TBF释放时延优化方案

唐青，李锋，陈博

（中国移动通信集团安徽有限公司, 合肥 230061）

在诺基亚系统，数据传输过程中当用户传输完最后一个数据块后，并不会立即释放掉TBF，而是进入TBF延迟阶段，这样在延迟阶段其相反方向的TBF可快速建立，同时当在延迟时间内如果有新的数据要进行传输时可以立即进行传输而无需重新建立TBF。合理设置TBF释放延迟可有效利用网络资源, TBF延迟时间越长，上下行TBF的建立更快，但同时会造成PDCH信道的虚占用，加重网络拥塞，因为延迟阶段会发送空数据块维持TBF通信过程；TBF延迟时间越短，可加快TBF释放过程，减少PDCH的占用时间，缓解数据业务的拥塞情况，但同时，使得原先在PACCH上建立的TBF会转移到CCCH上，导致数据业务立即指配消息增多，会增加CCCH的负荷。

1 参数解释

DL_TBF_RELEASE_DELAY（默认1s）:用来调节下行TBF释放延迟量。设置合适的释放时延可以提高系统的效率，可以使紧接的上行TBF很快的建立，避免下行TBF频繁的释放和重建。

UL_TBF_RELEASE_DELAY_EXT（默认2s）:用来调节上行扩展TBF释放延迟量。设置合适的释放时延可以提高系统的效率，因为可以使紧接着的下行TBF更快的建立。该参数作用上行扩展TBF，需要开启上行扩展TBF模式（EUTM）。

本方案通过修改上下行TBF释放时延（DL_TBF_RELEASE_DELAY以及UL_TBF_RELEASE_DELAY_EXT），多种参数组合，来观察数据业务网络拥塞率、每PDCH吞吐量、TBF成功率、CCCH负荷的变化情况，以期找到适合合肥现网参数设置最优值。

2 NSN TBF释放机制

2.1 下行TBF释放过程

如图1下行TBF释放过程如下：

当PCU传送完最后一个RLC块后开始上行TBF释放的倒计数过程，并启动下行TBF释放定时器。

图1 下行TBF释放过程

图2 扩展上行TBF释放过程

在定时器超时之前，PCU下发dummy RLC块保持与MS的通信过程，期间若有新的下行数据，开始新的数据传输。

2.2 扩展上行TBF释放过程

上行扩展TBF释放过程如图2所示，MS传送完最后一个RLC块（CV=0）后启动上行TBF释放的倒计数过程。

收到上行携带CV=0的上行RLC/MAC块后，PCU启动扩展上行TBF释放定时器。并给手机发送Packet UL Ack/Nack消息，消息中携带标志位FAI=0、Polling=NO。

在定时器超时之前，PCU根据调度参数定时调度该手机，如果手机没有上行数据需要发送，手机发送UL dummy control blocks。

在定时器超时之后,发送带有FAI=1、Polling=1标志的Packet UL ACK/NACK分组，按照上行TBF释放流程释放上行TBF。

3 实验过程以及实验结果

本次选取了HFF-BSC10为实验对象，前后共设置了5种参数组合，设置如表1所示。

表1 设置参数

3.1 TBF占用时长

图3 TBF占用时长

TBF占用时长与上下行时延有直接关系，从图3也反映出时延越短，平均每个TBF占用时长越小，也就是说占用网络资源越少，这样更有利于节约网络资源。UL_TBF_REL_DELAY_EXT由2s改到1s，上行平均每TBF时长1.47减少到1.15s，有20%的下降；下行时延从1s改到0.5s，下行TBF时长从3.42减少到2.31，变化幅度在30% 。

3.2 TBF拥塞率

减少上下行TBF释放时延，可有效改善网络硬拥塞状况，DL_TBF_RELEASE_DELAY，UL_TBF_REL_DELAY_EXT从1s，2s改到0.5s，1s后，上行硬拥塞率（TBF_15）0.42%下降到0.21%，下行TBF硬拥塞（TBF_16）1.5%下降到0.5%，改善明显；之后在增加TBF释放延迟中，拥塞率逐渐上升，这也从另一个方面说明降低时延能改善拥塞状况。

3.3 TBF成功率

图4 TBF成功率

从图4变化趋势中可看出，在减少时延后，下行TBF成功率有所提高，上行TBF成功率有轻微的下降。DL_TBF_RELEASE_DELAY，UL_TBF_REL_DELAY_EXT从1s，2s改到0.5s，1s后，下行TBF成功率由99.84%上升到99.94%，提升0.1%；上行TBF成功率由99.22%下降到99.18%，下降0.04%。

3.4 PDCH吞吐量

减少TBF释放时延后，每PDCH吞吐量有显著提高，尤其是缩短上行TBF延迟所带来的效果更加明显，DL_TBF_RELEASE_DELAY，UL_TBF_REL_DELAY_EXT从1s，2s改到0.5s，1s后，每PDCH吞吐量由3.68kbit/s提高到3.97kbit/s，提升了近10%。

3.5 立即指配消息

数据业务立即指配消息明显增多，说明时延缩短后，一部分PACCH建立的TBF转移到CCCH上进行立即指配，DL_TBF_RELEASE_DELAY，UL_TBF_REL_DELAY_EXT从1s，2s改到0.5s，1s后，立即指配消息约增长了7%。

3.6 CCCH平均负荷

减少TBF释放时延后，CCCH负荷有所增长，由56.61%增长到59.3%，增幅为3%，参数修改虽然带来立即指配消息增多，但未出现AG信道溢出现象发生，说明CCCH负荷处于安全门限之内。

3.7 CQT测试对比

本次试验上行TBF释放延迟（DL_TBF_RELEASE_DELAY）分别设置为0.5s、0.7s、1s，上行TBF释放延迟（UL_TBF_REL_DELAY_EXT）分别设置为1s、2s，6种参数设置组合进行对比测试，结果如表2所示。

表2 测试结果

从表2统计结果我们看出，上下行TBF释放延迟减少到1s，0.5s后，attcach平均时延、WAP页面刷新时间都有所改善，FTP下载速率保持稳定并有所上升。

4 经验总结

从以上指标对比分析可看出，缩短TBF释放延迟参数，可有效降低网络拥塞率，同时能提高了网络的每PDCH吞吐量，减少时延后，TBF释放过程加快，在延迟阶段数据空传大大减少，避免数据信道的虚占用，这样带来了每PDCH吞吐量的上升。上下行TBF释放时延从2s，1s改到1s，0.5s后，除上行TBF成功率有轻微下降之外，其它各项指标都有所改善：

（1）上行硬拥塞率（TBF_15）0.42%下降到0.21%；

（2）下行TBF硬拥塞（TBF_16）1.5%下降到0.5%；

（3）每PDCH吞吐量由3.68kbit/s提高到3.97kbit/s;提升了近10%；

（4）下行TBF成功率由99.84%上升到99.94%，提升0.1%；

（5）上行TBF成功率由99.22%下降到99.18%，下降0.04%。

整体来说，减少TBF释放延迟给网络带来较大益处，考虑减少时延对上行TBF成功率有些影响，权衡利弊，建议在拥塞较大、每PDCH吞吐量较低的BSC实施优化值。

[1] 陈凯旋，谢海滔. GPRS原理及其应用[J]. 铁道通信信号，2003,39(7).

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