A01-PCT反向功控参数调整改善网络性能

PCT反向功控参数调整改善网络性能何永密中国电信绍兴分公司无线维护中心摘要：本文从现网DO网络规模和未来几年业务发展的需求出发，介绍了DORev.A中的一个关键技术——反向闭环功控尤其外环功控的概念和原理，分析了反向功控PCT参数（PowerControlThreshold，功率控制门限）的优化调整方案，并通过对现网PCT参数的优化进行修改前后的KPI指标对比分析，总结PCT反向功控参数的优化调整对改善DO网络KPI性能的效果影响。关键字：PCT，反向功控，掉话率，重传率1、背景随着CDMA业务的发展，用户越来越多，无线环境也在不断发生变化。近期在M2000上掉话率的统计上分析，出现多次异常掉话，CDR分析的释放原因值是3086（DO收不到AT发来的datareadyack)。DataReady消息是由AN在前向发送，AT应该在接收到DataReady消息后的TFCResponse时间内回复DataReadyAck消息，这里TFCResponse定时器长度在协议中规定为1s。DataReady以及DataReadyACK消息是在StreamLayer上发送的，应用在流层处于闭状态的情况下，其中Ready是用于指示该流层的分组应用上有数据需要传输。从信令流程分析，3086形成的原因主要是两个：一是在TFCResponse时间内没有发出DatareadyAck消息，造成掉话；另外一种是在TFCResponse时间内发出了DatareadyAck消息，但是AN没有收到，或者收到不全，可能的原因是反向链路质量差，造成空口信令丢失，造成掉话。针对目前现网部分区域进行测试，发现区域内无线环境的特点是前向覆盖较好，只是存在切换区域会影响部分用户速率的感知，但是这部分区域都有一个比较明显的特点是反向覆盖不是很理想，AT的发射电平均较高。为了改善这些区域的反向信道质量，可以适当对PCT反向功控参数进行优化调整。2、反向功控的概念反向功率控制用来控制终端的发射功率，因为如果用户离基站的距离不同，而终端的发射功率相同，使得基站接收到的信号强度也有所不同，近点强的信号很有可能把远点弱信号给淹没掉。这就是常说的远近效应。为了克服远近效应，使得各个距离上的用户的发射功率能刚好满足基站解调，而又不至于对别的用户形成较大的干扰，引进了反向功率控制。反向链路的功率控制过程包括下面三个方面：1.AT在开环时估计发射功率2.BTS进行闭环功控3.BSC进行外环功控反向功率控制作用点为终端。终端的发射功率由终端的开环估计加闭环控制共同作用得到，在没有闭环控制的情况下（如初始接入时接入信道上的发射功率）就只能通过开环功控起作用。3、反向外环功控原理反向外环功控通过调整功控阈值（PowerControlThreshold，PCT）来维持接收到的反向导频信号的信噪比，从而保证一定的误包率(PER)。当业务信道建立后，反向外环功控开始起作用，BSC首先从BTS发送的反向包中获取相关信息，了解到该包是误包还是好包，然后调整PCT的值，通过前向包携带给BTS[2]。图1EVDORev.A的好包和坏包判断1．CRC校验没有通过的是误包；2．CRC校验通过，子包号小于等于终止目标的是好包；3．CRC校验通过，子包号大于终止目标的是误包；反向外环功率控制的目标PER是功率控制意义上的PER，而非单纯的CRCPER。反向外环功控的状态有如下3类：1．非激活态(Inactive)：手机处于休眠态，空口链路断开，没有激活数据发送，此时没有反向功控。2．正常态(Normal)：手机反向业务信道处于激活态，有反向数据包发送。BSC从BTS发送的反向包获取误包信息：如果是Idle包，不进行处理；对于有效数据包，如果是误包则抬升PCT的值，直到达到设定最大值；如果是好包，则降低PCT的值，直到达到设定的最小值。这里有关三个参数可以控制调整粒度，分别是“连续上升最小时间间隔”、“连续下降最小时间间隔”以及“最大连续上升次数”。EVDORev.A中，由于反向HARQ和子包交错发送，连续坏包和好包都可能经常出现。因此对于PCT连续上升限制比EVDORel.0宽松。为了防止连续好包导致PCT下降对系统的损害，可以设置“连续下降最小时间间隔这个参数”。这里，PCT上升步长和下降步长存在如下关系：目标PER=坏包数/(坏包数+好包数)*100%坏包数*上升步长＝好包数*下降步长3．无数据态(NoData)：手机反向没有数据发送，但是还没有进入休眠态，即空口链路仍保持。当手机停止反向传输约0.5s后，进入该状态。此时无外环功控判断数据，由于在这段时间内手机的反向链路有可能恶化，为了使在此状态时新开始的发送的反向数据能立刻被正确解调，反向外环功控算法使PCT值缓慢上升。同时，为了防止PCT增长过大浪费反向功率，算法定义了两个参数来限制PCT的过度上升：一个是“无数据时PCT上升的最大增量”，另一个是“无数据时PCT的最大值”。在一定时间内，如果连续三个交织收没有反向包，算法进入NoData态后，PCT波动都是以包为单位，而不是以子包为单位的。4、反向外环功控PCT涉及参数目前DO网络配置中反向外环功控PCT参数包括[1]：PCT初始值该参数表示外环功控时PCT的初始值，功控过程中BSC对PCT进行不断的调整，使得PCT在MINPCT和MAXPCT之间波动。该参数设得越高，可以减小呼叫建立初期反向误包数，保证反向PER；反之，则可能导致呼叫建立初期的PER较高。PCT最少值该参数表示外环功控允许PCT可取的最小值。收敛到同样的目标PER，PCT的值随着链路状况也会变化，因此PCT存在一个动态的变化范围，由该参数和PCT最大值一起定义。该参数设得越小，PCT的动态变化范围越大，在反向链路状况好时，可以节省AT的发射功率，降低系统的反向负荷，但是如果出现快衰落，手机可能无法及时抬升功率，从而影响用户的传输性能；该参数设得越大，可以抵抗快衰落带来的负面影响，但在反向链路状况好时，会浪费AT的发射功率，从而提升了系统的RSSI，降低了反向容量。PCT最大值该值设得越大，可以有效地降低无线环境剧烈变化给系统带来的负面影响，可以有效地保障反向PER，但可能会增加反向发射功率，降低系统反向容量；该值设置得越小，无法抗拒无线环境剧烈变化对带来的负面影响，无法保证达到反向目标PER。PCT在无数据状态下的上升步长该参数表示无数据状态时终端PCT上升的步长（无数据态指手机反向没有数据发送，但是还没有进入休眠态；当手机停止反向传输约0.5s后，进入该状态）。该值设置得越大，可以有效的控制反向链路恶化带来的负面影响，但在无线环境良好时浪费了手机的发射功率，降低了系统的反向容量。PCT在无数据状态下最大提升量该参数表示从迁移到NoData状态到迁移出NoData状态期间，允许PCT累计增加的最大增量。该参数设得越大，可以有效地补偿无数据状态下的链路恶化，保证一旦有数据传输，反向链路良好，但也可能会补偿过多，增加了手机的功率消耗，因此在设置时需要在手机的功率消耗和链路性能之间取得平衡。PCT在无数据状态下最大值该参数设的越大，可以有效地补偿无数据状态下的链路恶化，保证一旦有数据传输，反向链路良好，但也可能会补偿过多，增加了手机的功率消耗，因此在设置时需要在手机的功率消耗和链路性能之间取得平衡。PCT在连续上升的最小间隔该参数表示在NORMAL状态下，连续收到坏包时，允许PCT增加必须间隔的最小帧数。该值设的越小，在突发衰落时，会使功率调整过大，浪费了手机的功率；设的越大，会使得功率上升过慢而无法弥补快速衰落。当手机进入业务态以后，为了尽可能的提高网络的反向吞吐量，又同时终端在网络中稳定运行，对反向闭环功控中PCT的初始值、最小值和最大值进行了优化。5、现网PCT优化调整基于上述现状及原理，对现网的一个BSC将PCT初始值由-18dB--17dB，PCT最小值由-21.5dB--20dB，PCT最大值由-17.5dB--15dB，以期达到改善反向链路的性能。图2参数修改前后掉话率对比参数调整后，对比修改前后，晚忙时平均掉话率由1.604%下降到1.524%，全天统计的掉话率由1.613%下降到1.516%，大致都下降了0.1%，考虑到晚忙时网络负荷较高，反向干扰较大，因此提升效果不如全天效果明显。图3参数修改前后RLP反向重传率对比参数调整后，RLP反向重传率有明显降低，晚忙时平均RLP反向重传率由0.51%下降到0.24%，全天统计的RLP反向重传率由0.478%下降到0.239%，下降了大致0.25%左右。通过反向功控参数调整，可以在一定程度上改善反向链路的无线环境。为了进一步验证各个参数对现网质量的效果，分别独立对PCT的初始值、最小值、最大值进行各项参数修改验证对比：图4参数修改前后掉话率对比由图可知，当PCT最小值调整后，掉话率下降较为明显。由此可以得出，PCT最小值的提高，有利于在无线环境较差的区域内，AT通过反向功控提高AT的发射功率，改善反向无线环境的质量，在现网负荷较轻的情况下，RSSI没有明显抬升，因此效果改善明显。6、小结本次反向功控参数的优化调整，涉及到PCT初始值，PCT最小值和PCT最大值。通过参数修改，对比修改前后的话统指标，掉话率比以前略有改善，RLP反向重传率改善较明显，DRC申请速率、连接成功率和单用户平均吞吐率等指标没有出现明显波动。同时，通过对各DO载扇的RSSI跟踪，也没有发生RSSI有明显提升恶化，由于目前现网DO网络负荷不是非常高，并且反向上传业务使用较少，因此容量也未受到明显影响，这和预期结果比较相近;说明随着用户的发展，无线环境在不断的发生变化，适当的调整反向功控参数，有利于改善反向链路无线环境，提高DO网络质量，提升客户满意度。参考文献：[1]华为技术服务有限公司.cBSS1xEV-DO性能参数描述.pdf[2]华为技术服务有限公司.1xEV-DO性能特性描述.pdf作者简介：何永密（1977年8月生），男，硕士学位，现就职于中国电信股份公司绍兴分公司，工程师，主要研究方向是无线网络的性能优化，联系电话：[phone]，E-mail:[e-mail]，邮编：312000，地址：浙江省绍兴市四马路9号无线网优中心