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1、CDMA1X数据业务优化 -SCH申请门限的合理设置摘要：随着CDMA1X技术的发展，更多的用户需要数据业务，如何利用现有资源，将SCH资源、及各种速率（16X、8X、4X、2X）得到合理利用。关键词：CDMA1X、数据业务优化、SCH资源、RLP Buffer Thresholds1 当前SCH资源分配的状况通过采集SBS Unconditional Logs，对每一帧不同速率的SCH进行详细分析，根据其携带的PDU数量，可以得到SCH的使用效率。不同速率的SCH最多可携带的PDU数量如表8所示。表1 SCH最多可携带的PDU数量SCH RateMux OptionMax PDUs2X0x9
2、0514X0x90928X0x911416X0x9218SCH的效率定义为实际携带的PDU数量与最多可携带的PDU数量之比。当效率过低时，说明不能充分利用实际占用的数据资源，影响网络的整体性能。对重庆BSC1和BSC3的SBS Log分析，发现前向 SCH burst 的实际效率过低，16X的平均效率约30%，8X和4X约40%，2X约45%。图1 前向SCH PDU的利用效率此外，由于上层原因，约 91% 的FSCH bursts均未能正常结束，而是由上层提前释放。FSCH bursts的平均长度仅为正常值的26.95%.2 解决方法根据当前SCH资源分配现况，说明重庆存在过多的无效高速SC
3、H Burst的申请，造成资源的浪费，并影响前向速率。调整当前SCH资源分配门限（RLP Buffer Thresholds）的设置，可以改善这种现象。前向RLP Buffer 门限值(BufferThreshold_192, BufferThreshold_384, BufferThreshold_768, BufferThreshold_1536，统一简记为BUFFTH)定义了高速SCH Burst 的申请条件，当Buffer中的数据超过某速率门限值时，则申请建立该速率的Burst。当然，最终的速率还要由SBS和BTS的资源决定。 门限设置过高时，会延迟高速SCH的申请，影响应用层速率；设
4、置过低时，则会过早分配不必要的高速SCH Burst，造成SCH效率降低，浪费系统资源，影响整体的系统性能。门限值的设置还与SCH Duration相关。 合适的门限值，可以保证系统的整体性能。3 SCH Buffer Threshold参数修改的实施过程与测试 3.1 更改前后的参数值对比情况表2 更改前的参数设置Buffer ThresholdsF-SCH burst durationAttributedatafillAttributedatafillBufferThreshold_192 (2X)1200FSCH_DURATION_TIME_1920012 (96 frames)Buff
5、erThreshold_384 (4X)2400FSCH_DURATION_TIME_3840013 (128 frames)BufferThreshold_768 (8X)3600FSCH_DURATION_TIME_7680014 (256 frames)BufferThreshold_1536 (16X)4800FSCH_DURATION_TIME_15360014 (256 frames)BufferThreshold_Release1024表3 新的参数设置Buffer ThresholdsF-SCH burst durationAttributedatafillAttributed
6、atafillBufferThreshold_192 (2X)2143FSCH_DURATION_TIME_1920012 (96 frames)BufferThreshold_384 (4X)3990FSCH_DURATION_TIME_3840013 (128 frames)BufferThreshold_768 (8X)10959FSCH_DURATION_TIME_7680014 (256 frames)BufferThreshold_1536 (16X)45757FSCH_DURATION_TIME_15360014 (256 frames)BufferThreshold_Relea
7、se1024从表中可以看出，原来的数据业务的申请门限（BufferThreshold）偏低，从而造成一些不必要的数据业务也能够得到较高的数据速率，浪费了资源。新的参数设置是由北电提供的（在北美实验的经验值），主要是改变各BufferThreshold的值，与原值差别较大；而持续的帧长度不变。3.2 参数值的实施过程我们测试的目的是为了知道在新参数设置下，各种速率资源的分配情况以及用户的感受程度。先暂时将BSC1及BSC3 的SBS Shelf 1216 改为新值，其他Shelf保持原有的值。 如果新值能够明显提高FSCH的效率，同时对应用层速率进行测试，以确保新的设置不会明显影响应用层速率。将
8、BSC1和BSC3参数的设置情况如下表4。表4New/OldNew ValueOld Value SBS ShelvesBSC1: 1216 BSC3:1216BSC1: 1722 BSC3:1720,22BufferThreshold_192 (2X)21431200BufferThreshold_384 (4X)39902400BufferThreshold_768 (8X)109593600BufferThreshold_1536 (16X)457574800我们采用两部终端（Phone1，Phone2），分下面三种情况测试：Case 1 两部终端Phone1在新参数下测试，Phone2
9、在旧参数下在测试Case 2 两部终端（Phone1，Phone2）均在新参数设置下测试Case 3 两部终端（Phone1，Phone2）均在旧参数设置下测试从PDSN上下载数据到测试终端，得出三种情况下运用层的平均速率。3.2.1测试速率比较下表列出了两部终端在新旧BUFFTH值下载速率比较表5Case 1Case 2Case 3P145.39 kBps (new value)46.51 kBps (new value)48.39 kBps (old value)P250.82 kBps (old value)未完成（中途中断）41.24 kBps (old value)从上表可以看出，新
10、值的平均应用层速率为45.95kbps，旧值为46.82kbps，应用层速率在新参数下比在旧参数下略有下降。3.2.2不同速率SCH 帧的分布对于以上测试中的第一种情形，我们收取了Conditional Logs，分析表明，完成相同的FTP下载任务，使用新值的手机占用的高速SCH比使用旧值手机少得多，但应用层的速率只是略有下降。具体情况如下图2、3、4、5所示，手机1用了21的16X帧，而手机2用了75的16X帧。而同一部手机1，使用新值时用了21的16X，使用旧值时用了65的16X。图2 使用新值手机的Burst速率分布情况图3 使用旧值手机的Burst速率分布图3 使用旧值手机的Burst
11、速率分布图4 使用新值手机的帧分布图5 使用旧值手机的帧分布以上测试只能反映FTP一种应用的情形，通过分析不同BUFFTH 设置的SBS Shelves的Unconditional Logs，可以统计到各种应用总和的不同速率SCH的帧分布，如图6所示。可见，改用新值的shelf比维持旧值的shelf使用了少得多的16X 帧。图6 新旧值下帧分布比较从图中可以看出，新参数设置后，能够申请到16X的用户明显少了，主要集中在4X、8X速率。3.2.3 SCH效率通过分析SCH中PDU的占用情况，可见，新的BUFFTH明显提高了高速SCH的效率。如图7所示。以16X为例，由36.28%提高到65.28
12、%，提高了近一倍图7 新旧值下SCH效率统计3.2.4 SCH Burst长度基于BSC3的Unconditional Logs可以得到，对于网络中的全部数据应用，使用新值的平均SCH Burst 长度为定义长度的49.66%，而使用旧值的平均长度只是定义长度的38.99%。在没有修改BufferThreshold_Release和BurstDuration设置的情况下，新的门限值明显提高了Burst的长度，这可以减少Burst重建的次数，也即提高了Burst的效率。 而对于特定的FTP下载测试，平均来看，两种设置下有着相近的Burst 长度。如表26所示。可见，对于大数据量的应用，较少发生上
13、层Release的现象，SCH Burst可以持续较长的时间。新的BUFFTH设置对于大数据量应用中的SCH Burst长度没有明显影响。表6 两部手机在三种情况下的测试速率如下表Case 1Case 2Case 3Phone 175.02%(new value)85.43%(new value)77.82%(old value)Phone 278.23%(old value)中途中断10.00%3.2.5由SBS资源不足导致的SCH Burst降级/延迟对于BSC3全天的SBS performance logs进行统计，分别统计使用新旧值的Shelves，以观察新旧设置对SBS资源使用的影响
14、。结果见表7，可见新值使SCH Burst的降级与延迟率均有明显的下降。表7 新旧参数设置下Burst降级/延迟率比较Shelves 1216(new value)Shelves 1722(old value)Fwd Burst ESEL Downgrade3.52%10.70%Fwd Burst 0Delay1 secs1.92%2.43%Fwd Burst 1Delay3 secs0.20%0.52%3.2.6由BTS资源不足导致的SCH降级与阻塞率 对于BSC3全天的SBS performance logs进行统计，分别统计使用新旧值的Shelves，以观察新旧设置对BTS资源使用的影响
15、。结果见表8，可见新值使BTS资源不足导致的SCH降级与阻塞率均有明显的下降。新的BUFFTH设置使BTS资源利用更合理有效。表8 新旧BUFFTH设置下SCH Link 降级与阻塞率Shelves with new settingsShelves with old settingsFSCH Link Block Rate1.46%2.58%FSCHLink Downgrade Rate3.93%9.85%FSCHNoFwdPower Block Rate1.31%2.25%FSCHNoWalshCode Block Rate0.05%0.13%FSCHNoPhysRes Block Rate
16、0.03%0.08%3.2.7 小节使用新的BUFFTH设置后，FTP下载测试的应用层速率没有明显的下降。由SCH的效率和平均的Burst长度来看，新值明显提高了高速SCH的效率，同时SBS、BTS资源不足的问题也得到了明显改善。4 最终参数设置及观察结果4.1最终参数设置综合考虑，SCH Buffer Threshold参数的设置既需要使SCH资源的合理利用，也要保证用户能够申请到理想的速率。在上面的实验中，16X速率占有量偏少，为了提高数据速率，我们将16X速率的申请门限设为28000。如表9。表9 最终的BUFFTH设置BufferThreshold_192 (2X)BufferThre
17、shold_384 (4X)BufferThreshold_768 (8X)BufferThreshold_1536 (16X)2140399010950280004.2最终设置下系统中不同速率SCH帧的分布情况依据24小时的Unconditional Logs，我们得到了不同速率SCH 帧的分布情况，如图8、9 所示。可见，分布最多的前向SCH帧速率为8X和4X，各占1/3左右，16X和2X共占剩下的1/3。图8 BSC1最终FSCH帧分布 图9 BSC3最终FSCH帧分布4.3 最终SCH效率通过分析24小时的unconditional logs，得到最终的SCH效率如图10所示。可见全网
18、16X和8X前向SCH的效率已接近或大于50。 此外，最终BSC1的平均前向SCH Burst长度为定义长度的47.73%，BSC3为50.35%。图10 最终SCH效率4.4 SBS资源使用情况由SBS资源不足导致的前向SCH Burst降级与延迟率如下表所示。表10 新参数设置下Burst降级/延迟对比BSC1BSC3Fwd Burst ESEL Downgrade3.69%5.15%Fwd Burst 0Delay1 secs1.73%2.35%Fwd Burst 1Delay3 secs0.21%0.40%4.5 BTS资源的使用情况取BTS Log观察FSCH XCEM的使用情况。B
19、SC1的XCEM使用率从36.24% 降到28.38%, BSC1的XCEM使用率从 38.93%降到33.64%。改善了XCEM板的利用效率。由BTS资源不足导致的SCH链路阻塞与降级率如下表所示。（统计时间为2004.5.17 10:00 to 5.18 10:00）表11 由BTS资源不足导致的SCH链路阻塞与降级率BSC1BSC3FSCH Link Block Rate0.27%1.22%FSCH Link Downgrade Rate1.45%4.12%FSCHNoFwdPower Block Rate0.20%1.09%FSCHNoWalshCode Block Rate0.02%
20、0.02%FSCHNoPhysRes Block Rate0.00%0.00%4.6 小结完成BUFFTH的调整后，在BSC1、BSC3中观察至今，资源的使用情况得到改善，对应用层速率没有发生不良影响。随着数据话务量的进一步升高，新的设置必将有益于用户所感受到的应用层速率。5 总结综上所述，SCH Buffer Threshold新的参数的设置有以下好处：降低降级率与延时，用户能够申请到所需要的数据速率而降级使用的机会减小，如用户需要申请16X的速率，系统将更加能够满足用户的要求，分配给16X，而不使用8X、4X。提高SCH资源的的利用率及各种速率的利用长度，提高申请门限，使SCH资源更加合理的分配给需要较高速率的用户。 能够改善BTS、BSC资源不足的情况。
