中国移动HSDPA无线资源利用率及扩容原则V1

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前      言

TD-SCDMA HSDPA网络重点是要保证良好的覆盖效果、网络质量以及较好的用户感知，对于如何合理的定义HSDPA网络无线资源利用率以及正确评估等相关问题需要深入分析。

1.       总体要求

无线资源利用率是统计无线资源利用效率的一个指标，其对象可分为小区和网络，由于数据用户分布以及业务需求较为集中，因此，需要重点关注小区级的HSDPA无线网络利用率，以便及时发现数据业务忙区进行必要的调整或扩容。

1.1.       建议配置1.1.1.      无线资源配置

根据TD-SCDMA业务的总体规划，按照TD-SCDMA“近期重点发展移动宽带业务和基于双模终端的话音业务”的市场定位，现有网络HSDPA载波及时隙配置如下：

（1）上、下行时隙配比为2：4，其中HS-PDSCH时隙配置3个；

（2）HSDPA载波数量为：

Ø  对于数据业务热点区域的3载频小区开启2个载频的HSDPA功能，配置6个HS-PDSCH时隙，最大可支持3.2Mbps小区吞吐率，每个客户最高下载速率可达到1.68Mbps；

Ø  其他区域每个小区开启1个载频的HSDPA功能，配置3个HS-PDSCH时隙。

1.1.2.      信道配置

结合用户终端等级的情况以及实际调度中的控制信道的开销等因素，建议较为合理的配置如下图所示：

1.1.3.      接入用户数说明

目前不考虑多载波HSDPA技术，各载波相对独立，以下以单载波为例进行说明各种因素的相互关系：

（1）在不考虑下行伴随信道的帧分复用情况下，接入用户数受限于下行伴随信道数量，最大为6个，平均每用户速率最大为267kbps，用户感知较好；

（2）在考虑下行伴随信道的2倍帧分复用情况下：

Ø  接入用户数受限用户感知，建议按照8个用户考虑，此时每用户平均速率最大200kbps，用户感知较好，且与竞争对手基本一致；

Ø  若为满足集团近期“当网络资源无法满足用户的申请速率时，应降速接入，严禁拒绝用户接入的网络侧设置”的策略，接入用户受限于下行伴随信道数量，最大为12个，平均每用户速率为133kbps，用户感知略差；

（3）在考虑下行伴随信道的4倍帧分复用情况下：

Ø  上行伴随信道不复用：接入用户数受限于上行伴随信道数量，最大为14个，平均每用户速率为114kbps，用户感知略差；

Ø  上行伴随信道2倍帧分复用：接入用户数受限于下行伴随信道数量，最大为24个，平均每用户速率为67kbps，用户感知较差；

1.2.       适用范围

（1）暂不考虑HSUPA以及HSPA+引入后的影响，仅针对HSDPA系统，若根据TD-SCDMA网络的发展需要引入HSPA增强技术时，将及时修正评价标准；

（2）鉴于目前网络配置、终端性能等实际情况，暂不开启状态迁移功能。因此，会出现小数据量的用户会占用伴随信道的情况，浪费HSDPA系统资源的情况，待相关技术问题解决、实现该功能后将会一定程度上提高HSDPA整体利用率；

（3）目前下行伴随信道的4倍帧分复用功能支持尚不成熟，且受限于GBR，所增加的接入用户数有限。因此，本建议按照下行伴随2倍帧分复用，上行伴随不考虑帧分复用，对于现HSDPA网络未实现该配置的应尽快进行调整。

2.       影响TD-HSDPA网络利用率的相关指标2.1.       HSDPA无线利用率的特点

由于TD-HSDPA业务信道为HS-PDSCH，其本质为共享信道，相对于R4业务的专用信道具有以下特征：

Ø  业务信道为共享信道，其业务信道的带宽不会导致用户接入的拥塞，但较小的速率会影响用户感受；

Ø  接入用户数量受限于伴随信道配置；

Ø  传输格式和调制方式通过AMC调整，单位码道上的承载速率不固定；

因此，对于TD-HSDPA系统，采用R4系统的业务信道的忙时码资源利用率进行统计和评估存在一定片面性。

2.2.       HSDPA无线利用率的相关指标

考虑到HSDPA系统码道占用与业务承载能力不一致、接入用户受限条件等因素，其统计指标和计算方法相对较为复杂，建议相关指标如下：

（1）主要指标—忙时接入用户数

结合数据用户的业务体验，首先应该考虑的是实际接入用户数，并以此作为HSDPA是否扩容相关指标中的主要指标。

（2）重要指标—忙时HSDPA业务信道利用率

HS-PDSCH本质是共享信道，其传输格式和调制状态具有动态调整的特征，与数据流量表现出一定的不确定性，但是，码资源利用率可以屏蔽HSDPA无线性能的差异，并且是网络资源的最本质的表征。因此，同R4系统一样，按照码资源利用率进行统计，衡量业务信道的忙闲程度，作为各指标中的重要指标，具体计算方法如下：

忙时HSDPA业务信道码资源利用率=忙时HSDPA业务信道占用BRU数/HSDPA业务信道全部可用BRU数

说明：

（a）HSDPA业务信道占用BRU数可以根据HS-SCCH实际统计出的HS-PDSCH被调度的BRU数，也可以按照采样的方式进行统计，但需要满足一定的采样精度；

（b）HSDPA业务信道全部可用BRU数=16*每载波配置的HS-PDSCH时隙数*HSDPA载波数；

（3）参考指标—码道承载能力

由于系统速率与码资源的不确定性，需考虑单位码资源的数据承载能力作为HSDPA网络性能的评价，供网络规划、优化中HSDPA性能的参考，并以此作为各指标中的参考指标，计算方法如下：

忙时HSDPA码道承载能力=忙时HSDPA系统吞吐量/忙时HSDPA业务信道占用BRU数

说明：忙时HSDPA系统吞吐量=小区HSDPA业务下行RLC层确认数据流量/统计时间。

（4）辅助指标—忙时上行伴随信道码道占用率

目前业务模型主要以下行为主，虽然主要按照下行速率及用户数等因素综合考虑，但应尽可能参照用户实际的上行速率，以分析上行伴随信道带宽配置是否满足业务要求，以此作为各种指标中的辅助指标，具体计算方式如下：

忙时上行伴随信道码道占用率=上行伴随信道占用码道数/上行伴随信道配置总数

综上，HSDPA系统无线资源利用率应重点关注接入用户数这一主要指标，以平均用户感知作为评价HSDPA系统的闲忙程度以及是否扩容的依据，同时，还应分析忙时HSDPA业务信道资源利用率这一重要指标对现网的影响和用户业务模型的分析。

在分析HSDPA 网络性能以及用户的业务模型时，应结合参考指标及辅助指标，并综合考虑四个指标相互关联和影响程度等因素，深入分析HSDPA小区的具体情况以及相应的解决措施。

3.       HSDPA小区分类建议

目前TD-SCDMA系统商用时间较短，网络质量、产业成熟程度等方面均存在一定问题，各种业务实际用户发展较慢，其用户和业务发展无法准确预测，更无可借鉴的经验等，因此，建议目前暂按照闲小区、最佳小区以及忙小区三类进行划分，减少复杂性和操作难度，待网络发展成熟、用户模型较为准确后，再根据需要进行适度的细化HSDPA小区分类。

Ø  HSDPA忙小区：单载波平均忙时接入用户数超过8个、且码资源利用率超过60~70%的HSDPA小区；

Ø  HSDPA闲小区：单载波平均忙时接入用户数少于3个的HSDPA小区；

Ø  HSDPA最佳小区：忙小区与闲小区外的HSDPA小区；

4.       TD-HSDPA网络扩容建议4.1.       HSDPA建议指标

基于共享机制的HSDPA网络，接入更多的用户可以保证其接通率，但是以牺牲平均用户速率实现的。

为简化对统计指标的分析以及对拟采取措施的判断，建议从实际用户感知、HSDPA网络实际情况和最大限度利用有限资源等角度出发，拟定以HSDPA系统平均每载波忙时接入用户数8个作为扩容的前提条件，同时结合HS-PDSCH码道利用率指标，分析具体业务模型并合理确定采取的措施；同时，应结合参考指标（业务信道码道承载能力）和辅助指标（上行伴随信道码道占用率），综合分析HSDPA小区网络性能以及用户模型等。

具体可参照如下具体原则进行考虑。

4.1.1.      未采用HSDPA空分技术

适用于室外宏站以及未开启该功能的室内分布系统，以小区为统计对象（N为载波数）。

1、对于主要指标和重要指标的分析

下表以HSDPA业务信道的码资源占用率为主要依据，重点结合接入用户数，并参考HS-PDSCH码道承载能力，同时辅以上行伴随信道的具体情况，综合分析和判断。

统计指标

现象描述

原因分析

应采取的措施和相关建议

主要指标

重要指标

≥8*N

≥60%~70%

1、用户较多2、容量需求较高3、平均用户容量较少

HSDPA系统资源不足

1、若码道承载能力低（<=16kbps/BRU），则首先通过优化方式提高码道承载能力，缓解系统资源的不足。-----再扩容2、若码道承载能力正常（>16kbps/BRU），则需要及时扩容

≤3*N

1、用户较少2、容量需求较高3、平均用户容量较高

HSDPA系统资源较足

无需扩容，结合码道承载能力和单用户速率综合判断

3~8*N

1、用户一般2、容量需求一般3、平均用户容量一般

结合码道承载能力和单用户速率综合判断HSDPA系统资源是否满足要求

1、若码道承载能力高，则不需扩容2、若码道承载能力低，先进行性能优化和调整，仍不能达到要求，则需要通过扩容3、当接入成功率较低时，建议进行一定策略的状态迁移

≥8*N

≤30%~35%

1、用户较多2、容量需求较少

码资源利用率较低，用户小业务比例较高（如MSN、QQ等）

HS-PDSCH不需考虑扩容，但考虑到接入用户数接近最大能力的情况，建议进行一定策略的状态迁移或者是增加伴随信道的数量，如将3个HS-PDSCH调整为2个，最大可增加16个接入用户。

≤3*N

1、用户较少2、容量需求较少

—

无需扩容

3~8*N

1、用户一般2、容量需求较少

—

1、HS-PDSCH不需考虑扩容2、但当接入成功率较低时，建议进行一定策略的状态迁移等方式

2、对于参考指标的分析

若HSDPA业务信道的单码道承载能力较低（≤16kbps），应首先分析HSDPA网络性能并进行调整和优化，如：

&Oslash;  室外站吸收室内用户，建筑物传损大，HS-PDSCH信号较弱

&Oslash;  室外站间HSDPA系统业务时隙干扰较大

因此，在讨论HSDPA业务信道利用率之前，应将HSDPA系统进行优化或调整，如：

&Oslash;  对于用户需求较多的已有室内系统：增加天线点位，提高室内的建设质量，尽可能的将用户通过室内系统吸收

&Oslash;  对于用户需求较多的未建设室内系统：应及时增加室内建设力度

&Oslash;  对于干扰较大的室外宏站：应进行优化或相应的站址调整，如降低天线高度，增加天线下倾角、水平方向调整等

综上，应根据用户具体情况，以业务需求为导向，将HSDPA系统贴近用户，或根据网络质量进行深入的优化，若无法通过优化、调整等提高业务信道码道承载能力，再考虑通过扩容来弥补。

3、对于辅助指标的分析

上行伴随信道码道占用率用户上行业务需求较高（≥75%），应包括两种可能的业务模型，具体分析和建议如下：

（1）下行业务较多，对应上行业务量较大

本质是下行业务主导，应根据主要指标和重要指标进行分析，判断是否需要扩容，若需要则上、下行为同时扩容；

（2）下行业务不多，但用户实际需要的上行业务量较大

该小区用户以上行业务为主，不考虑下行HSDPA扩容时，亦应关注上行的用户行为，综合分析是否为上行扩容或调整，可以采用以下方式：

&Oslash;  方式1：考虑适时引入HSUPA技术，提高用户上行速率，最佳方式，但是需要产业支持，短期内实现较难；

&Oslash;  方式2：通过其他方式缓解上行伴随信道超忙，如将部分用户迁移至R4承载，提高HSDPA系统效率，但需要主设备厂家的控制算法中具备相应的调整功能；

&Oslash;  方式3：扩容HSDPA载波，下行有余量而单独为上行流量进行扩容，不建议采用，但是要同时考虑潜在的用户（目前大部分是下行为主）发展情况，综合考虑。

由于目前各厂家均不支持HSDPA载波上行伴随信道统计能力，同时考虑到HSDPA系统目前绝大部分承载以下行为主的业务，因此，短期内可以暂不过多考虑辅助指标的分析和影响，随着上行数据的增加以及各厂家统计功能的完善，后续再进行相关的考虑和要求。

具体网优及扩容流程简图如下：

4.1.2.      采用HSDPA空分技术

仅适用于开启该功能的室内分布系统，且目前均按照2倍空分进行考虑。

由于HSDPA空分技术提高了HS-PDSCH信道的容量，对于码资源占用情况，只有按照通道号分别统计才能实现码资源的准确计算。同时考虑到通道间容量的不均衡性，初步建议室内分布按照通道上报方式进行统计，在满足空分功能的小区的码资源统计的同时，其数据可以辅助分析不同通道间的用户和业务量的情况。

对于目前不支持按照通道上报的，可暂不考虑空分特性的影响，按照常规的单小区方式统计，空分功能对容量的增益即可认为业务体验的改善，不在扩容标准中进行区分。

鉴于按照通道号进行统计目前仍是CCSA争论较大的问题，同时，实现以通道号进行统计涉及面广、改动复杂，因此，本建议中对于空分场景下的统计暂按照4.1.1中的统计和判断方法，待后续相关规范完善后逐步实现按照通道统计和分析的方法进行实现。

4.2.       HSDPA扩容建议

1、若厂商暂不支持忙时HSDPA业务信道利用率或码道承载能力，则暂时可以考虑忙时Iub口流量作为替代指标指导扩容（Iub口流量=忙时HSDPA业务信道利用率*码道承载能力）。具体判断流程如下：反推

2、考虑到不同小区的实际业务在时间上的不均衡性，建议以周平均为基础，即每周内取最忙的2天的忙时进行平均，若至少连续2周均符合扩容指标要求，则应考虑及时进行扩容。在非突发事件的情况下，一个月超过多少天5天

3、同时应结合各地市的数据业务发展情况以及扩容实施工期的具体情况综合考虑。