GPRS上网速率分析.doc

GPRS上网速率分析根据我们的宣传GPRS是无线接入INTERNET的一种高速上网的方式。GPRS的理论速度可以达到171.2kb/s。使用CMNET这个APN可以接入GPRS网络，通过手机加笔记本或者GPRS上网卡就可以接入INTERNET，体验无线上网的乐趣。无论从市场投诉还是实际的网络测试，我们说GPRS的实际速度和理论速度有很大的差距。目前网络的现况无法达到高速，有很多方面的因素制约了GPRS的上网速率。3.1 GPRS理论速率GPRS协议中定义了四中不同的编码方式：CS-1至CS-4其中我们宣传的GPRS理论速度171.2kb/s，实际就是在使用CS-4的编码方式下，并且一个用户同时占用8个信道推算出来的。但是目前网络支持的编码方式只有CS-1和CS-2两种。现在市场上的终端，一般普通的GPRS手机因为技术所限支持的信道捆绑数一般是1+3（既一个上行信道加3个下行信道）的方式，GPRS上网卡可以提供的4+4的信道捆绑方式（但是目前网络只能提供4+2方式，即4下2上）。按照目前的网络和终端的实际来看，GPRS上网现阶段的理论速度是4*13.4=43.6kbps普通手机下载速度 9.0540.2 上传速度 9.0513.4GPRS上网卡下载速度 9.0553.6上传速度 9.0553.6 以上所说的速度是理论可以达到的峰值速度，并不是平均速率。需要注意的是以上速率均为RLC层，对于用户感受的实际应用层的速率可以按照每信道平均12kbps来计算。3.2 网络实际测试速度目前网络实际测试速度一般在10kbps33kbps（手机加笔记本），使用上网卡可以测试达到的瞬时速度51.2kbps,下图 图3.2 速率示意图即是使用SIERRA WIRELESS上网卡下载数据抓拍到一个瞬时速度。下载的平均速度一般在40kbps左右即算是一个比较理想的值。而且如果进行路测，这个速度将一般达不到。3.3影响GPRS速度的因素3.3.1编码方案对GPRS上网速度的影响。从上面我们可以看到，使用不同的编码方案可以达到的速率是不一样的，而且差别还比较大。但是在目前的网络中我们只支持CS-1、CS-2l两种编码方案。要实现CS-3、CS-4，无论在硬件还是软件上都需要做很大的改动，在目前来看，代价昂贵。3.3.2网络质量对上网速度的影响。其实这也和编码方式有关系，因为不同的编码方案要求的C/I载干比有所不同从下面的图可以看出来：CS-1对载干比的要求相对来说比较低。也就是说在无线环境较差的情况下仍然可以保持较高的载干比。因此我们说，虽然目前我们的网络可以支持CS-2，并不是在所有的时候任何地点，用户都可能使用CS-2这种编码方式。 如果无线环境比较差，那么很有可能速度就比较低。3.3.3与网络容量有关系。我们知道，GPRS信道是共享式的。按照协议，一个信道最多可以被八个用户共同占用（gsm中一个信道同时只能被一个用户占用）。因此如果一个用户占有的信道被多个用户共享，那么速度也将相应的下降。GPRS网络还有一个原则，就是语音优先。按照目前网络的配置，我们对于一些GPRS业务比较忙的站都配置了至少一个固定的PDCH信道，在语音不忙的情况下，用户可以动态的占用多个PDCH信道。但是在语音比较忙的情况下，用户可能只能占用这一个固定的PDCH信道。即使同时GPRS用户也比较多，那么可能的情况是许多的GPRS用户来共享这一个PDCH信道，可想而知这个速度将下降多么多。另外，我们假使此时话音业务不忙，同时用户的终端支持捆绑多个信道，是否用户就一定可以达到相对比较好的传输速度呢？其实这也不大可能，因为用户要捆绑的信道必须是一个PSET（一组连续的PDCH信道），如果PSET比较小，或者没有连续的信道那么用户也有可能无法捆绑到所支持的捆绑信道数目。同时，我们目前一个BSC通过一个2M接入GPRS核心网络（30个话路），一般使用的时隙都不超过20个，这就意味着无论多少用户在这个BSC上使用GPRS上网，他的速度都不会超过20*64k。3.3.4路由区更新、小区重选的影响。路由区更新、小区重选过程中数据的传送会停止，因此频繁产生的小区重选和路由区更新对GPRS上网速度的影响特别大。尤其在对于一些边界小区，产生小区重选的机率比较大。小区重悬和路由区位置更新是不可避免的，对于一些特定的地区只有通过合理的设置小区参数、合理规划路由区进行一些改善。3.3.5时延和TCP/IP协议性能的影响。一个576bytes的数据包在不同系统中的RTT(Round trip time)分别是GPRS系统（若采用CS2编码方式）大约1500ms，局域网中1ms、固定电话拨号为50-200ms、卫星电路约540ms。FTP、WWW都是基于TCP/IP协议的应用， TCP协议对信道质量敏感，时延大导致数据大量重传，用户明显感到速率降低。而且TCP/IP协议的慢启动机制，尤其在下载的过程中我们可能发现在开始传输速度比较低，过一会儿速度才慢提上去，这样一来使平均速度就下降很多。3.3.6GPRS核心网络时延的影响。从上面GPRS逻辑连接图我们可以看出，除了无线部分对上网速度影响比较大外，GPRS核心对GPRS上网速度的影响也比较大。但是从目前的情况来看，通过路由的优化，这部分的影响相对来说比较小。3.3.7应用层面的影响。我们有这样的经验，同样使用一个局域网络，连接不同的网站的速度差别比较大。另外即使连接同一个网站，使用不同的设备速度也有差别。设备的差异性目前也是影响速度比较大的一个方面，不同的手机终端，不同的上网卡。同样的终端和上网卡和不同类型的笔记本的配合。这些方面的问题都不同程度上上影响着GPRS上网速度。3.4解决方案解决GPRS上网速度目前只能根据网络的实际情况进行。1、 CS-3、CS-4编码方案的实验。根据集团公司的说法，他们已经委托北京公司在进行这方面的实验，据说效果还不错。2、 使用压缩设备。对于使用GPRSs上网的用户我们感觉通过使用压缩设备可以在有限的带宽条件下，尽可能的提