TBF分配算法優(yōu)化

2012年6月1日現代電子技術(shù)Jun. 2012第35卷第11期Modern Electronics I echniqueVol.35 No.11TBF分配算法優(yōu)化夏彥龍(中國移動(dòng)通信集團設計院有限公司陜西分公司,陜酉西安710077)摘要:EDGE業(yè)務(wù)的快速發(fā)展,導致 2G網(wǎng)絡(luò )綜合利用率高位運行。通過(guò)對現網(wǎng)數據的分析，發(fā)現可以通過(guò)提高PDCH復用度以大幅節省載頻資源。針對固大量低速率業(yè)務(wù)占用引起的PDCH信道承載迷率低的問(wèn)題，提出了一種新的TBF資源分配方法。通過(guò)此方法的應用，可媛解低速率業(yè)務(wù)帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò )壓力，提升PDCH承載速率,提高網(wǎng)絡(luò )承載效率。關(guān)鍵詞:TBF; PDCH;低逮率業(yè)務(wù);數據迷率中圖分類(lèi)號:TN711-34文獻標識碼:A文章編號:1004-373X(2012)11-0017-02Optimization of TBF assignment algorithmXIA Yan- long(Shaanxi Brumeh, China Mobile Group Desigo Isitute Co. . Lid. Xi' an 7007 Chin)Abstract: The rapid growth of EDGE service caused high load of GSM radio network. Through the existing network dataanalysis, it is found that the improvement of PDCH utilization can save the carrier frequency resource. For the problem thatthe data rate of PDCH is low because of large nunber of low bit rate services in GSM network, a method of TBF resource as-signment is proposed. The application of the method relieves the pressure of network from low bit rate services. and improvesthe efficiency of network resources.Keywords: TBF; PDCH; low bit rate service; data rateGPRS的最高速率為21. 4 Kb/s, 最低速率也有0引言9 Kb/s, EDGE的速率則更高。為什么在EDGE比例隨著(zhù)3G概念的逐步深入人心,以及3G應用產(chǎn)品已經(jīng)很高的情況下,單PDCH速率還是比較低呢?究的推出.用戶(hù)的數據行為也發(fā)生了巨大變化。在過(guò)去.其原因,與目前廣為流行的諸如QQ類(lèi)的低速率,耗資三年里,移動(dòng)數據流量呈爆炸性增長(cháng),移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)流量源性的業(yè)務(wù)開(kāi)展有很重要的關(guān)系。據統計,QQ聊天類(lèi)從占PC互聯(lián)流量的1/6發(fā)展到是PC流量的3倍。但業(yè)務(wù)已占用約80%的移動(dòng)數據無(wú)線(xiàn)網(wǎng)資源。是,真正承載手機數據流量的主力軍不是3G網(wǎng)絡(luò ),而在GPRS/EDGE網(wǎng)絡(luò )中,移動(dòng)臺與網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行數據是2G網(wǎng)絡(luò )。根據對2010年9月的數據統計顯示,2G傳送,必須先申請建立TBF連接。系統會(huì )根據移動(dòng)臺手機上網(wǎng)流量占手機上網(wǎng)流量的96. 3%,是移動(dòng)數據的多時(shí)隙等級和小區的PDCH信道資源等情況,把歸總流量的42. 3%.如此大的數據流量給網(wǎng)絡(luò )帶來(lái)了巨屬于該用戶(hù)的TBF分配到合適的PDCH上,1個(gè)大壓力,擴容需求空前。PDCH可以被多個(gè)TBF占用。這樣就產(chǎn)生了一個(gè)問(wèn)在不斷擴容網(wǎng)絡(luò ),增加PDCH的時(shí)候,會(huì )發(fā)現一個(gè)題,TBF如何分配比較合適呢?單PDCH的速率是有.奇怪的現象,-方面網(wǎng)絡(luò )數據流量相當大,而另一方面限的,TBF配置較多時(shí)，TBF速率便會(huì )降低;反之，單PDCH的承載速率卻比較低。低承載速率增大了對TBF配置較少時(shí),網(wǎng)絡(luò )承載用戶(hù)數降低.擴容的需求,而有限頻點(diǎn)下的擴容又導致了網(wǎng)絡(luò )干擾加在現網(wǎng)中,通過(guò)給PDCH承載的TBF數目設定重,網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量下降,客戶(hù)滿(mǎn)意度降低。提升單PDCH速-一個(gè)上限來(lái)進(jìn)行自動(dòng)配置,從而保證每個(gè)TBF的平均率刻不容緩。速率。當PDCH承載的TBF數目達到上限時(shí),不管信道利用率如何,均不接受新的接入。尤其是當其承載的1現網(wǎng)單TBF配置情況TBF中國煤化工每個(gè)TBF不需要很現網(wǎng)單PDCH速率約為4 Kb/s.而理論計算，高的!YHC N M H G會(huì )對網(wǎng)絡(luò )的數據承載能力造成極大浪費。收稿日期:2012-01-2118現代電子技術(shù)2012年第35卷SMTP、P0P3業(yè)務(wù):需求是20 Kb/s的帶寬;2新型TBF分配方式VoIP業(yè)務(wù);需求是5 Kb/s的帶寬。2.1新型 TBF分配思路判斷新申請的業(yè)務(wù)屬于以上那一類(lèi)的方法如下:對于不同的業(yè)務(wù)有不同的QoS要求,也有滿(mǎn)足相.對于MS端發(fā)起的業(yè)務(wù),MS數據鏈路層會(huì )從上層應QoS要求的最低數據傳輸速率要求,可以首先設定接收到一個(gè)LLC PDU請求,然后通過(guò)RACH信道的一個(gè)PDCH信道基本復用數,若信道承載TBF數小于PACKET CHANNEL REQUEST消息來(lái)向網(wǎng)絡(luò )申請基本復用數,則允許接入新業(yè)務(wù),否則啟動(dòng)速率判決算信道資源。網(wǎng)絡(luò )側的PCU則通過(guò)PACKET UP-法。根據目前信道承載的業(yè)務(wù)情況與信道設定速率目LINK ASSIGNMENT消息為MS指定相應接入參數,標進(jìn)行比較得出信道剩余容量數值,然后確定是否接入包括TFI. LLC PDU包括本次上行傳輸相關(guān)的吞吐新業(yè)務(wù)。具體流程如圖1所示。量、RLC模式無(wú)線(xiàn)優(yōu)先權及信令標識?？梢愿鶕掏铝康刃畔⑴袛喑龃舜蝹鬏斝枨笏俾?，然后在PACKET蕭用戶(hù)網(wǎng)絡(luò )據入申嘲信息CHANNEL REQUEST消息中作以標識,為PCU信照影用戶(hù)申請仁區為用戶(hù)分配TF道分配作出建議。糊影惕動(dòng)的的歡時(shí)網(wǎng)肥力選收候店P(guān)DCH信堰繃對于網(wǎng)絡(luò )側發(fā)起的業(yè)務(wù),SGSN會(huì )發(fā)送BSSGP下構舟魏PDCH信過(guò)中所HIPDCH送TBF始H論古有小十獎本復用度行數據單元給PCU。BSSGP下行數據單元包括四方面內容:QoS文件,IMSI,TLLI,RLC模式。其中QoS| 逐一規計PDCH你通組中每信道承城TBF總造本并計算份道剩爾逼事文件定義了期望的吞吐量及數據類(lèi)型,可以據此來(lái)進(jìn)行你道記內川攝入中ATBF發(fā)起業(yè)務(wù)的速率判斷。然后,網(wǎng)絡(luò )分析MS狀態(tài)。若MS狀態(tài)為STAND-BY,則通過(guò)PCH或PACCH信逍上的PACKETPAGING REQUEST消息向MS發(fā)起分組尋呼,緊接.|知絕有此們道約建ZTBF 作此伯通組建2TBF， 確定北務(wù)們道水牧內式著(zhù)MS開(kāi)啟一個(gè)類(lèi)似分組接人的尋呼響應過(guò)程。若MS狀態(tài)為STANDBY,網(wǎng)絡(luò )直接在CCCH信道上通圍1新型TBF算法流程過(guò)PACKET DOWNLINK ASSIGNMENT消息為MS(1)用戶(hù)接人申請信息到達:指定相應的信道,以建立下行TBF連接。(2)根據申請信息為用戶(hù)分配TFI;2.2.2信遒剩余容量統計(3)分析移動(dòng)臺多時(shí)隙能力,選取候選的PDCHGPRS的業(yè)務(wù)傳輸是以TBF為單位進(jìn)行的，而每信道組;個(gè)TBF都用一個(gè)TFI來(lái)標識。不管是上行還是下行，(4)判斷該PDCH組中是否存在承載TBF數目未TF1均占用5個(gè)字節,取值范圍為0~31.在遵照TFI達到復用基準數的PDCH信道,如果是,則允許在該分配基本原則的基礎上,可以新加一條規則,依據現網(wǎng)PDCH上建立新的TBF標識,算法結束;各種業(yè)務(wù)發(fā)起TBF連接的頻次百分比進(jìn)行TFI區段(5)否則,逐一統計該PDCH信道組中各PDCH劃分。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子:假設現網(wǎng)已建立的TBF中，已建立的TBF傳輸速率要求之和,計算該組中各WAP業(yè)務(wù)占20%,Www業(yè)務(wù)占20%,SMTP.POP3PDCH剩余的信道容量;業(yè)務(wù)占10%,VoIP 業(yè)務(wù)占50%, 那么可以固定地將(6)若PDCH組剩余速率可滿(mǎn)足業(yè)務(wù)需求,則建TFI中0~6分給WAP業(yè)務(wù),7~12分給wwW業(yè)務(wù)，立業(yè)務(wù)連接,算法結束;13~15分給SMTP、POP3業(yè)務(wù),16~31分給VoIP業(yè)(7)若遍歷PDCH組中所有PDCH信道,剩余容務(wù)?？梢酝ㄟ^(guò)計算PDCH信道中各種區間TFI數目來(lái)量之和均不能滿(mǎn)足業(yè)務(wù)需求時(shí).則表明網(wǎng)絡(luò )剩余資源無(wú)求出PDCH以承載業(yè)務(wù)量,進(jìn)而算出PDCH剩余法滿(mǎn)足此次業(yè)務(wù)需求,業(yè)務(wù)建立失敗。容量。2.2新型 TBF分配算法實(shí)現關(guān)鍵采用上面的算法,提高了單PDCH承載的TBF數2.2.1業(yè)務(wù)類(lèi)型劃分 與速率判斷目,但不得不對呆外_個(gè)問(wèn)題做出思考,即TBF的建.遵照常規做法,將接入業(yè)務(wù)分為四類(lèi),分別為:立、中國煤化工rBF的數量是否受網(wǎng)WAP業(yè)務(wù):在1 s完成750 B的傳輸，即6 Kb/s絡(luò )可HCNMHG帶寬;GPRS的邏輯信道并未占用單獨的信道,是通過(guò)復wWW業(yè)務(wù):按照資源能力規劃,取帶寬25 Kb/s;(下轉第22頁(yè))22現代電子技術(shù)2012年第35卷GPRS通信模塊啟動(dòng)電路由開(kāi)漏極三極管和上電3結語(yǔ)復位電路組成。模塊上電10 ms后(電源電壓須大于3 V),為使之正常工作，必須在IGT引腳加時(shí)長(cháng)至少為本文只是探究了遠程數據傳輸的終端和監控中心100 ms的低電平信號,且該信號下降沿時(shí)間小于1 ms.的設計,對數據采集部分沒(méi)有涉及。在后期的研究中，啟動(dòng)后,IGT的信號應保持高電平。在設計中,利用單可以對數據采集部分進(jìn)行設計,同時(shí)可以考慮對傳輸數片機的1/O引腳實(shí)現對IGT引腳的控制。據進(jìn)行加密,避免網(wǎng)絡(luò )安全隱患,還可以采用Web技術(shù)通信模塊串口的工作電壓并不滿(mǎn)足TTL電平標進(jìn)行遠程數據的傳輸等等。準,高電平僅為2.65 V,因此需要在串口信號的TXD參考文獻和RXD的兩個(gè)引腳上,利用三極管進(jìn)行電壓調節,將單片機申口輸出的TTL電平信號調整到通信模塊串[1]王顆,劉小寧.自動(dòng)站與人工觀(guān)測氣溫的對比分析[J].應用口電壓。單片機與MC55串行通信電路如圖6所示。氣象學(xué)報,2002 ,13(6) :741-748..[2]韓冰,李芬華. GPRS技術(shù)在SCADA系統中的應用[J].電.力系統通信，2003,24(7):4-7.[3] 趙先龍.國產(chǎn)水深自動(dòng)化系統的發(fā)腰趨勢[J].海洋測繪，1998(1) :22 -26.[4]李廣建.當代測量船及其發(fā)展方向[C]//第十五屆海洋測繪OND綜合性學(xué)術(shù)研討會(huì )論文集.北京:中國測繪學(xué)會(huì )海洋測繪專(zhuān)CSM.RX_ L a 亍業(yè)委員會(huì )，2003.98-101.[5]薛明. GPRS計費協(xié)議的分析[J].現代通信20028);9-11.凸[6]金偉其,劉廣榮.夜視領(lǐng)域幾個(gè)熱點(diǎn)技術(shù)的進(jìn)展及分析[J].光學(xué)技術(shù),2005(5):405-410.UIVDDCHARGE[7]呂捷. GPRS技術(shù)[M].北京:北京郵電大學(xué)出版社，2001.| GND[8]瞿國君,黃謨濤.歐陽(yáng)水忠,等.海洋測繪的現狀與發(fā)展[J].JGNDH GND測繪通報,2001(6):7-9.MC5S[9]許暢仁，陳進(jìn)盛.提高我國海上搜救水平[J].中國水運,團6單片機與MC55事行通信電路2003(3) :22-23.作者簡(jiǎn)介:劉保良男,1959 年出生。天津人,高級工程師,碩士。主要研究方向為僅器設備。(上接第18頁(yè))幀映射到PDCH上。邏輯信道占用的PDCH數目可由PBCCH中的參數BS PRACH-BLKS以及BS-PAG[1]韓彬杰. GPRS原理及其網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化[M].北京:機械工業(yè)出版BLKS來(lái)設定。而上下行每個(gè)方向的TBF數量上限為社。2003.32個(gè),通過(guò)調整PBCCH參數可以設置PCCCH信道映[2]徐志堅，劉陽(yáng)。胡麗娜. GPRS/EDGE無(wú)線(xiàn)信道配置方法射的PDCH信道數量,進(jìn)而確保PDCH信道TBF接人[J].郵電設計技術(shù),2008(8) :65-67.信令流的能力。[3]呂鑫,王忠.GPRS數據傳輸模塊的設計與實(shí)現[J].現代電子技術(shù),2008,31(9);30-34.3緒語(yǔ)[4] 劉彩霞,劉波粒,李新民.從2G到3G演進(jìn)的中介技術(shù):GPRS[J].現代電子技術(shù),2004,27(15);3-5.現網(wǎng)眾多低速率業(yè)務(wù)占用了大量的網(wǎng)絡(luò )資源,本文[5] 常波.無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)信道待性的研究[J].現代電子技術(shù)，通過(guò)分析現網(wǎng)PDCH分配策略,總結并大膽地改進(jìn)2007 ,30(7) ;61-63.TBF分配算法,可適度緩解大量低速率業(yè)務(wù)對PDCH[6.中國煤化工息未知和已知的MIMO資源造成的壓力,希望能對緩解現網(wǎng)資源壓力起到一定電子技術(shù),2007 ,30(15);作用。YHCNMHG作者簡(jiǎn)介:夏彥龍男,1985 年出生,山西人,助理工程師。主要從事無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )規劃工作。