基于資源共享模型的PDCH信道配置算法研究

劉薇薇

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

關鍵詞：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

隨著移動通信業務量和網絡規模的迅猛發展，網絡容量與網絡資源的矛盾已成為電信運營商亟待解決的重要課題，為了匹配網絡的高速發展，適應大量的新增業務量需求，需要技術人員能夠對網絡變化做出迅速反應，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整。

在實際網絡維護優化中，PDCH信道等網絡資源的配置情況將直接影響到GPRS/EDGE的網絡質量與客戶感知，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為數據業務資源受限導致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，并以此為基礎在結合科學理論與實踐經驗的基礎上，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了“一鍵式”的快捷配置需求輸出，大大提高了無線數據資源的配置質量及工作效率。

1 技術現狀

PDCH是GPRS/EDGE系統中承載PS業務的無線物理信道，目前最常用的PDCH信道算法是根據愛爾蘭C表計算所需配置的信道數。但該算法的缺點主要體現在：

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

第二，偏重經驗化的調整方法，理論依據不足，對優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，因此優化人員需要有豐富的現場經驗，才能得出較為合理的配置結果，即調整結果主觀因素影響較大，可靠性無法保證。

第三，不適于大規模的規劃調整，效率下降，數據量越大準確性越難保證。調整區域越大復雜程度越高，綜合考慮因素也越多，因此優化人員人為調整的數量與難度都會加大，會直接導致工作效率和質量的下降。

綜上所述，現行愛爾蘭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”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“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，但其系統模型本質上的區別，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系統模型特征提出一種新的核心算法，基于GPRS/EDGE系統的“信道共享”機制，以實際每用戶平均速率的期望值作為質量要求的限制條件，得到一定業務量需求下所需的PDCH信道配置數量。在本專利算法中輸入變量分別為“數據業務等效話務量”、“每用戶速率期望比例”以及“PDCH配置數”，三者可以互為求解，是一種專門針對GPRS/EDGE系統信道合理配置的科學方法，可以從根本上解決現有愛爾蘭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網絡，在GPRS/EDGE系統中，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，用戶數只可能在相鄰狀態內轉換。本文將用戶數由少到多轉換的概率定義為“到達概率”，將用戶數由多到少轉換的概率定義為“離去概率”，基于“帶寬共享”這一特點，將用戶數量及狀態轉化的概率分布建立一個近似GPRS系統特點的數學模型，如圖1所示：