PDCH与TBF的概念

2011年发布于某博客,弃用之后人工搬到简书,内容可能比较旧,仅供参考

PDCH

PDCH即Packet Data Channel,分组数据信道。 GSM/GPRS/EDGE网络中,PS(Packet Switched,分组交换)业务所用的物理信道被称为PDCH。BSC(Base Station Controller,基站控制器)中的功能模块PCU(Packet Control Unit,分组控制单元)负责为PS业务用户分配PDCH。
在GPRS 网络中有两种PDCH分配,一种是专用PDCH(Dedicated PDCH 或FPDCH),一种是动态PDCH(on-demand PDCH)。
专用PDCH是只用于承载GPRS数据业务,不能用于承载话音业务,在定义专用PDCH之后,专用PDCH信道将固定占用PCU的GSL(GPRS SIGNALLING LINK)设备。由于专用PDCH不能承载话音业务,所以增加小区的专用PDCH将减少话音TCH信道的容量,在CS话务量升高时,会影响小区的拥塞程度。
动态PDCH是在一定条件下由系统触发分配,当需要更多的PDCH用于承载PS业务时,系统会从CSD(Circuit Switch Domain)里面分配空闲的TCH作为动态PDCH。动态PDCH只是临时分配给GPRS用户使用,当没有TBF在上面传送时,它会返回PSD(Packet Switch Domain),如果在一定的时间内没有传送数据,它将返回电路域。
在PDCH分配上,最多八个连续的时隙能够组成PDCH SET,即PSET。PSET可以由专用的或On-demand PDCH组成。在同一个PSET的所有信道都是相同的频率或是使用同一个跳频序列。只能分配同一个PSET的信道给同一部手机。一个小区可分配的最大信道数由可用的小区TCH信道和PCU中的GSL决定。
当有GPRS/EGPRS用户提出信道需求时,这些被选中的,属于同一个PSET的信道将会为这个TBF预留。如果手机已经在相反的方向(上行或下行)预留了PDCH,根据该手机多时隙的类型和QOS的需求,在同一个PSET内预留新的信道给该方向(预留信道的数量并不是总是达到手机所支持的最大信道数的)。预留的PDCH会被持续的监测,为了满足QOS的要求或手机的类型,任何TBF都有可能被升级。
On-demand PDCH是CSD临时分配的, 有两种途径能够被返回CSD。第一种是当PDCH不再被PS话务所使用并被放在PSD空闲列表,过了一定的时间(PILTIMER),如果仍未被使用,该PDCH将会被重新分配给CSD。第二种途径是预清空(pre-emption),当电路交换话务出现TCH的信道短缺时,合适的on-demand PDCH将会被重新分配给CSD,返回的原则由PDCHPREEMPT设定。

TBF

TBF(Temporary Block Flow)是指两个无线资源实体所使用的一个物理连接,以达到在PDCH上支持单向传递LLC PDU的目的。网络可以给TBF分配一个或多个PDCH信道。一个TBF包含很多RLC/MAC块,用来承载一个或多个LLC PDU。 网络给每一个TBF安排一个TFI(Temporary Flow Indicator),用来唯一的标识一个TBF。在上行链路方向,规范中使用USF(Uplink Status Flag),从而允许不同的MS动态复用一个无线块。USF包含在下行RLC/MAC块的块头内,当MS收到一个下行RLC/MAC块内的USF值与之前分配给手机的USF值相同时,MS就准备在上行链路的对应时隙进行上行RLC/MAC块的传递。TBF是代表用户的一个session的开始和结束的标志,我们在统计GPRS的流量时,往往关注的是PDCH上的流量和TCH与PDCH的转换(如果设备支持转换),以此来评估这个小区是忙还是闲,宏观的分析,这样能够表征出一个小区的忙闲程度,但是并不能代表用户在使用GPRS的真正感受,比如说,1个用户使用笔记本上网,占用4个PDCH信道,此时对于用户的这个sessoin只有唯一的TBF,此时PDCH的信道应该流量比较高,但用户感受很好,因为一个用户独占了4个信道,此时的RLC层的带宽粗略计算也有50Kb/s,如果应用CS3、4 ,带宽更高。如果100个用户使用这4个信道,同样PDCH信道很忙,但是有100个session在运行,可以认为同时有100个TBF(实际上由于每个PDCH对TBF的数量上有限制,因此到不了100个),那每个用户占用的带宽只有0.5,根本干不了什么。因此单纯以PDCH是忙或闲不能反映出用户的真正感受。因此我们需要关注TBF与PDCH的关系 ,要分析每个TBF的占用带宽是多少,而在实际上,很多厂家的统计中对TBF的统计项很少,不能从数据上进行分析。这是一个需要我们作深入分析。还有一个问题是,单个PDCH上的TBF并发数是有限制的,例如上下行TBF在1个PDCH信道上同时最多只能是4个,因此这里又出现一个问题,就是用户的TBF是如何被分配到PDCH信道上的,有的厂家是采用平行算法,即4个信道用户全部占用,每个PDCH上分配一个用户的TBF,这样在4个用户同时占用4个PDCH后,新的用户即无法接入,需要调整PDCH信道的配置,这个过程需要一定的时间和算法,这也会对用户的感知受到一定影响。另外一种是垂直算法,即预留出一定的PDCH,为新进入的用户预留,但用户又不能得到最佳的带宽。这也是在GPRS网络优化中需要密切注意的。

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