GPRS-EDGE技术.ppt

,第八章GPRS/EDGE技术,目录：,GPRS简介,GPRS无线信道,GPRS覆盖,GPRS引入后的频率规划,GPRS性能,GPRS网络结构,关于EDGE,GPRS?,GeneralPacketRadioServicebringinghigherbitspeedsGPRSisaGSMserviceforend-to-endpacketswitchingReuseofexistinginfrastructureInterworkswithexistingcircuit-switchedservicesBasedonstandardisedopeninterfaces,GPRSasawirelessextensionofIPNetworks,GPRSisaGSMServiceforend-to-endpacketswitchingReuseofexistingGSMinfrastructureforinterworkingwithexternaldatanetworks,GPRS-GeneralPacketRadioServices,1.TheGPRSresourcescandynamicallybeallocatedingapsinthecircuitswitchedsession.Thereby,usingthespectrummuchmoreefficiently.,2.SeveralGPRSuserswillbeabletoshareonechannel,thisgivingabetterchannelutilization.,3.GPRSchannelareallocatedonlywhendataissentorreceived.,CircuitSwitching,为了在A和B之间传输数据，首先要在两个端点之间建立一条电路。一旦两个端点之间的电路建立成功之后才能开始交换数据。该电路不能和其它用户共享。,Info,PacketSwitching,为了在A和B之间传输数据，数据首先会被分成一个个小的数据包。每个数据包都紧随着一个地址标签，来找到它应该去往的目的节点。在目的节点，这些小的数据包会按照正确的顺序再被重新整合到一起去。,Info,Info,Info,IPnetwork,GPRSTerminals,MS终端的三种类型A类终端：A类手机具有同时提供GPRS和电路交换承载业务的能力。即在同一时间内既进行一般的GSM话音业务又可以接收GPRS数据包。GPRS业务推出后，用户将可以戴着基于蓝牙技术的集成式麦克风耳机，使用具有A类特性的PDA（如商务通、Palm、WinCE等），边打电话边在网上冲浪。B类终端：如果MS能同时侦听两个系统的寻呼信息（如：通过GPRS寻呼信道），MS可以同时附着在GSM系统和GPRS系统，但是在某一时刻它只能要么使用电路交换业务，要么使用分组交换业务。C类终端：MS要么附着在GSM网络，要么附着在GPRS网络。它只能通过人工的方式进行切换，没有办法同时进行两种操作。,GPRS移动性管理有三种GPRS移动性管理状态IDLE状态MS开机但未激活GPRS。即对GPRS来说，MS是不可见的STANDBY状态MS已经激活GPRS，并且每次当它改变路由区时，它会发送路由区更新信息给SGSNREADY状态分组传输正在进行或刚刚结束。一个包传输结束后，MS可多长时间保留在READY态，由一个定时器决定。该时间由SGSN决定，数值可从0无穷（即永远不返回STANDBY状态）。在READY状态，不必发送寻呼信息给MS，SGSN发送LLC帧给PCU，PCU立即发送一个指配给MS，因为位置信息是已知的,目录：,GPRS简介,GPRS无线信道,GPRS覆盖,GPRS引入后的频率规划,GPRS性能,GPRS网络结构,关于EDGE,GPRS网络结构,GSM网络结构,GPRS网络结构与GSM网络结构的异同在GSM网络中增加新的节点构成ServingGPRSsupportnode(SGSN)GatewayGPRSsupportnode(GGSN)Point-to-multi-pointservicecentre(PTM-SC)现有节点软件升级BTSBSCMSC/VLRHLR,GPRS分四部分：移动台MS、基站子系统BSS、电路交换子系统（CSS）和分组交换子系统（PSS-包括SGSN和GGSN），以下是需要新引进的设备或节点PCU（packetcontrolunit）：分组控制单元，安装在BSC节点上或独立，主要用于完成RLC/MAC功能和Gb接口的转换SGSN：（serviceGPRSsupportnode），GPRS业务支持节点，执行移动性管理，安全功能和接入控制以及路由选择等功能。SGSN和HLR之间的Gr接口用于SGSN与HLR之间传送移动性管理的相关信令。SGSN与SMS-GMSC/SMS-IWMSC之间的Gd接口用语GPRS传送短消息业务。SGSN与MSC/VLR之间的Gs接口用于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GGSN：(gatewayGPRSsurpportnoed)，GPRS网关支持节点，负责提供GPRSPLMN与外部分组数据网的接口，并提供必要的网间安全机制（如防火墙），GGSN与HLR之间的Gc接口为可选接口，用于GGSN向HLR查询MS的路由信息BG（边界网关）：用于PLMN间GPRS骨干网的互连，它应具有基本的安全功能，此外还可以根据运营商之间的漫游协定增加相关功能计费网关：通过Ga接口与GPRS网络中的计费实体如GSN等通信，用于收基GSN发送的计费数据记录并进行计费DNS（域名服务器）：负责提供GPRS网内部SGSN、GGSN等网络节点的域名解析以及APN的解析,目录：,GPRS简介,GPRS无线信道,GPRS覆盖,GPRS引入后的频率规划,GPRS性能,GPRS网络结构,关于EDGE,GPRS-GeneralPacketRadioServices通用无线分组业务,GPRS业务是通过分组数据信道来实现的PacketDataChannel(PDCH),什么是PDCH?,PDCH是通过将全速率话音信道(TCH/F)激活成为包交换模式得到的。,LogicalchannelsinGSM,LogicalChannelsinGPRS,业务信道GPRS的分组业务信道（PDTCH，负责数据传送）是在分组交换模式下承载用户数据。它用于一个MS或在点对多点广播方式中，可指定广播到一组MS。在多个时隙工作时，一个MS可并行使用多个PDTCH用于一个数据分组传送。由于不同的逻辑信道可以复用在一个物理信道上，PDTCH可承载021.4kb/s的纯数据速率（包括RLC字头）与电路型双向业务信道所不同的是，PDTCH为单向业务信道，它或者是上行信道以用于移动台发起的分组数据传送，或者是下行信道以便于移动台接收的分组数据,GPRS逻辑信道,广播信道PBCCH:PacketBroadcastChannel控制信道：PacketCommonControlChannels(PCCCH)PRACH:PacketDataRandomAccessChannelPPCH:PacketPagingChannelPAGCH:PacketAccessGrantChannelPTCCH:PacketTimingAdvanceControlChannel业务信道：PacketTrafficChannelsPDTCH:PacketDataTrafficChannelPACCH:PacketAssociatedControlChannel,控制信道控制信道用于承载信令或同步数据。控制信道可分为三类：广播控制信道、公共控制信道和专用控制信道广播控制信道下行链路的分组广播控制信道（PBCCH）广播分组数据的特定系统信息。如果不配置PBCCH，则由原有的BCCH（广播控制信道）中广播分组操作的信息在BCCH上将会给出明确的指示，本小区是否支持分组数据业务。如果支持且具有PBCCH（分组广播控制信道）则会给出PBCCH的组合配置信息公共控制信道分组公共控制信道（PCCCH）用于分组数据公共控制信令的逻辑信道，包括以下控制信道：分组寻呼信道(PPCH):下行信道，用于寻呼移动台。PPCH也使用寻呼组，可支持DRX。PPCH可用于电路交换和分组交换数据业务寻呼，但电路交换业务的寻呼仅适用于A级和B类的移动台分组随机接入信道(PRACH):上行信道，移动台发送随机接入信息或对寻呼的响应以用于请求分配一个或多个PDTCH分组接入准许信道(PAGCH):下行信道,用于向移动台分配一个或多个PDTCH。当MS工作在分组传输方式时，也可在分组随路控制信道（PACCH）上为电路交换业务寻呼移动台分组通知信道(PNCH):下行信道,用于通知移动台PTM-M的呼叫专用控制信道分组随路控制信道（PACCH）传送包括功率控制信息、测量等信息。PACCH还携带资源分配和再分配信息。可用于PDTCH容量分配或将来新增加PACCH。一个PACCH可以对应分配给一个MS的一个或几个分组数据业务信道。PACCH为双向信道。分组定时控制信道上行（PTCCH/U）：用于传送随机突发脉冲以估计分组传送模式下的时间提前量分组定时控制信道下行(PTCCH/D):用于向多个移动台传送定时提前,FPDCH(FixPDCH)UDP(用户数据报协议)承载IP协议的PDP;3、IP是GPRS骨干网协议，用于选择用户数据和信令的路由。4、SNDCP（子网汇聚协议）在网络层之下，LLC（逻辑链路层）之上，功能如下：将从一个或几个应用中来的数据包复用进一个逻辑链路。压缩冗余用户协议信息和用户数据，包括：TCP/IP头压缩和V.42bis数据压缩。分段和重组，压缩子功能的输出被分段为LLC分组数据单元（LLCPDU）,5、LLC协议在MS和它的SGSN之间提供一条可靠逻辑链路。LLC提供必要服务以在MS和SGSN之间保持一条加密数据链路。LLC层支持：在确认或不确认模式，MS和SGSN之间传送PDU的进程；检查和恢复被LLC丢失或打断的LLCPDU进程；在MS和SGSN之间的控制和加密过程；6、中继功能（RELAY）根据它位于BSS还是SGSN而不同。若位于BSS中，它在Um和Gb接口之间传送LLCPDU；若位于SGSN，它在Gb和GN之间传送PDPPDU。7、GRRS基站协议（BSSGP）检查BSS和SGSN之间的相关路由，QOS。8、网络服务（NS）传输BSSGPPDU。9、RLC/MAC（无线链路控制/媒体接入控制协议，含2个功能。RLC功能提供一个无线解决方案的可靠链路；MAC功能控制无线信息的接入信令（请求和允许），以及将LLC帧映射到GSM物理信道。,GPRS网络优化内容无线部分核心网（GSN）部分,GSN优化,无线优化,GPRS/EDGE网络优化,无线部分优化内容包括干扰性能分析容量移动性改善,GPRS网络干扰性能分析在GPRS系统中，引起干扰的原因是多方面的。有可能是来自系统内部由于频率规划不当引起的内部干扰（上行和下行干扰），也有可能来自系统外部的干扰，也有可能来自硬件方面的原因，也有可能是由于参数设置等引起。干扰产生的的后果将直接反映在IPthroughput的下降、频繁的小区重选甚至数据业务的中断。,GPRS网络干扰性能分析在分析GPRS的干扰问题时，由于GPRS业务与传统语音业务共享无线资源，因此首先查看GSM中是否也存在明显的干扰问题，之后参照GSM解决干扰的方法进行相关的处理。判断是否存在干扰的依据BLER、C/I统计（DT）RadioLinkBitrate,GPRS网络干扰性能分析Throughput与干扰的关系对于使用DLCS2编码方式的小区，如果其RadioLnkBitRate（无线链路比特率）低于11kbps，那么该小区极有可能受干扰问题困扰，同时其IP吞吐率也可能比较低,GPRS网络干扰性能分析造成干扰的原因频率干扰（网内、网外）基础设施规划不当不当的参数设置（动态功控、CRH、CRO）解决干扰的办法频率优化网络整治参数调整,容量GPRS网络的无线部分是建立在现有的GSM基础上的，在BSC中有专门的硬件PCU来控制和提供PDCH的使用，而在空中接口使用的是小区的空闲TCH。因此，GPRS容量优化分为两个部分：PCU容量空中接口（小区容量），即PDCH容量,容量优化PCU容量每个BSC只能有一个PCU，每个PCU内可以容纳多个RPP；每个RPP最多可以提供150GSL资源，即150个PDCH，或者45个EPDCH。配置Gb接口的带宽时，由于占用了一定的SNT时隙，会减少GSL链路的容量；当配置Gb接口链路数大于19时，每增加1条链路将减少4个GSL资源。需要均衡考虑GSL资源与Gb链路数,容量优化空中接口（小区配置）GPRS的基本信道PDCH是由TCH转变而成，如果小区没有空闲的TCH，GPRS业务将受到很大影响系统设置语音业务比数据业务具有较高的优先等级，当语音业务繁忙时，CSD（电话交换域）将预清空PSD（数据交换域），将ODPDCH转换为TCH。因此，小区配置不足时将影响GPRS业务。,容量优化保证充足容量的方法对于PCU容量，需要关注以下几点Gb利用率80%以下GSL资源占用率90%以下，且无PCU拥塞、无MOVECELL失败优化设置参数piltimer、tbflimit对于空中接口，则需要从以下几点着手评估PDCH与TCH业务量，避免预清空根据PDCH业务量灵活配置FPDCH适当使用动态半速率,容量优化寻呼容量由于GPRS寻呼采用与GSM一致的寻呼方式，优化方法可参考GSM寻呼优化进行多时隙容量网优过程中GPRS/EDGE手机的多时隙利用率需要进行监测，该性能指标可以揭示网络的容量不足问题。同时，手机获得的平均时隙数量也可以用作分析容量不足,移动性GPRS/EDGE的小区重选需要中断数据服务数秒钟，这与电路交换域的切换有着明显的差异，后者需要的时间很短且对用户的影响非常低。在此期间，应用层的中断时间比无线链路的中断时间更长，这是因为小区重选后某些数据需要时间进行重传。如果处于移动状态的用户在密集城区使用GPRS/EDGE服务，很可能会由于频繁的小区重选而对用户的感受度造成负面影响。如果小区重选涉及路由区的重选，则数据业务的中断时间有可能更长，最长的时间可能达到15秒或以上。通常情况下，移动性和干扰是相关的，若小区受强烈干扰则其小区重选的数量也会相应增多。,移动性跟移动性有关的因素小区选择、重选参数（CRO、CRH、PT、TO等）网络结构（位置区规划、信号覆盖、天线等）干扰手机因素,移动性改善GPRS网络移动性的方法根据网络实际情况小区的重选参数网络基础设施建设与优化减少各类硬件故障以及网络干扰,按照工作对象，可分为：BSC优化BSC部分主要负责BSC指标的采集优化及BSC参数设置的调整无线测试优化分为路测和定点测试路测主要是在车内对市区的重点街道，区域进行测试,具体BSC优化细节BSC关于GPRS的KPI公式如下,PDCH分配分析在GPRS网络中有两种PDCH分配，一种是专有PDCH（DedicatedPDCH或FPDCH），一种是动态PDCH（ondemandPDCH）。专有PDCH的分配是由于运维人员的操作引起的，而在下列情况出现时会请求分配动态PDCH：1、小区中没有PDCH，但有GPRS手机要申请信道；2、超TBFlimit；3、MS保留的PDCH少于MS的多时隙能力；4、MS保留的TBF低于MS的能力（如EGPRS手机使用BTBF）。在现网中的PDCH分配主要是动态PDCH的分配，固定PDCH的分配仅在运维人员进行操作时才出现在分配PDCH时，当存在不完整的PSET时，尝试将这个PSETupgrade；如果不存在不完整的PSET，尝试分配新的PSET，这次尝试会最多分配8个PDCH,在分配PDCH时，一方面小区中要有空闲的基本物理信道（BPC），另一方面管理该小区的RPP中要有空闲的GSL设备。在检查GSL时，如果空闲GSL资源不满足需求的PDCH分配数量，PCU就会发起RPP间的负荷分担，在出现该现象的RPP中选择一个小区，将这个选择的小区转由其它RPP管理。同时ALLPDCHPCUFAIL会计数RPP负荷分担流程启动如下：1）在GSL资源出现问题的RPP所管理的小区中选择一个合适的小区，该小区在所有候选小区中承载TBF数量尽量少，同时该小区中固定PDCH数量尽量多。这样可以保证在该小区迁移时，影响到用户（TBF）较少，而一次迁移空闲出的GSL资源较多。2）在将选定的小区迁移时，如果迁移成功，该小区中的CELLMOVED和MOVECELLTBF要相应计数。3）如果迁移失败，在BSCGPRS中的FAILMOVECELL要计数。,由以上分析可以得到以下结论：1）ALLPDCHPCUFAIL反映的是小区所属RPP中GSL资源不足的事件，因此PCU中即使配有多块RPP，也不能避免此现象不发生。2）发生RPP中GSL资源不足后，会将发生小区迁移，如果PCU中其它RP上也没有多余的GSL资源，会导致FAILMOVECELL增加，对于一个多RP的PCU来讲，当此计数器增加时才说明PCU资源不足。