TBF分配算法优化

2012年6月1日现代电子技术Jun. 2012第35卷第11期Modern Electronics I echniqueVol.35 No.11TBF分配算法优化夏彦龙(中国移动通信集团设计院有限公司陕西分公司,陕酉西安710077)摘要:EDGE业务的快速发展,导致 2G网络综合利用率高位运行。通过对现网数据的分析，发现可以通过提高PDCH复用度以大幅节省载频资源。针对固大量低速率业务占用引起的PDCH信道承载迷率低的问题，提出了一种新的TBF资源分配方法。通过此方法的应用，可媛解低速率业务带来的网络压力，提升PDCH承载速率,提高网络承载效率。关键词:TBF; PDCH;低逮率业务;数据迷率中图分类号:TN711-34文献标识码:A文章编号: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的最高速率为21. 4 Kb/s, 最低速率也有0引言9 Kb/s, EDGE的速率则更高。为什么在EDGE比例随着3G概念的逐步深入人心,以及3G应用产品已经很高的情况下,单PDCH速率还是比较低呢?究的推出.用户的数据行为也发生了巨大变化。在过去.其原因,与目前广为流行的诸如QQ类的低速率,耗资三年里,移动数据流量呈爆炸性增长,移动互联网流量源性的业务开展有很重要的关系。据统计,QQ聊天类从占PC互联流量的1/6发展到是PC流量的3倍。但业务已占用约80%的移动数据无线网资源。是,真正承载手机数据流量的主力军不是3G网络,而在GPRS/EDGE网络中,移动台与网络进行数据是2G网络。根据对2010年9月的数据统计显示,2G传送,必须先申请建立TBF连接。系统会根据移动台手机上网流量占手机上网流量的96. 3%,是移动数据的多时隙等级和小区的PDCH信道资源等情况,把归总流量的42. 3%.如此大的数据流量给网络带来了巨属于该用户的TBF分配到合适的PDCH上,1个大压力,扩容需求空前。PDCH可以被多个TBF占用。这样就产生了一个问在不断扩容网络,增加PDCH的时候,会发现一个题,TBF如何分配比较合适呢?单PDCH的速率是有.奇怪的现象,-方面网络数据流量相当大,而另一方面限的,TBF配置较多时，TBF速率便会降低;反之，单PDCH的承载速率却比较低。低承载速率增大了对TBF配置较少时,网络承载用户数降低.扩容的需求,而有限频点下的扩容又导致了网络干扰加在现网中,通过给PDCH承载的TBF数目设定重,网络质量下降,客户满意度降低。提升单PDCH速-一个上限来进行自动配置,从而保证每个TBF的平均率刻不容缓。速率。当PDCH承载的TBF数目达到上限时,不管信道利用率如何,均不接受新的接入。尤其是当其承载的1现网单TBF配置情况TBF中国煤化工每个TBF不需要很现网单PDCH速率约为4 Kb/s.而理论计算，高的!YHC N M H G会对网络的数据承载能力造成极大浪费。收稿日期:2012-01-2118现代电子技术2012年第35卷SMTP、P0P3业务:需求是20 Kb/s的带宽;2新型TBF分配方式VoIP业务;需求是5 Kb/s的带宽。2.1新型 TBF分配思路判断新申请的业务属于以上那一类的方法如下:对于不同的业务有不同的QoS要求,也有满足相.对于MS端发起的业务,MS数据链路层会从上层应QoS要求的最低数据传输速率要求,可以首先设定接收到一个LLC PDU请求,然后通过RACH信道的一个PDCH信道基本复用数,若信道承载TBF数小于PACKET CHANNEL REQUEST消息来向网络申请基本复用数,则允许接入新业务,否则启动速率判决算信道资源。网络侧的PCU则通过PACKET UP-法。根据目前信道承载的业务情况与信道设定速率目LINK ASSIGNMENT消息为MS指定相应接入参数,标进行比较得出信道剩余容量数值,然后确定是否接入包括TFI. LLC PDU包括本次上行传输相关的吞吐新业务。具体流程如图1所示。量、RLC模式无线优先权及信令标识。可以根据吞吐量等信息判断出此次传输需求速率，然后在PACKET萧用户网络据入申嘲信息CHANNEL REQUEST消息中作以标识,为PCU信照影用户申请仁区为用户分配TF道分配作出建议。糊影惕动的的歡时网肥力选收候店PDCH信堰绷对于网络侧发起的业务,SGSN会发送BSSGP下构舟魏PDCH信过中所HIPDCH送TBF始H论古有小十奖本复用度行数据单元给PCU。BSSGP下行数据单元包括四方面内容:QoS文件,IMSI,TLLI,RLC模式。其中QoS| 逐一规计PDCH你通组中每信道承城TBF总造本并计算份道剩尔逼事文件定义了期望的吞吐量及数据类型,可以据此来进行你道记内川摄入中ATBF发起业务的速率判断。然后,网络分析MS状态。若MS状态为STAND-BY,则通过PCH或PACCH信逍上的PACKETPAGING REQUEST消息向MS发起分组寻呼,紧接.|知绝有此们道约建ZTBF 作此伯通组建2TBF， 确定北务们道水牧内式着MS开启一个类似分组接人的寻呼响应过程。若MS状态为STANDBY,网络直接在CCCH信道上通围1新型TBF算法流程过PACKET DOWNLINK ASSIGNMENT消息为MS(1)用户接人申请信息到达:指定相应的信道,以建立下行TBF连接。(2)根据申请信息为用户分配TFI;2.2.2信遒剩余容量统计(3)分析移动台多时隙能力,选取候选的PDCHGPRS的业务传输是以TBF为单位进行的，而每信道组;个TBF都用一个TFI来标识。不管是上行还是下行，(4)判断该PDCH组中是否存在承载TBF数目未TF1均占用5个字节,取值范围为0~31.在遵照TFI达到复用基准数的PDCH信道,如果是,则允许在该分配基本原则的基础上,可以新加一条规则,依据现网PDCH上建立新的TBF标识,算法结束;各种业务发起TBF连接的频次百分比进行TFI区段(5)否则,逐一统计该PDCH信道组中各PDCH划分。举个简单的例子:假设现网已建立的TBF中，已建立的TBF传输速率要求之和,计算该组中各WAP业务占20%,Www业务占20%,SMTP.POP3PDCH剩余的信道容量;业务占10%,VoIP 业务占50%, 那么可以固定地将(6)若PDCH组剩余速率可满足业务需求,则建TFI中0~6分给WAP业务,7~12分给wwW业务，立业务连接,算法结束;13~15分给SMTP、POP3业务,16~31分给VoIP业(7)若遍历PDCH组中所有PDCH信道,剩余容务。可以通过计算PDCH信道中各种区间TFI数目来量之和均不能满足业务需求时.则表明网络剩余资源无求出PDCH以承载业务量,进而算出PDCH剩余法满足此次业务需求,业务建立失败。容量。2.2新型 TBF分配算法实现关键采用上面的算法,提高了单PDCH承载的TBF数2.2.1业务类型划分 与速率判断目,但不得不对呆外_个问题做出思考,即TBF的建.遵照常规做法,将接入业务分为四类,分别为:立、中国煤化工rBF的数量是否受网WAP业务:在1 s完成750 B的传输，即6 Kb/s络可HCNMHG带宽;GPRS的逻辑信道并未占用单独的信道,是通过复wWW业务:按照资源能力规划,取带宽25 Kb/s;(下转第22页)22现代电子技术2012年第35卷GPRS通信模块启动电路由开漏极三极管和上电3结语复位电路组成。模块上电10 ms后(电源电压须大于3 V),为使之正常工作，必须在IGT引脚加时长至少为本文只是探究了远程数据传输的终端和监控中心100 ms的低电平信号,且该信号下降沿时间小于1 ms.的设计,对数据采集部分没有涉及。在后期的研究中，启动后,IGT的信号应保持高电平。在设计中,利用单可以对数据采集部分进行设计,同时可以考虑对传输数片机的1/O引脚实现对IGT引脚的控制。据进行加密,避免网络安全隐患,还可以采用Web技术通信模块串口的工作电压并不满足TTL电平标进行远程数据的传输等等。准,高电平仅为2.65 V,因此需要在串口信号的TXD参考文献和RXD的两个引脚上,利用三极管进行电压调节,将单片机申口输出的TTL电平信号调整到通信模块串[1]王颗,刘小宁.自动站与人工观测气温的对比分析[J].应用口电压。单片机与MC55串行通信电路如图6所示。气象学报,2002 ,13(6) :741-748..[2]韩冰,李芬华. GPRS技术在SCADA系统中的应用[J].电.力系统通信，2003,24(7):4-7.[3] 赵先龙.国产水深自动化系统的发腰趋势[J].海洋测绘，1998(1) :22 -26.[4]李广建.当代测量船及其发展方向[C]//第十五届海洋测绘OND综合性学术研讨会论文集.北京:中国测绘学会海洋测绘专CSM.RX_ L a 亍业委员会，2003.98-101.[5]薛明. GPRS计费协议的分析[J].现代通信20028);9-11.凸[6]金伟其,刘广荣.夜视领域几个热点技术的进展及分析[J].光学技术,2005(5):405-410.UIVDDCHARGE[7]吕捷. GPRS技术[M].北京:北京邮电大学出版社，2001.| GND[8]瞿国君,黄谟涛.欧阳水忠,等.海洋测绘的现状与发展[J].JGNDH GND测绘通报,2001(6):7-9.MC5S[9]许畅仁，陈进盛.提高我国海上搜救水平[J].中国水运,團6单片机与MC55事行通信电路2003(3) :22-23.作者简介:刘保良男,1959 年出生。天津人,高级工程师,硕士。主要研究方向为仅器设备。(上接第18页)帧映射到PDCH上。逻辑信道占用的PDCH数目可由PBCCH中的参数BS PRACH-BLKS以及BS-PAG[1]韩彬杰. GPRS原理及其网络优化[M].北京:机械工业出版BLKS来设定。而上下行每个方向的TBF数量上限为社。2003.32个,通过调整PBCCH参数可以设置PCCCH信道映[2]徐志坚，刘阳。胡丽娜. GPRS/EDGE无线信道配置方法射的PDCH信道数量,进而确保PDCH信道TBF接人[J].邮电设计技术,2008(8) :65-67.信令流的能力。[3]吕鑫,王忠.GPRS数据传输模块的设计与实现[J].现代电子技术,2008,31(9);30-34.3绪语[4] 刘彩霞,刘波粒,李新民.从2G到3G演进的中介技术:GPRS[J].现代电子技术,2004,27(15);3-5.现网众多低速率业务占用了大量的网络资源,本文[5] 常波.无线局域网信道待性的研究[J].现代电子技术，通过分析现网PDCH分配策略,总结并大胆地改进2007 ,30(7) ;61-63.TBF分配算法,可适度缓解大量低速率业务对PDCH[6.中国煤化工息未知和已知的MIMO资源造成的压力,希望能对缓解现网资源压力起到一定电子技术,2007 ,30(15);作用。YHCNMHG作者简介:夏彦龙男,1985 年出生,山西人,助理工程师。主要从事无线网络规划工作。