基于资源共享模型的PDCH信道配置算法研究

刘薇薇

摘要：文章创新性地提出了一种基于资源共享机制的无线通信系统模型，推导出“数据业务量”、“业务质量（用户速率）”及“信道资源”三者的数学关系，以实际每用户平均速率的期望值作为质量要求的限制条件，计算得到一定业务量承载下所需的PDCH信道配置数量。

关键词：移动通信；共享模型；PDCH信道配置；爱尔兰C算法

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）12-0014-03

随着移动通信业务量和网络规模的迅猛发展，网络容量与网络资源的矛盾已成为电信运营商亟待解决的重要课题，为了匹配网络的高速发展，适应大量的新增业务量需求，需要技术人员能够对网络变化做出迅速反应，在兼顾资源利用效率和客户感知的前提下，对资源进行高效合理的调整。

在实际网络维护优化中，PDCH信道等网络资源的配置情况将直接影响到GPRS/EDGE的网络质量与客户感知，配置的合理与否在很大程度上决定了DT和CQT测试的平均吞吐速率，配置不好所带来的负面影响主要表现为数据业务资源受限导致FTP速率降级及拥塞。因此，本文提出了一种新型的基于资源共享模型的PDCH配置算法，以提高PDCH信道配置的合理性与效率，并以此为基础在结合科学理论与实践经验的基础上，建立了一整套资源配置算法及其相应流程，在省级支撑平台上实现了“一键式”的快捷配置需求输出，大大提高了无线数据资源的配置质量及工作效率。

1 技术现状

PDCH是GPRS/EDGE系统中承载PS业务的无线物理信道，目前最常用的PDCH信道算法是根据爱尔兰C表计算所需配置的信道数。但该算法的缺点主要体现在：

第一，核心算法依据的模型特征与GPRS/EDGE系统模型存在明显差异：即爱尔兰C算法基于“排队等待”，而GPRS/EDGE系统基于“信道共享”。

第二，偏重经验化的调整方法，理论依据不足，对优化人员水平要求很高。由于核心算法本身的缺陷，导致其他综合考虑因素的影响加大，因此优化人员需要有丰富的现场经验，才能得出较为合理的配置结果，即调整结果主观因素影响较大，可靠性无法保证。

第三，不适于大规模的规划调整，效率下降，数据量越大准确性越难保证。调整区域越大复杂程度越高，综合考虑因素也越多，因此优化人员人为调整的数量与难度都会加大，会直接导致工作效率和质量的下降。

综上所述，现行爱尔兰C算法的根本缺陷来源于算法中的核心模型。即爱尔兰C表模型下的信道是基于“排队服务系统”的，虽然“不拒绝”，但需要“等待（直到有信道重新闲置）”，这有悖于GPRS/EDGE系统“信道共享”的特征，即“同时占用信道而不是排队等待”。因此，爱尔兰C算法虽然在一定程度上为PDCH配置提供了理论根据，但其系统模型本质上的区别，还是限制了PDCH配置的准确性和有效性。

因此，本文提出了“基于资源共享模型的PDCH配置”专利方法，针对GPRS/EDGE系统模型特征提出一种新的核心算法，基于GPRS/EDGE系统的“信道共享”机制，以实际每用户平均速率的期望值作为质量要求的限制条件，得到一定业务量需求下所需的PDCH信道配置数量。在本专利算法中输入变量分别为“数据业务等效话务量”、“每用户速率期望比例”以及“PDCH配置数”，三者可以互为求解，是一种专门针对GPRS/EDGE系统信道合理配置的科学方法，可以从根本上解决现有爱尔兰C算法的理论缺陷，提高PDCH配置的准确性及有效性。

2 算法说明

针对GPRS网络，在GPRS/EDGE系统中，同时服务多少用户是一个随机的过程。但从微分的角度看，在一个极短的时间dt内，用户数只可能在相邻状态内转换。本文将用户数由少到多转换的概率定义为“到达概率”，将用户数由多到少转换的概率定义为“离去概率”，基于“带宽共享”这一特点，将用户数量及状态转化的概率分布建立一个近似GPRS系统特点的数学模型，如图1所示：