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卡特数据业务下行功控及DTX功能测试评估报告

52
2020年5月29日
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上海贝尔数据业务DLPC、DTX功能测试

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目录
1. 概述 2
1.1 测试目的 2
1.2 功能简介 3
1.2.1 数据业务下行功控 3
1.2.2 数据业务下行DTX 3
1.3 OMC参数设置 4
2. 试验计划 5
2.1 试验区域 5
2.2 试验时间 6
2.3 参数设置 6
3. 测试评估 6
3.1 测试底噪对比测试 7
3.2 语音DT测试 8
3.3 数据DT测试 10
4. 指标评估 12
4.1 GSM QoS指标 12
4.2 GPRS QoS指标 20
4.3 双忙小区QoS 28
5. 试验小结 40

1. 概述
1.1 测试目的
测试卡特数据业务下行功控DLPC和PS DTX新功能开启后,在网运行性能情况,并对此进行观察、评估。
1.2 功能简介
1.2.1 数据业务下行功控
根据3GPP标准,对PS业务,BTS 的输出功率由下式计算得到:
BTS_PWR_PS = BCCH level - P0 – delta_pr
其中:
² BCCH level为该小区BCCH 信道发射功率,P0为功率衰减常量,可作为一个固定的功率输出偏移量;BCCH level – P0为PS业务的静态功控部分。
² delta_pr是一个动态的功率衰减量,根据终端在 Packet Downlink ack/nack message里报告的Radio Link condition(Mean-BEP)计算得到,为PS业务的动态功控部分。
² 动态功控针对每一个 RLC/MAC radio block,也即复用在同一个PDCH上的不同TBF的Delta_pr值各自独立计算。

两种功控策略下动态功控算法描述
² 功控优先策略

ü TBF开始的block发射使用静态发射功率(BCCH level - P0)和初始coding scheme (TBF_DL_INIT_MCS)
ü 如果coding scheme达到Targeted_MCS_PR,开始启动动态功控算法以减少输出功率,功率减少步长为POW_RED_INC_STEP_SIZE_PS。如果减少的输出功率达到设定的最大值(P0+MAX_POW_RED_DYN),则功率不再减少。
ü 如果由于动态功控导致coding scheme低于Targeted_MCS_PR,则在之前发射功率的基础上增加输出功率,功率增加步长为POW_RED_DEC_STEP_SIZE_PS。
² 速率优先策略
此时Targeted_(M)CS_PR被设置为MAX_EGPRS_MCS(default = MCS9),也即仅当coding scheme = MAX_EGPRS_MCS,才启动动态功控算法,以保证TBF速率。

1.2.2 数据业务下行DTX
根据3GPP标准:
If the network has no other RLC/MAC block to transmit, but wishes to transmit on the downlink, the network shall transmit an RLC/MAC control block containing a PACKET DOWNLINK DUMMY CONTROL BLOCK message.
3GPP 标准没有强制规定PDDCB必须发送还是不发送。

有如下三种情况的PDDCB:
² 携带USF信息的PDDCB
² 用来保持MS同步的PDDCB,缺省320ms一次
² 其它PDDCB
PS DL DTX功能:不再向空口发送”其它PDDCB”,减少下行干扰。
PS DL DTX OMC-R参数
Parameter name
Definition
Instance
Range
Default value
EN_RED_PDDCB
Enables/disables the reduction of useless PDDCB in a cell
Cell
0: disabled
1: enabled
0

1.3 OMC参数设置

图示:数据业务下行功控

图示:数据业务下行DTX

2. 试验计划
2.1 试验区域
本次实验为BSC52和BSC96。开启的范围包括实验BSC以及周围相邻的小区。
试点区域
覆盖区域
面积
基站数
小区数
TRX配置
XZH-ABSC-G3-96
学校、工业园区
10.5km2
52
128
475
XZH-ABSC-G3-52
小区、商贸城
13.8km2
80
218
733

BSC96

BSC52

2.2 试验时间
阶段
测试进度
开始时间
结束时间
1
试验前测试
8/7
8/22
2
开启速率优先DLPC现场测试
8/26
9/1
开启功控优先DLPC现场测试
9/3
9/9
3
开启数据业务DTX现场测试
9/11
9/25
4
试验总结

9/26

2.3 参数设置
测试进度
参数设置
开启速率优先DLPC
EN_BS_PC_PS=Enabled
MCS_TRAGET_PR=MCS9
开启功控优先DLPC
EN_BS_PC_PS=Enabled
MCS_TRAGET_PR=MCS7
开启数据业务DTX
EN_RED_PDDCB=Enabled

3. 测试评估
以CMCC巡检标准,分别在语音忙时(10:00~11:00)、数据忙时和语音+数据忙时(皆为21:00~22:00),在试验区域内进行语音、数据与扫频测试,评估各项测试结果。

3.1 测试底噪对比测试
开启前、速率优先、功控优先和DTX的平均底噪如下表,其中的底噪为3次测试的平均值:

语音忙时
数据/数据+语音忙时
项目
底噪(dBm)
底噪下降值
底噪(dBm)
底噪下降值
未开启PS功率控制
-60.62

-65.08

速率优先的PS功率控制
-66.06
5.44
-66.12
1.04
功率优先的PS功率控制
-66.99
6.37
-67.41
2.33
PS DTX
-68.15
7.53
-66.98
1.90

可见开启DLPC或PS DTX后,测试区域的下行底噪都有一定程度的降低,而语音忙时底噪下降更明显。

3.2 语音DT测试
DLPC开启前、速率优先、功控优先和DTX的下行Qual0~4占比、MOS3.0占比、C/I测试情况如下:
RxQual0~4占比

语音忙时
数据/数据+语音忙时
项目
0~4占比
占比改进值
0~4占比
占比改进值
未开启PS功率控制
98.59%

98.67%

速率优先的PS功率控制
98.88%
0.28%
98.97%
0.29%
功率优先的PS功率控制
98.98%
0.39%
99.05%
0.38%
PS DTX
98.89%
0.29%
99.27%
0.60%

路测RxQual0~4占比都有改进,数据/语音+数据忙时的PS DTX下占比改进尤为明显。

MOS3.0占比

语音忙时
数据/数据+语音忙时
项目
3.0占比
占比改进值
3.0占比
占比改进值
未开启PS功率控制
88.22%

88.87%

速率优先的PS功率控制
88.59%
0.37%
88.88%
0.01%
功率优先的PS功率控制
88.78%
0.56%
88.95%
0.07%
PS DTX
88.50%
0.28%
90.50%
1.62%

MOS3.0占比基本保持稳定。

C/I均值

语音忙时
数据/数据+语音忙时
项目
C/I均值
占比改进值
C/I均值
均值改进值
未开启PS功率控制
14.44

14.62

速率优先的PS功率控制
15.38
0.93
15.29
0.67
功率优先的PS功率控制
15.66
1.22
15.74
1.12
PS DTX
15.94
1.50
15.84
1.22

C/I趋势呈提升趋势。
从以上情况看,开启DLPC后RXqual0~4占比与C/I均值都有改进,MOS3.0占比变化不甚明显。

3.3 数据DT测试
语音忙时
测试项
未开启
速率优先
功控优先
PS DTX
测试里程(公里)
29
26.30
28.33
28.83
测试时长(分钟)
69.7
77.37
72.23
72.67
FTP下载平均应用层吞吐率(KByte/s)
13.35
13.66
12.51
13.15
WAP网站登录成功率
94.00%
100.00%
100.00%
100.00%
WAP网站登录平均时间(秒)
6.85
6.95
5.81
7.43
WAP图铃下载平均速率(KByte/s)
4.35
4.61
3.48
3.59

数据/语音+数据忙时
测试项
未开启
速率优先
功控优先
PS DTX
测试里程(公里)
28.80
28.33
28.50
29.30
测试时长(分钟)
70.87
66.50
65.43
72.30
FTP下载平均应用层吞吐率(KByte/s)
11.61
11.87
11.13
11.03
WAP网站登录成功率
97.37%
100.00%
100.00%
100.00%
WAP网站登录平均时间(秒)
6.27
6.64
8.97
8.69
WAP图铃下载平均速率(KByte/s)
3.25
3.85
2.67
2.66

从GPRS的测试结果看,速率优先情况下,下载速率基本保持稳定,而功控优先和DTX时,下载速率有所降低,这主要是因功控的原因,达不到最高的MCS9编码速率所致。

4. 指标评估
分别统计语音忙时、数据/语音+数据忙时,DLPC以及DTX功能开启前后的KPI指标,包括MR、语音、数据等各项主要QoS指标。
4.1 GSM QoS指标
² MR下行各级Qual占比与平均质量
实验BSC整体MR统计下行Qual情况:
语音忙时

项目
下行平均质量
改进幅度
未开启PS功率控制
0.139

速率优先的PS功率控制
0.127
8.66%
功率优先的PS功率控制
0.125
10.08%
PS DTX
0.121
13.00%
注:改进幅度为DLPC或PS DTX值与未开启之差,然后与未开启之比值,下同。

数据忙时/语音+数据忙时

下行平均质量
改进幅度
未开启PS功率控制
0.126

速率优先的PS功率控制
0.111
11.52%
功率优先的PS功率控制
0.118
5.91%
PS DTX
0.106
15.83%

实验BSC下行各级Qual比例略有变化,但从平均质量看,改进幅度基本在10~15%左右。

² MR下行电平采样点比例
语音忙时

数据忙时/语音+数据忙时

从电平分布上看,开启DLPC后语音忙时高电平(-47~65dBm)比例升高,数据忙时/语数双忙时在-66~-75dBm比例有所升高。

² GSM各项系统KPI

除节假日话务量有所下降,其余时段话务量基本稳定。

语音忙时略有波动,主要是某个小区出现TCH溢出所致,整体上接通率略有改进。

TCH溢出率基本保持稳定。

掉话率有较明显的改进,特别是上午的语音忙时,改进较明显。

切换成功率有所改进,语音忙时改进较明显。

TCH分配成功率略有改进。
按均值计算,GSM QoS指标如下表:
语音忙时
语音话务量(erl)
接通率
掉话率
切换成功率
TCH溢出率(不含HO)
TCH分配成功率
未开启
1725.41
99.01%
0.87%
97.62%
0.06%
99.31%
速率优先
1702.41
99.26%
0.54%
98.22%
0.07%
99.51%
功控优先
1667.48
99.30%
0.52%
98.09%
0.04%
99.45%
PS DTX
1574.53
99.25%
0.52%
98.04%
0.03%
99.57%

数据忙时/语数双忙时
语音话务量(erl)
接通率
掉话率
切换成功率
TCH溢出率(不含HO)
TCH分配成功率
未开启
1608.46
99.29%
0.90%
97.46%
0.04%
99.35%
速率优先
1616.64
99.30%
0.78%
97.81%
0.08%
99.36%
功控优先
1638.34
99.33%
0.75%
97.79%
0.06%
99.37%
PS DTX
1451.11
99.36%
0.74%
97.81%
0.01%
99.38%

话务量基本保持稳定。

接通率改进。

掉话率改进。

切换成功率改进。

TCH溢出率保持稳定。

TCH分配成功率略有改进。

从GSM指标上看,开启DLPC后,整体掉话率有较明显的改进,从0.9%左右降至语音忙时的约0.52%,改进幅度平均约35%,数据忙时降至不足0.8%,改进幅度平均15%,DTX掉话率语音忙时约0.52%,数据忙时为0.74%,降幅约15%;切换成功率上升约0.2~0.4%;接通率与TCH分配成功率也有0.1~0.2%的提升。

4.2 GPRS QoS指标

数据业务流量变化稳定。

等效话务量变化稳定。

上行TBF建立成功率基本保持稳定,数据/语数双忙时,在PS DTX时略有提升。

下行TBF建立成功率基本保持稳定。

下行TBF掉线率基本保持稳定。

高编码占比基本保持稳定。

下行MCS重传率略有改进。

EGPRS RLC单时隙吞吐率基本保持稳定。
下行MCS9比例

速率优先时MCS9比例略有升高,功控优先时略有降低,DTX时基本与之前持平
下行MCS8比例

未开启前语音忙时MCS8比例变化较大,数据忙时略有上升。经检查,主要是其中有部分小区在21日下调了MCS初始编码方式所致。

下行MCS7比例

速率优先时比例最低,语音忙时功控优先和DTX时的比例升高,数据忙时则基本稳定。

按均值计算,GPRS QoS指标如下表:
语音忙时
数据业务流量
(GByte)
数据业务等效话务量(erl)
上行TBF建立成功率
下行TBF建立成功率
下行TBF掉话率
PDCH复用度
下行高编码占比
下行MCS重传率
EGPRS RLC层单时隙吞吐率
未开启
7.45
2054.87
97.78%
98.76%
0.39%
2.11
65.07%
8.98%
6.86
速率优先
6.31
1994.38
97.93%
98.85%
0.35%
1.81
64.27%
8.06%
6.46
功控优先
6.27
.36
97.82%
98.83%
0.33%
1.81
64.76%
8.68%
6.37
PS DTX
6.01
1894.09
98.01%
98.79%
0.37%
1.74
65.11%
8.92%
6.45

数据忙时/语数双忙时
数据业务流量
(GByte)
数据业务等效话务量(erl)
上行TBF建立成功率
下行TBF建立成功率
下行TBF掉话率
PDCH复用度
下行高编码占比
下行MCS重传率
EGPRS RLC层单时隙吞吐率
未开启
9.22
2214.51
98.03%
98.98%
0.33%
2.54
64.86%
8.44%
8.18
速率优先
8.82
2233.57
98.04%
99.00%
0.32%
2.34
64.31%
8.04%
7.97
功控优先
9.32
2281.75
98.03%
99.02%
0.30%
2.49
64.76%
8.28%
8.21
PS DTX
8.57
2151.53
98.30%
98.97%
0.35%
2.26
65.37%
8.42%
7.91

语音忙时
数据忙时/语数双忙时
MCS9比例
MCS8比例
MCS7比例
MCS9比例
MCS8比例
MCS7比例
未开启
38.94%
9.78%
16.36%
39.84%
7.13%
17.89%
速率优先
41.51%
7.91%
14.85%
40.90%
7.75%
15.66%
功控优先
39.44%
8.30%
17.02%
39.22%
7.90%
17.65%
PS DTX
39.81%
8.37%
16.94%
39.52%
8.25%
17.78%

数据业务流量稳定。

数据等效话务量稳定。

上行TBF建立成功率基本稳定,数据/语数双忙时在PS DTX下略有提升。

下行TBF建立成功率基本稳定。

下行TBF掉线率基本稳定。

PDCH复用度基本稳定。

下行高编码占比基本稳定。

下行MCS重传在语音忙时略有改进,数据/语数双忙时保持稳定。

EGPRS RLC单时隙吞吐率基本稳定。

速率优先时MCS9比例最高,语音忙时功控优先与DTX也有升高,但数据忙时略有降低

未开启时语音忙时因初始编码方式有所调整导致比例较高,但基本呈逐渐升高趋势。

速率优先MCS7比例比最低,功控优先与DTX比例接近,与未开启时基本持平。

从数据业务的主要指标看,上下行TBF建立成功率基本保持稳定,下行掉线率、高阶编码占比、MCS重传率、单时隙吞吐率等也基本保持稳定。

4.3 双忙小区QoS
由于双忙小区个数较少,受无线环境影响,导致指标波动略大,但部分指标的改进还是明确的。
A. GSM QoS
² MR统计下行Qual情况

项目
下行平均质量
改进幅度
未开启PS功率控制
0.214

速率优先的PS功率控制
0.208
2.72%
功率优先的PS功率控制
0.204
4.67%
PS DTX
0.170
20.23%

对于双忙小区而言,开启DLPC后,平均质量也有所改进,而DTX下改进最大,约11%。

² GSM QoS

受双忙小区变化等影响,话务量波动略大。

接通率基本保持稳定,部分时段由于某个小区溢出,对指标影响较大。

由于小区较少,掉话率变化不明显。

切换成功率略有改进。

溢出率有所波动。

受溢出率的影响,TCH分配成功率有所波动,无法准确做出评估。

按均值计算,GSM QoS指标如下表:
双忙小区
语音话务量(erl)
接通率
掉话率
切换成功率
TCH溢出率(不含HO)
TCH分配成功率
未开启
135.14
99.13%
0.32%
96.63%
0.15%
99.20%
速率优先
113.27
99.30%
0.27%
97.25%
0.03%
99.32%
功控优先
123.89
99.18%
0.33%
97.41%
0.07%
99.18%
PS DTX
97.84
99.16%
0.36%
97.38%
0.00%
99.21%

话务量有所波动,掉话率变化不大。

接通率变化不大,切换成功率有所改进。

溢出率有所波动,对TCH分配成功率也有一定的影响。

双忙小区由于数量较少,指标的波动对数据影响较大,DLPC开启后的效果不如整个区域那么明显,可是从具体指标看,RMS统计之下行平均Qual有所改进,切换成功率略有改进。

B. GPRS QoS

受小区变动影响,数据流量有所波动。

等效话务量略有增加。

上行TBF建立成功率波动较大,略有下降。

下行TBF建立成功率略有改进。

下行TBF掉线率略有波动,但整体趋势较稳定。

PDCH复用度呈逐步下降趋势。

高编码占比基本保持稳定。

下行MCS重传率在功控优先时有所升高。

EGPRS RLC层单时隙吞吐率在PS DTX时有所下降,其余时段基本稳定。

MCS9比例

MCS9比例都有所升高,其中速率优先最高,DTX次之,功控优先升幅最小。

MCS8比例

MCS8比例都有所升高,其中DTX优先最高,速率优先次之,功控优先升幅最小。

MCS7比例

MCS7比例都有所降低,其中速率优先幅度最大,功控优先次之,DTX降幅最小。

按均值计算,GPRS QoS指标如下表:
双忙小区
数据业务流量
(GByte)
数据业务等效话务量(erl)
上行TBF建立成功率
下行TBF建立成功率
下行TBF掉话率
PDCH复用度
下行高编码占比
下行MCS重传率
EGPRS RLC层单时隙吞吐率
未开启
0.84
108.36
97.78%
98.66%
0.45%
4.69
60.65%
9.60%
16.60
速率优先
0.77
112.63
96.82%
98.65%
0.46%
4.21
59.54%
10.63%
15.56
功控优先
0.83
117.03
97.16%
98.79%
0.45%
4.40
60.29%
10.84%
15.60
PS DTX
0.69
117.79
97.90%
98.69%
0.46%
3.33
61.80%
9.87%
13.38

双忙小区
MCS9比例
MCS8比例
MCS7比例
未开启
30.94%
7.11%
22.60%
速率优先
33.54%
8.47%
17.53%
功控优先
31.20%
8.25%
20.85%
PS DTX
32.25%
8.54%
21.01%

数据流量略有波动,等效话务量有所升高。

上行TBF建立成功率略有波动,下行TBF建立成功率波动中略改进。

速率优先时下行TBF掉线率略向上波动,其余阶段稳定。PDCH复用度下降趋势。

速率优先时高编码占比略有降低,PS DTX阶段高编码略上升,应属于正常波动。下行MCS重传率略有波动。

单时隙吞吐率有所下降。速率优先时MCS9比例最高。

MCS8比例都有所升高,MCS7比例略有降低。

5. 试验小结
从测试情况看,语音DT中,底噪在开启DLPC或DTX时有所降低;DLPC和PS DTX对Qual0~4的占比和C/I均值都有改进;但MOS3.0占比基本保持稳定。GPRS的DT中,由于功控优先的功控目标编码速率为MCS7,因此该参数设置下速率降低,属于预期中的正常结果。
从KPI指标上看,RMS下行平均质量改进相对幅度分别为语音忙时8.66%、10.08%、13%,数据忙时/语数双忙时为11.52%、5.9%、15.83%,改进较为明显;
GSM的掉话率改进明显,切换成功率、接通率、TCH分配成功率也有所改进,改进情况详见下表。

接通率
改进值
掉话率
改进值
切换成功率
改进值
TCH分配成功率
改进值

语音忙时
未开启
99.01%

0.87%

97.62%

99.23%

速率优先
99.26%
0.25%
0.54%
0.33%
98.22%
0.60%
99.51%
0.28%
功控优先
99.30%
0.29%
0.52%
0.35%
98.09%
0.47%
99.45%
0.22%
PS DTX
99.25%
0.24%
0.52%
0.35%
98.04%
0.42%
99.57%
0.34%

数据忙时/语音+数据忙时
未开启
99.29%

0.90%

97.46%

99.35%

速率优先
99.30%
0.01%
0.78%
0.12%
97.81%
0.35%
99.36%
0.01%
功控优先
99.33%
0.04%
0.75%
0.15%
97.79%
0.33%
99.37%
0.02%
PS DTX
99.36%
0.07%
0.74%
0.16%
97.81%
0.35%
99.38%
0.03%
注:改进值=DLPC或PS DTX某阶段均值-未开启时均值。

GPRS的指标,诸如上下行TBF建立成功率、下行掉线率、高阶编码占比、MCS重传率、单时隙吞吐率等基本保持稳定。
从双忙小区统计来看,下行平均质量改进较明显,切换成功率和TCH分配成功率略有改进,区域指标基本保持稳定。

从上可见,数据业务下行功控速率优先情况下,底噪降低,路测Qual0~4占比改进,语音KPI指标有所改进,数据DT和KPI保持稳定;功控优先时,底噪进一步降低,路测Qual0~4占比继续改进,语音KPI指标也有所改进,数据KPI指标保持稳定;PS DTX时,底噪较未开启时有所改进,路测Qual0~4占比改进,语音KPI指标有所改进,数据业务总体KPI保持稳定。