1、Abis资源配置研究 中国移动通信集团公司网络部 中国移动通信集团设计院无线通信研究所 提纲提纲 一、问题及解决方法一、问题及解决方法 二、厂家设备特点汇总二、厂家设备特点汇总 三、算法理论设计与分析三、算法理论设计与分析 四、测试验证四、测试验证 五、中国移动五、中国移动Abis配置软件配置软件 一、问题引入一、问题引入 BSC BTS HLR/AUC GPRS SGSN GGSN Intranet Internet PCU Backbone Gb PDCH Abis PCU 一、问题引入一、问题引入 EDGE网络性能的影响因素：网络性能的影响因素：无线容量的确定和信道配置原则是网络建设和优
2、化中的核心问题之一，直接影响着网络投资和用户使用感受；2007年设计院在集团公司网络部领导下，提出了“坎贝尔方法爱尔兰B”的计算模型，较好解决了EDGE网络无线信道容量问题；是否还有其他问题制约到业务质量和用户感受的提高？集团研究组在省网测试中发现，除了无线信道，空口传输质量、Abis容量、PCU容量、核心网设备、以及局域网交换机/防火墙等配套设备，都会影响到EDGE网络性能的进一步提高，并于07年下发了“EDGE网络维护指导意见”；其中，Abis接口涉及工程难度最大，目前国际/国内均没有深入研究。EDGE 技术对网络维护提出新的需求技术对网络维护提出新的需求 一、问题引入一、问题引入 EDG
3、E capable TRX,GSM compatibleA-bisBTSBTSMSCGnGGSNEDGE capableterminal,GSM compatibleMore capacity in interfacesto support higher data usageGbBSCASGSNEDGE functionality inthe network elementsEDGE capable TRX,GSM compatibleEDGE capable TRX,GSM compatibleA-bisBTSBTSMSCGnGGSNGnGGSNEDGE capableterminal,GS
4、M compatibleEDGE capableterminal,GSM compatibleEDGE capableterminal,GSM compatibleMore capacity in interfacesto support higher data usageMore capacity in interfacesto support higher data usageGbBSCAGbBSCASGSNSGSNEDGE functionality inthe network elementsEDGE functionality inthe network elements更大的接口容
5、量才能支持更多的数据流量Abis接口信道资源如何配置 更多的处理单元 提供更大的数据处理能力 EDGE TRX 为EDGE提供支持如何保障EDGE用户得到更好的感受 EDGE 终端，提供话务量 一、问题引入一、问题引入 Abis资源需求变化：资源需求变化：由于EDGE无线时隙的最大数据传输速率为59.2 Kbit/s。在Abis接口，通常的16 kbit/s的Abis信道速率无法满足更高MCS的数据速率，因此需要引入更高速率的Abis信道。如果配置固定的Abis资源给这些信道，对Abis接口资源的需要量会很高，同时资源的利用也缺乏灵活性。动态Abis资源池解决了以上问题，Abis资源池实际就是
6、可以共享的、额外的EDGE信道的资源的总和。但不同厂家对Abis资源的配置方式也会给EDGE网络维护带来新的挑战。一、问题引入一、问题引入 Abis容量配置算法：容量配置算法：GPRS无线优化中，瓶颈问题主要是无线信道配置。EDGE引入8PSK调制方式后，单个无线信道吞吐能力最高达59.2kbps，Abis接口带宽成为同等重要的瓶颈问题。BTS与PCU之间的传输条件涉及每个小区，Abis端口配置在EDGE网络中极为重要，由于其工程涉及面广、施工复杂，需要精细计算、合理配置。合理的Abis信道配置应该支持灵活的动态资源池调度方式，便于满足业务需求的同时，充分复用并节约资源。Abis为厂家内部接口
7、，每种编码方式需占用多大带宽完全由厂商设备决定。经过对现网所有厂家设备的深入调研，发现每个厂家设备占用Abis带宽大小和资源调度方式往往区别极大，必须针对具体问题分别对待。一、问题引入一、问题引入 Abis容量配置算法：容量配置算法：以Nokia设备为例，其设备编码方式与Abis带宽需求见下表所示。编码方式 速率(kbps)固定分配的 Abis资源(kbps)动态绑定的 Abis资源(kbps)承载效率 CS-1 8 16 160 50.0%CS-2 12 16 161 37.5%CS-3 14.4 16 161 45.0%CS-4 20 16 161 62.5%MCS-1 8.8 16 16
8、0 55.0%MCS-2 11.2 16 161 35.0%MCS-3 14.8 16 161 46.3%MCS-4 17.6 16 161 55.0%MCS-5 22.4 16 161 70.0%MCS-6 29.6 16 162 61.7%MCS-7 44.8 16 163 70.0%MCS-8 54.4 16 164 69.3%MCS-9 59.2 16 164 74.0%一、问题引入一、问题引入 Abis容量配置算法：容量配置算法：从上表可以看出，Nokia设备开通EDGE后，则GPRS流量也要使用EDAP（Nokia设备的动态Abis资源池）池，在使用CS2编码时Abis仍需占用一个
9、基本16k和EDAP池中的一个16k；MCS9编码方式实际需要占用516kbps的Abis资源，Abis端口的承载效率普遍较低。针对以上情况，中国移动已经完成了自主产权的Abis资源配置算法的理论研究，2007年下半年进行了针对Nokia、Alcatel、Siemens设备的试点测试，取得了很好的效果。以下对中国移动Abis资源配置算法进行详细的说明，并同时将该算法开发成工具软件，供各省公司使用，网站地址：http:/ 小区 均值 EDAP时隙(4*16kbps)11 29.38 2 13 30.18 2 161 21.72 1 2267 28.65 2 12302 23.90 1 12301
10、 20.80 合用1个 12303 21.52 4701 44.34 4 4702 52.35 合用4个 4703 44.60 12591 37.95 合用4个 12592 42.73 12593 45.06 6 Abis带宽对网络质量影响举例带宽对网络质量影响举例 EGPRS PDCH信道配置验证测试过程中有如下案例：Abis时隙为12时，每EPDCH信道平均下载速率为2030kbps；Abis时隙为4及以上时，每EPDCH信道平均下载速率为4050kbps；因此，初步断定Abis时隙资源的多少对EGPRS业务的数据传输速率有影响，有成为提升用户感受度瓶颈的可能。一、问题引入一、问题引入 数
11、据下载速率低于期望速率，瓶颈数据下载速率低于期望速率，瓶颈在哪里？在哪里？EPDCH信道数？信道数？已经分配了4个时隙，但其中一个时隙的MCS为MCS8,另外3个时隙仅为MCS6。并非EPDCH信道数不够导致业务下载速率低。无线信道质量？无线信道质量？BCCH Rxlevel:-55;C/I:20。无线信道质量好。Abis时隙限制？时隙限制？有可能。检查后确认是Abis不足所致 一、厂商对现网一、厂商对现网Abis接口时隙资源配置的建议方法接口时隙资源配置的建议方法 厂家厂家说明说明阿朗阿朗根据Abis接口计数器数值估计Abis负荷，查对Erlang表爱立信爱立信未提供北电北电一般建议EDGE
12、载频配4个64k Abis时隙。未解释原因。华为华为现网采用的是动态abis，对于TCH固定分配abis资源，PDCH固定分配1个16kbps主链路。简单估算公式：诺基亚诺基亚单小区EDGE载频配4个64k Abis时隙，两小区配6个，三小区配8个。西门子西门子未提供中兴中兴未提供摩托罗拉摩托罗拉未提供 存在问题：厂家未根据自身设备特点并充分考虑优化存在问题：厂家未根据自身设备特点并充分考虑优化Abis资源的利用率。资源的利用率。算法过于简单，导致配置结果过多或不足。算法过于简单，导致配置结果过多或不足。一、问题及应对方法一、问题及应对方法 方方法：法：可以将Abis接口上的传输，抽像为多业务
13、即时拒绝排队系统 使用Campbell方法，计算Abis资源池的需求 业务模型、期望带宽与编码比例为影响Abis资源大小的三个主要因素 由于各厂家Abis资源调度方式不同，本次针对每个厂商提供不同软件 原则：原则：在保障业务性能、用户最低平均感受的基础上，优化、节约Abis资源的利用率。一、问题及应对方法一、问题及应对方法 忙时EGPRS&GPRS业务总流量 编码比例&BLER Abis资源 需求 Campbell Erlang B 综合业务忙时话务量 综合业务资源强度 运算细节发生变化的部分 不同编码方式与Abis资源间离散的绑定关系和各厂商的Abis资源共享方式，是影响算法设计的两个根本原
14、因。之前厂商并未向中国移动统一提供Abis资源绑定关系，对各省提供的解释也不完全一致，本次集团研究组组织了统一的调研。一、算法分析一、算法分析 Abis容量算法研究中存在较大困难：容量算法研究中存在较大困难：各厂商每种编码方式所需Abis时隙均不同 确定期望带宽 固定/共享/混合 部分厂商设备PDCH与TCH共享Abis资源 提高利用效率的同时，带来确定PDCH与TCH之间复用abis资源效率的复杂度。TCH优先或PDCH优先 部分厂商涉及两级Abis资源共享关系（小区级共享/基站级共享）产生两级复用关系 如何确定两级Abis资源各自的需求 一、算法分析一、算法分析 部分厂商设备具有延迟释放特
15、性 需要省公司在应用过程中重点关注 部分厂商设备支持级连共享结构 总的需求比较容易确定 各级子站的Abis需求，可以借鉴二级共享结构的方法，今后将根据需要进一步深入研究 上述问题均在本次课题研究中得到了较圆满的解决，软件工具在部分省网进行了试点测试，取得良好效果。提纲提纲 一、问题及解决方法一、问题及解决方法 二、厂家设备特点汇总二、厂家设备特点汇总 三、算法理论设计与分析三、算法理论设计与分析 四、测试验证四、测试验证 五、中国移动五、中国移动Abis配置软件配置软件 二、影响二、影响Abis需求的设备性能要点需求的设备性能要点 各厂商不同的编码方式与Abis资源的占用关系 Abis资源的共
16、享方式：载频、小区、基站、多基站；与TCH共享 Abis资源的二级共享结构 Abis资源延迟释放，以及对效率的影响 级连基站间共享Abis资源 以下针对每种设备的特点进行简要介绍 二、厂家设备实现汇总二、厂家设备实现汇总 各厂商不同的编码方式与各厂商不同的编码方式与Abis资源的占用关系：资源的占用关系：各厂商占用关系有明显的不同，算法设计需要分别进行处理 有的厂商要求每种编码方式绑定一个固定时隙：NOKIA，HUAWEI(V9R1)，NORTEL CS-1 CS-2 CS-3 CS-4 MCS-1 MCS-2 MCS-3 MCS-4 MCS-5 MCS-6 MCS-7 MCS-8 MCS-9NOKIA1222122223455ERICSSON1144444444444MOTO(GSR7)1122444444444MOTO(GSR8)1122333333333HUAWEI1122112222344ALCATEL1122112223455SIEMENS1222122223455ZTE1122112223445NORTEL11NONONO12NO23455上表以16k abis资源为单位进