鄒廷鋼　鄭斌

【摘 要】主要對網(wǎng)絡(luò)側(cè)DRX功能的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化研究。通過在相同測試環(huán)境下對不同的DRX參數(shù)設(shè)置值進(jìn)行測試，對比該參數(shù)對終端待機(jī)時(shí)長和ping測試時(shí)延的影響，最后總結(jié)出了適用于貴陽網(wǎng)絡(luò)的DRX參數(shù)優(yōu)化值。

【關(guān)鍵詞】DRX機(jī)制 ping時(shí)延 待機(jī)時(shí)長

doi：10.3969/j.issn.1006-1010.2016.06.007 中圖分類號：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-1010（2016）06-0030-04

引用格式：鄒廷鋼，鄭斌. DRX功能對ping時(shí)延和終端待機(jī)時(shí)長的影響研究[J]. 移動(dòng)通信， 2016，40（6）： 30-33.

1 引言

智能終端越來越普及，由于電池容量的限制所導(dǎo)致的待機(jī)時(shí)間不足的問題對用戶上網(wǎng)體驗(yàn)的影響越來越明顯，當(dāng)終端電量消耗較慢時(shí)，用戶有更多的時(shí)間進(jìn)行上網(wǎng)體驗(yàn)。根據(jù)協(xié)議，即使在終端與網(wǎng)絡(luò)側(cè)沒有業(yè)務(wù)交互的情況下，終端也要保持對網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)聽，需要周期性地解碼PDCCH幀，查看是否有針對終端的尋呼消息。而在連接態(tài)，即使用戶并未一直進(jìn)行業(yè)務(wù)交互，終端亦需要對每個(gè)子幀進(jìn)行監(jiān)聽，以免錯(cuò)過相應(yīng)的數(shù)據(jù)，此機(jī)制的副作用就是增加了終端電量的消耗。為了延長終端的待機(jī)時(shí)間，在LTE規(guī)范中，引入了DRX機(jī)制來解決此問題，其又分為空閑態(tài)的DRX和連接態(tài)的DRX兩種情況。

2 空閑態(tài)DRX

空閑態(tài)DRX是指在終端與網(wǎng)絡(luò)側(cè)之間不存在RRC連接的狀態(tài)，且沒有占用網(wǎng)絡(luò)資源的情況下，終端唯一要做的工作就是周期性地監(jiān)聽尋呼消息和廣播消息，這個(gè)周期由網(wǎng)絡(luò)規(guī)定。該周期決定了終端監(jiān)聽PDCCH信道的頻率，頻率越高，耗電量越大。以貴陽為例，目前貴陽網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)參數(shù)配置如表1所示：

貴陽LTE網(wǎng)絡(luò)中，中興設(shè)備區(qū)域與華為設(shè)備區(qū)域采用的都是默認(rèn)配置，尋呼周期為128個(gè)無線幀，即對應(yīng)的尋呼周期是1.28s。這意味著每隔1.28s，終端就需要去解碼一次PDCCH，將默認(rèn)尋呼周期從128個(gè)無線幀改為256個(gè)無線幀進(jìn)行試驗(yàn)，查看終端待機(jī)時(shí)長的變化情況。

測試終端：三星S5 G9009W。

測試方法：充電至100%后，重啟手機(jī)，空閑放置，每隔1個(gè)小時(shí)記錄剩余電量，連續(xù)觀察10個(gè)小時(shí)。測試結(jié)果如表2所示。

根據(jù)測試結(jié)果來看，增大尋呼周期對提高待機(jī)時(shí)間的確有效果，這里電量消耗減少了6%。但考慮到平時(shí)用戶的使用習(xí)慣，應(yīng)用程序APP、Android系統(tǒng)運(yùn)行、上網(wǎng)瀏覽等行為才是用電大戶。空閑態(tài)整體節(jié)省的電量和其他系統(tǒng)進(jìn)程消耗的電量相比，提高的效果并不明顯，而且增加尋呼周期會(huì)影響用戶的及時(shí)響應(yīng)率。因此，一般不建議將修改尋呼周期作為主要手段來提高用戶的待機(jī)時(shí)長。

3 連接態(tài)DRX

考慮到數(shù)據(jù)包流量的突發(fā)性，針對一些非實(shí)時(shí)應(yīng)用，像Web瀏覽、即時(shí)通信等業(yè)務(wù)，總是存在一段時(shí)間，比如數(shù)據(jù)閱讀期和信息交互間隙，由于此時(shí)并沒有數(shù)據(jù)需要實(shí)時(shí)發(fā)送，手機(jī)不需要連續(xù)監(jiān)聽下行數(shù)據(jù)信道，這就是DRX在連接態(tài)應(yīng)用的地方。

首先簡單說明下連接態(tài)的DRX機(jī)制：以網(wǎng)絡(luò)配置長周期為例，在當(dāng)前的SFN號滿足公式[（SFN10）+subframe.number]×modulo×（longDRX-Cycle）=drxStartOffset時(shí)，啟動(dòng)長周期DRX，同時(shí)啟動(dòng)的還有onDurationTimer，該參數(shù)為DRX持續(xù)時(shí)間定時(shí)器，告訴終端接下來要持續(xù)解析的PDCCH子幀數(shù)。如果在onDuration期間，終端收到了有效的PDCCH子幀，則啟動(dòng)Drx-InactivityTimer，該參數(shù)為DRX非激活定時(shí)器，該參數(shù)表示當(dāng)UE成功解碼一個(gè)指示初傳的UL或DL用戶數(shù)據(jù)的PDCCH后，持續(xù)處于激活態(tài)的連續(xù)PDCCH子幀數(shù)。在此定時(shí)器超時(shí)后，終端將處于休眠態(tài)，不進(jìn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)聽。直到longDRX-Cycle結(jié)束，終端又進(jìn)入onDurationTimer，開始監(jiān)聽，如此循環(huán)，直到終端的用戶面激活定時(shí)器超時(shí)，超時(shí)后釋放連接，進(jìn)入空閑態(tài)。

3.1 貴陽網(wǎng)絡(luò)相關(guān)設(shè)置

目前，在貴陽LTE網(wǎng)絡(luò)中，中興設(shè)備區(qū)域并未啟動(dòng)DRX功能，其對應(yīng)的開關(guān)為關(guān)閉。而華為設(shè)備區(qū)域開啟了該功能，全網(wǎng)的具體參數(shù)如表3所示：

3.2 DRX參數(shù)配置優(yōu)化

以華為設(shè)備參數(shù)為對象，對華為DRX參數(shù)進(jìn)行評估，同時(shí)參考集團(tuán)對DRX設(shè)置的指導(dǎo)意見，測試了幾組不同配置參數(shù)，主要從ping時(shí)延和待機(jī)電量兩方面來進(jìn)行比較評估。分組測試的參數(shù)對應(yīng)取值如表4所示。

針對要試驗(yàn)的參數(shù)配置，分組設(shè)置如下：

組1：未打開DRX功能。

組2：現(xiàn)網(wǎng)默認(rèn)參數(shù)設(shè)置。

組3：現(xiàn)網(wǎng)默認(rèn)參數(shù)設(shè)置情況下關(guān)閉短DRX周期。

組4：對現(xiàn)網(wǎng)配置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置。DRX長周期從40ms改為160ms，DRX持續(xù)時(shí)間從2個(gè)PDCCH子幀改為8個(gè)PDCCH子幀，將DRX非激活定時(shí)器從80個(gè)PDCCH子幀改為60個(gè)PDCCH子幀，DRX等待重傳數(shù)據(jù)的定時(shí)器長度從8個(gè)PDCCH子幀改為4個(gè)PDCCH子幀。

組5：在優(yōu)化配置的基礎(chǔ)上，關(guān)閉短DRX周期配置。

（1）ping時(shí)延對比

為了驗(yàn)證DRX的不同配置對時(shí)延的影響。對5組設(shè)定參數(shù)進(jìn)行對比驗(yàn)證。

測試終端：三星Galaxy S5 G9009W。

測試軟件：鼎利軟件Pilot Pioneer9.6.0.

0710。

測試方式：ping測試，配置ping IP地址為106.43.254.122，包大小為32 Byte，超時(shí)間隔5000ms，空閑間隔5000ms，循環(huán)次數(shù)500次。記錄ping的平均時(shí)延。同時(shí)每10分鐘記錄一次手機(jī)電量。

測試結(jié)果如圖1所示。

如圖1所示，組1未打開DRX時(shí)，終端實(shí)時(shí)對PDCCH進(jìn)行盲檢監(jiān)控，其反應(yīng)時(shí)間最快，平均為21ms。組4的配置，時(shí)延為29ms，與組1相比，平均時(shí)延增加了8ms。

針對短DRX配置的對比分析，組3相對于組2來說，平均時(shí)延增加了4ms；而組5相對于組4來說，平均時(shí)延只增加了1ms，差別很小。這說明短DRX周期配置對終端的ping時(shí)延影響有限。

（2）終端電量對比

由于DRX的主要目的，就是提高終端的待機(jī)時(shí)間。本次ping測試了500次，每次的時(shí)間不到6s，總計(jì)測試時(shí)間不到60分鐘。由于手機(jī)電量無法實(shí)時(shí)對齊進(jìn)行對比，這里以電量減少值來做對比，同時(shí)由于ping測試耗電較少，因此在測試終端持續(xù)運(yùn)行部分程序，以加大耗電變化區(qū)間。各組設(shè)置耗電結(jié)果統(tǒng)計(jì)如圖2所示。

通過觀察，在不到1個(gè)小時(shí)的測試時(shí)間內(nèi)，電池電量的變化差別有10%，可謂相當(dāng)明顯。在未開啟DRX功能的情況下，組1的終端在50分鐘的時(shí)間內(nèi)，電量減少了27%，而在相同時(shí)間里，組5的電量只減少了17%，顯著地節(jié)省了用戶的手機(jī)電量，增加了用戶手機(jī)的待機(jī)時(shí)長。

4 結(jié)論

對比幾組實(shí)驗(yàn)結(jié)果，組5的參數(shù)設(shè)置，即DRX持續(xù)時(shí)間定時(shí)器設(shè)置為8個(gè)PDCCH子幀，DRX非激活定時(shí)器設(shè)置為60個(gè)PDCCH子幀，DRX等待重傳數(shù)據(jù)的定時(shí)器長度設(shè)置為4個(gè)PDCCH子幀，DRX長周期的長度設(shè)置為160ms，不打開短DRX周期的情況下得到了較為理想的結(jié)果。

由本研究可知，DRX的使用能有效地提高用戶的待機(jī)時(shí)長。而且優(yōu)化后的DRX參數(shù)配置對時(shí)延的影響也比較小，整體變化不大，處于毫秒級別，不會(huì)對用戶的感知造成影響。因此，DRX功能在LTE網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行推廣有較大的實(shí)際意義。

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