Segment功能对EGPRS网络能提升的研究.doc

陈如松海峡科学 2008年第08期摘要 Segment功能是将小区内的TRX分组到不同的“BTS”，可以减少小区数量，从而减少规划和优化的难度。对于EGPRS网络来说，网络可以根据手机能力，选择其使用的BTS,从而提高EDAP的使用效率，提高EGPRS的性能。 关键词 EGPRS Segment 链路适配 EDAP 1 引言 EGPRS是一种GSM网络的数据增强技术，在数据传输时采用8PSK调制替代GSM的GMSK调制，协议向下兼容GMSK调制方式，在实际使用中能提高GPRS数据传输速度2至4倍。作为GPRS的演进，EGPRS采用了多种新的技术，同时由于其所支持的下载速率提高，所需的网络资源也相应增加，所以必须在网络开通之前对Abis接口资源、PCU资源、Gb资源等做详细的规划，以保证开通之后的网络性能。 随着时间的变化，数据业务模型随着用户数量的发展和用户行为的变化而发生改变。在EGPRS网络开通之后，需根据EGPRS网络的特点进行网络优化，主要是根据网络开通后的相关KPI指标对网络进行调整。 无线环境质量和网络资源充足度对EGPRS网络的BSS侧性能有重要影响。其中无线网络质量是指C/I。网络资源是指无线PS时隙数、Abis接口EDAP资源、PCU资源和Gb资源等。无线网络质量的优化类似于GSM网络质量的优化，而网络资源的优化则是根据业务的发展确保足够的网络资源用于EGPRS，防止由于资源不足导致拥塞或数据传输性能的下降。此外，还有其他参数会影响EGPRS性能，这些参数包括：链路适配（Link Adaption）参数、定时器（Timer）参数、随机接入（EGPRS Packet Channel Request， EPCR）参数、Gb流量控制（Flow Control）参数、功率控制（Power Control）参数、小区重选（Cell Reselection）参数等。 本文主要介绍利用诺基亚设备的Segment功能，对EGPRS数据业务进行优化的手段和实现方法。 2 利用Segment功能优化EGPRS网络 2.1 Segment功能原理 Segment功能是诺基亚设备的重要功能。它是将小区内的TRX分组到不同的“BTS”，其中BCCH信道位于主“BTS”上。不同的“BTS”可以分别关闭/开启EGPRS功能。这样的小区称为Segment小区。 Segment小区内的BTS可以分属不同的频段，例如900/1800。利用Segment功能，可以减少小区数量，从而减少邻区个数，减少规划/优化的难度。对于EGPRS网络来说，当手机接入小区后，网络根据手机能力，选择其使用的BTS。具有EGPRS功能的手机会尽量使用开启EGPRS功能的BTS，而GPRS手机则会尽量使用GPRS功能的BTS。Segment功能可以提高EDAP的使用效率，提高EGPRS的性能。 在同一个小区内，如果同时存在GPRS用户和EGPRS用户，当两者在同样的GPRS域内使用时，会相互影响。对于上行分配方式动态分配(Dynamic Allocation)机制而言，每个上行RLC块的调度都必须由对应下行时隙上的RLC块中的USF来标识，因此每个上行手机都必须能够解调所有其监听下行时隙上的RLC块。如果某个上行时隙上出现GPRS TBF，那么其对应的下行时隙上必须使用GMSK调制，否则该上行时隙上的GPRS手机将无法解调。因此该时隙上的下行EGPRS TBF只能使用MCS1MCS4编码方式，所以如果GPRS和EGPRS混用在一个BTS上，会影响EGPRS的性能。 通过OMC 统计指标发现，随着小区内GPRS流量比例的增加，EGPRS用户每时隙RLC层速率下降，从接近60kbps下降至40kbps以下。 EGPRS用户对于GPRS用户的相互影响主要是由于EDAP不足引起的。因为对于激活EGPRS功能小区，GPRS用户要使用CS2编码也必须使用EDAP中一个PCM子时隙，因此如果由于EGPRS用户过多导致EDAP拥塞，会使得GPRS用户由于CS1编码比例升高而速率下降。 2.2 利用Segment功能提升高编码比例 通过对特定小区进行深入的SEG改造试验，主要是探索在同一小区下EGPRS和GPRS业务分别走不同的“BTS”与EGPRS和GPRS混合使用两者之间的优劣，研究该功能对用户感知的影响；并且研究进行SEG改造后，EGPRS和GPRS无线信道资源分配的合理方式，最终确认何种组网方式更有利于改善数据业务的性能指标。本次试验选择的SEG改造小区是数据流量高，且载频配置较大的（6个载频）的小区作为试验对象，同时所有SEG改造的现场测试均采用相同的方式，手机采用41模式、只进行FTP下载测试。具体步骤为：（1）未做SEG改造前，对该小区进行现场FTP下载测试。该测试主要是测试在GPRS与EGPRS混用模式下其FTP下载性能；（2）SEG第一次改造后的现场FTP测试，此时小区SEG组网方式采用42，即2个载频的BTS用于EGPRS、4个载频的BTS不开启EGPRS；（3）SEG第二次改造后的现场FTP测试，此时小区SEG组网方式采用33，即3个载频的BTS应用于EGPRS，3个载频的BTS不开启EGPRS。 从试验结果来看，在SEG改造前后现场EGPRS FTP测试的RLC层吞吐率有明显的变化，其变化是随着其下载时各种编码使用比例而变化的。当GPRS与EGPRS混合使用时，对于高数据业务小区下的EGPRS手机主要是使用MCS6、MCS7和MCS8编码，因此下载速率并不是很高（测试值为78.74Kbit/s）；对于采用4+2模式的SEG改造情况，由于该小区EGPRS业务很大，约占总数据流量的90，而网络只有两块载频给EGPRS使用，无法满足EGPRS业务需求，从测试中可以看出有相当一部分时间，测试手机被挤到GPRS业务，CS4比例较多，因此FTP下载速率较低（测试值为66.64Kbit/s）；对于采用33模式的SEG改造情况，由于EGPRS无线资源较充足，测试时主要是占用MCS9编码，因此下载速率有一定的提高（测试值为85.25Kbit/s）。因此，从测试结果看只要无线资源分配合理，对于高数据业务、高配置的小区采用SEG改造，把EGPRS和GPRS业务分开有利于提高用户下载速率，改善用户感知度。 通过GPRS现场测试，只要资源配置合理，利用GPRS终端现场测试的FTP下载RLC层吞吐率受到的影响不大。而混合使用时，由于GPRS无线资源较多，因此测试终端四时隙占比达100（FTP下载速率达45.91Kbit/s）；采用4+2配置改造后，由于EGPRS的资源严重不足，也对GPRS业务造成影响，CS4编码占比只有71（FTP下载速率达40.31Kbit/s）；在采用33配置改造后，资源配置较为合理，虽然GPRS无线资源有所减少，但其对GPRS业务影响不大，测试手机四时隙占比达99.6, CS4编码占比94（测试值为45.89Kbit/s），所以在进行SEG改造时，应该根据EGPRS和GPRS的流量比例决定具体的配置情况。 2.3 利用Segment改善EDAP拥塞 为了研究SEG改造对EGPRS小区的ABIS信道资源（DAP）开销的影响，选取高数据流量（其中GPRS占比较高）的EDGE与GPRS混用小区作为研究对象，通过对比存在EDAP拥塞和无EDAP拥塞的小区，比较SEG改造前后EDAP拥塞情况，分析SEG方式对EDAP拥塞的改善程度。表1为选择的两个试验小区晚忙时的基本信息。 在3月4日和6日分别对低DAP拥塞小区17452和高拥塞小区7832进行了SEG改造。 从KPI指标走势情况可以看出（见图1）：低DAP拥塞小区进行SEG改造后，由于减少了GPRS高编码CS2的DAP开销，使得DAP请求数明显减少，DAP拥塞情况也有所降低，但其下行每时隙吞吐率并没有变化，主要是因为原来DAP资源较为充足，其高阶编码的占比也比较高，在进行SEG改造后只是减少了其DAP请求数，对该指标没有太大影响。 从图2可以看出，高DAP拥塞小区进行SEG改造后，由于减少了GPRS高编码CS2的DAP开销，使得DAP请求数明显减少，DAP拥塞改善很大，每时隙吞吐率也得到很大的提升。分析其原因，主要是由于原来DAP资源不足，其高阶编码的占比较低，在进行SEG改造后只是减少了GPRS对其DAP资源占用，高阶编码的占比得到提升，从而改善了每时隙吞吐率。 从这两个小区SEG改造的效果来看，SEG的改造对于高DAP拥塞的GPRS和EDGE混用小区性能的提升有很大的帮助，尤其对GPRS流量占比大的小区，改善效果更为明显，所以SEG改造可以作为一种提升EGPRS网络性能的手段，在全网进行推广。 3 结论 由于数据业务的高速发展和用户对数据业务需求的增长，数据网络性能指标的提升工作刻不容缓。作为GPRS的升级技术，EGPRS能在增加较少投资的情况下大幅度提供数据业务的速率，得到越来越广泛的使用。但是，作为一种新的技术，它的质量指标分析和优化手段相对话音网而言较为薄弱，与其在网络中的重要程度不相匹配。通过SEGMENT功能的研究，总结该功能对高编码方式比例的提升、DAP拥塞改善的程度，为进一步提升EGPRS网络性能指标，改善终端用户的下载速率进行了有益的尝试，取得较为明显的效果，值得在全网范围进行SEG的改造工作。 参考文献 1 Phil Pickering, Simon Browne. GPRS radio planning guildeline. Nokia Networks. Issue 2-Oen. 2 Lim Boon Khai. GP