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针对移动运营商面临数据流量快速增长带来的问题,首先给出了PDCH复用度的定义和业务模型,分析了在不同类型的数据业务下PDCH复用度配置对用户感知的影响,并提出PDCH复用度配置建议；然后通过对四网协同背景下数据分流的需求分析,论述了不同PDCH复用度设置对数据分流起到的效果,给出了不同区域四网协同下的PDCH复用度配置建议；最后介绍了PDCH设置结合新技术,从而有效地提升网络性能.

PDCH复用度四网协同用户感知

Research on PDCH Multiplexing Allocation Strategy

YAN Jun

（Jiangsu Posts & Telemunications Planning and Designing Institute Co., Ltd., Nanjing 210006, China）

Considering the mobile operators are facing problems caused by the rapid growth in data traffic, the definition and service model of PDCH （packet data channel） multiplexing are presented, the effect of PDCH multiplexing allocation on user perception under different types of data services is analyzed, and the configuration remendations of the PDCH multiplexing are proposed. Based on the analysis on the needs of data distribution under the background of four-work cooperation, the effect on data distribution under the different settings of PDCH multiplexing is discussed, the configuration remendations of the PDCH multiplexing under the background of four-work cooperation in different regions are presented. At last, the PDCH setting bined with new technology is introduced, which effectively improves the work performance .

PDCH复用度配置策略参考属性评定
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PDCH multiplexing four-work cooperation user perception

1.引言

未来相当长一段时间内,中国移动将同时运营GSM/TD-SCDMA/TD-LTE/WLAN四张网络.根据业务需求与网络能力,中国移动提出了四网协同发展的策略,通过四网协同发挥各自网络的优势.基于业务特性以及网络在承载能力、覆盖、成本等方面的不同,将不同业务放在最适合的网络上承载.GSM适合承载话音、小流量数据业务；TD-SCDMA适合承载语音和中速数据业务；WLAN适合承载手机、PC及Wi-Fi终端的互联网数据业务,如下载类业务等；LTE承载话音及高带宽、高质量数据业务,如在线视频等.

随着移动互联网业务和智能终端的不断普及,数据业务流量快速上升,占用GSM大量网络资源、管道化趋势明显.近五年内中国移动数据业务流量增长近60倍,即时通信类业务的大量涌现占用50%以上信道资源,实际产生的流量不足全网的20%,增量不增收现象严重.GSM数据业务的关键是PDCH（Packet Data CHannel,分组数据信道）配置,本文将通过分析PDCH配置对数据业务的影响,优化PDCH配置.

2.PDCH复用度对数据业务的影响

2.1 PDCH复用度定义及模型

PDCH复用度反映PDCH信道的复用程度,即有多少个用户在同一时间共同使用同一PDCH信道,可表示为：

PDCH复用度等于平均并发TBF数/占用的PDCH的平均数（1）

PDCH复用度包括：EDGE UL PDCH复用度、EDGE DL PDCH复用度、GPRS UL PDCH复用度、GPRS DL PDCH复用度,其中对用户感知起决定作用的是EDGE DL PDCH复用度.

目前,手机终端支持的最大信道分配能力为“4+1”形式,即表示4个下行时隙和1个上行时隙.如图1所示,以TBFDLLIMIT（PDCH中可承载的下行TBF个数）等于3为例,PDCH信道配置在TS4～TS7时隙,对于下行多时隙能力为4的手机,当第一个PSET（PDCH的集合）中承载3个TBF（即3个MS）时,由于已达到TBFDLLIMIT等于3的限制,系统就会分配新的PSET,第4个TBF（即MS4）会被指派到PSET2上.

图1 PDCH复用度信道模型

现网PDCH复用度的配置值通常是1～8.PDCH复用度越低,客户感知越好,但数据业务占用的PDCH信道数会增加,造成无线资源利用率的升高和语音占比的下降；PDCH复用度越高,单PDCH信道能承载的数据业务越高,但客户感知会下降.以FTP下载速率为例,PDCH信道有多达13种编码方式（GPRS：CS1～CS4；EDGE：MCS1～MCS9）,采用MCS9编码的理论速率为59.2kbps,在终端最大支持4个下行时隙时,单用户理论最大下载速率可达59.2*4等于236.8kbps.结合PDCH复用度定义,可算出不同PDCH复用度下用户最大下载速率,如图2所示：图2 不同PDCH复用度下单用户最大下载速率

由图2可知,不同PDCH复用度下,用户的下载速率体验差别很大.一般速率在64kbps以下就认为是窄带业务,要提供宽带业务至少需要将PDCH复用度设置为小于4；同时,还需要良好的无线环境能提供高阶编码,否则必须将PDCH复用度进一步降低.

2.2 PDCH复用度对不同数据业务用户感知的影响

常规的PDCH配置是基于下行吞吐率的配置.目前,FTP下载需求相对比较少,主要使用的业务是、飞信、微信等IM业务和WAP流量下载类业务,这些业务对带宽的需求远低于FTP业务.通常数据业务按用户感知可以分为以下三类：

（1）时间长短感知度：用来衡量即时数据业务,时间越短,用户感知度越好.许多研究表明,用户能够忍受的最长等待时间在8秒以内,如果超过8秒,用户很可能会取消使用业务.感知度取定：满意（等待时间8秒以内）；一般（等待时间9～12秒）；不满意（等待时间12秒以上）.

（2）下载速率感知度：下载速率越快,用户感知度越好.感知度取定：满意（下载速率≥120kbps）；一般（64kbps≤下载速率<120kbps）；不满意（下载速率<64kbps）.

（3）媒体播放流畅感知度：播放越流畅,过程中没有暂停缓冲现象,用户感知度越好.感知度取定：满意（流媒体播放基本无停顿）；一般（流媒体播放平均20秒内停顿1～2次）；不满意（流媒体播放平均20秒内停顿≥3次）.

根据某运营商的测试,上述三种业务当PDCH复用度从1到8变化时,用户感知变化情况如下：

（1）即时业务：PDCH复用度从1到8变化时,用户感知度均为“满意”.

（2）下载业务：PDCH复用度为1,用户感知度为“满意”；PDCH复用度为2～3,用户感知度为“一般”；PDCH复用度大于3以上,用户感知度为“不满意”.

（3）流媒体业务：PDCH复用度为1～2,用户感知度为“满意”；PDCH复用度为3,用户感知度为“一般”；PDCH复用度大于3以上,用户感知度为“不满意”.

小结：

（1）PDCH复用度变化对“即时业务”感知基本无影响.

（2）下载类业务和流媒体业务对带宽要求较高,如果PDCH复用度设置得过高会造成用户感知度差,一般建议PDCH复用度小于4.

2.3 PDCH复用度配置建议

（1）PDCH复用度的高低对用户感知有直接影响.对于高流量业务为主的小区,建议复用度控制在4以下；低流量类业务能够容忍较大的PDCH复用度,PDCH复用度可控制在6左右,特殊小区可以更高.

（2）现网小区实测的PDCH复用度越高,说明上网的终端越多,必要时需要增加PDCH信道或EDGE载频,由于EPDCH对比BPDCH能够提供更多的容量、更高的速率,因此建议尽量启用更多的EPDCH资源.

（3）现网小区实测的PDCH复用度过低,说明上网的终端少、配置的静态PDCH数偏多,可以减少静态PDCH数.

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3.四网协同下PDCH复用度配置

GSM网络适合承载低流量的数据业务,目前由于智能终端的快速普及,GSM数据流量呈爆炸式增长,网络负荷越来越大,网络质量也持续下降.“数据连续流业务”对带宽要求较高,GSM网络无法满足用户对连续流畅业务的需求.另外,TD-SCDMA已覆盖绝大部分城区,WLAN也已经覆盖非常多的热点,并且TD-SCDMA/WLAN网络的速率远大于GSM网络.但是由于用户习惯、终端类型、套餐资费等多种因素,TD和WLAN网络的利用率较低,这就造成了GSM网络越来越忙、TD/WLAN持续闲置的不合理现象.为促使GSM数据流量向TD/WLAN迁移,需要从各方面制定策略,引导用户进行数据分流.

在四网协同的背景下,PDCH复用度的灵活配置也是一种有效促进数据分流的措施,具体配置方法如表1所示：

表1 不同区域PDCH复用度配置建议类型 PDCH效率高的区域 PDCH效率低的区域

只有GSM的区域（无法数据分流）高流量业务为主,由于没有数据分流途径,为保证用户感知,PDCH复用度不建议设高低流量业务为主,PDCH复用度可

设高

同时有GSM和TD-SCDMA/TD-LTE/WLAN的区域（有条件数据分流）高流量业务为主,是四网协同的重点区域,数据分流有条件实施,PDCH复用度可设高,促使用户主动分流低流量业务为主,PDCH复用度可

设高

表1中的配置策略主要有以下两点：

（1）小流量业务对速率要求低,用户感知不明显,可适当提高PDCH复用度,降低资源消耗.

（2）高流量业务对速率要求高,用户感知明显,不建议让其在GSM网络上承载,在具备可分流的条件下主动提高PDCH复用度,降低单用户速率,促使用户在GSM网络感知下降,从而主动选择分流到TD/WLAN网络.

4.PDCH复用度配置的进一步优化

新技术能够有效地提升网络性能,针对PDCH配置优化的新技术有Active TBFLIMIT和PCC（Policy Control and Charging,策略控制和计费）.

Active TBFLIMIT是优化PDCH复用度的技术,能够把配置粒度细化到小区级,主要针对类即时通信业务传送时间短、在线时间长的特点,优化PDCH调度方式,提高PDCH利用率.TBFLIMIT限制每时隙上可实现的最大TBF数,将TBF分为Active TBF和Empty TBF.TBFLIMIT只考核Active TBF,Empty TBF不会对业务调度有影响,在相同的无线资源下实现更多的用户共享. 以图3为例,开启Active TBFLIMIT技术前,小区的一条PDCH信道上有3个Active TBF和2个Empty TBF；开启Active TBFLIMIT技术后,由于只考核Active TBF,此时并不会分配新的PDCH信道,实际PDCH复用度为5.与之比较,开启Active TBFLIMIT技术前由于不区分Active TBF和Empty TBF,只要TBF数量超出设置,就会分配新的PDCH信道,此时PDCH复用度为5/2等于2.5.可见,开启Active TBFLIMIT技术后,由于系统在分配PDCH时考虑TBF上是否有数据承载,因此降低了PDCH的分配数量以及与CS域争抢资源的概率,PDCH分配成功率得以提升,同时PDCH复用度增加明显,EDGE和GPRS速率也有所提升.

PCC通过区分用户类型和业务级别进行无线资源调控；保障VIP客户的用户体验,提供差异化服务；合理控制、微信等及时消息业务对无线资源的长时间占用；对包月不限带宽用户进行有效控制,既不明显影响用户体验,又使其在特定时段对其余用户的使用体验影响减少.

PCC在无线资源调控流程中,GGSN接收PCRF（Policy and Charging Rules Function,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）,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BSC,BSC基于报文的特定业务参数调度处理方式,从而实现了分业务类型的无线信道运行效率的提升.PCC系统网络架构图如图4所示：

本篇论文url http://www.sxsky.net/xiazai/459863.html

图4 PCC系统网络架构图

根据某运营商做的PCC策略实验选择不同的繁忙场景,并选择部分VIP客户开启PCC策略.从图5所示的实验结果可见,开启PCC策略后,用户的PDCH效率和速率有所提升,且小区越繁忙,PDCH复用度越高,提升效果就越明显.

5.总结

本文主要介绍了PDCH复用度对用户感知的影响,在中国移动四网协同需要有效的数据分流需求下,给出了不同区域PDCH复用度不同配置的策略,引导用户进行重选网络主动分流.后期再结合各种新技术协同使用,可以获得更高的性能提升.

参考文献：

[1] 韩斌杰. GPRS原理及其网络优化[

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