華為數(shù)據(jù)業(yè)務信道分配機制研究和總結(jié)

1、 華為數(shù)據(jù)業(yè)務信道分配機制研究和總結(jié)華為數(shù)據(jù)業(yè)務專題優(yōu)化系列一華為數(shù)據(jù)業(yè)務信道分配機制研究和總結(jié)11.研究背景12.華為PDCH分配機制實驗12.1.實驗設計思路12.2.單載波下動態(tài)信道分配實驗1l信道時隙分配規(guī)律1l連續(xù)空閑時隙被語音業(yè)務隔斷實驗3lEDGE與GPRS在E普通信道上的兼容性測試5lEDGE在GPRS普通信道的兼容性實驗122.3.多載波下動態(tài)信道分配實驗123.華為PDCH分配原則總結(jié)133.1.動態(tài)PDCH的申請143.2.計算申請動態(tài)PDCH數(shù)量153.3.可用載波的選擇163.4.最優(yōu)載波的選擇163.5.載波時隙的選擇174.小結(jié)17東莞公司 周智洪 梁建粦 吳金科

2、 吳永全 李政文 陳耀文摘要：本文通過對華為設備數(shù)據(jù)業(yè)務信道分配機制和相關控制參數(shù)進行了深入的研究，通過試驗場系統(tǒng)設計了各種類型的信道分配場景以及GPRS/EDGE分別占用的情況，探索并驗證了華為數(shù)據(jù)業(yè)務信道分配的基本機制和影響信道分配的基本參數(shù)，并進行了總結(jié)。關鍵詞： 華為 PDCH分配機制 1. 研究背景華為設備從07年才進入東莞網(wǎng)絡，現(xiàn)有的網(wǎng)絡優(yōu)化人員缺乏系統(tǒng)有效的優(yōu)化維護手段。特別是在華為的數(shù)據(jù)業(yè)務優(yōu)化方面，由于接觸時間較短，資料缺乏，特別是PDCH信道分配方法上，缺乏系統(tǒng)有效的資料，為了更深入的了解華為設備的運行機制，我們組織了專項研究，把突破點放在了動態(tài)PDCH分配機制的研究上。2

3、. 華為PDCH分配機制實驗2.1. 實驗設計思路為了了解華為動態(tài)PDCH分配機制，對此，通過實驗場小區(qū)，我們進行大量的測試實驗，觀察在各種情況下，動態(tài)PDCH信道是如何進行分配，占用。動態(tài)PDCH分配機制實驗主要分為單載波、多載波兩種情況：2.2. 單載波下動態(tài)信道分配實驗l 信道時隙分配規(guī)律情況1實驗目的-觀察固定時隙分配在較小時隙數(shù)時，系統(tǒng)如何分配動態(tài)PDCH信道。實驗環(huán)境動態(tài)PDCH信道占用實驗（情況1）時隙時隙0時隙1時隙2時隙3時隙4時隙5時隙6時隙7信道類型主BCCHSDCCHPDCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH信道屬性非GPRS非GPRSE普通E普通E普通

4、E普通E普通E普通1) 把時隙2配置為固定的PDCH時隙2) EDGE手機進行鎖頻下載3) EDGE多時隙手機占用了4、5、6、7時隙。實驗分析：在華為PDCH信道分配實驗中，首先占用固定PDCH時隙，但由于固定的PDCH時隙位置靠前，未能按6、5、7、4、3、2、1、0的順序去獲取連續(xù)的PDCH信道，所以占用固定PDCH后，通過動態(tài)轉(zhuǎn)換TCH獲取連續(xù)空閑的PDCH信道。因此雖然固定時隙在第2時隙，并且處在空閑狀態(tài)，但系統(tǒng)最終分配了4、5、6、7連續(xù)的空閑信道。情況2實驗目的-觀察固定時隙分配在較大時隙數(shù)時，系統(tǒng)如何分配動態(tài)PDCH信道。實驗環(huán)境動態(tài)PDCH信道占用實驗（情況2）時隙時隙0時隙

5、1時隙2時隙3時隙4時隙5時隙6時隙7信道類型主BCCHSDCCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH固定PDCH動態(tài)TCH信道屬性非GPRS非GPRSE普通E普通E普通E普通E普通E普通實驗過程1) 把時隙6配置為固定的PDCH時隙。2) EDGE手機首先占用第6時隙。3) EDGE多時隙手機占用了4、5、6、7時隙實驗分析當固定信道配置在第6時隙，手機首先占用固定的PDCH信道，然后再按照動態(tài)信道分配順序6、5、7、4、3、2、1、0，最后復用了4、5、6、7時隙。實驗表明，動態(tài)時隙對分配是遵循高時隙到低時隙對順序分配，為了保證無線信道的有效利用，避免浪費，在定義固定信道對時候也應該遵

6、循這個原則。l 連續(xù)空閑時隙被語音業(yè)務隔斷實驗實驗目的-觀察先撥打電話的情況下，TCH占用情況，當連續(xù)時隙被隔斷后，動態(tài)PDCH如何分配。實驗環(huán)境動態(tài)PDCH信道占用實驗（情況3）時隙時隙0時隙1時隙2時隙3時隙4時隙5時隙6時隙7信道類型主BCCHSDCCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH信道屬性非GPRS非GPRSE普通E普通E普通E普通E普通E普通實驗過程1) 把時隙分配為動態(tài)TCH信道。2) 先用手機鎖頻撥打，占用了第2時隙。3) 第二部手機再進行鎖頻撥打，此時，第二部手機占用了第5時隙。4) 用第三部手機進行EDGE下載，此時因為時隙5分配給話音，系統(tǒng)只分

7、配給該MS兩個時隙6、7。5) 由于系統(tǒng)只分配給該MS兩個時隙，沒有滿足手機的多時隙能力，系統(tǒng)通過重支配，把該MS重支配到3、4信道。手機占用了3、4時隙，同時釋放5、6信道。6) 但在占用3、4時隙的過程中，系統(tǒng)不斷檢查空閑時隙以滿足多時隙能力，并且導致出現(xiàn)時隙故障的警告。7) 當?shù)诙吭谕ㄔ挼氖謾C斷線后，系統(tǒng)馬上分配5、6時隙，總共占用了3、4、5、6時隙，以滿足手機的多時隙需求。實驗分析：通過本次實驗可以觀察到當接入的PDCH未能滿足手機的多時隙信道需求時，華為動態(tài)PDCH分配按照6、5、7、4、3、2、1、0的順序，不斷檢測空閑的動態(tài)PDCH，根據(jù)華為分配算法，企圖跳轉(zhuǎn)位置希望有更多的

8、機率獲得連續(xù)的空閑PDCH信道資源。這樣會增加TCH轉(zhuǎn)換PDCH次數(shù)。l EDGE與GPRS在E普通信道上的兼容性測試實驗1： 實驗目的-關閉G上E下功能，EDGE優(yōu)先接入實驗環(huán)境動態(tài)PDCH信道占用實驗（情況3）載波0時隙0時隙1時隙2時隙3時隙4時隙5時隙6時隙7信道類型主BCCHSDCCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH固定PDCH動態(tài)TCH信道屬性非GPRS非GPRSE普通E普通E普通E普通E專用E普通實驗過程1) 設置第6時隙為固定的PDCH信道，并且檢查復用度配置。2) EDGE_MS1進行下載，并且順利占用4、5、6、7時隙。3) EDGE_MS2進行下載，同時復用在4、

9、5、6、7時隙中。符合分配原則。4) GPRS_MS1進行下載，占用了第2、3、4時隙。該狀態(tài)維持了20秒。5) 第2、3時隙清空,EDGE_MS1從原來的4、5、6、7時隙轉(zhuǎn)移至2、3、4、5時隙。6) 因關閉G上E下功能后，EDGE_MS占用了2、3、4、5、6、7時隙后，GPRS_MS1不能正常占用。實驗分析在復用度設置20的情況下，兩部EDGE_MS都能順利接入，并占用4、5、6、7時隙。當GPRS手機連接下載時，理論上占用2、3、4三條時隙，時隙4復用2個EDGE的TBF與1個GPRS的TBF。然而，當接入GPRS時，時隙4由于大于復用度轉(zhuǎn)換門限20，因此，EDGE_MS1向2、3時

10、隙申請信道復用，不過G上E下功能關閉后，GPRS上行不能與EDGE下行復用在同一信道上，從而當EDGE_MS1占用時隙2、3、4、5時，導致GPRS不能占用。實驗2：實驗目的-在G上E下功能關閉時， GPRS優(yōu)先接入實驗環(huán)境動態(tài)PDCH信道占用實驗（情況3）載波0時隙0時隙1時隙2時隙3時隙4時隙5時隙6時隙7信道類型主BCCHSDCCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH靜態(tài)PDCH動態(tài)TCH信道屬性非GPRS非GPRSE普通E普通E普通E普通E專用E普通實驗過程1) 設置第6時隙為EDGE固定的PDCH專用信道。2) GPRS_MS1進行下載，因時隙6為EDGE專用信道，因此GPRS下

11、載通過轉(zhuǎn)換動態(tài)PDCH，占用2、3、4、5時隙進行下載。3) 然后EDGE_MS進行下載，因第6時隙為專用的EDGE信道，先占用了第6時隙。4) EDGE_MS按照分配順序原則占用4、5、6、7時隙，GPRS_MS上下行復用時隙從原來第4時隙，遷移至第2時隙，而4、5時隙EDGE與GPRS下行同時復用。5) 但該狀態(tài)維持時間大約5-10秒后，GPRS_MS自動斷開。6) GPRS_MS重新連接下載，狀態(tài)穩(wěn)定后，GPRS_MS只能占用2、3時隙進行下載，4、5時隙下行不能復用在同一時隙上。EDGE處在穩(wěn)定的狀態(tài)。實驗分析：按照理論上，雖然關閉G上E下功能后，在未滿足TBF復用門限的情況下，GPR

12、S與EDGE下行可以同時復用在同一時隙上，但實驗結(jié)果表明，當GPRS與EDGE的TBF復用在同一時隙后，容易造成GPRS斷線情況。只有在不同時復用的情況下，GPRS才能穩(wěn)定地進行下載。實驗3： 實驗目的-在G上E下功能打開時， EDGE和GPRS在信道上對兼容性實驗環(huán)境動態(tài)PDCH信道占用實驗（情況3）載波0時隙0時隙1時隙2時隙3時隙4時隙5時隙6時隙7信道類型主BCCHSDCCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH靜態(tài)PDCH信道屬性非GPRS非GPRSE普通E普通E普通E普通E普通E專用實驗過程1) 設置第7時隙為固定的PDCH信道。2) GPRS_MS1進行下載，因時隙7

13、為EDGE專用信道，因此GPRS下載通過時隙6來進行分配3) 然后EDGE_MS進行下載，并占用了4、5、6、7時隙，因第7時隙為專用的EDGE信道，GPRS_MS復用在4、5、6時隙上。實驗分析：從以上實驗可以觀察到，在開啟G上E下功能情況下，GPRS與EDGE同時復用在同一時隙情況良好，沒有出現(xiàn)遷移或者較難接通的情況。l EDGE在GPRS普通信道的兼容性實驗實驗目的-假設沒有EDGE信道后，在EDGE手機是否能夠占用GPRS信道。實驗環(huán)境動態(tài)PDCH信道占用實驗（情況3）載波0時隙0時隙1時隙2時隙3時隙4時隙5時隙6時隙7信道類型主BCCHSDCCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH動態(tài)T

14、CH動態(tài)PDCH動態(tài)TCH信道屬性非GPRS非GPRSG專用G專用G專用G專用G專用G專用實驗過程1) 設置所有時隙為動態(tài)GPRS專用信道。2) EDGE_MS進行下載，并成功占用4、5、6、7時隙，但默認以GPRS方式進行連接。實驗分析：在沒有可選的EDGE信道情況下，EDGE手機能夠占用GPRS專用信道，并且以GPRS方式穩(wěn)定下載。該情況模擬了當GPRS信道與EDGE信道分載波引導時，EDGE手機可以在EDGE信道不足的情況下，占用GPRS信道。2.3. 多載波下動態(tài)信道分配實驗在多載波下的GPRS與EDGE占用情況實驗目的-在多載波情況下，GPRS與EDGE手機是否能夠通過固定專用PDC

15、H時隙，來引導手機占用。實驗環(huán)境動態(tài)PDCH信道占用實驗（情況1）時隙時隙0時隙1時隙2時隙3時隙4時隙5時隙6時隙7載波1主BCCHSDCCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH專用GRPS載波2動態(tài)TCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH動態(tài)TCH專用EDGE實驗過程1) 第一與第二載波分別設置時隙7為GPRS與EDGE固定的PDCH專用信道。2) GPRS_MS與EDGE_MS同時進行下載。3) EDGE手機占用了載波1的4、5、6、7時隙。4) GPRS_MS則占用載波0，先占用靜態(tài)PDCH時隙7，接著按占用分配順序，占用4、5、6、7時隙。實驗分析在多載

16、波的情況下，通過EDGE與GPRS固定專用信道的引導，在其余時隙都為普通的情況下，優(yōu)先選擇滿足自己信道需要的時隙，EDGE與GPRS手機分別成功占用各自載波上，對于將來的GPRS與EDGE信道分流有很大幫助。3. 華為PDCH分配原則總結(jié)華為在設置固定PDCH的時候是人為設定在某個載波某個時隙上的。但是在動態(tài)PDCH的分配上，華為和愛立信一樣都是由PCU根據(jù)某些原則進行分配。根據(jù)上面的一系列實驗，我們總結(jié)出動態(tài)PDCH分配主要包括了五個大方面：動態(tài)PDCH申請，動態(tài)PDCH申請數(shù)量計算，可用載波的選擇，最優(yōu)載波選，載波時隙選擇。動態(tài)PDCH分配算法的總體流程如下圖所示：3.1. 動態(tài)PDCH的

17、申請PS業(yè)務忙時，由于PS信道緊缺，PS會申請動態(tài)信道。根據(jù)目前的實驗結(jié)果和掌握的資料，當以下任一種情況發(fā)生時，將觸發(fā)動態(tài)信道申請：1)PCU為手機分配PDCH失敗，而失敗的原因主要指時隙發(fā)生硬件故障，或者固定配置信道與手機所需信道不匹配。2)PCU為手機分配PDCH成功，但是不滿足手機的多時隙能力。3)PCU為EGPRS手機分配了GPRS信道，并且小區(qū)下存在可轉(zhuǎn)化的EGPRS信道。這種情況主要是指在沒可用EDGE信道的情況下，為了滿足EDGE手機接入，先降低速率，接入GPRS信道，等有可轉(zhuǎn)化的EDGE信道后，再占用EDGE信道。4)PDCH上復用的TBF數(shù)大于等于復用動態(tài)信道轉(zhuǎn)換門限。3.2

18、. 計算申請動態(tài)PDCH數(shù)量首先獲取到請求轉(zhuǎn)換的動態(tài)信道數(shù)目，方法如下：1)如果為手機分配PDCH失敗，且不知道手機的多時隙能力，則請求轉(zhuǎn)換的動態(tài)信道數(shù)為1，否則請求轉(zhuǎn)換的動態(tài)信道數(shù)為手機多時隙能力支持的最大時隙數(shù)。2)如果為手機分配PDCH成功，但是不滿足手機的多時隙能力，則請求轉(zhuǎn)換的動態(tài)信道數(shù)為：手機的多時隙能力支持的最大信道數(shù)已分配給手機的信道數(shù)。通過實驗證明，當不滿足手機多時隙能力時，系統(tǒng)會不斷檢測連續(xù)可用的時隙進行分配，3)如果為EGPRS手機分配了GPRS信道，并且小區(qū)下存在可轉(zhuǎn)化的EGPRS信道，則觸發(fā)動態(tài)信道轉(zhuǎn)換，在知道手機多時隙能力的情況下，請求轉(zhuǎn)換的動態(tài)信道數(shù)為：手機的多時

19、隙能力支持的最大信道數(shù)；否則請求轉(zhuǎn)換的動態(tài)信道數(shù)為1。建議，在關閉G上E下功能后，GPRS上行與EDGE下行不能復用在同一時隙，在實驗過程中，發(fā)現(xiàn)EDGE與GPRS下行復用的情況也不太穩(wěn)定，因此盡量避免EDGE占用GPRS信道的情況，4)根據(jù)小區(qū)屬性參數(shù)【上行/下行復用動態(tài)信道轉(zhuǎn)換門限】，計算請求轉(zhuǎn)換的動態(tài)信道數(shù)，方法如下：假設請求轉(zhuǎn)換的動態(tài)信道數(shù)為X，復用動態(tài)信道轉(zhuǎn)換門限為H，小區(qū)下PDCH信道上TBF總數(shù)為S，小區(qū)下PDCH數(shù)為M，則有X = S ×10 / H M + 1。應用公式計算時需要考慮資源請求的業(yè)務類型（GPRS業(yè)務和EGPRS業(yè)務）和業(yè)務方向（上下行）。當資源請求為

20、上行/下行（E）GPRS業(yè)務，則請求轉(zhuǎn)換信道數(shù)小區(qū)中（E）GPRS PDCH信道上上行/下行TBF總數(shù)×10 / 【上行/下行復用動態(tài)信道轉(zhuǎn)換門限】 小區(qū)中的（E）GPRS PDCH數(shù)量1。從1） 4）中的計算，選擇最大值作為請求轉(zhuǎn)換的動態(tài)信道數(shù)，然后再根據(jù)小區(qū)屬性參數(shù)【動態(tài)信道轉(zhuǎn)換預留門限】，獲取最大允許轉(zhuǎn)換的動態(tài)信道數(shù)：如果請求轉(zhuǎn)換的動態(tài)信道數(shù) >（小區(qū)下所有可轉(zhuǎn)換動態(tài)信道數(shù)【動態(tài)信道轉(zhuǎn)換預留門限】），則最大允許轉(zhuǎn)換動態(tài)信道數(shù)小區(qū)下所有可轉(zhuǎn)換動態(tài)信道數(shù)【動態(tài)信道轉(zhuǎn)換預留門限】；否則，最大允許轉(zhuǎn)換動態(tài)信道數(shù)請求轉(zhuǎn)換的動態(tài)信道數(shù)。下圖是PCU計算動態(tài)PDCH申請數(shù)量的流程圖。3

21、.3. 可用載波的選擇在計算出需要轉(zhuǎn)換的動態(tài)PDCH信道數(shù)目后，下一步是信道動態(tài)轉(zhuǎn)換的關鍵步驟，第一是需要獲取哪些載頻上的動態(tài)信道可以轉(zhuǎn)換，第二如何選擇最佳的載波進行轉(zhuǎn)換?？捎玫妮d波原則總結(jié)如下：1) 當小區(qū)是多頻段小區(qū)，則需要考慮手機支持的頻段，如果不知道手機的無線接入能力，那么只在主B載頻頻段及其兼容頻段上選擇；如果知道手機的無線接入能力，那么只在手機支持的頻段上選擇。由于東莞E頻段已完全退出，現(xiàn)網(wǎng)的小區(qū)均為單頻段小區(qū)，因此該原則不考慮。2) 如果小區(qū)是雙時隙擴展小區(qū)， 當手機上報的TA大于63，選擇雙時隙擴展載頻。該功能東莞沒有開啟，該原則不考慮。3) 如果小區(qū)是同心圓小區(qū)，則在進行動態(tài)

22、信道轉(zhuǎn)換時需要考慮動態(tài)信道所處載頻的同心圓屬性，當請求分配PDCH時指定了內(nèi)圓或外圓，如果在指定同心圓上分配信道失敗時，將在指定同心圓上觸發(fā)動態(tài)信道轉(zhuǎn)換。該功能東莞沒有開啟，該原則不考慮。4) 根據(jù)業(yè)務類型來選擇支持該業(yè)務的載頻：對于EGPRS業(yè)務觸發(fā)的動態(tài)信道轉(zhuǎn)換，其要求轉(zhuǎn)換的動態(tài)信道為EGPRS載頻的TCH，對于GPRS業(yè)務觸發(fā)的動態(tài)信道轉(zhuǎn)換，其要求轉(zhuǎn)換的動態(tài)信道為GPRS載頻的TCH。5) 選擇載頻上PDCH數(shù)小于載頻屬性參數(shù)【載頻上最大PDCH數(shù)】的載頻。【載頻上最大PDCH數(shù)】參數(shù)可以讓用戶在一個小區(qū)下分配各載頻的PDCH數(shù)目。這個數(shù)目是載頻上靜態(tài)PDCH信道數(shù)和動態(tài)PDCH信道數(shù)的

23、總和。 3.4. 最優(yōu)載波的選擇獲取到可轉(zhuǎn)換的載頻后，為了選擇最優(yōu)載頻進行轉(zhuǎn)換，需要計算動態(tài)信道轉(zhuǎn)換選擇載頻的優(yōu)先權(quán)重，生成載頻轉(zhuǎn)換權(quán)重表，載頻轉(zhuǎn)換權(quán)重表中所考慮的因素如下，獲取權(quán)重值最大的載頻作為最優(yōu)轉(zhuǎn)換的載頻：1) Bit 3130 載頻功放開關優(yōu)先級：如果載頻功放開關為開，則載頻的優(yōu)先級為高優(yōu)先級，否則為低優(yōu)先級。2) Bit 29 雙時隙擴展載頻優(yōu)先級：雙時隙擴展載頻的優(yōu)先級較低。3) Bit 2826 載頻上PDCH數(shù)量優(yōu)先級：載頻上的PDCH數(shù)量越多優(yōu)先級越高（載頻上的可轉(zhuǎn)換動態(tài)信道數(shù)大于等于1，該權(quán)重才有效)。建議：為了讓數(shù)據(jù)業(yè)務首先分配在有固定的PDCH，非GPRS信道，如SD

24、CCH盡量不要分配在有固定PDCH信道的載波上，換句話說固定PDCH盡量 不要分配在有SDCCH的載波上。4) Bit 2624 載頻上固定信道數(shù)量優(yōu)先級：載頻上的固定信道數(shù)量越多優(yōu)先級越高（載頻上的可轉(zhuǎn)換動態(tài)信道數(shù)大于等于1，該權(quán)重才有效) 。建議：為了有效的平衡EDGE與GPRS業(yè)務，建議GPRS專用載波與EDGE專用載波的固定PDCH信道數(shù)相同。5) Bit 23 載頻上可轉(zhuǎn)換信道大于等于請求轉(zhuǎn)換信道數(shù)優(yōu)先級：載頻上的可轉(zhuǎn)換動態(tài)信道數(shù)大于等于請求轉(zhuǎn)換的動態(tài)信道數(shù)目，則為高優(yōu)先級。6) Bit 2220 載頻上可轉(zhuǎn)換信道數(shù)優(yōu)先級：載頻上的可轉(zhuǎn)換動態(tài)信道數(shù)越多優(yōu)先級越高（在載頻上的可轉(zhuǎn)換動態(tài)信道數(shù)小于請求轉(zhuǎn)換的動態(tài)信道數(shù)，該權(quán)重才有