PCU发送信道申请，将动态PDCH信道转换为空闲TCH信道供电路业务使用。

当然，该抢占过程受到参数“动态信道抢占级别”和“是否允许PDCH信道重整”的控制和影响。在现网参数设置“所有动态信道均可抢占”的条件下，是允许电路业务可以抢占所有动态信道的。

具体抢占动态PDCH信道流程如图2所示：

由上述分析可见，当数据业务占用比例较高时，是会导致TCH半速率信道的优先分配，导致小区半速率使用比例升高；而不会去优先清空承载数据业务的动态PDCH信道数。

三、东莞华为网元半速率优化情况

东莞华为现网的电路业务与数据业务一样存在激烈的资源竞争问题，个别BSC网元的半速率比例和数据业务占比分别达到50%和60%以上，说明数据业务占用了大量的载频信道资源。

但是，占用了大量信道资源的数据业务却并未给用户使用带来良好的网络质量感知；相反的，作为评估数据业务接入感知的重要指标—“下行TBF建立成功率”却一直停留在70%-85%之间，而且80%以上的TBF建立失败原因是没有PDCH信道资源。这充分说明现网的信道资源的紧张程度。

3.1 优化措施1：提升下行TBF建立成功率

从上述的分析可知，东莞华为现网的数据业务抢占了大量信道资源，要降低半速率比例就必须压缩数据业务占比；但是，压缩数据业务占比势必会导致“下行TBF建立成功率”指标恶化，导致更多的用户投诉无法使用数据业务的问题。

通过分析我们发现，TBF建立成功率低主要是由于在默认参数设置情况下，一个PDCH信道下行最多只能承载8个用户使用，由参数“PDCH下行复用门限”决定；而当一个PDCH信道上承载了4个用户以上时，会优先触发TCH信道转换为动态PDCH信道，由参数“下行复用动态信道转换门限”决定。“PDCH下行复用门限”允许值太低、“下行复用动态信道转换门限”较容易的触发TCH信道转换为动态PDCH信道是导致数据业务占比大，但下行TBF建立因为无信道资源导致失败较多的根本原因。

为改变该情况，我们将“PDCH下行复用门限”和“下行复用动态信道转换门限”分别设置为16和8，通过复用度参数的修改，统计下行TBF建立成功率由原来的81.18%提升到93.61%。

3.2 优化措施2：压缩数据业务占比

通过下行TBF建立成功率的提升优化，该指标对我们压缩数据业务占比比例不再构成阻碍。因此，这时压缩数据业务占比不会造成用户感知的明显恶化。

通过分析，要控制华为小区的数据业务占比情况，可以通过调整参数“小区下最大PDCH比率门限（%）”来实现。由于小区下可用的TCH信道数和PDCH信道数的总数是一定的，该参数定义了小区范围内PDCH比率的最大值，用来限制PDCH信道所占的比例；當小区下PDCH的比例达到“小区下最大PDCH比率门限”时会使TCH信道无法转换为动态PDCH信道。计算公式如下：

PDCH比率=可用的PDCH/（可用的TCH+可用的静态PDCH）。

3.3 优化措施3：调整“TCH话务忙门限”使半速率启动滞后

在压缩数据业务占比的同时，通过调大参数“TCH话务忙门限（%）”来使小区半速率业务启动滞后。

通过综合的分析判断，将华为小区参数“小区下最大PDCH比率门限（%）”和“TCH话务忙门限（%）”分别调整为30和80。调整后，统计数据业务占比由原来的37%下降到20%左右，半速率比例由原来的33%下降到17%左右。调整后，东莞华为全网的话务量略微增加了3.59%左右，但半速率话务比例则明显下降，半速率话务比例控制效果显著。调整后，统计华为全网下行数据流量并未明显下降，而占用的PDCH信道数则显著下降，每PDCH下行流量明显提高，从调整前的平均2.09提升到平均2.47，PDCH信道承载效率显著提升；下行EPDCH复用度由调整前的5.54增加到6.76。

四、总结

从本次东莞华为的半速率比例控制分析过程和结果来看，半速率比例与数据业务占比的关系密不可分，2者看似在资源紧缺的情况下无法协调，但通过合理的参数调整和资源配置，使影响2者的主要感知性能指标都得到适当的提升，有效提升了东莞华为网元的网络感知质量。