摩托罗拉PCU中PRP板负荷优化原则的应用探讨(正式版)

1、关于摩托罗拉PCU中PRP板负荷优化原则的应用研究蔡玮（中国移动通信集团浙江有限公司杭州分公司杭州310015）摘要本文在摩托罗拉PCU各种配置原则的基础上，分析了PRP负荷对数据网络性能的影响及主要成因，提出了 2种PRP负荷优化配置原则，优化原则的有效性得到了现网实施效果的验证。关键词EGPRS PCU PRE负荷Application & Research On PRP Load Optimizationprinciple of Motorola PCUCaiwei（China Mobile GROUZhejiang CO.,LTD.Hangzhou Branch， Hangzhou 310012）Abstract : Based on the hardware capability of Motorola PCU,we firstly analyze the data networks performance reducing infected by the PRP load and the main cause of the high PRP load,then we adv

2、ance two PRP Load Optimization principles, these principles have been proved to be effectual in network.Key word : EGPRS PCU PRP load随着中国移动通信集团公司全面推行增强型通用分组无线系统（En he need GeneralPacket Radio System，EGPRS网络覆盖以来，用户对网络中速率提升的期望不断增加。但 是在实际应用中，我们发现数据网络的实际速率与理论速率差距较大，用户对此投诉也较多。如何有效地提升数据网络各种性能，是摆在所有数据网络优化人员面前的一个关键课题。1摩托罗拉PCI设备介绍在摩托罗拉的无线设备中，无线接入网部分处理用户数据业务（E）GPRS）的设备称为PCU如下图所示:图1摩托罗拉数据业务网络结构每一个PCU中主要有两种硬件模块：MPRO和DPROCMPRO模块为系统处理器板，用于控制整个PCU通常配置为 PSP DPRO（为非系统处理器板，根据具体模块处理内容的不 同，可配置为PICP和PRP分别处理信令及业务数据。一

3、个典型的PCU硬件配置如下图所示：图2摩托罗拉PCU设备硬件配置面板对于每一个小区，进行数据业务传输用的信道称为pdtcH言道。通常有三种不同传输速率的PDTCH言道：16Kbps、32Kbps和64Kbps。对于普通的GPRSk务，PDTCHt道可配置 为16K和32K，而EGPRS勺PDTCHt道则配置为 64K。PRP板就是负责处理各种 PDTCH言道 数据传输的模块。一个PRP板可以配置两个 PMC每个PMC可以配置两条 GDS每条GDS就是一个2M的 传输链路，各小区中的 PDTCHt道就是分配在这些 GDS上进行数据业务传输。EhRP图3 PRP板卡配置示例根据摩托罗拉设备使用说明，当摩托罗拉无线设备支持的软件为GSR7版本时，PCU中各种资源配置限制条件如下：（1）PRP配置情况（根据每 PCU单元配置的PRP数规划PDCH总数）：每个PRP可配置120 PDCH信道；这些PDTCH言道是不区分普通 GPRS言道还是 EGPRSt 道。设：PRPnum每个PCU下配置的PRP处理板数；PDCHnum:理论每个PCU单元可配置的PDCH言道总数；PDC Hnum = PRP

4、 num * 120(2) GDS配置情况(根据每PCU单元配置的GDS数规划PDCH数):每GDS可配置30个64K TRAU(数据帧),即:30 个 64K PDTCH 信道；60 个 32K PDTCH 信道；120 个 16K PDTCH 信道；(3) PDTCH配置情况：一般情况下每 PDTCHW道可容纳的用户数为 4,每信道的吞吐速率由用户共 享。根据摩托罗拉的配置原则，每个PRP板可同时激活的 PDTCH言道数为30个(与PDTCHW道类型无关)，另外每个PRP板实际激活的信道数与 PRP负荷有直 接的关系。当PRP板上的30个PDTCH言道同时激活时：其负荷统计指标 PRP_load_max =100。而如果一个 PDTCHW道被1 4个用户同时使用时， PRP_load_max统计值 在(100 400)之间。这将极大的影响用户的使用速率。F表为PRP管理小区激活的信道数和 PRP_Load_maX的比较:Number of timeslots pending service in a 20 msecblock periodPRP load0-300-10031-60

5、101-20061-90201-30091-120301-4002 PRP负荷及其对数据业务的影响2.1 PRP负荷对数据业务的影响分析随着杭州地区EGPRS工程的不断推进，关于数据用户投诉根据摩托罗拉的设备手册说明， 当PRP_load_max100时，单块PRP板卡上实际需要处 理的PDTCH言道数将大于30,而单块PRP板的同时可激活能力为 30,由此可推断，此时部 分用户是分时共享数据业务服务的。这也就意味着，当PRP_load_max100时，用户数据业务是存在延时性的，速率也会有所下降。为了验证以上推论，我们选取了两组小区进行现场测试，第一组现场测试小区，满足 以下条件：(1) 小区均已开通 EGPRS功能；(2) 为保证小区无线环境良好，测试小区均为信号覆盖良好的室内分布小区；(3 )小区对应的拥塞指标性能良好，未见明显拥塞；(4) 小区所在的 PRP板 满足：PRP_load_max100第二组测试小区，除了不满足前面提到的第4点以外，其余条件均同第一组。在对以上各小区测试结果分析发现：第一组小区FTP平均下载速率约在 60Kbps左右; 而第二组小区的 FTP平均下载

6、速率均在 120Kbps以上。由此可见，PRP负荷是影响数据业务 速率的关键因素之一。2.2 PRP超负荷原因分析获得以上结论后，进一步对各种超负荷的PRP板分析可发现，造成这种超负荷的现象主要有两种情况：情况一：整个PCU下数据业务繁忙这种情况下：整个 PCL下的数据业务较忙，PDCH言道配置较多，此时 PCU下的各prp 板负荷普遍偏高；现网中该情况的示例如下表：PCUPRP_IDPM（挂 一个GDS勺总数PMC挂两个GDS的总数PRP_load_maxPRP_load_meanPCU013212024.86PCU014211026.598PCU015210322.701PCU016212035.435PCU0111212038.114PCU01下共有5块PRP板。这些PRP板的负荷虽然比较均衡，但负荷都在100以上,这说明目前所有的 PRP板都十分繁忙，这会造成 PRP板上承载的小区数据速率下降。在此情况下需新增 PRP板以分担每块PRP板的负荷。情况二：PCU下PRP板配置不均衡这种情况下是由于同一个 PCU中的PRP板分配资源不均衡，导致某些PRP板的负荷较重，而其他的板卡负

7、荷较低。现网中该情况的示例如下表：PCUPRP_IDPMC挂 一个GDS勺总数PMC挂两个GDS的总数PRP_load_max_maxPRP_load_mean_maxPCU023210016.583PCU024414332.298PCU025419651.869PCU021128318.353PCU021228315.369PCU02共有5块PRP板，从上表可见 PRP 4和PRP 5的负荷明显比其他 PRP板要高出 40以上，而仔细核对PRP板的硬件配置，除了这两块PRP板配置了 4条GDS之外，其他PRP 板均只配置了 2条GDS这说明由于摩托罗拉设备软件缺陷，不能自动将小区时隙配置在下 挂时隙较少的PRP板上。当PCU中各PRP板的硬件配置不均衡时， 部分PRP板常常会出现超 负荷的现象，从而导致不同 PRP板上承载的小区瞬时吞吐能力出现明显差异。在这种情况下，需对 PRP板配置进行扩容及调整，以保证PRP板配置的均衡。3 PRP板负荷优化配置原则原则通过以上分析，要提高小区数据传输速率，首先需要解决PRP超负荷问题。目前市场上十分普遍的手机类型为 classlO，此类手机每个

8、用户最多可同时占用4个PDCH言道进行数据业务的下行传输。 对于EGPRS言道而言，每个PDCH言道为64Kbps的速率，如果要达到 用户的吞吐量在100kbps左右，则用户手机最少需占用2个PDCH(2*64K)信道或占用4个PDCH(4*32K)信道但和另外一个用户共享。虽然每个PRP板可配置120个PDCH言道，但每个 PRP板同时最多只能激活 30个PDCH 信道。在实际的配置中，一个 PRP板下不可能只配置 30个PDCH该PRP管理下的小区也不 可能最多只有30个用户。我们通过对现网中的 PCU03的分析来说明PCU中PRP板配置原则：PCU03共配置了 5 个PRP板，每个PRP板中分别配置了 2个GDS下表为负荷优化前各 PRP板中的小区，PDCH 信道及PRP负荷均值的分布情况：PCUPRP携带基站信息携带小区数配置PDCK峰值负荷PCU0311033,5,6,774336.4PCU0311043,4,7,66,9064547.2PCU0311052,2054355.8PCU0311061,3,4,89,90658154.13PCU0311071,4,1654160.

9、53结合上表及现场实际测试发现：管理60个左右PDCH勺PRP 6( 1106)负荷非常繁忙，严重影响其管理下的小区中的数据业务下行速率；而管理40多个PDC啲其他PRP板的性能非常稳定，CQT和DT的效果也非常理想。PRP板的实际负荷与这些 PDCH勺忙闲程度有关。根据这些分析，结合实际测试情况，我们认为：当每个PRP板实际管理的PDCH言道数 在40 50个之间，且PRP的最大负荷不超过 70%时(考虑余量)，PRP负荷和实际的现场 测试都处于较理想的情况。根据这一原则每个 PCU配置的PRP理论数应满足：原则一：PRPnum =roundup( PDTCH /45)cell原则二如果考虑以一个 PRP板可同时处理的 PDCH言道数来计算现网各 PCU所需的PRP数,则 换算公式如下：需求PR= BSC中实际PDCH言道占用总数/单个PRP处理能力根据摩托设备使用手册的说明：每个PRP板可同时激活的 PDCH言道数为30个；同时BSC中实际PDCH言道占用总量可以用 BUSY_PDTCH_MEAN表示，又因为通常情况下，数据 业务传输主要在下行链路中，故可以用下行的BUSY_PDTCH_ME来表示BSC中实际PDCH言道占

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