企业培训_td-scdmahsdpa优化培训

TD SCDMAHSDPA优化 课程目标 完成本课程的学习后 您将能够 了解TD HSDPA引入策略及链路分析掌握TD HSDPA优化方法 第一章引入HSDPA的必然性 为什么TD SCDMA需要演进 终端装有PC卡的笔记本终端 PDAs大的彩显大的内存高像素数码照相机 应用电子邮件网页浏览内容共享 e g 音乐下载图片 视频上传 共享 需求 更高的峰值速率 更多的高速可能性更少的延迟减少每MByte的成本 终端用户的需求 Why 第二章HSDPA下的组网及链路分析 HSDPA引入策略HSDPA链路分析 本章内容 HSDPA引入策略 初期 HSDPA引入策略 初期 HSDPA引入策略 初期 HSDPA引入策略 扩容 HSDPA引入策略 业务差异化 HSDPA引入策略 区域差异化 低成本逐步引入 保护原有2G投资 热点地区 普通城区 郊区农村 HSDPA引入对无线网络设计的影响 与R4的差别R4 一般设定75 的下行功率发射负荷引入HSDPA 下行功率能以100 发射 在干扰余量上需增加1dB相应 R4业务使用的信道需提高发射功率来补偿干扰的增加假设 话务模型没有变化PS业务话务需分成R4和HSDPA两个部分R4的业务所需的总功率应比原来高 同样的话务量 在剩下的功率中 HSDPA业务应能在同样的话务量下至少满足R4的覆盖结论 引入HSDPA 不影响R4的覆盖 HSDPA组网策略 HSDPA专用载频优点 HSDPA的独立的覆盖和容量规划 最大资源分配保证了最高的效率 缺点 两个载频之间的重选和切换会导致复杂的RRM算法 额外的资源花费和时间延迟 HSDPA共享载频优点 R4和HSDPA通过利用动态功率分配和动态码资源分配能有效地共享载频资源 在资源允许的情况下 在驻留的提供服务的载频之间不需要直接重试 缺点 为了不影响R4的覆盖和容量 需要更细致的算法设计和参数设置 HSDPA覆盖解决方案 室外覆盖 室外连续覆盖室外连续覆盖环境下 覆盖电平和邻区干扰是影响系统容量的两个主要因素 根据链路预算报告 在保证CS64Kbps连续覆盖时 HSDPA用户能够达到较高的接收电平 邻区同频干扰成为制约边缘覆盖速率的主要因素 对于小区边缘用户 结合一定的调度策略 让小区边缘的用户分配码道数目小于16 HSDPA终端能够发挥同频优化算法的作用 提高边缘覆盖速率 HSDPA覆盖解决方案 室外覆盖 高速移动覆盖HSDPA的关键技术之一就是利用信道相关性进行AMC技术 当移动速度增加后 AMC增益不明显 要发挥HSDPA的优势 最优的应用速率在10km h以下 典型应用30Km h以下 最高不建议超过120km h HSDPA在高速移动下的性能 HSDPA覆盖解决方案 室内覆盖 室内多小区对于大型体育场馆 机场 车站等大型开阔室内场景 由于用户数目密集 用户话务量高 单小区很难完全吸收所有的话务量 需要多个小区覆盖 室内多小区场景下 为了降低小区间干扰 可以采用如图模型中的多天线通道技术 采用相同频率资源的多个天线覆盖一个小区 HSDPA载波和时隙配置策略 初期 用户数较少 每小区只采用1个H载波用主载波承载H业务 以避免重新进行辅载波规划采用3 3的上下行时隙配比 相比于其他时隙配比能容纳更多语音用户 且不会对周边R4小区形成上下行时隙干扰 HSDPA载波和时隙配置策略 后期 用户增多 采用多载波承载HSDPA随着终端产品成熟 可将多载波捆绑 提供更高速率采用2 4的上下行时隙配比 容纳更多H用户增加每小区载频数 例如采用S6 6 6配置 时隙配置举例 上下行对称的承载方式 如下所示 采用上下行3 3配置 可支持的AMR语音用户最大数目为48 在拥塞率为2 情况下可承载的话务量为38 39Erl 若每用户平均话务量为0 02Erl 承载用户数为1919个 对于TD HSDPA业务来说 可支持的最大用户数为7个 峰值速率为1 1Mbps 典型速率为0 6Mbps 时隙配置举例 上下行非对称的承载方式 如下所示 采用上下行2 4配置 可支持的AMR语音用户最大数目为32 在拥塞率为2 情况下可承载的话务量为23 73Erl 若每用户平均话务量为0 02Erl 承载用户数为1186个 对于TD HSDPA业务来说 可支持的最大用户数为7个 峰值速率为1 6Mbps 典型速率为1 0Mbps HSDPA链路预算 HSDPA在下行引入了HS DSCH传输信道来增强数据传输速率 其在物理层的映射信道为HS PDSCH HSDPA链路预算的目的就是要保证HS PDSCH的连续覆盖 Eb N0与Es N0 与原R4的业务信道不同 由于采用HARQ和AMC UE接收的Eb N0和BLER之间没有确定关系且Eb N0难以计算 不再适合用Eb N0评价UE的正确接收HSDPA数据的能力 目前普遍采用Es N0和UE数据吞吐量来衡量下行信号质量 HSDPA链路预算 处理增益的变化由于采用目Es N0来衡量下行信号质量 处理增益的计算也相应发射改变 其中SF为扩频因子 即16衰落余量的变化由于HS PDSCH没有功控 而是依靠调制方式和编码速率的改变来适应信道变化 因此不用考虑快衰落余量 HSDPA链路预算 以一般城区为例 给出一个HS PDSCH的链路预算过程 HSDPA链路预算 HSDPA链路预算 与R4的PS64k业务相比 其链路预算半径相当 实际网络测试中也得出相应结论 因此可认为在保证PS64k连续覆盖的区域亦可保证HSDPA的连续覆盖 第三章TD SCDMAHSDPA优化 HSDPA优化的整体思路HSDPA优化的全流程分析方法HSDPA性能优化HSDPA优化涉及参数介绍统计工具软件介绍 本章内容 TD HSDPA优化整体思路 HSDPA优化流程图 TD HSDPA优化整体思路 TD HSDPA优化流程优化的前提 无馈部署完毕 NodeB RNC CN功能测试完毕 系统参数核实完毕等 优化前的准备 基站群的划分 路测区域和线路确定 测试工具的配置 熟悉地理信息等 基站群测试优化 扇区覆盖验证 天馈线问题更正 天线参数调整 路测数据分析 调整方案实施 提高基站群覆盖质量 减少掉话率和呼叫失败率 减少导频污染等 系统验收测试 系统资源优化 硬件故障排除 全网性能的提升 网络数据库的维护等 达到优化目标 路测指标达标和话务统计指标达标 TD HSDPA优化整体思路 HSDPA的网络性能可以从多个方面来评价 常用的衡量指标包括 连接建立成功率建立时延单用户峰值吞吐量单扇区吞吐量优化首先是要对TD SCDMA HSDPA基本原理非常的了解 对基本原理 包括各层 各种信道 空口关键技术 信令流程等都要有较深入的了解 TD HSDPA优化整体思路 建网初期的优化策略如果规划得当 并且考虑到初期负荷比较低 工程参数的调整重点考虑覆盖 大规模的调整没有必要 这跟R4的优化相似 先保证单站功能验证 包括单扇区吞吐量 速率等 先优化系统参数 先优化密集市区 先优化重点 热点区域 HSDPA优化的全流程分析方法 HSDPA优化的全流程分析方法 峰值速率的实现只是优化的开始15类UE HSDPA物理层的优化 MAC层的优化 MAC层的优化 RLC窗口 目标误块率 收发端的轮询计时器 RLC层的优化 TCP窗口 TCP包大小 包头压缩 TCP层的优化 TCP层的优化 TCP的特点网际协议 IP 不能进行差错恢复 不提供顺序控制和通信确认 而且是无连接的 也不能保证正确地递交通信数据 而且 若IP数据报在互连网络中传输过程中超过了允许的站点数 则该IP数据报就被丢弃 因此 可靠性 流量控制 顺序控制等任务就落在TCP的身上 面向连接的数据管理可靠的数据传输面向流动的数据传输重排序流量控制包含确认策略 数据业务网络性能优化 TCP算法 慢启动 数据业务网络性能优化 TCP算法 拥塞避免 如果无线环境很差 当一个TCP包由于信道衰落而丢失时 TCP层就会误认为此时网络发生拥塞了 从而启动拥塞避免算法 从而降低了吞吐量 而此时 就会有大量的带宽资源会空闲出来 数据业务网络性能优化 TCP算法 快速重发 数据业务网络性能优化 TCP算法 快速恢复 功率合理分配有效使用资源SCCH功率控制提高系统容量 无线资源的优化 R4cell F1 HSDPAcell F2 CoreNetwork SRNC R4UEmakingPSR4orR5makingCS R5UEmakingPS 同小区异频部署更适合TD 无线资源的优化 HSDPA全流程分析 上图显示了HSDPA业务全流程的分析层面 即横向的PC MS NodeB RNC SGSN GGSN的分段定位 纵向的端到端的应用层 TCP IP层 无线侧MS到RNC的RLC层 以及MS和NodeB之间的空口交互 这些方面的排查顺序并非一成不变的 也可以迭代分析与排查 加上各个网元与网元间链路质量的排查 逐个网元 逐层协议的分析与评估数据业务性能 HSDPA性能优化 小区内频点内的HSDPA链路建立 HSDPA性能优化 接入失败 HSDPA性能优化 业务面不通 对于业务面不通的问题 从RAN侧和核心网侧分别进行分析 RAN侧问题分析 连接建立成功 说明信令面已通 对于HSDPA 业务走HS PDSCH 随路信令走伴随DPCH 当HS PDSCH功率不足时 可能出现信令面是通的 但业务面不通的情况 HSDPA性能优化 数据传输性能差 数传性能差从吞吐率测量上看 速率不稳 大范围波动 以及速率低等问题 从业务质量的角度 反映在流媒体图像质量不清晰 有缓存 浏览网页反应速率慢等 PS数据主要经过Internet业务服务器 GGSN SGSN RNC NodeB后到达UE 中间经过Gi Gn IuPS Iub Uu五个接口 在此过程中 Internet服务器到GGSN走IP协议 在两者之间还可能存在一个或若干个路由设备以及防火墙之类的设备 PS业务使用RLC的AM模式 具有重传的功能 而对于FTP HTTP等业务 使用TCP协议 TCP协议本身也具有重传功能 这两个协议 RLC TCP 的参数对速率有比较大的影响 如果参数设置不合理 或者在传输过程中出现错包 丢包 均有可能导致数据的速率下降 而在观察业务质量的时候 一般是通过将UE作为 MODEM 的计算机运行应用程序来判断质量的好坏 这又引入了计算机和服务器的性能问题 因此影响PS数传性能的因素很多 从大的范围划分 分为接入网问题 核心网设备问题 以及应用与业务软件问题 我们将应用与业务软件和核心网设备问题统一归入CN侧问题 而接入网问题称为RAN侧问题 HSDPA性能优化 数据传输性能差 HSDPA性能优化 数据传输性能差 HSDPAPING时延及丢包率问题分析 一个PING的过程是从测试便携发送pingrequest到收到pingreply的过程 整个过程包括 在便携机 从应用层到ICMP层 再到IP层 增加各种开销 之后在终端 从RLC层到MAC层 物理层 通过空口发送 NodeB物理层解码后通过Iub口发送物理层的数据到RNC 在RNC 经过DSPCMC处理模块到达FPMDC处理模块 再经过RLC模块到达PDCP模块最后通过GTPU模块提交CN 数据包通过CN后经GGSN到达数据网络 经过路由到达服务器 服务器发回reply CN收到后回复reply该KPI涉及到的环节 过程 RNC在GTPU模块收到reply后进行反向的过程 类似于上传过程 在整个PING环节中 核心网处理的时延一般比较小 针对HSDPA的PING测试 我们关注的主要是在RAN侧的过程 在RAN侧 造成PING包平均时延较长的原因有以下几点 1 空口重传HSDPA采用硬切换 在H服务小区更新时数传会中断 这样数据包会经过重传 从而使时延增大 除此之外 在一些无线环境很差的点 数据经过多次重传才能正确解码 这样 空口的数据重传会很大程度增加PING时延 一次物理层重传会增加12ms左右 RLC重传会增加100ms左右 在测试过程中 个别PING包时延高达1000ms以上 就是因为上述原因造成 同时因为个别包的时延高达几千ms 使PING平均时延上升 为了避免环境对测试结果的影响 国外主流运营商在招标中一般要求测试环境为单小区 终端静止状态 在实验室静态信道静止环境下 UL采用TTI 20ms PING 包32byte 时延平均值90 100ms UL采用TTI 10ms 均值在80 90ms 单次有时达到70ms甚至更低 2 从设备和技术原理上在RAN和终端侧 影响PING包平均时延的因素有传输格式 PING包大小 空口误码 BUFFER延迟等 A 传输格式指TTI和每个TTI可发送的传输块数目 这些参数和每个业务类型相对应 TTI的大小决定了发送一个TBS需要的时间 TTI增加10ms 其他条件相同 那么PING时延平均会增加20ms 而传输块的最大数目就决定了是否需要多个TTI发送 如果需要拆分到另一个TTI发送 那么总时延就增加2倍的TTI B PING包大小PING包的时延和PING包的大小之间存在着跳变关系 这是由于对于长度不同的PING包 只要能在同样的TTI内发送 那么时延就应该是一样的 如果一个PING包的长度到达了临界点 需要通过不同的TTI发送 时延就会增加TTI的2倍 这个临界点的大小和传输格式相关 C Buffering由于UE和NodeB只在特定的时刻发送数据 发送时刻的间隔就是TTI 如果数据到达的时刻不在发送时刻 那么就需要缓存 等待 可以认为缓存的时间在0 TTI内均匀分布 D IUB口带宽分配因为PING测试 数据流量较小 经常没有数据传输 如果IUB口带宽分配时按照实际流量配置 那么PING时会造成IUB口频繁申请带宽 带来时延 上述因素是一阶段PING测试时延较长的主要原因 针对前者 可以通过优化网络覆盖 减少误码次数 减少重传 对于HSDPAPING的丢包率高的原因分析 主要原因分析如下 1 主要是因为HSDPA服务小区变更是硬切换 数传会有中断 然后进行重传 中断时NodeBMAC层会有丢包 2 无线环境较差时 空口误码过高 导致重传 从而使得PING包超时 统计为丢包 3 除了硬切换中断导致丢包外 有时HSDPA服务小区更新时数据传输中断时间过长 导致丢包 HSDPA性能优化 数据中断 未发生服务小区变更或者切换情况下的数传中断数传过程中出现掉话或者发生单板复位其它异常 如传输中断 数据文件下载完毕发生服务小区变更或者切换情况下的数传中断过长分析乒乓切换区 发生多次服务小区变更 同时UE上报的CQI比较低 HSDPA性能优化 数据中断 数传中断时间分析采用Ethereal抓包直接捕获TCP IP包 分析TCP IP之间的时间间隔 可以直接从TCP速率图形上获得数传中断时延 这种方法适应于中断次数不是很多时候 如下图所示 从上图可知 共发生了2次数传中断 数据中断时延分别为 300ms 300ms 切换过程中数据丢失问题讨论 外场HSDPA16QAM测试过程中 出现过用户面丢包的现象 HS SICH有数据包重传10次以上的情况 从RNC用户面抓取的码流和Trace来看 该时段下行方向一直在丢包 有些数据PDU经过多次重传 而且引起了L2RLC实体的复位 最终导致业务被释放 流业务承载在HSDPA上的问题讨论 问题 HSDPA进行硬切换时在时间上是否有要求 按照正常情况大概需要多长时间 那么流业务承载在HSDPA上 如果没有影响 需对UE的缓存区大小是否有要求 HSDPA优化涉及参数介绍 HS PDSCH和HS SCCH总发射功率该值越大 NodeB分配给HS PDSCH和HS SCCH的功率就越多 CQI中的RTBS越大 有利于提高传输吞吐量 但是过大可能会增加相邻小区间下行链路的干扰 建议值 该值的取值建议参考相应小区的PCCPCH的设置 HS SCCH最大发射功率该参数用于限定特定HS SCCH的最大发射功率 是相对于P CCPCH发射功率的偏移值 建议值 100 10dB HS SCCH目标误块率在下行外环功控过程中 用于指示UE下行所需要的BLER 通过OMCR设置的HS SCCH目标误块率 10 Log10 TransportchannelBLERqualitytarget 该参数设置过高 则对链路质量变差反应迟钝 设置过低 则可能调整过快 增加下行干扰 建议值 13 5 HSDPA优化涉及参数介绍 HS SICH期望接收功率HS SICH是一个上行物理信道 携带HS DSCH的高层控制信息和信道质量指示CQI 如果将HS SICH期望接收功率设置得过高 导致HS SICH初始发射功率过大 增加上行干扰 建议值 95dBmHS SICH上的Ack Nack功率偏移Ack Nack功率偏移指的是HS SICH承载ACK或NACK消息时的功率差 建议值 3dB HSDPA优化涉及参数介绍 HS SICH闭环功控步长当在HS SCCH上接收到TPC命令字后 UE会根据HS SICH闭环功控步长来相应的调整HS SICH的发送功率 如果HS SICH闭环功控步长值设置过大容易引起UE发射功率震荡 不易收敛 过小则可能会导致功率调整跟不上环境的变化 建议值 1dB下行DPCH最大发射功率 下行DPCH最小发射功率下行DPCH最大发射功率 30 单位0 1dB 即下行DPCH最大发射功率允许比小区内PCCPCH信道的发射功率大3dB 下行DPCH最小发射功率 180 单位0 1dB 即下行DPCH最小发射功率允许比小区内PCCPCH信道的发射功率小18dB 流量统计小工具流量统计小工具 DUMeter指示窗口根据每秒上报的当前上传和下载速率值画出相应的流量图 DUMETER统计的速率是哪一层的 在DUMeterOptions中可以设置DUMeter需要测量的网络接口 在HSDPA测试中 终端作为测试便携的Modem进行数据的下载 使用拨号连接程序建立业务 所以选择下图所示的Dia UpConnectionsOnly DUMeter统计的速率应该是IP层的速率 包括IP的协议头 如下图所示的B接口上的数传速率 当PDCP头开销为0时 无PDCP头压缩且不支持无损迁移 DUMeter测量的速率就等于RLCPayload速率 第四章优化案例分析 HSDPA业务优化案例 覆盖 现象描述 下图为R4语音业务时DPCHRSCP覆盖图 所示的红色区域 DPCHRSCP都在 95dBm以下 相应的可以推算对于HSDPA业务 其下行伴随DPCH的信号强度一样很弱 下行伴随DPCH弱覆盖 HSDPA业务优化案例 覆盖 解决思路 虽然目前没有支持TD HSDPA的路测工具 无法获得UE侧准确的伴随DPCH的RSCP 但是在网络侧的信令追踪中发现较多的无线链路失败 RBSETUP消息有时传输不到UE终端 由于在切换过程中的RB重配置消息在下行伴随DPCH上传送 就有可能导致UE无法正确接收到RB重配置消息 导致HSDPA切换掉话 上页所示的弱覆盖区 要么是由于小区覆盖距离过远 要么是由于无线环境复杂遮挡严重 智能天线赋形效果不明显等等原因造成DPCH弱覆盖 对此 采用两种方法加以解决 通过调整工程参数来解决弱覆盖问题 还可以调整无线参数 下行最大发射功率 通过下行内环功控的调节 使得弱覆盖区的下行DPCH最大发射功率相应提高 改善弱覆盖的情况 HSDPA业务优化案例 覆盖 解决方法 调整方向角 尽量使主瓣方向指向弱覆盖区 对远距离弱覆盖区可以上抬俯仰角 将 下行最大发射功率 提高 由 12dB 3dB 该参数是相对于小区内PCCPCH信道的发射功率的偏置量 用于无线链路建立 重配置 为每条DPCH的下行最大功率做的一个限定 效果评估 修改后 下行伴随DPCH弱覆盖现象得到改善 切换成功率有所提高 HSDPA业务优化案例 信道功率设置 现象描述 在测试过程中发现 主测车上2个HS