延安电信LTE网络AMBR速率自适应优化策略验证2019年1月1 概述32 AMBR限速技术介绍32.1 原理介绍32.2 关键要素分析52.3 管控措施62.4 要因63 方案详情74 方案实施95 效果验证145.1 城区AMBR限速功能验证145.2 动车新九燕山隧道AMBR限速功能验证206 巩固措施247 总结241 概述随着移动通信技术的发展，通讯资费进一步降低，不少运营商都推出了不限流量的套餐服务，或者是很低廉价格的资费套餐，因此对网络负荷造成极大压力，特别是当某些用户持续占用大量无线资源时（比如说下载文件），就会影响小区下其他用户的一些业务体验，这些持续占用大量资源的用户，可以看成是一种低价值用户。从网络运维的角度来说，最好能够对这种低价值用户进行限速。目前通常都是在用户在资费套餐用完之后，核心网才会开始主动限速，对于无线系统来说，并不满足需求。而且无线系统所期望的，并不是固定对某个用户做限速，而是希望当进入到高负荷状态时候，才进行限速，是一种动态的过程。为此基站侧推出AMBR主动限速功能，也就是在基站侧根据容量情况对某些用户限速和保证某些用户速率体验。为缓解目前的高负荷情况，计划开启空口AMBR限速功能，本次验证空口AMBR限速功能在商用外场环境中是否能够生效，空口AMBR功能生效后对网络功能和性能情况是否存在影响,AMBR限速功能参数摸索，结合延安网络负荷设置合理参数，在保证用户感知的基础上稳定网络负荷。2 AMBR限速技术介绍2.1 原理介绍LTE基站侧AMBR限速的功能可以根据小区负荷情况，调整特殊用户的AMBR：当小区负荷轻时，对特殊用户“不限流”，仍采用原始的大AMBR速率，为用户提供高流量高速率的体验；当小区负荷重时，根据小区负荷等级，对特殊用户进行不同等级的AMBR限速，尽可能“让”出资源供其它需保障QOS的用户使用，以满足这些用户的QOS保障。1、当有需要特别保障的业务类型（QCI）时，能实现“既保又限”的目的。举例来说，为了保证QCI9用户的速率，在PRB利用率满足一定条件时候，去主动限制所有QCI6用户的AMBR。2、当没有需要特别保障的业务类型时，也能实现“只限不保”的目的，举例来说，全网都是QCI9，那么也可以实现当PRB利用率满足一定条件时候，去主动限制所有的QCI9用户的AMBR。业务流程如下：图表 1 eNB AMBR功能流程11.当eNB工作时，eNB首先判断AMBR限速功能“ambrLimtSwch”开关是否开启,当开关开启时，进入2），开关未开启，则不进行AMBR功能相关判决，流程结束；22.eNB判断限速周期定时器“perTimer4AMBRLimt”是否超时；如果没有超时则继续等待定时器超时；定时器超时后进入下一步3）；33.eNB判断当前是否处于AMBR限速状态，是的话，进入6） 步，如果未处于限速状态则进入4）；44.判断需要保障的QCI级别的个数是否超过设置门限“guaQCINum”，没有超过的话则不启动限速功能，返回2）继续判决；超过的话启动限速下一步判决进入5）；55.按照后台设置对特定QCI用户“limitQCIInd”进行AMBR限速；限速操作按照小区PRB利用率设置门限“prbThrd4AMBRLimtD/Ul”对应于“ambrLimtValDl”逐档调整；66.eNB判断PRB利用率和小区下保障用户数，进行AMBR恢复操作。AMBR恢复分两种情况：（11）直接恢复原始AMBR：判决当前保障QCI用户数是否达到关闭AMBR功能门限“ambrRecQCINumPerc* ambrLimtGuaQCINum”，如果达到则直接恢复到原始AMBR值；（22）逐步恢复：当按照接入用户数判断未达到门限时，判断PRB利用率（上下行分别判断），按照实际利用率是否低于恢复AMBR门限“prbThrd4AMBRRecDI/Ul”恢复到”ambrLimtValDl/Ul”或原始AMBR值。2.2 管控措施无线侧根据小区PRB利用率负荷针对小区下某一类QCI用户进行限速。限速上限值小于等于核心网策略：正常用户核心网开卡速率为150Mbps，无线侧限速值范围为1-150Mbps；不限量套餐用户超套餐资费被核心网策略限速2Mbps后，无线侧限速值范围为1-2Mbps。无线限速不是时时刻刻进行，限速功能部署后，根据设置的三档PRB门限判定，若实际PRB利用率设定PRB利用率，则进入对应的限速值。比如三档PRB利用率门限设置为30%；40%；50%，对应三档限速值为5000；4000；3000Kbps，则限速规则如下：v 实际PRB利用率30%，不限速；v 30%实际PRB利用率40%，限速5000Kbps；v 40%实际PRB利用率50%，限速3000Kbps。限速功能生效后激活“限速策略周期判决定时器”，限速经过一个定时器长度后进入不限速模式，再经过一个定时长度后限速，如此循环进行限速。2.3 限速业务1. 首先使用如下图的性能模板对高负荷小区进行查询，统计现网QCI分布。图表 2 性能提取2. 根据QCI激活用户数来判断限速的QCI图表 3 QCI激活用户数提取根据后台统计结果，针对性的选择QCI等级进行保障或限速。3 方案详情1. 选择城区宝塔区向阳沟基站进行验证，971191基站下176，178两小区忙时PRB资源利用率60%以上，流量在8G以上。2. 城区测试验证完成后在西延动车新九燕山隧道进行实施，验证限速对隧道小带宽下的LTE网络性能。向阳沟站点位置:图表 4 验证站点位置图表 5 向阳沟验证站点PRB资源利用率MO名称参数名称参数短名参数描述参数建议值E-UTRAN FDD小区AMBR限速策略开关ambrLimtSwch该参数为AMBR限速开关。当开关打开时，根据相应的策略对小区内的限速业务进行AMBR调整。打开1AMBR限速表AMBR限速策略周期判决定时器(秒)perTimer4AMBRLimt该参数为AMBR限速的周期判决定时器30AMBR限速表小区保障业务QCI的个数guaQCINum该参数用于指示小区中保障业务QCI类型的个数。1AMBR限速表保障业务QCIguaQCIInd该参数用于指示小区需要保障的业务QCI类型，数组实际大小与“小区保障业务QCI的个数”一致，并且取值为1表示QCI1，取值为2表示QCI2，以此类推。5AMBR限速表AMBR限速判决的保障业务个数门限ambrLimtGuaQCINum该参数用于指示小区AMBR限速判决的保障业务个数门限，与“保障业务QCI”中指示的QCI一一对应1/0AMBR限速表AMBR恢复判决的保障业务个数百分比ambrRecQCINumPerc该参数用于指示小区AMBR恢复判决的保障业务个数百分比70AMBR限速表限速业务QCIlimitQCIInd该参数用于指示小区需要限速的业务QCI类型，数组实际大小与“小区限速业务QCI的个数”一致，并且取值为1表示QCI1，取值为2表示QCI2，以此类推。9AMBR限速表AMBR限速的小区下行PRB使用率门限prbThrd4AMBRLimtDl该参数用于指示下行AMBR限速判决的小区下行PRB使用率门限，门限可配置三档，第一档门限比第二档门限小，第二档的门限比第三档小，分别对应第一个数组元素，第二个数组元素和第三个数组元素。40;60;80AMBR限速表下行AMBR限速值ambrLimtValDl该参数用于指示小区下行AMBR限速值，该参数为包含3个元素的一维数组，第一个数组元素和第二个数组元素分别表示不同的第一档和第二档AMBR限速值，第一档的AMBR限速值应当比第二档的AMBR限速值大，并且与“AMBR限速的小区下行PRB使用率门限”表示的档位一一对应。12000;5000;3000AMBR限速表AMBR恢复的小区下行PRB使用率门限prbThrd4AMBRRecDl该参数用于指示下行AMBR恢复判决的小区下行PRB使用率门限，门限可配置三档，第一档门限比第二档门限小，第二档的门限比第三档小，分别对应第一个数组元素，第二个数组元素和第三个数组元素。30;50;70图表 6 参数中文说明4 方案实施1. AMBR限速策略开关根据建议值修改为打开1图表 7 AMBR限速策略开关2. AMBR限速策略周期判决定时器(秒)根据建议值默认值为30图表 8 AMBR限速策略周期判决定时器3. 小区保障业务QCI的个数根据建议值修改为1图表 9 小区保障业务QCI的个数4. 保障业务QCI建议保障QCI=55. AMBR限速的小区上行PRB使用率门限(%)根据建议值修改图表 10 AMBR限速的小区上行PRB使用率门限6. AMBR恢复的小区下行PRB使用率门限(%)根据建议值修改图表 11 AMBR限速的小区下行PRB使用率门限7. 限速QCI条目添加强调一下：业务类型QCI编号现网是无法直接修改需要点击新增来修改，并且针对需要限速的QCI都得新加图表 12 限速QCI条目添加图表 13 限速QCI条目添加8. 下行AMBR限速值(kbps)根据建议值修图表 14 下行AMBR限速值5 效果验证5.1 城区AMBR限速功能验证12月27日对城区高负荷向阳沟站点进行限速验证，验证速率为3M/5M/12Mbps三挡。5.1.1 功能生效测试未限速时选择无线环境好点进行CQT测试，RSRP在-70dBm左右，SINR在20dB左右，下载峰值115.8Mbps、平均74.8Mbps。图表15 不限速测试情况5.1.2 速率对比测试定点进行下载限速测试，在未限速时平均下载速率在74.8Mbps左右，限速后下载速率稳定在3/5/12Mbps左右，测试结果符合限定速率值，功能稳定。测试时长2分54秒（RSRP-73dbm、SINR13db）第一次出现持续30秒3M下载之后保持12M下载持续30秒后恢复正常模式（峰值106.2Mbps、平均49.9Mbps）测试时长7分34秒（RSRP-70dbm、SINR18.2db）第二次出现持续30秒5M下载之后保持12M下载持续60秒后恢复正常模式（峰值111.1Mbps、平均47.1Mbps）测试时长10分48秒（RSRP-72dbm、SINR11.4db）第三次出现持续30秒3M下载之后保持5M下载持续30秒后又持续12M下载30秒恢复正常模式（峰值111.1Mbps、平均39.2Mbps）测试时长19分10秒（RSRP-73dbm、SINR13db）第三次出现持续30秒5M下载之后恢复正常模式（峰值115.0Mbps、平均44.0Mbps）5.1.3 限速时间测试在限速前提下，分别设置“限速策略周期判决定时器”为10s和30s，在设置30s周期后，限速间隔明显变大，测试结果符合预期。图表 17 不同限速周期5.1.4 AMBR限速后指标对比由于进行了限速，需要重点关注对流量的影响，是否整体流程有负增益，对应UE的吞吐量有负的增益，以及对无线环境的