基于資源共享模型的PDCH信道配置算法研究

劉薇薇

摘要：文章創(chuàng)新性地提出了一種基于資源共享機制的無線通信系統(tǒng)模型，推導出“數(shù)據(jù)業(yè)務量”、“業(yè)務質(zhì)量（用戶速率）”及“信道資源”三者的數(shù)學關(guān)系，以實際每用戶平均速率的期望值作為質(zhì)量要求的限制條件，計算得到一定業(yè)務量承載下所需的PDCH信道配置數(shù)量。

關(guān)鍵詞：移動通信；共享模型；PDCH信道配置；愛爾蘭C算法

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）12-0014-03

隨著移動通信業(yè)務量和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)容量與網(wǎng)絡(luò)資源的矛盾已成為電信運營商亟待解決的重要課題，為了匹配網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展，適應大量的新增業(yè)務量需求，需要技術(shù)人員能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)變化做出迅速反應，在兼顧資源利用效率和客戶感知的前提下，對資源進行高效合理的調(diào)整。

在實際網(wǎng)絡(luò)維護優(yōu)化中，PDCH信道等網(wǎng)絡(luò)資源的配置情況將直接影響到GPRS/EDGE的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量與客戶感知，配置的合理與否在很大程度上決定了DT和CQT測試的平均吞吐速率，配置不好所帶來的負面影響主要表現(xiàn)為數(shù)據(jù)業(yè)務資源受限導致FTP速率降級及擁塞。因此，本文提出了一種新型的基于資源共享模型的PDCH配置算法，以提高PDCH信道配置的合理性與效率，并以此為基礎(chǔ)在結(jié)合科學理論與實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，建立了一整套資源配置算法及其相應流程，在省級支撐平臺上實現(xiàn)了“一鍵式”的快捷配置需求輸出，大大提高了無線數(shù)據(jù)資源的配置質(zhì)量及工作效率。

1 技術(shù)現(xiàn)狀

PDCH是GPRS/EDGE系統(tǒng)中承載PS業(yè)務的無線物理信道，目前最常用的PDCH信道算法是根據(jù)愛爾蘭C表計算所需配置的信道數(shù)。但該算法的缺點主要體現(xiàn)在：

第一，核心算法依據(jù)的模型特征與GPRS/EDGE系統(tǒng)模型存在明顯差異：即愛爾蘭C算法基于“排隊等待”，而GPRS/EDGE系統(tǒng)基于“信道共享”。

第二，偏重經(jīng)驗化的調(diào)整方法，理論依據(jù)不足，對優(yōu)化人員水平要求很高。由于核心算法本身的缺陷，導致其他綜合考慮因素的影響加大，因此優(yōu)化人員需要有豐富的現(xiàn)場經(jīng)驗，才能得出較為合理的配置結(jié)果，即調(diào)整結(jié)果主觀因素影響較大，可靠性無法保證。

第三，不適于大規(guī)模的規(guī)劃調(diào)整，效率下降，數(shù)據(jù)量越大準確性越難保證。調(diào)整區(qū)域越大復雜程度越高，綜合考慮因素也越多，因此優(yōu)化人員人為調(diào)整的數(shù)量與難度都會加大，會直接導致工作效率和質(zhì)量的下降。

綜上所述，現(xiàn)行愛爾蘭C算法的根本缺陷來源于算法中的核心模型。即愛爾蘭C表模型下的信道是基于“排隊服務系統(tǒng)”的，雖然“不拒絕”，但需要“等待（直到有信道重新閑置）”，這有悖于GPRS/EDGE系統(tǒng)“信道共享”的特征，即“同時占用信道而不是排隊等待”。因此，愛爾蘭C算法雖然在一定程度上為PDCH配置提供了理論根據(jù)，但其系統(tǒng)模型本質(zhì)上的區(qū)別，還是限制了PDCH配置的準確性和有效性。

因此，本文提出了“基于資源共享模型的PDCH配置”專利方法，針對GPRS/EDGE系統(tǒng)模型特征提出一種新的核心算法，基于GPRS/EDGE系統(tǒng)的“信道共享”機制，以實際每用戶平均速率的期望值作為質(zhì)量要求的限制條件，得到一定業(yè)務量需求下所需的PDCH信道配置數(shù)量。在本專利算法中輸入變量分別為“數(shù)據(jù)業(yè)務等效話務量”、“每用戶速率期望比例”以及“PDCH配置數(shù)”，三者可以互為求解，是一種專門針對GPRS/EDGE系統(tǒng)信道合理配置的科學方法，可以從根本上解決現(xiàn)有愛爾蘭C算法的理論缺陷，提高PDCH配置的準確性及有效性。

2 算法說明

針對GPRS網(wǎng)絡(luò)，在GPRS/EDGE系統(tǒng)中，同時服務多少用戶是一個隨機的過程。但從微分的角度看，在一個極短的時間dt內(nèi)，用戶數(shù)只可能在相鄰狀態(tài)內(nèi)轉(zhuǎn)換。本文將用戶數(shù)由少到多轉(zhuǎn)換的概率定義為“到達概率”，將用戶數(shù)由多到少轉(zhuǎn)換的概率定義為“離去概率”，基于“帶寬共享”這一特點，將用戶數(shù)量及狀態(tài)轉(zhuǎn)化的概率分布建立一個近似GPRS系統(tǒng)特點的數(shù)學模型，如圖1所示：