下行TBF建立成功率优化

1、下行TBF建立成功率优化 爱立信背景和概述 随着数据业务流量的增加，爱立信网络中下行TBF分配成功率指标逐渐恶化，个别小区甚至出现几万次的TBF分配溢出。 本文对TBF分配成功率指标原理和TBF分配原理进行阐述的基础上，分析了问题的规律和产生的可能原因，通过参数调整前后的对比，对原因进行了确认，最后总结了一些优化建议，可以在以后的日常优化工作中进行采用。问题现象 网络中存在部分小区的下行TBF建立成功率非常低，最多的下行TBF分配失败次超过几十万次，严重影响到了全网的下行TBF建立成功率。从信道使用率来看，某些小区的话音负荷并不是很高，PDCH信道的预清空次数也不是非常多。 在四月初增加EGP

2、RS信道之后，有部分小区的下行TBF分配失败次比之前反而增大。高失败小区话务规律 TBF拥塞率高的小区，从EGPRS流量占小区总数据流量的比例来看，EGPRS流量占比超过80，说明这些小区覆盖范围内的EGPRS手机比例较高。高TBF溢出小区，除个别小区是处于位置区边界出处的以外，都是属于存在大量TBF建立请求的小区，基本上该类小区的TBF建立请求次数在7万次左右或以上，TBF建立成功次在5万左右。从TBF建立次数来看，这类小区是爱立信网络中最繁忙的小区，只要TBF建立次数达到这个数量级，不可避免出现高TBF溢出。此现象说明，TBF溢出和某些资源或着负荷有关，和无线环境的相关性较小。高TBF溢出

3、小区的PDCH信道占用都比较多，平均超过20个信道占用，数据流量高，PDCH信道分配存在比较高的失败率。从该类小区的信道复用系数和占用情况来看，EGPRS信道复用系数远远高于GPRS信道，平均EGPRS信道的复用系数超过9，而GPRS复用系数为2.91。在位置区边界的小区，如新龙基2，因为覆盖范围是地铁二号线从地下驶往地上转变的区域，并且又是位置区边界，在地铁进入该小区覆盖范围内时，需要大量做路由区更新，瞬时会存在大量TBF请求。 从话务占用情况来说，某些小区虽然在话音话务不高，但是综合考虑数据话务的占用，含数据话务的每线话务量仍旧是非常的高的。对于同济大学D71E47D这个小区来说，虽然话音

4、话务低，但是数据请求非常多，PDCH信道分配失败不多，EGPRS信道上占用请求特别多。统计计数器分析下行TBF建立成功率计算公式：100 * (1FAILDLTBFEST / DLTBFEST)计数器描述：FAILDLTBFESTFAILDLTBFEST 这个计数器记录了下行TBF建立尝试失败的次数，失败的原因是由于下面提到的一个或多个原因：在TBF预留的信道上无PDCH信道可分配。无TFI资源可利用，PSET内所有PDCH信道上的可用TBF都已分配完毕。每个PSET上同时可用的TFI资源为32个，超过32个的请求都会因为无无TFI资源可利用而拒绝。PDCH信道在被预留之前被预清空。信道故障导

5、致无法预留。MAC 层拥塞（如帧号没有返回）。CP负荷高而拥塞导致请求拒绝。 MS个体的匮乏（MS INDICATION）CP负荷高导致的拥塞。DLTBFESTDLTBFEST 这个计数器记录了所有下行TBF建立尝试成功的次数(DLTBFEST always stepped when DLTBFEST always stepped when FAILDLTBFESTis steppedFAILDLTBFESTis stepped)（包括CCCH, PACCH or PCCCH）以及下行TBF建 立尝试失败的次数。下行TBF建立流程图下行TBF建立流程FAILDLTBFEST的跳转主要是来自于前

6、三种原因的失败：MS INDICATION获取PDCH信道可用或可预留TFI资源获取TBF分配原理EGPRS手机和GPRS手机占用数据业务信道的工作原理是：新增动态信道PDCH的必要条件是：TBFDLLIMIT超过门限；现有PSET内的信道无法满足手机的时隙需求；同时存在EPDCH信道和GPDCH信道时，EGPRS手机优先占用EGPRS信道，GPRS手机优先占用GPRS信道，手机占用哪种信道要以估算出的速率高低作为信道占用的基准1.如果在EGPRS手机在EPDCH信道上的传送速率低于在BPDCH信道传送的话，才会在BPDCH信道上传送。通过计算EPDCH信道和BPDCH上的理论传送速率：60k

7、bps和12kbps，可以得知，只有在EPDCH信道上的共享系数高于BPDCH信道上的5倍时，才会出现EGPRS手机占用到BPDCH上。问题分析 高TBF溢出小区的PDCH信道占用都比较多，平均超过20个信道占用，数据流量高，PDCH信道分配存在比较高的失败率。根据计数器跳转流程，PDCH信道分配失败会导致TBF溢出。但是某些小区的PDCH信道分配失败次数并不多，仍存在大量TBF分配失败。 高TBF溢出小区，从该类小区的信道配置和信道复用系数来看： EGPRS信道可用数量一般为4或者8，远远低于GPRS可用信道数20个以上（一般小区）； EGPRS信道复用系数远远高于GPRS信道，平均EGPR

8、S信道的复用系数超过9。大于TBFDLLIMIT4的设置，而GPRS复用系数为2.91，说明在EGPRS信道上占用非常频繁。 EGPRS和相对于GPRS信道复用系数没有超过5倍，所以所有EGPRS用户优先在EPDCH信道所在的PSET上进行尝试分配。问题分析 从TBF建立的过程来看，TFI资源是其中的瓶颈，因为每个PSET中TFI资源共有32个，如果一个PSET中同时请求的TBF个数超过32个，就会发生TFI资源匮乏导致的TBF溢出。 从以上数据和原理来看， 由于EGPRS 信道数量有限，EGPRS信道上的信道请求和复用系数都很高，由此可以推断出TBF溢出主要集中在EGPRS信道上的溢出，在G

9、PRS信道上溢出较少。问题分析TFI资源不足分析TFI资源不够导致TBF拥塞详细原理分析：首先，需要估算一下该PSET上TBF使用情况，由于每个PSET同时可以存在32个TFI资源，在复用系数为分别为15和10时，如果该PSET有4个EGPRS信道，平均每个TBF占用2个PDCH信道，在复用系数为15时，一共需要2*15=30个TFI，未超过TFI可用资源，如果平均每个TBF占用3个PDCH信道，一共需要3*15=45个TFI ，超过TFI可用资源，会导致TBF分配失败。如果该PSET有8个EGPRS信道，估算每个TBF占用2个PDCH信道，在复用系数为10时，一共需要4*10=40个TFI，

10、就已经超过TFI可用资源，会导致TBF分配失败。反推过来，在8个EPDCH信道配置时，平均每个TBF占用2个PDCH信道时，根据可用TFI资源计算出复用系数为：32/4=8，复用系数在8以下时不太容易出现TFI资源缺乏导致的TBF分配拥塞。优化调整方案优化调整方案 建议调整方案为： 选出高TBF拥塞率的小区，对这些小区增加EGPRS信道配置，减少在EGPRS信道上复用系数，建议对高分配失败小区增加EGPRS信道至12个或16个。 同时增加半速率话务门限，减少话音话务对GPRS业务的冲击，减少PDCH信道分配失败比例，减少PDCH预清空次数； 对某些数据业务占用比例很高的小区，适当调整CRO参数

11、来降低数据业务尝试占用次数。优化调整结果分析优化调整结果分析CRO调整结果将5个1800M小区的CRO下降4dB，为减少对话音话务占用的影响，同时，调低了1800M小区向900M小区切换门限，尽量将话音话务留在1800M小区上。并适当增加对应900M小区的动态信道配置数量。 从结果来看，CRO调整对TBF分配成功率的改善有一定效果，对于原溢出率不高的小区，可以使得溢出率降低到3以下，但对于原溢出率很高的小区，CRO调整之后，仍旧会有较高比例的TBF溢出。优化调整结果分析优化调整结果分析 在4月中旬之后，某些高数据流量的小区TBF建立成功率明显下降。此时， EGPRS信道从4改为8这个调整。对E

12、GPRS信道从4个改为8个对TBF建立成功率的影响进行分析。修改EGPRS信道从4个为8个之前：这类小区的忙时EGPRS下行共享系数平均达到15左右，说明EGPRS信道上的TBF复用已经接近信道复用硬件极限16；和BPDCH信道的复用系数为2.8左右相比，已经超过5倍关系，这时占用EGPRS手机就会占用到BPDCH信道上，由于BPDCH信道的复用系数为2.8左右，BPDCH信道 PSET上的TFI资源不会因为缺乏而导致TBF分配失败，所以TBF下行建立成功率相对高一些。但此时EGPRS信道的复用系数非常高，EGPRS用户的平均速率基本在25KBPS左右，和GPRS速率差不多，无法体现出EGPR

13、S网络高速率性能。优化调整结果分析优化调整结果分析 修改EGPRS信道从4个为8个之后： EGPRS信道该为8之后， EGPRS信道下行共享系数下降到9左右，此时，BPDCH信道上的共享系数在2.5左右，没有达到5倍关系，EGPRS手机就一直占用在EPDCH信道上，EPDCH信道上的传送数据流量增加，并且该信道上的TBF尝试占用次数也大大增加。平均每个TBF占用2个PDCH信道的话，就同时需要4*9=36个TFI资源，超过了TFI资源可用数，所以TBF分配失败。由于之前描述的PDCH信道配置机制决定了EGPRS手机优先在EPDCH信道上占用，所以，TBF分配失败之后的重复建立请求仍发生在EPD

14、CH信道上，导致了TBF失败次数滚雪球效应的大幅增加，最后就会出现几万次的TBF分配失败。 说明,对于此类小区来说，EPDCH信道改为8个时，复用系数保持在9以上时，EGPRS用户的平均速率基本在40KBPS左右，比GPRS速率稍好，仍旧无法完全体现出EGPRS网络高速率性能，并且TBF分配失败比例非常高。所以，修改EPDCH信道为8，没有真正解决问题。但是增加EPDCH信道配置这个优化方向是正确的。优化调整结果分析优化调整结果分析 对EGPRS信道从8个改为12个，改为16个，对TBF建立成功率的影响进行分析。在EPDCH信道改为12个之后，存在两个EGPRS PSET，在12个EPDCH信

15、道下的TBF分配时，忙时平均EGPRS信道下行共享系数下降到7.5左右，此时，BPDCH信道上的共享系数在2.2左右，此时，由于存在两个EGPRS PSET,所以，EGPRS的手机可以在两个PSET之间均衡使用。假定话务模型没有变化，每个EGPRS PSET需要的TFI数为：47.530，低于32个TFI可用资源数，所以发生TFI资源不够导致的TBF拥塞的概率下降，但是在数据话务高峰瞬间比较容易出现超过32个TFI资源的情况。对高数据业务流量的小区来说，增加4个信道的效果还不是很明显。修改EGPRS信道从8个为16个之后： 在EPDCH信道改为16之后，存在两个EGPRS PSET，在16个E

16、PDCH信道下的TBF分配时，忙时平均EGPRS信道下行共享系数下降到5.8左右，此时，BPDCH信道上的共享系数在2左右，此时，由于存在两个EGPRS PSET,所以，EGPRS的手机可以在两个PSET之间均衡使用。假定话务模型没有变化，每个EGPRS PSET需要的TFI数为：45.823.2，低于32个TFI可用资源数，即使在数据话务高峰时，也有一定冗余空间，所以难以发生TFI资源不够导致的TBF拥塞。此时,随着EGPRS信道的复用系数进一步下降，EGPRS用户的平均速率基本在70KBPS左右，远远高于GPRS速率，能够体现出EGPRS网络高速率性能。优化调整结果指标对比优化调整结果指标

17、对比 优化前后下行TBF建立成功率对比优化调整结果指标对比优化调整结果指标对比 由于没有PDCH或TFI导致非正常释放的TBF的比例：计算公式为：100 * LDISTFI / (LDISTFI + LDISRR + LDISOTH + FLUDISC)通过前后对比发现优化后没有PDCH或TFI导致非正常释放的TBF的百分比也大大下降，说明大部分的TBF分配拥塞是由于TFI资源缺乏导致的。计数器描述：LDISTFI：在PCU中，没有PDCH或TFI而导致下行LLC PDU缓存丢弃的的次数。它可以发生在TBF建立的时候或者由于预清空而导致的TBF释放。该计数器只与空中接口资源匮乏有关。分配更多的

18、BPC作为PDCH将有助于问题的解决。TFI的数量被限制在32个/PSET，同时DLDELAY、ESDELAY、TFILIMT的设置也会对这个COUNTER产生影响。LDISRR：在PCU中，由于无线原因而导致下行LLC PDU缓存丢弃的次数。这个会发生在MS等待PS 下行的证实/非证实消息而最终没有任何反应的时候（这时T3195启动）。需要注意的是在BSC边界由于PCU间的CRS造成的延时就有可能出现上述的情况（也就是说在收到SGSN发送的FLUSH信息前，无线连接已经丢失和缓存已被丢弃）。LDISOTH：CU中，由于其它原因而导致下行LLC PDU缓存丢弃的次数。FLUDISC：在PCU中，由于RA或PCU间的CRS而导致下行LLC PDU缓存丢弃的次数（也就是说PCU收到FLUSH信息而删除缓存）。优化调整结果指标对比优化调整结果指标对比没有PDCH或TFI导致非正常释放的TBF优化前后比例优化措施总结建议优化措施总结建议 通过本次在部分小区上的优化调整结果研究，我们得出了一些经验可以提高下行TBF建立成功率，可以被其它小区的指标优化所借鉴，总结如下：对高数据业务负荷的小区增加EGPRS信道配置，根据数据业务