PDCH承载效率的分析与提升Word文档下载推荐.docx

1、0006:0007:0008:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00语音话务量ERL数据流量MB数据等效话务量ERL 而各网元忙时数据等效话务量占比偏高最高达到59平均52。 各网元话务构成010*语音话务量ERL数据等效话务量ERL数据等效话务量占比 但是在这些网元中低吞吐量的小区占比较高达到了72并且PDCH运行效率较低的小区占用的信道资源仍然较多如下图表分析所示 2 PDCH吞吐率 02kbps 2kbps3kbps 3kbps5kbps 5kbps10kbps 10kbp

2、s20 小区数 1314 1146 672 222 41 语音话务量 107580 194719 138945 39125 4443 数据等效话务量 94614 202849 181508 50078 6006 分配的PDCH数 46.80 51.00 56.60 56.10 57.50 数据流量MB 68196 221831 297614 136866 38960 平均吞吐率 1.64 2.488 3.731 6.219 14.761 从上面的这些现状可以看出虽然数据业务用户数和话务量占比很大占用的PDCH数也较多但是其占用的PDCH效率较低平均吞吐率也很低。而数据业务由于面对的是高端客户具

3、有较高的ARPU 值如何提高数据业务的PDCH承载效率是成为我们网络维护人员的一个重大课题。 二、 详细技术内容 针对该项目我们首先对数据业务PDCH承载效率进行了分析并从TBFLIMIT参数、保持性能参数、EDGE信道组关闭跳频功能等角度提出了优化建议。为了验证这些优化建议我们对此进行了详尽的测试得出优化前后下载速率的对比从而对优化建议提出了现网数据的支持。最后对我省分业务类型的PDCH承载效率进行了分析并根据终端支持的信道能力提出了如何优化信道分配方式并估算了优化效果。 一PDCH承载效率的分析 1、对EDGE时隙的分析 分析了各网元的EDGE时隙配置情况numreqegprsbpcnum

4、reqegprsbpc配置满足率较高的网元数据业务无线利用率占比较低EDGE信道配置越多数据业务下载速率越高对PDCH信道的占用时长越短节省无线信道资源数据业务无线利用率占比就越低。 配置更多的numreqegprsbpc时隙意味着现网需要扩容更多的传输目前传输资源比较紧张 BSC传输端口也有较大缺口大量扩容传输有较大困难。 3 分析各网元PDCH复用度PDCH复用度越低占用的PDCH业务信道数将越多数据业务无线利用率占比也就越高。如下图所示。 我们可以看出如果配置更多的numreqegprsbpc时隙虽然能够对无线资源利用率有一定的提升效果但是该方案具有一定局限性。 2、对数据业务的PDCH

5、承载效率的分析 分析现网PDCH复用度情况从下图可以看出PDCH复用度的越高每PDCH信道所承载的数据业务IP层总流量也越高但PDCH复用度较高会造成客户感知度的下降。 4 从整体来看PDCH复用度越低 EDGE下行每PFC吞吐量越高客户感知越好。但是PDCH复用度越低数据业务占用的动态PDCH信道数会增加造成现网无线资源利用率的升高所以需要综合权衡语音业务和数据业务的使用。 对此我们提出了从以下几个方面进行优化调整。 1 数据业务BSC级性能参数优化 数据业务相关BSC级参数主要有以下几个TBFxLLIMIT、PILTIMER、DLDELAYULDELAY和ESDELAY参数解释如下 TBF

6、xLLIMIT TBFDLLIMIT、TBFULLIMIT是指系统在做PDCH预留的时候要尽量避免每PDCH上的TBF数量超过该值除非已经没有其他信道供选择。TBFxLLIMIT设置的越大每PDCH上的TBF就会越多平均吞吐率下降占用的PDCH可能会减少。 反之TBFLLIMT值设置越小每个PDCH可承载的TBF数量减少每个TBF的带宽增加数据业务下载速率提升。 小区一旦获得一个FPDCH将会在信道管理算法中触发一个功能该功能将会预留若干连续时隙 5 以备将来PS业务使用也就是说CS话务会被尽量指派到其他的信道上而尽可能地保留那些潜在的PSET。如果小区中没有分配FPDCH信道管理算法将随机分

7、配时隙予CS使用从而使稍后可能发生的PS话务难以寻找连续的时隙。 以上两个参数对每TBF占用的PDCH数都有较大的影响PDCH占用的越多GSL设备的需求就越高为了平衡速率和容量的关系保证用户的使用质量建议TBFxLLIMIT设置为2FPDCH的设置可根据话务设置为148。 PILTIMER PILTIMER定义了系统在结束TBF后释放PDCH所需要等待的时长。在该计时器超时前所有相关的PCU设备和PDCH仍在已分配状态。缩短该计时器将加快释放资源到空闲状态因此该参数也决定了GSL设备的负载缩短该计时器将加快空闲的PDCH返回电路交换域同时也释放GSL信道资源供其他用户使用。当RPP资源不足时可

8、以适当缩短PILTIMER例如设置为10秒或5秒提早释放GSL设备不过这样将加大CCCH信令及CP的负荷并会增加PDCH的分配申请数量。如果设置过短信道频繁释放和重新分配在影响负荷的同时在进行上下载时增加了信道转换的过程会影响手机用户的上下载响应时间。 DLDELAYULDELAY 该参数定义的是当没有接收到从核心网来的数据后上行和下行TBF能够保留的最大时间时间越长能减少部分TBF的重建提高了吞吐率但对PCUPDCH的资源需求增大。系统默认值为DLDELAY为2200毫秒ULDELAY的默认值为1000毫秒。 ESDELAY 该参数定义的是提前建立的下行TBF的存活时间。通常大多数会话都是由

9、上行业务开始紧接着进行下行业务的由上行的最后一个数据流触发建立下行TBF能够减少下行TBF建立时间对下行IP Throughput的影响同样也可能增加了PCU的资源需求。系统默认值为750毫秒。 2 TBFLIMIT on active TBF新功能应用 为了提高信道资源的利用率我们采用了TBFLIMIT on active TBF功能TBFLIMIT on Active TBF对参数TBFLIMIT TBFDLLIMIT/TBFULLIMIT 进行了改进传统功能算法中每PSET上承载的TBF数量包含了有数据承载的TBFActive TBF和无数据承载的TBFEmpty TBF但是此种算法在大

10、多数TBF未激活的情况下不能反映占用PDCH的真实情况在改进的算法中我们只统计有数据承载的TBFActive TBF当有数据承载的TBF数量达到TBFLIMIT设置门限值时系统才会触发分配新的on-demand PDCH的请求。而对于无数据承载的TBF系统还会继续保持其连接性直到释放TBF连接的条件满足时如下行延迟释放才会释放TBF。 6 3 EDGE信道组关闭跳频 由于系统根据手机上报的GPRS能力来决定是否分配含连续的信道的PSET如果载波开启跳频则会影响分配给PSET的信道数因此建议采用单独的CHGR给EDGE且关闭跳频。 二针对这三项进行优化的效果分析 1、现网BSC级参数优化 我们对

11、全网的数据业务BSC级参数进行了检查主要进行了信道分配策略参数以及保持性能参数的优化。 1.1、信道分配策略参数TBFLIMIT优化效果 因TBFLIMIT on active TBF新功能目前处于试点阶段尚未全网加载现网大部分网元TBFLIMIT参数仍为网元级参数在进行信道分配时并不考虑active TBF或Empty TBF造成现网PDCH信道承载效率不高。经检查目前现网部分BSC为提升PDCH复用度缓解现网资源不足等问题 TBFDLLIMIT参数设置较大如下表所示 BSC TBFULLIMIT TBFDLLIMIT TBFDLLIMIT建议调整值 LYBSC33 20 60 20 LYB

12、SC37 20 60 60 LYBSC41 20 60 20 LYBSC45 20 60 60 LYBSC46 20 80 20 LYBSC47 20 60 40 LYBSC48 20 80 20 LYBSC49 20 80 20 LYBSC51 20 80 20 LYBSC53 20 60 20 LYBSC54 20 60 20 LYBSC58 20 60 20 LYBSC68 20 60 40 LYBSC69 20 80 20 为此我们挑选了两个公共资源相对较为充足的网元对TBFLIMIT参数进行了优化优化方案如下 BSC TBFULLIMIT TBFDLLIMIT TBFDLLIMIT调

13、整值 LYBSC49 20 80 20 LYBSC51 20 80 20 LYBSC69 20 80 20 我们对优化后2G下载速率及GSL设备利用率进行分析效果对比如下 7 如上图所示LYBSC49/LYBSC51/LYBSC69的2G下载速率在3kb左右波动提升效果并不明显GSL利用率由于TBFDLLIMIT的减小有了明显的提升 而每PDCH平均承载速率kbps/PDCH由于TBFDLLIMIT的减小有了明显的下降。所以为提升现网PDCH信道承载效率建议应合理增大TBFDLLIMIT参数设置。 1.2、保持性能参数优化效果 我们挑选了2个BSC对其的保持性能参数进行了优化优化方案如下 BS

14、C PILTIMER ESDELAY ULDELAY DLDELAY LYBSC38 5 1000 1500 3000 LYBSC81 5 1000 1500 3000 调整后 LYBSC38 10 1000 1000 2200 LYBSC81 10 750 2000 3500 对比优化前后的2G下载速率及GSL设备利用率可以看出其效果如下 由上可见BSC38的2G下载速率基本没有变化而BSC81的2G下载速率有了较大的提升我们在增大BSC38的PILTMIER的同时减少了ULDELAYDLDELAY的时延可见该网元的GSL利用率并无明显的变化而对BSC81增大了PILTMIERULDELAY

15、DLDELAY的同时减少了ESDELAY导致该网元的速率有了提升的同时GSL利用率也有了明显的提升。 2、TBFLIMIT on active TBF新功能应用效果分析 目前临沂LYBSC50/70/80/81已加载了TBFLIMIT on active TBF新功能复用度有所提升但 8 EDGE下行每PFC吞吐量较高。从下图可以看出加载TBFLIMIT on active TBF新功能的这4个BSC的EDGE下载速率仍保持较好水平。 以临沂LYBSC50为例分析 LYBSC50在15日凌晨加载TBF功能包以后总业务无线利用率明显降低主要原因为数据业务利用率降低所致下降幅度在20以上。 对LY

16、BSC50的IP层性能进行了评估数据业务下载稳中有升激活PDCH数明显减少每PDCH平均承载速率kbps/PDCH明显提升。 9 LYBSC50加载TBF功能包后PDCH分配次数明显减少已分配的PDCH数、激活的PDCH数、PDCH峰值均有明显下降节省了大量的PDCH信道资源PDCH分配成功率明显提升因语音话务拥塞造成的“被清空的PDCH数”明显减少一定程度上也会提升客户感知。 10 3、EDGE信道组关闭跳频 我们对全网进行评估时发现部分EDGE信道组开启了跳频功能对这部分小区进行了关闭跳频优化。 由于我们对该部分小区EDGE信道组进行关闭跳频操作的同时也开启了LA功能所以我们对该部分小区进

17、行了2个部分的对比由上图可见关闭跳频没有开启LA的小区2G下载速率基本上没有变化而开启了LA的小区有较为明显的提升。 优化总结 1、现网数据业务无线利用率占比较高应加快部分具备扩容条件的高数据业务利用率小区的扩容工作通过扩容EDGE载频、增加Abis传输和EDGE时隙配置提升数据业务下载速率感知。 2、部分网元数据业务利用率较高且PDCH承载效率较低QQ类小流量业务占比可能较大可以考虑增大TBFDLLIMIT提高PDCH复用度减少动态PDCH信道占用以此来提升PDCH信道承载效率但可能会造成下载速率降低和客户感知下降最好的方案应尽快推动TBFLIMIT on active TBF新功能的全网加

18、载。 11 三我省分业务类型的PDCH承载效率 为了更好地提升PDCH承载效率我们通过抓包获取对我省的分业务类型的各项业务数据在对此进行分析的基础上根据终端支持的信道能力提出了如何优化信道分配方式并估算了优化效果。 我省JNBSC83下24小时内QQ与网页浏览的业务数据对比情况如下图所示 从上图可以看出在总业务时长方面QQ与网页浏览接近在总数据流量方面QQ为网页浏览的4根据业务时长和数据流量计算出会话速率QQ为0.298kbps网页浏览为4.806kbps相差16.1倍。 QQ业务流量小占用总时长很长信道资源利用率不高。由于QQ业务数据量小即使分配多个PDCH也不会使用多于1个PDCH。因此对

19、于此类业务如仍按照32的信道分配模式分配信道会造成信道资源的浪费十分有必要对此进行优化。网页浏览类业务的数据量远远超过QQ业务但业务占用总时长与QQ业务相比却差不太多浏览类业务的PDCH信道利用率相对较高。从用户感知的角度出发不建议对此类业务降低分配的PDCH信道数。 而目前手机终端支持的最大信道分配能力为32或41即下行分配3/4个PDCH信道上行分配2/1个PDCH信道。并且绝大多数终端都在这两种信道分配能力之内。本课题计划针对QQ业务进行信道分配模式的修改对QQ业务分配信道改为11模式即为上下行各分配一个PDCH信道。改变信道分配模式后可以从理论上计算总的信道运行效率的改善情况下面分别假

20、设现网终端均为32模式或41模式进行两种计算。 1、假设现网终端均为32模式 假设提取的JNBSC83下的终端都支持32信道分配能力且全部按照32的方式进行信道分配 12 设定 时长信道数信道占用的总时长TBFPDCH /时长信道数总数据流量信道占用的总时长总数据流量信道运行效率TBFPDCHPDCH 以PDCH信道运行效率为考察对象观察信道分配数量改变后该指标的变化 在32的信道分配模式下 bps7.92.211731296.68065701/81024.96881293/KTBFPDCHPDCH时长信道数总数据流量信道占用的总时长总数据流量信道运行效率 改变现有的信道分配模式对QQ业务的信

21、道分配方式改为11即下行分配1个信道上行分配1个信道那么在相同QQ数据流量的前提下业务占用的总时长将变为32模式的1/3。由于时长无法分出上下行而下行数据占比较大因此将这些数据全部作为下行数据处理 在11的信道分配模式下 bps8.04.211731296.6/38065701/81024.96881293/KTBFPDCHPDCH时长信道数总数据流量信道占用的总时长总数据流量信道运行效率 小结在改变信道分配方式后信道运行效率从2.97Kbps提升至4.08Kbps。 2、假设现网终端均为41模式 假设提取的BSC83下的终端都支持41信道分配能力且全部按照41的方式进行信道分配 信道分配模式

22、改变前的信道运行效率仍未2.97Kbps 改变现有的信道分配模式对QQ业务的信道分配方式改为11即下行分配1个信道上行分配1个信道那么在相同QQ数据流量的前提下业务占用的总时长将变为41模式的1/4。将数据全部作为下行数据处理 在11的信道分配模式下 bps8.24.211731296.6/48065701/81024.96881293/KTBFPDCHPDCH时长信道数总数据流量信道占用的总时长总数据流量信道运行效率 小结在改变信道分配方式后信道运行效率从2.97Kbps提升至4.28Kbps。 故在不影响用户感知的前提下建议针对QQ、MSN等即时通信类业务降低PDCH信道的分配数量分配机制

23、改为11对于浏览类业务暂不考虑降低PDCH信道分配数量。通过理论计算改进后的PDCH信道分配机制对整体PDCH信道运行效率有明显提升。 13 该理论模型将应用在PCC系统上PCC系统是策略计费控制系统可通过区分用户级别和业务类型、传递相关参数和无线资源调控三个步骤提升无线资源的使用效率减少网络拥塞。 在无线资源调控流程中GGSN接收PCRF策略控制服务器下发的业务信道分配机制后感知业务类型如QQ并基于该业务的信道分配机制修改IP报文的相关字段之后GGSN将修改好的报文通过SGSN下发给BSCBSC基于报文的特定业务参数调度处理方式调整资源分配和处理。这就实现了分业务类型的无线信道运行效率的提升

24、。 GGSNPCRF/SPRDPIUEBTS/NodeBBSC/RNCBOSSSGSNHLR业务侧PCC系统网络架构PCEFPCC系统 三、 主要技术创新点 本成果的主要创新点如下 1 海量现网数据验证与理论模型验证相结合。 在TBFLIMIT on active TBF新功能、现网BSC级参数和EDGE信道组关闭跳频等方面我们通过现网实际的优化用海量的现网实际数据进行了前后的优化对比验证了我们的优化结论。 而在优化分业务类型的PDCH信道分配机制方面我们通过严格的理论估算在缜密的理论模型基础上对我们的优化结论进行了验证。 2 提出了三大方面参数的优化结论。 在对现网各参数进行全面分析评估的基

25、础上对提升PDCH信道利用率较为明显的三大方面参数提出了优化建议并进行了现网实际优化的效果对比从而对此进行了验证。特别是对于TBFLIMIT on active TBF新功能通过大量现网数据验证该功能在其他参数的配合下可以有效提升PDCH承载效率。 3 突破传统从全新角度对PDCH承载效率进行分析。 我们突破传统的面向业务量进行分析的方法通过端口抓包的方式获取对分业务类型的各项业 14 务数据在对此进行分析的基础上根据终端支持的信道能力提出了如何优化信道分配方式以提高分业务类型的PDCH承载效率为后期PCC系统的建设提供了理论依据。 四、 应用情况 本成果中TBFLIMIT on active

26、 TBF新功能应用现网BSC级参数优化以及EDGE信道组关闭跳频优化等优化结论已经在我省济南、临沂等地市展开应用并已逐步在全省推广使用。 我省分业务类型的PDCH承载效率的优化提升分析我省已经估算出优化效果将在近期PCC系统上线后在该系统中应用优化建议。 五、 经济效益 该项目可以提高各小区的PDCH承载效率从而提升数据业务的下载速率下表为临沂地区经过优化后2G下行速率和每PDCH平均承载速率的优化效果对比情况。 日期时间 地市 2G下行速率kb/s 每PDCH平均承载速率kbps/PDCH 2011-06-01 21:00:00 临沂 57.86 3.16 2011-06-02 21:00

27、临沂 58.12 3.02 2011-06-03 21:00 临沂 56.12 3.02 2011-06-04 21:00 临沂 56.74 3.07 优化前平均 57.21 3.0675 2011-06-25 21:00 临沂 63.33 3.27 2011-06-26 21:00 临沂 64.03 3.26 2011-06-27 21:00 临沂 64.82 3.2 2011-06-28 21:00 临沂 65.11 3.2 优化后平均 64.3225 3.2325 提升效果 12.43 5.38 从上面可以看出提升效果较为明显。 而针对QQ、MSN等即时通信类业务降低PDCH信道的分配数量分配机制改为11后通过理论计算优化效果可以从2.97Kbps提升到4.08-4.28Kbps优化效果为37.37-44.11。