FDD LTE網(wǎng)絡(luò)AMBR限速功能應(yīng)用研究

劉亞柯　劉旭東　苗二龍　李麗霞

摘 要：隨著運(yùn)營(yíng)商不限量套餐的推廣，F(xiàn)DD LTE網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷越來(lái)越大，特別是當(dāng)某些用戶持續(xù)占用大量無(wú)線資源時(shí)，就會(huì)影響其他用戶的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。目前都是在用戶套餐資費(fèi)用完后，核心網(wǎng)才主動(dòng)限速，但對(duì)無(wú)線系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，希望“當(dāng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入高負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)就進(jìn)行限速”，是一種動(dòng)態(tài)的過(guò)程。為此，推出AMBR（Aggregate Maximum Bit Rate）主動(dòng)限速功能，也就是在基站側(cè)根據(jù)負(fù)荷情況對(duì)某些用戶限速和保證某些用戶速率體驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：FDD LTE;高負(fù)荷;限速;AMBR

中圖分類號(hào)：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2019）23-0022-03

Application of AMBR Speed Limitation Function in FDD LTE Network

LIU Yake1 LIU Xudong2 MIAO Erlong2 LI Lixia2

（1.Henan Branch of China Unicom，Zhengzhou Henan 450000;2.Luoyang Branch of China Unicom，Zhengzhou Henan 471000）

Absrtact： With the promotion of operators'unlimited packages， the load of FDD LTE network is increasing. Especially when some users continue to occupy a large amount of wireless resources， which will affect the service experience of other users. At present， the core network is actively speed limit after the user package fee is completed; but for the wireless system， it is desirable to "limit the speed when the network enters a high load state"， which is a dynamic process. For this reason， the active rate limiting function of the AMBR （Aggregate Maximum Bit Rate） was introduced， that was， the rate limit of certain users was guaranteed according to the load situation at the base station side and the user speed experience was guaranteed.

Keywords： FDD LTE;high load;rate-limiting;AMBR

1 研究背景

隨著不限量套餐的爆發(fā)，在本地網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)可用頻譜資源窮盡后仍不能滿足高負(fù)荷小區(qū)的用戶感知需求，主要原因之一就是部分用戶一直進(jìn)行視頻下載，從而長(zhǎng)期占用無(wú)線資源[1]。根據(jù)使用QCI（QoS Class Identifier）等級(jí)的不同（見(jiàn)表1），這類承載主要為Non-GBR類承載。

Non-GBR類承載，用于對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的業(yè)務(wù)，不需要調(diào)度器對(duì)該類承載保證最低的比特速率，其QCI的范圍是5～9，在網(wǎng)絡(luò)擁擠的情況下，業(yè)務(wù)需要承受降低速率的要求。因此，可以使用UE-AMBR來(lái)限制所有Non-GBR承載的最大速率（注意，不是限制某個(gè)Non-GBR承載，而是針對(duì)UE級(jí)別的）[2]。

2 限速原理

基站側(cè)AMBR限速功能根據(jù)小區(qū)負(fù)荷情況調(diào)整特殊用戶的AMBR：當(dāng)小區(qū)負(fù)荷輕時(shí)，對(duì)特殊用戶“不限流”，仍采用原始的大AMBR速率，為用戶提供高流量高速率的體驗(yàn);當(dāng)小區(qū)負(fù)荷重時(shí)，根據(jù)小區(qū)負(fù)荷等級(jí)，對(duì)特殊用戶進(jìn)行不同等級(jí)的AMBR限速，盡可能“讓”出資源供其他需保障QOS的用戶使用，以滿足這些用戶的QOS保障。當(dāng)有需要特別保障的業(yè)務(wù)類型（QCI）時(shí)，能實(shí)現(xiàn)“既保又限”的目的，如為了保證QCI9用戶的速率，在PRB利用率滿足條件時(shí)，主動(dòng)限制所有QCI6用戶的AMBR;當(dāng)沒(méi)有需要特別保障的業(yè)務(wù)類型時(shí)，也能實(shí)現(xiàn)“只限不保”的目的，如全網(wǎng)都是QCI9，那么也可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)PRB利用率滿足條件時(shí)，主動(dòng)限制所有QCI9用戶的AMBR[3]。AMBR限速功能判決流程如圖1所示。

無(wú)線側(cè)根據(jù)小區(qū)PRB利用率負(fù)荷針對(duì)小區(qū)下某一類QCI用戶進(jìn)行限速。限速功能部署后，根據(jù)設(shè)置的三檔PRB門限判定，若實(shí)際PRB利用率>設(shè)定PRB利用率，則進(jìn)入對(duì)應(yīng)的限速值。例如，三檔PRB利用率門限設(shè)置為30%、40%和50%，對(duì)應(yīng)的三檔限速值為5 000kbps、4 000kbps和3 000kbps，限速規(guī)則如下：實(shí)際PRB利用率<30%，不限速;30%<實(shí)際PRB利用率<40%，限速5 000kbps;40%<實(shí)際PRB利用率<50%，限速4 000kbps;實(shí)際PRB利用率>50%，限速3 000kbps。

限速功能生效后激活“限速策略周期判決定時(shí)器”，限速經(jīng)過(guò)一個(gè)定時(shí)器長(zhǎng)度后進(jìn)入不限速模式，再經(jīng)過(guò)一個(gè)定時(shí)長(zhǎng)度后限速，如此循環(huán)進(jìn)行限速。

需要注意的是，AMBR僅應(yīng)用于Non-GBR承載，同一個(gè)UE的多個(gè)SAE承載可以共享同一個(gè)AMBR，即一組SAE承載中的每個(gè)承載可以使用全部的AMBR資源。例如，當(dāng)其他SAE承載沒(méi)有任何業(yè)務(wù)流時(shí)，有業(yè)務(wù)流的那個(gè)承載可以使用全部的AMBR定義全部帶寬。如果超出了AMBR限制，網(wǎng)絡(luò)可能在上行鏈路和下行鏈路使用業(yè)務(wù)流量調(diào)節(jié)算法。該設(shè)置主要在核心網(wǎng)實(shí)現(xiàn)，本文不再詳細(xì)說(shuō)明。

3 限速驗(yàn)證

3.1 限速生效驗(yàn)證

定點(diǎn)進(jìn)行下載限速測(cè)試，在未限速時(shí)下載平均速率在24.7Mbps左右，限速5Mbps后下載平均速率穩(wěn)定在4.8Mbps左右，限速8Mbps后下載平均速率穩(wěn)定在7.95Mbps左右，測(cè)試結(jié)果符合限定速率值，功能穩(wěn)定。具體結(jié)果如圖2和圖3所示。

在限速5Mbps前提下，分別設(shè)置“限速策略周期判決定時(shí)器”為10s和30s，在設(shè)置30s周期后，限速間隔明顯變大，測(cè)試結(jié)果符合預(yù)期。測(cè)試結(jié)果如圖4和圖5所示。

3.2 限速效果驗(yàn)證

為避免采樣過(guò)少影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，現(xiàn)場(chǎng)選取30個(gè)高負(fù)荷小區(qū)部署AMBR功能，從網(wǎng)絡(luò)性能、網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷、業(yè)務(wù)感知三方面進(jìn)行對(duì)比。

網(wǎng)絡(luò)性能：AMBR功能部署后，接入、保持等關(guān)鍵指標(biāo)與部署前保持一致（見(jiàn)圖6）。

網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷：AMBR功能部署后，下行PRB利用率明顯下降。開(kāi)啟AMBR限速功能前后無(wú)線負(fù)荷對(duì)比如圖7所示。

4 結(jié)語(yǔ)

AMBR限速功能生效后，當(dāng)小區(qū)負(fù)荷輕時(shí)，對(duì)用戶“不限流”，仍采用原始的大AMBR速率，為用戶提供高速率高流量的體驗(yàn);當(dāng)小區(qū)負(fù)荷重時(shí)，根據(jù)小區(qū)負(fù)荷等級(jí)對(duì)用戶進(jìn)行不同等級(jí)的AMBR限速，盡可能讓出資源供更多的用戶使用，均衡整網(wǎng)用戶體驗(yàn)。

目前，頻譜資源比較有限，針對(duì)高負(fù)荷小區(qū)部署AMBR限速功能，在保障網(wǎng)絡(luò)性能穩(wěn)定的前提下，可以適當(dāng)緩解網(wǎng)絡(luò)高負(fù)荷對(duì)用戶感知的沖擊，提升用戶體驗(yàn)，建議推廣部署。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓軍峰，張勍，李福昌，等.LTE系統(tǒng)中QoS參數(shù)研究[J].郵電設(shè)計(jì)技術(shù)，2016（6）：39-43.

[2]謝鯤.LTE核心網(wǎng)QoS管理實(shí)現(xiàn)的研究[J].移動(dòng)通信，2016（5）：85-89.

[3]徐永杰，楊健，張華鐸.“不限流量”套餐對(duì)運(yùn)營(yíng)商4G網(wǎng)絡(luò)的影響及應(yīng)對(duì)策略[J].電信技術(shù)，2019（5）：49-52.