2) 基站BTS (Base Trasceiver Station): 负责无线信号的接收和发送。
3) 基站控制器BSC(Base Station Controler) 无线控制功能。
4) 包控制单元PCU(Packet Control Unit)
是BSC新增硬件,爱立信产品是在BSC内增加了一个独立的机框,负责将BSC接收和发送信号打包/拆包,实现电路交换到分组交换的第一步转换。 5) SGSN
Service Gateway Support Node,业务网关支持节点,是GPRS系统的核心功能模块。相当于GSM中的MSC。 6) GGSN
Gateway GPRS Support Node, GPRS网关支持节点,为用户上网提供internet接口。 3.1.3 接口信令
1) SIM与MS之间接口:Sm
2) 移动台与基站之间的接口Um,用来通过无线信道向MS提供分组业务。 3) 基站子系统与SGSN之间的接口:Gb,用于交换信令信息和用户数据。
4) SGSN与MSC/VLR之间的接口:Gs,用于SGSN与MSC/VLR配合实现诸如联合位置更新、经
由GPRS进行CS寻呼等功能。
5) SGSN与短信中心接口:Gd接口,用于SGSN与短信中心之间传送短消息。
6) SGSN与HLR/AUC之间的接口:Gv,用于SGSN和HLR交换有关移动台位置和用户数据的信息。 7) GGSN与HLR/VUC之间的接口:Gc,用于当网络发起PDP上下文激活时,GGSN和HLR之间交
换信息。
8) GSN之间的接口:Gn/Gp,包括传输平台和信令平台,传输平台用于提供拥护数据的传输隧
道,信令平台提供路径管理、隧道管理、移动性管理、位置管理的信令交换。 9) 计费网关与GSN的接口:Ga,计费信息和信令的传递。 10) GSN与外部数据网之间的接口:Gi 3.1.4 GPRS的编码方式
GRPS提供了4种编码方式:CS1~CS4。
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采用CS-1和CS-2信道编码方案时,数据速率仅为9.05 Kbit/s和13.4Kbit/s(包括RLC块字头)。但能够保证实现小区的100%和90%覆盖时,能满足同频道干扰C/I?9dB要求。
虽然CS-3和CS-4编码方案数据速率较高为15.6Kbit/s和21.4Kbit/s(包括RLC块字头),它是通过减少和取消纠错比特换取数据速率的提高。
因此CS-3和CS-4编码方案要求较高的C/I值。 3.1.5 GPRS功能的开启
开启GPRS功能非常简单,只需要1条指令: RLGSI:CELL=XXX; 关闭GPRS功能指令: RLGSE:CELL=XXX;
3.2 EDGE的原理
3.2.1 EDGE的基本概念
EDGE(Enhanced Data Rates For GSM Evolution),可以理解为加强型GPRS。为了在现有蜂窝系统中提供更高的数据通信速率,EDGE引入了多电平调制方式——8PSK调制。这种调制方式能提供更高的比特率和频谱效率,且实现复杂度属于中等。 EDGE关键技术
EDGE定义了9种编码、调制方案,并且采用了自适应编码、自适应调制方式。
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3.2.2 EDGE编码方式
EDGE中提供了MCS-1~MCS-9共9种编码方式,9种不同的编码方式中采用不同的冗余数据,从MCS-1到MCS-9编码冗余数据逐渐减少。9种编码方式分别属于不同的家族FamilyA、B、C,FamilyA包括MCS-9、MCS-8、MCS-6、MCS-3,FamilyB包括MCS- 7、MCS-5、MCS-2,FamilyC包括MCS-4、MCS-1。对于属于同一个家族的MCS,通过在同一个无线帧中传送数目不同的数据单元实现 不同的数据速率。当使用A,B方式的时候,可以在一个无线帧中传送1个、2个或者4个数据单元;但是对于C方式只能传送一个数据单元。 MCS编码方式、家族、调制方式与可以达到的数据传输速率
3.2.3 EDGE调制技术
相对于GPRS技术的单一调制方式GMSK(高斯最小频移键控),EDGE技术支持两种调制方式:GMSK和8PSK(8相相移键控)。GMSK在每一 个符号(symbol)调制一个比特,而8PSK在每一个符号(symbol)上调制了三个比特,提高了数据传输速率。8PSK符号速率和Burst长度 与GSM一致,保证了空中接口的一致性。在8PSK调制中输出功率随输入功率成线性比例变化,由于输出功率的线性要求,需要预留出一定的余量 (Backoff)以避免功放达到饱和而使输出失真,输出功率变化随输入功率变化,平均值和峰值之间有2~4dB(Backoff)差异。因此,要求功放的平均输出功率比功放满负荷时候的输出功率低Backoff以保证功放的线性性能。Backoff的作用为在大功率输入时,功放不至于饱和而失去线性性 能,Backoff取值一般为3dB,在进行EDGE链路预算时,TXpower=TXmax-3dB。 3.2.4 链路自适应(LA)
在EDGE网络中,系统会根据当前链路的性能特点,选择最合适的MCS编码方式,在GPRS中不支持LA功能。通过使用LA,选择适合当前无线环境的 MCS编码方式,从而提高当前信道的吞吐量。LA的依据是链路的BEP(误码概率),通过得到的BEP值查表获得本次LA将要使用的MCS。LA只能在开 始第一个块传送或者在进行块传送的时候发生,系统通过不同的方式获取上行和下行BEP。下行:基于BEP测量数据,上行:基于包含在上行PCU帧中的独立 BEP测量值,上下行的LA独立进行但是使用同样的算法。
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3.2.5 递增冗余(IR)重传
IR 重传是为了增强链路性能,在物理层采用的一种技术。IR重传使用到3种关键技术:Puncture,Store,Soft-combine。IR重传基于 自动重传请求(ARQ)实现,ARQ决定是否传送使用不同Puncture的数据包,通过在需要的时候重传采用不同Puncturing的相同数据,使数 据能够在接收端被正确还原。IR重传功能在MS中是被强制使用的。不同设备厂商的BTS侧也基本实现了IR重传功能。LA主要用于克服信号的慢衰落,而 IR重传则用于快衰落,在每次执行IR重传的时候都可以根据链路特点进行LA。
3.3 GPRS与EDGE的区别
GPRS是一种分组交换系统,因此,GPRS特别适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输。而EDGE是从GPRS演进而来的一种空中接口技术,因此对于能同时提供EDGE和GPRS的网络有时也被称为“E-GPRS”。与GPRS采用GMSK调制方式不同,EDGE采用8PSK相移键控调制方式,每个相位可以编码3bit,因此理论上EDGE是GPRS的速率的3倍。
3.3.1 GPRS与EDGE的基本参数比较
Modulation Modulation bit rate Radio data rate per time slot 编码方式 GPRS GMSK 207kb/s 22.8kb/s CS1~CS4 EDGE GMSK/8-PSK 810kb/s 69.2kb/s MCS1~MCS9 User data rate per time 20kb/s(CS4) 59.2kb/s(MCS9) slot 3.3.2 GPRS与EDGE速率比较
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4 数据业务性能优化
4.1 网格数据业务分析
针对网格5和网格6的数据业务性能情况 ,通过对网格测试占用情况进行全面探讨分析,主要存在以下几种问题:
部分路段下载速率较慢,EDGE信道资源不足,占用GPRS资源导致下载速度下降 测试时占用GSM900小区比例较高,由于GSM900频率复用度较高,干扰也相对增加。因此希望在网格测试时尽量占用GSM1800小区,但从测试的情况来看,GSM1800占比并不高,需增加1800占比降低由于干扰引起的下载速率缓慢及出现掉线的情况。 PDCH资源不足,测试时发现部分小区数据业务流量较高,但由于所配置的EDGE信道数已满从而占用GPRS资源,导致下载速率下降,增加静态PDCH的个数(FPDCH)保证数据流量下载的连续性。
BSC级参数设置不合理,参数设置不合理同样也会影响用户感知,因此合理的设置数据业务相关的参数对提高EDGE下载速率有较大的作用。
小区级参数设置不合理,个别路段占用某小区存在下载速率慢的情况,可通过优化相关参数来提升下载速率
EDGE资源受限,由于资源不足导致测试时无法占用EDGE信道,只能使用CS3CS4,这样会降低下载速率,从资源分析来看,某网元6011的EDGEBPCLIMIT已受限,建议扩充资源
从以上分析来看,网格5和网格6仍存在一定的问题,结合以上分析制定如下优化措施来提升数据业务服务质量:
BSC资源分析,对RPP、PCU、TRA、TRH等资源进行分析,避免由于资源受限影响数据业务性能
BSC级参数优化,通过对INITMCS、DLDELAY、LQCUNACK、PILTIMER等BSC级参数进行优化试验,从而选出最优的参数设置,提高用户感知
小区级参数优化,通过对GPRS上行功控、SAS、TBFLIMIT、CRH等参数进行优化调整,提高GSM1800的占比及降低FTP掉线率,提高用户下载速率
4.2 BSC资源分析
随着数据业务不断地发展,对BSC的处理能力也提出越来越高的要求,寻呼负荷直接影响用户感知,GSL负荷跟RPP负荷是2个用于反映BSC承载数据业务能力的很重要的指标。对GSL负荷、RPP负荷的定期检查,有助于了解BSC的运行情况,更好地掌握网络的资源。
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