语音半速率优化.docx
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语音半速率优化
语音半速率优化
江苏邮电第十分公司
柳鹏
2009-4-13
一、半速率概述
半速率语音业务，通过新的语音编码算法将话音编码速率降低到约为全速率语音的一半，使得原来在全速率语音业务下仅支持一个用户通话的一个载频物理信道现在能够承载两个半速率语音业务用户的通话。
在不增加基站载频硬件配置数量的情况下，开通半速率语音业务，系统支持的语音业务用户数量增大一倍。
运营商可以充分利用现有网络资源，节省成本，缓解频谱资源紧张的局面。
华为BSS的半速率功能是通过在人耳可接受的范围内牺牲话音质量，来增加网络容量，缓解话务高峰对设备的冲击。
但由于其半速率自身编码的特点也存在以下几个问题：
1、相对较低的码率必然会导致语音质量受到一定的影响，所以HR相对于FR及EFR来讲，在提高小区容量的同时，通话质量会有所下降，部分型号的手机从全速率切换到半速率时容易出现串话现象；
2、由于目前移动通信市场中的新型或高端移动台均支持HR业务，但还是有一定比例的旧型号移动台不支持该业务，这样将导致某些区域高端用户分配的为质量相对差的半速率信道资源，而与此同时低端的老款移动台却可以一直使用质量较好的全速率信道资源，如此高端用户的满意度有可能下降，影响服务供应商的市场策略；
3、在半速率话务占比超出一定范围时（10％－14％左右），将会造成MOS值快速下降。
二、与半速率相关的系统参数
1、半速率支持【小区系统消息表】
内容：
网络告知MS该小区是否支持半速率业务。
取值范围：
是、否
单位：
无
建议值：
否
2、信道类型【无线信道配置表】
如果需要配置某信道为半速率信道，选择信道类型为“TCH半速率”。
3、TCH速率调整允许
内容：
此值用于决定小区是否可以进行全速率TCH调整为半速率TCH，如果为“是”，允许调整；如果为“否”，则不允许调整，且将已经调整为半速率TCH的信道立即倒回为全速率TCH。
取值范围：
是/否
建议值：
否
4、TCH话务忙门限（%）
内容：
此值是全速率TCH调整为半速率TCH的条件之一，只有当业务量（当前占用的信道数/小区总的可用信道数）大于等于此门限值，且“TCH速率调整允许”配置为允许时，才会触发全速率TCH调整到半速率TCH的调整，以扩大系统容量。
取值范围：
0-100（百分比）
建议值：
80
5、半速率TCH恢复最短时间（秒）
内容：
调整出的半速率TCH恢复为全速率TCH的最短时间间隔。
取值范围：
0～65535（秒）
建议值：
600
三、TCH信道速率动态调整流程
TCH信道速率动态调整是为了在小区业务量大时增加小区业务信道数量，以减少拥塞的发生；当小区业务量下降时，再将已调整为半速率的信道合并为全速率信道。
3.1信道速率调整流程
TCH信道速率动态调整流程是将一个全速率TCH信道调整为两个半速率TCH信道。
3.1.1信道速率调整判决条件：
1）当小区准备分配一个TCH信道（用于指配或切换等）时，就会判断是否将一个空闲的全速率TCH（即TCHF）调整为两个半速率的TCH（即TCHH）。
2）当满足下面全部条件时就会进行速率调整：
3）BSC主机没有发生过载。
4）当前小区的TCH信道速率调整功能已打开，即小区内配置有允许信道速率动态调整的TRX。
5）当前小区内没有其他的信道速率调整流程正在进行。
6）当前小区已配置的TCH数目小于等于287，并且小区可用全速率TCH的数目必须大于所配置的参数“预留全速率TCH最小数目”。
7）当前小区的业务信道占用率大于等于所配置的参数“TCH速率调整业务量忙门限（％）”。
小区业务信道占用率按如下公式计算：
8）当前小区至少有一个允许进行速率调整的空闲全速率TCH信道（必须是初始配置为全速率TCH的信道，而动态PDCH信道是不能进行速率调整的）。
信道速率调整判决流程如图所示：
3.1.2信道速率调整流程
当小区满足信道速率调整判决条件时，启动信道速率调整流程。
在判决流程中搜索到的一个全速率TCH信道调整为两个半速率TCH信道，其调整流程如所示。
其中，漏桶算法计数器和定时器是用于信道速率调整后的倒回判决。
3.2信道速率调整的倒回流程
如果小区发生过信道速率调整（全速率TCH调整为半速率TCH），当小区业务信道占用量下降后，将会进行信道速率调整的倒回流程，即将两个半速率TCH再合并为一个全速率TCH信道。
3.2.1信道速率调整的倒回判决条件:
信道速率的倒回判决采用漏桶算法。
漏桶算法定义一个计数器和一个定时器，当小区发生了全速率TCH调整为半速率TCH后，会将算法计数器设置为数据配置中的“半速率TCH恢复最短时间（秒）”参数值，然后启动算法定时器。
漏桶算法定时器的定时时长为3秒钟，超时后将检查当前小区的业务信道占用率是否小于所配置的参数“TCH速率调整业务量忙门限（％）”。
如果小于该忙门限，则将算法计数器减去3；反之则将算法计数器加上12。
其中，包含磁滞后的小区业务信道占用率按如下公式计算：
在根据信道占用率情况对算法计数器进行相应加减计算，如果计数器值大于0则重新启动算法定时器，等待定时器下一次超时后再进行上面的检查，本次倒回判决结束；如果计数器值小于等于0，则查找用于倒回的半速率时隙来启动TCH信道速率倒回流程。
信道速率倒回判决流程如所示。
注1：
这里将算法计数器设置为20是为了当本次判决后不能立即发起倒回流程（如暂时没有可以倒回的半速率时隙或者小区内切切换失败）时，至少等待20秒后才能触发下一次倒回流程。
注2：
可以进行倒回的时隙是指该时隙之前发生过速率调整（从全速率调整为半速率），并且当前该时隙状态可用（包括占用或空闲）。
注3：
在发起小区内切换时，先启动10秒的切换定时器，等定时器超时后判断当前信道状态，如果仍为占用状态则说明切换失败，反之表示切换成功。
3.2.2信道速率倒回流程
当信道速率倒回判决通过，将选择一个空闲的半速率时隙，将该时隙上的两个半速率信道合并为一个全速率信道，其流程如所示。
3.3TCH速率调整参数配置的影响
打开TCH速率调整功能之后，正确配置“TCH话务忙门限”参数。
说明：
TCH速率调整时只有空闲的全速率信道才可以调整为半速率信道。
当小区内配置了动态PDCH信道，进行信道速率调整时，可能只剩下空闲的动态PDCH信道，而没有空闲的全速率TCH信道用于调整，导致指配失败，因此应降低“TCH话务忙门限”。
“TCH话务忙门限”的上限计算方法
3.3.1不配置动态PDCH时的“TCH速率调整业务量忙门限”上限计算方法
如果“TCH速率调整业务量忙门限”的上限为e，则其上限应满足如下不等式：
（n是小区的业务信道总数）
这是因为在每次TCH信道分配前，将计算当前的TCH信道占用率，如果“占用的TCH信道数/总的TCH信道数3.3.2配置动态PDCH时的“TCH速率调整业务量忙门限”上限计算方法
当配置了动态PDCH信道时，由于BSC优先分配非动态PDCH的TCH信道，而只有空闲的全速率信道才可以调整为半速率信道。
当进行信道速率调整时，有可能出现只剩空闲的动态PDCH信道，而无空闲的全速率TCH信道用于调整。
因此，需要留出余量，其计算公式如下：
其中，n为该小区的业务信道总数，p为动态PDCH的信道数，e为“TCH速率调整业务量忙门限”的上限。
四、在BSC6000下开启半速率步骤
4.1进入设置小区属性界面
右击小区，选择“配置小区属性”，然后将需要调整的小区选进“已选中小区”，点击“下一步”，最后选择“配置小区属性”就会出现如下界面:
4.2开启“半速率允许”
选择需要调整的小区，然后点击“其它属性”，在弹出的窗口中选择“高级”，然后在“半速率支持”框中选择“是”。
4.3选择“开启载频半速率允许”
选择需要开启半速率的载频，点击“设备属性”或者直接双击载频，会出现“配置载频属性”对话框，然后选择“设备属性”在“TCH速率调整允许”中选择“是”即可，如下图所示：
一般情况下，小区开启半速率后，其载频都需要一一的开启半速率。
4.4设置“TCH话务忙门限”
点击“信道管理”然后选择“高级”在“TCH话务忙门限”设置相应的值即可，还可以在此对话框中设置“TCH恢复最短时间”如下图所示：
五、优化半速率方案
1、调整话务忙门限、以及其它网优参数；
TCH话务忙门限等于一个小区内当前占用的业务信道数与一个小区内所有可用业务信道总数的比值。
在华为信道分配II代算法中，当前信道占用率达到或超过此参数设置值时，BSC为双速率呼叫优先分配半速率信道，否则为双速率呼叫优先分配全速率信道。
调整该参数，可以调整在什么情况下开启半速率，从而调整半速率的话务量。
2、按实际情况进行天馈调整、载频发射功率调整，以均衡覆盖范围；
在话务量高的小区，降低载频的发射功率、降低天线的下倾角、更换载频合路器的类型等使该小区覆盖范围变小，从而降低其话务量。
在话务量小的小区，则采取相反的方法调整。
其中载频的宽带合路损耗为3.3db，DCM损耗为3.3db，DDPU损耗为1db，因此典型的利用DCM+DDPU合路的总损耗为7.6db。
而利用DFCU合路的只有3db。
因此调整载频不同的合路方式，来调整最终载频的发射功率。
3、进行载频扩容，提高小区容量；
如果小区话务量确实很高，已经不能通过调整相关的参数来达到目的，这样可以增加小区的载频数量，对小区进行扩容，
4、增加本站小区或周围新建站点。
在弱覆盖区域，或者基站较少并且话务量很高的区域，可以进行加站来解决问题。
六、总结
在半速率优化时，一定要注意观察小区的话务量、TA、载频合路方式、话务忙门限等一系列的参数，对半速率较高的小区进行综合的调整。
目前对于半速率优化我的经验较少，希望大家多多指教。
附件是半速率占比评估报告，仅供参考。
2009-4-13
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