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DHR功能测试与网络性能评估报告目录一、总述二、DHR技术简介2.1语音编码2.2信道编码2.3物理信道的影射2.4分配半速率信道的策略2.5HR的语音效果2.6动态半速率2.7HR与FR的切换2.8HR的硬件和软件支持三、功能验证四、语音评估4.1主观评判：4.2语音质量的技术指标4.3RXQUAL情况分析：4.4HR话音质量的抗干扰分析4.5语音评估小结：五、扩容效果5.1现网的双速率手机比例5.2拥塞率分析5.3话务量分析5.4经济效益、社会效益分析5.5小结六、对保持性的影响6.1切换成功率分析6.2掉话率分析6.3小结七、BSC、MSC负荷分析7.1CP负荷7.2TRA设备需求八、信令链负荷分析8.1A口信令负荷：基本没有变化，见下图。8.2Abis口信令负荷：九、对GPRS的影响9.1GPRS的统计分析9.2路测分析十、TLDTH参数设置优化试验十一、总结和建议一、总述半速率作为一种迅速提高网络容量的功能，其对网络的影响和实际应用效果一直未能得到验证。为此，在企业发展部、网络部的组织下，网管维护中心与汕头、梅州公司一起在两公司的网络上开启了动态半速率（DHR:DynamicHalfRate）功能，对功能进行了测试评估。这次测试得到了爱立信公司的大力配合。测试的内容主要包括以下四方面：DHR功能验证HR语音质量评估DHR对网元运行的影响评估DHR对网络容量的作用评估测试的网元包括：汕头C局BSC3，梅州全网4个BSC。测试时间：2003年5月从测试评估结果来看，DHR功能能够稳定在现有网络设备上运行；确实能在不增加硬件的情况下大大提高无线网络的话务吸收能力，有效地减少拥塞现象；使用半速率通话的语音质量有一定程度的下降，但对清晰度影响不大。二、DHR技术简介2.1语音编码半速率功能是GSMPHASE2的功能，它通过压缩语音编码，使得语音编码速率从全速率的13kb/s下降到6.5kb/s，从而节省空中信道资源。2.2信道编码半速率技术采用与全速率一样的信道编码方式。由于信道编码一致，因此它有与全速率一样的信道保护（抗干扰）能力。由于信源速率减半，因而最终它的编码速率也减半。相应的，一个全速率话音信道就分裂为两个半速率话音信道，原先可以承载一个用户通话的业务变成可承载两个用户同时通话的业务。2.3物理信道的影射GSM系统一个频点分为八个物理信道时隙TS0至TS7，一个TDMA帧即由TS0至TS7组成，TCH复帧为26个TDMA帧，时长为120ms，如下图所示：96011890127012701------------TDMAFramesTTTTTTTTTTTTATTTTTTTTTTTTITCH(TS1)Downlink2复帧中的第13帧为SACCH（慢随路控制信道），第26帧为空闲帧。全速率和半速率信道的帧结构如下图所示：9601190TTTTTTTTTTTTATTTTTTTTTTTTITTTTTTTTTTTTATTTTTTTTTTTTA0:1:26frames=120msTDMA-frameMultiframeforfull-ratechannelMultiframeforhalf-ratechannels(0.1)从上图可知，系统采用半速率后，帧结构并未起变化，信道分配机制相当于对手机占用的TCH再次进行TDMA嵌套，系统将复帧中的奇数帧分配给一个用户，而将偶数帧分配给另一用户，原先的第26空闲帧就成为第二个用户的SACCH，因此，原先只可承载一人的业务增至可同时承载两个人的业务，系统容量翻了一倍。另外，从上图也看到，占用半速率信道时也是每120ms有一个SACCH，由于4个SACCH传送一个完整的测量报告，即手机手机也是每480ms发送一个完整的测量报告，只不过生成测试报告的测量数据的采样点减少了。2.4分配半速率信道的策略无论是被叫还是主叫通话，手机在信令过程中会将自己的承载能力通知MSC，那么MSC根据自己的分配策略（TSC）以及手机的承载能力，要求BSC分配信道，在现网一般配置下：手机支持双速率（半速和全速），MSC对应策略（可定义）为优先分配FR，则BSC就会按MSC的要求优先分配FR，当FR信道拥塞或者按照动态半速率的策略达到分配HR的条件，它会分配HR给手机。如果手机不支持半速率，则MSC会通知BSC只能分配FR信道。如果FR拥塞，则呼叫失败。基于以上策略，使用半速率技术，不会影响只支持全速率手机的使用。目前市面销售的手机基本上都支持半速率功能，很早前的手机可能不支持半速率功能，例如ERICSSON337。网络开启半速率功能后。2.5HR的语音效果下图是摘自GSM06.08的语音评估结果。BT（英国）、CNET（法国）、CSELT（意大利）、DeutscheTelecom(德国)的测试结果一致表明，HR的语音效果略差于FR，但符合SMG对话音质量的要求。解释:（详细资料请查阅GSM06.08）i.Experiment1、2是使用不同音源（标准电话机/MicroPhone，使用标准PCM还是A-LAW压缩的抽样方式）下的抗干扰（4种C/I环境下）测试。测试结果显示HR与FR的效果比较接近。而在强干扰环境下（C/I=4dB），HR优于FR。ii.Experiment3是HR-HR之间通话，与FR-FR之间的质量对比，结果显示HR略差一些。iii.Experiment4、5是针对不同背景噪声环境下（办公室、车内、道路等）的质量对比，显示HR此时较明显地差于FR。2.6动态半速率动态半速率的含义是BSC按照无线信道的忙闲情况来决定是否分配HR。具体的算法是：BSC中有一参数TLDTH（0~100）当小区的空闲信道的百分比大于TLDTH时，BSC分配FR信道。当小区话务上升，空闲信道百分比小于TLDTH时，BSC对双速率手机分配HR。通过调节TLDTH，在一定程度上可以控制网络中使用HR的用户的数量。因此可以通过调整TLDTH来实现全网的HR启用。例如：在日常普通话务条件下，将TLDTH设为0，所有用户都使用FR信道。只有在话务异常高峰时，才将TLDTH调大，使部分用户使用HR，从而增加此时的话务吸收能力。2.7HR与FR的切换目前系统支持HR与FR之间的相互切换。但不支持在同一个小区内的通话过程中更换信道类型。即：正在小区A使用HR通话的手机可以切换到小区B的FR信道，或者小区B内的FR通话手机可以切换到小区A的HR信道。但如不发生切换，手机将一直使用原有信道，而不会根据话务量改变当前信道类型。2.8HR的硬件和软件支持功能的开启对硬件资源有一定的要求,并不是全部的全速率的资源可用来支持半速率的功能。BSC中需存在SRS（子速率交换）硬件设备，并且TRA的方式必须为POOL。BSC中的TRA硬件目前有R3、R4、R5三个版本，实现半速率功能必须在R4版以上。基站也必须支持半速率功能，RBS200型基站必须使用SPU+/SPE或SPU++；RBS2000型基站均支持。三、功能验证3.1测试目的：验证DHR的各项功能是否能正常实现3.2测试结果：各项功能正常，具体见表3-1：测试项目测试结果在RBS200站测试普通拨打测试MS间互打，主叫占用TCH/H，被叫占用TCH/F正常MS间互打，主叫占用TCH/F，被叫占用TCH/H正常MS间互打，主被叫都占用TCH/H正常MS拨打固话，MS占用TCH/H正常紧急呼叫测试MS拨打EMERGENCYCALL（112），MS占用TCH/H正常切换测试MS分别在INTRABSC、INTERBSC、INTERMSC的情况下从TCH/H切换到TCH/F正常MS分别在INTRABSC、INTERBSC、INTERMSC的情况下从TCH/F切换到TCH/H正常MS在INTRABSC的情况下从TCH/H切换到TCH/H正常功能测试在TLDTH=100的情况下，用仅支持FR的手机拨打，结果确认能正常占用TCH/F正常在闭塞所有TRA/HR且TLDTH=100的情况下，用DR手机拨打，结果确认能正常占用TCH/F正常在RBS2000站测试普通拨打测试MS间互打，主叫占用TCH/H，被叫占用TCH/F正常MS间互打，主叫占用TCH/F，被叫占用TCH/H正常MS间互打，主被叫都占用TCH/H正常MS拨打固话，MS占用TCH/H正常紧急呼叫测试MS拨打EMERGENCYCALL（112），MS占用TCH/H正常切换测试MS分别在INTRABSC、INTERBSC、INTERMSC的情况下从TCH/H切换到TCH/F正常MS分别在INTRABSC、INTERBSC、INTERMSC的情况下从TCH/F切换到TCH/H正常MS在INTRABSC的情况下从TCH/H切换到TCH/H正常功能测试在TLDTH=100的情况下，用仅支持FR的手机拨打，结果确认能正常占用TCH/F正常在闭塞所有TRA/HR且TLDTH=100的情况下，用DR手机拨打，结果确认能正常占用TCH/F正常表3-13.3功能验证小结：DHR各项功能都能稳定、正常地实现，显示ERICSSON设备的这项功能在技术上还是比较成熟的。四、语音评估4．1主观评判：4.1.1测试方法汕头和梅州均开展了定点的拨打测试，通过测试人员的主观判断，评估语音质量。，其中汕头采用路测随机拨打的方式；而梅州则安排定点测试，针对信号良好（基站附近）和信号较弱（-92~-88dBm）两类测试环境分别测试。拨打时，强制并确认手机占用HR，然后分别拨打另一部HR手机、FR手机、PSTN和1861。4.1.2评估标准话音质量主观感觉划分标准：（a级别：能清楚听出对方是谁，话音清晰响亮，没有杂音，与无误码时的全速率相比没有感觉到不同；b级别：能清楚听出对方是谁，话音清晰响亮，没有杂音，但感觉有“声音空洞、不够圆润”等失真的主观感受，话音总体感觉略微不如无误码时FR的情况；c级别：能清楚听出对方是谁，也能清楚听出对方说的每一个字，但话音有一点点模糊，或有少量杂音；d级别：能判断出对方是谁，对方的话语有个别音有短暂的缺失，偶尔要对方重复说才能听懂意思；e级别：难以听出对方是谁、失真大，或对方的话语有经常性的话音缺失，感觉断断续续，要对方不断重复说才能听懂意思；f级别：基本听不清楚，意思不可懂。4.1.3测试结果：HR语音质量与FR存在一定差异，但不明显。在无线信号良好的情况下，FR、HR手机的话音质量都不错，感觉语音很响亮、清晰，能达到b级的语音效果。在无线环境较差的条件下，HR语音效果较差，部分地方只能达到c级的效果，但基本不影响通话。对HR语音反映的问题集合起来主要有：“声音空洞”、“声音不够圆润”、“声音发颤”、“声音有鼻音，象感冒了”。有时一种、有时两种、有时甚至三种问题同时存在，但程度都很轻。经验显示：声音比较低沉的声音听起来比较模糊，感觉有鼻音，感觉失真稍大。HR拨打HR的情况与HR拨打固话相比并没有明显的区别。4.1.4客户投诉情况汕头连续开启半速率功能一周后与1860热线工作人员联系，了解用户的投诉或反映的语音问题，没有发现与半速率有关的问题。梅州客服人员反映大部分用户认为可以接受，并对接通率的改善表示非常满意。4.2语音质量的技术指标4.2.1SQI对比爱立信的测试系统中提供了语音评估的指标：SQI（SpeechQualityIndex），这是一个爱立信的专业算法，它根据通话过程的误码率、误帧率、切换次数等指标算出一个语音效果指标，SQI约在-19~21dBQ之间（越高质量越好）。在路测中SQI反映了下行语音质量的指标。另外爱立信BSC中提供了一种统计类型：CELLSQI，它根据SQI的计算将语音质量分3级（Good，Acceptable，Bad），统计全网所有通话的质量，BSC只分析通话的上行通话质量。由于SQI只是一个针对信道质量计算出来的指标，它没有使用标准的语音评估方法，而且它的核心算法爱立信不能提供，算法中如何分别评估信道质量对不同语音编码方式效果的影响缺乏资料，它的评估误差范围语分布我们也无法获得