A01CDMA2000EVDOROT門限設(shè)置研究及應用

1、cdma2000 evdo rot門限設(shè)置研究及應用摘要：在cdma2000 evdo系統(tǒng)中， rot（rise over thermal）門限值決定了系統(tǒng)反向負載。如何做好反向負載控制，將反向干擾控制在一定范圍內(nèi)，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時謀求系統(tǒng)容量最大化，是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化人員面臨的一個重要課題。本文通過理論分析，通過不同rot參數(shù)設(shè)置下的大量網(wǎng)絡(luò)測試驗證，總結(jié)出適用于不同場景下的rot參數(shù)取值，并將研究成果應用于商用網(wǎng)絡(luò)中，明顯提升了系統(tǒng)的容量和性能。關(guān)鍵詞：rot、扇區(qū)吞吐量、穩(wěn)定性、負載、底噪 一概述在cdma2000 evdo系統(tǒng)中，rot值在所有at禁止發(fā)射功率的靜默周期內(nèi)被準確測試和校準

2、。它是衡量系統(tǒng)負荷和穩(wěn)定性的指標，也被看作各at反向干擾水平的參考。rot門限設(shè)置直接影響扇區(qū)吞吐量。當扇區(qū)負荷較小時扇區(qū)吞吐量與rot值為平滑的線性關(guān)系，當達到系統(tǒng)過載門限時，系統(tǒng)負載少量的增加，將導致rot值極速地升高。不同的網(wǎng)絡(luò)條件下，我們可以通過優(yōu)化rot門限值，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的條件下使網(wǎng)絡(luò)資源利用率最大化。二rot原理介紹（一）反向負載控制原理cdma是一個自干擾系統(tǒng)，在反向鏈路上，每個at的發(fā)射功率對其它at來說就是反向干擾，其中也包括來自其他扇區(qū)的at發(fā)射功率干擾。如果不做反向負荷控制反向底噪將無法控制。當反向鏈路質(zhì)量惡化到at最大功率發(fā)射也不能克服干擾時，per急劇升高導致無法

3、提供正常的前反向數(shù)據(jù)業(yè)務。圖1-反向鏈路干擾控制示意圖圖1顯示一個an下有三個發(fā)射機工作狀態(tài)的at，每個at受到其它at發(fā)射功率的干擾，包括來自其他扇區(qū)的at的干擾，每個at使用功率控制保證導頻信道強度足夠克服無線信道干擾實現(xiàn)解調(diào)同時作為干擾被累計到an的接收機，功率控制保證了所有at達到an接收機的接收功率處于同一水平。at的發(fā)射功率控制對導頻信道功率造成直接影響，對縮放到導頻信道的其它反向鏈路物理信道也有間接影響。下方顯示當an接收的干擾水平低于“干擾容器”底部的熱噪聲水平時an擁有100%的容量。當at啟動或提高數(shù)據(jù)和其他業(yè)務傳輸速率時，干擾水平高于熱噪聲功率水平就會對容量產(chǎn)生損耗。因此

4、rot被當作容量和性能的計量指標。在反向鏈路業(yè)務信道的at接入控制管理方面，保證rot的余量對于維持穩(wěn)定的接入控制有明顯的作用。（二）reverse activity bit (rab)evdo系統(tǒng)通過前向發(fā)送rab對終端進行反向速率控制。由當前測量rssi與底噪的差值與rot門限值對比獲取，rab有-1和1兩種狀態(tài)，如差值高于rot門限則rab為1，表明系統(tǒng)反向負荷重，終端會降低反向發(fā)送速率；如差值低于rot門限則rab為-1，表明系統(tǒng)反向負荷輕，則終端會抬升反向發(fā)送速率。（三）rot的測量evdo 系統(tǒng)中扇區(qū)的rot 是基站從系統(tǒng)中所有at處接收的功率(io)與熱噪聲功(no)的比值。在靜

5、默期間，系統(tǒng)中所有的at都禁止發(fā)射功率，基站可以測量出熱噪聲功率no。在其他時間，基站測量總接收功率io，兩者之比就是rot。rot 測量與反向鏈路負載之間關(guān)系緊密。rot 測量將直接影響到反向鏈路負載和系統(tǒng)負荷的估計。系統(tǒng)負載與rot門限之間的關(guān)系如圖2所示圖2-扇區(qū)rot與負載的關(guān)系圖系統(tǒng)負載增加初期，rot 也是線性增長；當達到系統(tǒng)過載門限時，系統(tǒng)負載少量的增加，將導致rot極速地升高。通過調(diào)整系統(tǒng)過載門限可以調(diào)整系統(tǒng)的容量和吞吐量，不過系統(tǒng)容量和吞吐量的提升是以犧牲系統(tǒng)穩(wěn)定性為代價的。當系統(tǒng)過載門限設(shè)置過高時，基站接收機處會接收到更多at的功率，也意味著at之間在基站接收機處造成的干擾

6、就越大。在反向鏈路功率控制的作用下，所有at都會有提高發(fā)射功率的情況。此時，在小區(qū)覆蓋邊緣的at有可能使用最大功率發(fā)射基站仍無法解調(diào)，導致無法獲得正常的網(wǎng)絡(luò)服務。（四）rot在rtcmac算法流程中的作用在evdo reva系統(tǒng)反向鏈路中，rtcmac（反向業(yè)務信道m(xù)ac）算法和反向鏈路功率控制同時作用來提升反向鏈路的性能。圖3所示的rtcmac算法流程主要包括rot測量、rab生成指示和at速率調(diào)整三大部分。rtcmac 算法用于控制終端t2p資源的分配，也就是控制終端業(yè)務信道發(fā)射功率的分配，它是基于每一個mac 流來實現(xiàn)的；而反向鏈路功率控制用于調(diào)整終端導頻信號發(fā)射功率，它是基于每一終端來

7、實現(xiàn)的。為了實現(xiàn)快速的調(diào)度與控制，rtcmac 算法和反向鏈路功率控制都是每一個子幀（6.67ms）更新一次。圖3-rtcmac算法流程圖三rot門限測試研究為深入研究rot門限值對反向負載的影響，我們選取了一個evdo載扇進行了多次單at近點和多at混合場景的網(wǎng)絡(luò)測試。通過網(wǎng)絡(luò)測試數(shù)據(jù)分析，得出了以下結(jié)論：l 單at近點測試場景，rot門限值與扇區(qū)反向rlp吞吐量成正比，扇區(qū)前向吞吐率受rot影響不大，前向吞吐率穩(wěn)定；l 多at混合測試場景，當rot值設(shè)置大于20db后，扇區(qū)底噪急劇抬升，系統(tǒng)不穩(wěn)定性增加；此時因前反向信令交互不暢引起扇區(qū)前向吞吐率明顯下降；l 多at混合測試場景，中、遠點a

8、t受rot值變化影響較大，當rot值設(shè)置大于20db后，中、遠點at建立連接時間變長，遠點at連接建立成功率較低，扇區(qū)實際覆蓋半徑明顯收縮； l 綜合多at混合場景測試數(shù)據(jù)分析，當rot在12-15db時，能實現(xiàn)扇區(qū)前反向吞吐率最大化同時保證系統(tǒng)穩(wěn)定性。（一）測試環(huán)境和對象測試環(huán)境：選擇農(nóng)村站點扇區(qū)，測試扇區(qū)附近無evdo相同載頻信號、無商用用戶干擾、基站無負載時rssi接近-110dbm、基站傳輸?shù)溶浻布Y源足夠且無故障。測試對象：貴陽bsc0下掛的花溪新興煤礦村基站第二扇區(qū)基站類型：中興bbu（8200）+rru（8860）omc后臺版本：v8.3.002研究設(shè)置參數(shù)名稱：rabthres

9、hold68_rot (chm6800 rab門限_rot方式)圖4-花溪新興煤礦村基站位置圖（二）測試規(guī)范l 設(shè)置不同rot門限時，進行單at近點前反向ftp測試研究rot門限與前反向rlp速率的關(guān)系，同時設(shè)置不同rot門限時，進行多at近、中、遠點同時混合業(yè)務測試，研究rot門限與扇區(qū)吞吐量的關(guān)系。l 多at近、中、遠點同時混合業(yè)務測試的具體at分布，根據(jù)對貴陽典型扇區(qū)at分布分析，近、中、遠at分布比例為5:6:5。其中近點測試的5個at中，1個at進行前向ftp測試，1個at進行撥打測試，3個at進行反向ftp測試；中點測試的6個at中， 1個at進行前向ftp測試，1個at進行撥打測

10、試，4個at進行反向ftp測試；遠點測試的5個at中，1個at進行前向ftp測試，1個at進行撥打測試，3個at進行反向ftp測試；l 近、中、遠點定義：近點定義為信號指標c/i在10db左右、ec/io在-0.41db左右、rx值在-50dbm左右；中點定義為信號指標c/i為5db左右、ec/io為-1.19db左右、rx值為-70dbm左右；遠點定義為信號指標c/i為0db左右、ec/io為-3.01db左右、rx值為-90dbm左右；序號rot門限測試值(db)反向負載(%)備注1349.8825.7573.393780.05僅進行單at近點測試4884.155987.4161090.0

11、071293.69815待添加的隱藏文字內(nèi)容396.8492099.00103099.90114099.99表1-rot門限測試數(shù)值表（三）單at 測試結(jié)果單at反向rlp平均速率與rot值成正比，當從3db調(diào)整至9db的過程中平均速率上升明顯，大于9db后速率提升放緩；單at前向rlp平均速率受rot值變化影響不大，rlp速率維持在2.6mbps至2.7mbps之間，如圖5所示：圖5-單at近點上傳測試rot門限對反向rlp平均速率的影響單at近點前反向ftp測試結(jié)果表明rot值與扇區(qū)底噪rssi值成正比，設(shè)置為5至15db之間時單at測試主集rssi在-101dbm上下輕微波動，當設(shè)置大于

12、15db后rssi變化較大，但系統(tǒng)底噪在較正常范圍內(nèi)，如圖7所示：圖6-單at近點上傳測試rot門限對主集rssi的影響（四）多at混合場景前反向速率測試結(jié)果多at近、中、遠點同時混合業(yè)務前反向測試結(jié)果表明，rot設(shè)置從小到大對近點at的影響一直較小，但對中點尤其遠點影響比較大，當門限設(shè)置大于20db時，中遠點at空口建立時長抖動大，呼叫建立成功率迅速下降，設(shè)置值大于30db后，遠點at無線連接成功率非常低。測試時扇區(qū)負荷情況：l 近點1 個at下載，3個 at上傳，1個at撥測l 中點1個 at下載，4個 at上傳，1個at撥測l 遠點1 個at下載，3個 at上傳，1個at撥測1.前向ft

13、p業(yè)務測試統(tǒng)計結(jié)果多at混合場景前向ftp測試速率當rot值低于15db時，近、中、遠點at下載速率平穩(wěn)，受rot值變化影響較??；當rot值大于20db后，遠點at無法建立連接，中點at前向rlp速率急劇下降，近點at由于扇區(qū)下總接入at減少前向速率得到提升，如圖7所示：圖7-近、中、遠點前向rlp速率曲線圖扇區(qū)前向吞吐量與rssi值變化趨勢分析表明，當rot值小于15db時，扇區(qū)rssi值較好，前向rlp吞吐量平穩(wěn)；當rot值大于20db后，扇區(qū)rssi值迅速惡化和反向負載加重引起反向鏈路變差， drc和arq信道不能被解調(diào)導致前向rlp吞吐量急劇下降。多個rot值測試比較當rot=12db

14、時扇區(qū)吞吐量達到最大，如圖8所示：圖8-扇區(qū)前向rlp吞吐量與扇區(qū)rssi值曲線圖2.反向ftp業(yè)務測試統(tǒng)計結(jié)果近、中、遠點反向業(yè)務測試當rot值小于20db時，近點、中點反向rlp速率隨rot值增加穩(wěn)步上升，遠點rlp速率逐漸下降。當rot值大于20db后，中、遠點at反向rlp速率急劇下降，尤其是遠點at在rot大于30db后無法正常接入網(wǎng)絡(luò)；近點at戶反向rlp速率因在線用戶減少速率得到提升，如圖9所示：圖9-近、中、遠點反向rlp速率曲線圖扇區(qū)反向rlp吞吐量與rssi值與rot值變化成正比，當rot值大于30db后，扇區(qū)反向rlp吞吐量趨于平穩(wěn)。而rot值大于20db后扇區(qū)rssi值

15、便開始急劇上升，系統(tǒng)不穩(wěn)定性增加，如圖10所示：圖10-扇區(qū)反向rlp吞吐量與rssi值變化曲線圖3.空口建立連接時長分析設(shè)置不同的rot值時，我們在近、中、遠點分別進行了100次evdo空口建立連時長測試（接入失敗不納入統(tǒng)計），測試分析結(jié)果表明遠點at受rot值影響最明顯，空口建立連接時長較大；當rot值大于20db后，中點at空口連接建立時長開始變長，而近點at空口建立連接時長一直受rot值設(shè)置影響很小，如表2所示：rot取值（db）空口連接建立時長平均值（ms）空口連接建立時長最小值（ms）空口連接建立時長最大值（ms）近點中點遠點近點中點遠點近點中點遠點3342639187429659

16、343840670359065.75353673165328262539045382824538433652255934353248587582865169426676246631259439190689159221043866928343286254068298127468124726672455296593500890797440615350616255929757848539165665162039164230643435781391484703537530391142731213136251306546751694614038035003637297625126954611016745

17、3表2-空口建立連接時長統(tǒng)計表 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析，當rot值設(shè)置為30db和40db時，遠點at空口建立時長抖動明顯，其中遠點在rot值設(shè)置為40db時影響最明顯，如圖11所示：圖11-rot=40遠點at空口建立連接時長統(tǒng)計圖4.at發(fā)射功率分析at發(fā)射功率與rot值成正比，相同rot值下反向ftp測試時at平均發(fā)射功率高于前向ftp測試的at平均發(fā)射功率，當rot設(shè)置為30db后，遠點at因反向rssi過高無法接入網(wǎng)絡(luò)，扇區(qū)evdo實際覆蓋范圍收縮。如圖12和圖13所示：圖12-反向ftp測試at平均發(fā)射功率變化圖圖13-前向ftp測試at平均發(fā)射功率變化圖四研究應用和成果體現(xiàn)（一）現(xiàn)網(wǎng)應用

18、及推廣情況為提升evdo網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和用戶感知，通過對evdo扇區(qū)下單at近點、多at混合場景測試結(jié)果分析后，貴州電信網(wǎng)優(yōu)中心對貴陽黑馬bsc0下不同evdo扇區(qū)rot值進行優(yōu)化，將測試成果應用到現(xiàn)網(wǎng)中。結(jié)合話務量、地域、性能指標等綜合信息分析，我們對不同場景下的扇區(qū)rot進行了優(yōu)化調(diào)整。調(diào)整后do無線連接建立成功率和熱點區(qū)域前反向吞吐率都得到了明顯提升。圖14-do無線連接建立成功率優(yōu)化前后對比圖圖15-前反向rlp數(shù)據(jù)吞吐率優(yōu)化前后對比圖此外，通過降低rssi較高的evdo載扇rot門限，全網(wǎng)evdo載扇底噪明顯得到改善，前反向rlp重傳率指標也有所提升。 （二）不同場景下rot值設(shè)置建議1）農(nóng)村高山載扇rot設(shè)置建議農(nóng)村偏遠覆蓋的evdo站點尤其高山站點具有覆蓋廣、用戶分布廣的特點，建議將此類基站rot門限值設(shè)置在7至12db間，建議初始設(shè)置為8db。2）密集城區(qū)載扇rot設(shè)置建議在密集城區(qū)基站具有覆蓋范圍小，用戶分布集中的特點，建議將此類基站rot值設(shè)置在9-15db之間；部分rssi較高的載扇，可適當降低rot值，保證系統(tǒng)穩(wěn)定。3）校園熱點載扇rot設(shè)置建議隨