提升數(shù)據(jù)能力延長(zhǎng)GSM的生命周期

隨著移動(dòng)通訊的普及和發(fā)展，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的GSM網(wǎng)絡(luò)也越來越復(fù)雜，而數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求量卻越來越大，近年來年增長(zhǎng)率都在100%以上，有的區(qū)域甚至達(dá)到300%，故而其占用了大量的網(wǎng)絡(luò)資源。統(tǒng)計(jì)表明，相同的無線資源，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)帶來的收入只有語音的3%左右。如何在保證業(yè)務(wù)體驗(yàn)的前提下，盡量提高數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的承載能力，并減少其對(duì)語音業(yè)務(wù)的干擾，是擺在移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商面前的一道難題。

　　數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)快速發(fā)展 無線網(wǎng)絡(luò)不堪重負(fù)

　　國(guó)內(nèi)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商業(yè)務(wù)快速發(fā)展，其網(wǎng)絡(luò)越來越厚，站間距也是越來越小，基站的配置越來越大，尤其是業(yè)務(wù)量激增，不可避免地導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的底噪快速抬升。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)要達(dá)到相同的語音質(zhì)量，相比5年前，必須要提高10dB甚至20dB的覆蓋電平，但基站的發(fā)射功率是不能無限制的提高的，而且過高的發(fā)射功率會(huì)進(jìn)一步推高網(wǎng)絡(luò)的底噪，形成了惡性循環(huán)。

　　數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)非常迅猛，究其原因，主要是智能手機(jī)的大量普及，人們的移動(dòng)上網(wǎng)需求增加，即時(shí)通訊類業(yè)務(wù)如手機(jī)QQ、飛信的等發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量也在不斷的攀升，從2009年6月到2010年6月，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等效話務(wù)量增長(zhǎng)了136%，個(gè)別的區(qū)域比如大學(xué)校園等區(qū)域則增長(zhǎng)更快，相比之下，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)提供能力只提高了21%。

　　應(yīng)對(duì)快速增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，最直接的辦法就是網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容，如小區(qū)分裂、加大單站配置。但是增加小區(qū)分裂的方式帶來的擴(kuò)容，現(xiàn)在越來越面臨難以獲取新站址的難題，況且過度的小區(qū)分裂同樣會(huì)使網(wǎng)絡(luò)的底噪抬升，從而影響話音質(zhì)量和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力。加大單站的配置是有效的辦法，但是現(xiàn)在面臨的問題是900M頻率已經(jīng)枯竭，1800M頻段已經(jīng)接近用完。

　　另一方面，目前的GSM承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的PDCH信道效率非常低，只有2~3kbit/s，而理論上，單個(gè)PDCH可以承載10kbit/s以上的數(shù)據(jù)流量。

　　如果目前語音業(yè)務(wù)增長(zhǎng)率不變，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)100%，網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容將會(huì)達(dá)到50%，如果數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)200%，那么網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該擴(kuò)容100%!這無論是資金投入，站址資源、還是頻率資源，都是無法支撐的。

　　利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源，提高其數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)承載能力，降低網(wǎng)絡(luò)干擾，已經(jīng)是移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的燃眉之急。

　　多管齊下分流數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)

　　為緩解數(shù)據(jù)洪流，華為公司提出了多種手段。比如優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，900M設(shè)備減配置，1800M增加配置，建設(shè)室分站和街道站等，在硬件方面提升容量。

　　通過軟件方式，提升現(xiàn)有設(shè)備的承載能力，則是最簡(jiǎn)單有效的方法，華為在業(yè)內(nèi)率先提出了有針對(duì)性的PS業(yè)務(wù)能力提升解決方案。旨在降低網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的干擾，提升PDCH承載效率，減少網(wǎng)絡(luò)的擁塞，提升用戶的感受，具體成效如下。

　　一是PS功率控制降干擾。由于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的底噪除了直接影響語音質(zhì)量外，還在很大程度上決定著PDCH的承載效率，降低網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的干擾至關(guān)重要，華為提出了PS功率控制和PS非連續(xù)發(fā)射的降干擾方案。

　　在過去，CS域開通了功率控制，有效降低了干擾，同時(shí)開通了DTX，在當(dāng)時(shí)PS業(yè)務(wù)量較少，對(duì)網(wǎng)絡(luò)干擾的貢獻(xiàn)少，可以不必考慮，但是在PS快速發(fā)展的，占了50%的資源，如果在PS域也開通功率控制，必然降低干擾。

　　對(duì)PS功率控制進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：PS下行功控算法開啟后，下行全/半速率HQI(0-3)平均提升約0.5個(gè)百分點(diǎn);PS下行功控開啟后，MOS得到有效提升。

　　二是即時(shí)通訊業(yè)務(wù)的信道壓縮。即時(shí)通訊如QQ、飛信，這些業(yè)務(wù)本身需要的流量非常低，如果不對(duì)這些業(yè)務(wù)進(jìn)行區(qū)分，在給他們分配無線資源的時(shí)候，往往按照最大量的資源去分配，導(dǎo)致大量的無線資源浪費(fèi)。

　　華為即時(shí)通訊的信道壓縮功能，能夠識(shí)別出即時(shí)通訊業(yè)務(wù)，并在分配信道時(shí)進(jìn)行“按需分配”，盡量減少其對(duì)無線資源的占用。

　　對(duì)即時(shí)通訊信道壓縮進(jìn)行了測(cè)試，在開啟后，每日占用的PDCH數(shù)降低5%。(圖1)忙時(shí)(晚上8：00)每PDCH承載效率提升14.6%(圖2)。

　　三是多CCCH減少信令擁塞。由于手機(jī)QQ等業(yè)務(wù)快速發(fā)展，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語音業(yè)務(wù)共享公共控制信道資源，而當(dāng)前大量的小流量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)頻繁發(fā)起信道指配尋呼消息導(dǎo)致公共控制信道資源緊張，影響了語音業(yè)務(wù)的接入。

　　華為多CCCH信道功能提升信令容量100%~300%，從而有效化解信令風(fēng)暴。(表1)

　　四是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)增強(qiáng)覆蓋。在農(nóng)村地區(qū)，華為還有其他的方式提升網(wǎng)絡(luò)承載能力。由于在農(nóng)村基站相對(duì)比較稀疏，網(wǎng)絡(luò)底噪水平較低，而用戶往往離基站比較遠(yuǎn)，致使數(shù)據(jù)速率偏低，華為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)增強(qiáng)覆蓋功能，能夠?qū)崿F(xiàn)載頻的功率共享，提升數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道的功率，從而實(shí)現(xiàn)高階調(diào)制，提升用戶的速率。

　　五是PS DTX降低網(wǎng)絡(luò)干擾。PS DTX在PDCH信道在完全空閑或沒有TBF占用時(shí)，停止功率發(fā)射，降低網(wǎng)絡(luò)干擾改善了CS和PS業(yè)務(wù)性能，提升了網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，由于減少了網(wǎng)絡(luò)干擾，也就提高了整網(wǎng)的吞吐率。

　　為了測(cè)試PS DTX的實(shí)際效果，汕頭移動(dòng)聯(lián)合華為公司進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。結(jié)果表明，功能開啟后，各HQI指標(biāo)都略有上升，其中全速率指標(biāo)提升比較明顯，全速率下行HQI指標(biāo)一周6忙時(shí)均值從99.33%上升到99.41%提升0.08%，全速率上行HQI指標(biāo)一周6忙時(shí)均值從97.82上升到98.06%提升了0.24%。