不同无线环境及编码方式下的EDGE功能

1、不同无线环境及编码方式下的EDGE功能-长春EDGE测试网优工程部2007年2月目 录1前言22测试内容、目的和工具32.1测试内容与目的32.2测试工具33测试相关内容43.1测试项目14相关内容4测试情况5测试结果63.2测试项目27相关内容7测试情况8测试结果103.3测试项目312相关内容12测试情况14测试结果154总结161 前言目前各地正在陆续开启EDGE，对于EDGE方面的文档相对较少，本文主要描述无线环境变化对EDGE速率的影响以及不同编码方式下EDGE各项指标的变化情况，希望对大家以后进行相关工作有所帮助。2 测试内容、目的和工具2.1 测试内容与目的l 测试项目1内容：挑

2、选一些CQT点，进行CQT的相关内容测试。l 测试项目1目的：主要验证EDGE开启前后；无线环境不同在CQT点各指标的比较。l 测试项目2内容：在G8下挑选一条测试线路，分别对开启EDGE（部分小区）前后进行FTP测试。l 测试项目2目的：主要验证EDGE开启前后在路测中下载速率方面的比较。l 测试项目3内容：在cc2_c_757、cc2_d_755、cc2_f_738下挑选一条测试线路，分别对开启CLASS2的EDGE（开启CS3CS4的小区）前后进行FTP测试。l 测试项目3目的：由于CS3CS4同样需要CLASS2的TRX，故只需打开EDGE功能，就能使用最高编码方式为MCS5的EDGE

3、，主要验证两者在下载速率方面的比较。2.2 测试工具此次EDGE/GPRS测试手机为NOKIA 6230i，该类型手机在进行数据下载业务时使用4DL+1UL，上传业务时使用3DL+2UL。测试前台软件为Nemo Outdoor，后台软件为Nemo Analyzer。需要特别说明的一点是，本次EDGE/GPRS测试的结果均是该EDGE测试手机的横向对比数据。由于手机的种类不同，无法将SAGEM OT290/OT490进行对比。表 1 测试设备及软件（DL为下行，UL为上行）手机型号外观数据连接线手机时隙测试软件Nokia 6230i手机DKU-2下载业务时：4 DL+1UL上传业务时：3 DL+

4、2UL前台Nemo Outdoor后台Nemo Analyzer需EDGE license3 测试相关内容3.1 测试项目13.1.1 相关内容无线环境的定义EDGE/GPRS数据业务的吞吐量取决于无线环境的好坏，无线环境越好，吞吐量越高。Link Adaptation算法可保证在不同的无线环境下，选择最合适的编码。EDGE/GPRS在采用不同的编码方式时，其数据承载速率也相应不同。此次主要根据Mean_BEP和CV_BEP值的大小来判断无线环境的好坏，同时参考C/I/和Rxlevel加以辅助判断。此次测试过程中无线环境的“良好/一般”定义如表2所示。 表 2 无线环境的定义无线环境Mean_

5、BEPCV_BEPC/IRxlevel（辅助参考）良好28316719.5-4060 dBm一般1420341317-75-85 dBm3.1.2 测试情况本次CQT测试，主要是验证EDGE开启前后各测试指标的对比以及EDGE开启后无线环境好坏对EDGE测试指标的影响。一共分为2种测试：第一种是EDGE开启前后的对比，我们挑选了2个CLASS2和2个CLASS4的小区，分别在EDGE开启前后对其进行各项CQT测试内容；第二种是EDGE开启后无线环境好坏的影响，我们主要是比较电平高低的变化对指标的影响，在占用同一小区的情况下，分别对电平高低时进行各项CQT测试内容。测试记录项目及定义： GPRS

6、 Attach附着成功率： GPRS成功Attach次数/总尝试次数100。GPRS附着成功指在手机发出GPRS Attach Request后在15秒钟内收到GPRS attach accept信令。（用测试终端及测试软件）； 平均Attach附着时间：各次attach成功的时间相加/成功attach的次数。（用测试终端及测试软件）。Attach成功时间定义为手机发出第一个Attach Request后到发出Attach Complete的时间； PDP激活成功率： PDP激活成功次数/总尝试次数100。 PDP激活成功指在手机发出Activate PDP Context Request后在

7、 15秒钟内收到Activate PDP Context accept信令（用测试终端及测试软件）； PDP平均激活时间：各次PDP激活成功的时间相加/PDP激活成功次数。（用测试终端及测试软件）PDP激活成功时间的定义为手机发出第一个Activate PDP Context Request后到收到Activate PDP Context Accept的时间。（注：使用APN为Cmwap激活。） ping成功率：ping成功的次数/ping尝试次数100 ping平均时延：各次ping成功的时间相加/ping成功的次数 FTP下载RLC层平均吞吐量 FTP上传RLC层平均吞吐量3.1.3 测试

8、结果l EDGE开启前后的对比表 3 CQT1测试结果小区名电平最高编码设置Attach平均时间（s）Attach成功率（） PDP激活时间（s） PDP激活成功率（）Ping平均时延（s）Ping成功率（） FTP（3M）下载速率（kbps）FTP(200K)上传速率（kbps）东煌房地产2-62.7 MCS51.03 100.00 0.79 100.00 0.98 100.00 75.79 26.02 -61.7 CS41.08 100.00 0.74 100.00 1.02 100.00 70.92 28.85 宏盛小区1-58.1 MCS50.99 100.00 0.77 100.00

9、 0.98 100.00 75.80 22.80 -59.9 CS41.06 100.00 0.81 100.00 1.09 100.00 57.73 29.13 制药厂1-59.5 MCS80.71 100.00 0.74 100.00 1.03 100.00 118.77 24.03 -59.3 CS40.97 100.00 0.75 100.00 1.08 100.00 67.94 28.65 三菱运输2-52.9 MCS80.86 100.00 0.85 100.00 1.04 100.00 135.98 13.32 -49.0 CS40.99 100.00 1.02 100.00 1

10、.09 100.00 72.95 28.12 从表3的统计结果来看，在Attach平均时间、PDP激活时间、Ping平均时延这三项指标方面，CLASS4、CLASS2的EDGE与CS4的GPRS相差不大，基本上是CLASS4最好，CLASS2次之，CS4稍差；Attach、PDP、Ping的成功率均为100。最明显的的提高应该是CLASS4的EDGE与CS4的GPRS在FTP下载速率上的变化，在制药厂1和三菱运输2开启CLASS4的EDGE后的速率提高了80左右，而CLASS2的EDGE与CS4的GPRS在下载速率上差不多。FTP上传方面，由于目前最大只能使用MCS4的编码方式，所以还是CS4

11、的GPRS在上传速率上比较快。此外我们在三菱运输2单独做了30K的FTP下载，EDGE开启前后的速率分别为39.57kbps和44.07kbps，所以对于小文件来说，可能EDGE在速率上的提升不是那么显著。注：表3中字体为红色的数据均为时隙占用不够。l 无线环境不同的对比表 4 CQT2测试结果小区名电平（dBm）最高编码设置Attach平均时间（s）Attach成功率（） PDP激活时间（s） PDP激活成功率（）Ping平均时延（s）Ping成功率（） FTP（3M）下载速率（kbps）FTP(200K)上传速率（kbps）光明大厦-64.7 MCS80.95 100.00 0.79 10

12、0.00 1.05 100.00 148.69 26.42 移动枢纽-70.5 MCS50.77 100.00 0.93 100.00 0.99 100.00 73.90 26.39 吉大友谊会馆-62.6 MCS80.67 100.00 0.72 100.00 0.96 100.00 174.07 26.44 创业大厦1-60.6 MCS81.05 100.00 1.08 100.00 1.09 100.00 105.16 26.45 创业大厦1（弱电平）-84.9 MCS88.21 58.30 0.86 77.78 2.79 90.00 34.02 27.32 通过对创业大厦1在电平高低不

13、同情况下的两次CQT测试，我们可以很明显的发现，下载速率下降较大，各项测试指标下降幅度也较大，也进一步验证了无线环境的好坏决定了数据业务的吞吐量及各项指标。限于条件，并未挑选无线环境与信道资源最优的小区进行CQT测试。通过这2项CQT测试，我们可以发现当无线环境处于良好的情况下，CLASS4的EDGE在各项指标上均明显优于CS4的GPRS，而CLASS2的EDGE与CS4的GPRS相比，各项指标上差不多。3.2 测试项目23.2.1 相关内容EDGE采用新的8PSK调制技术，每时隙（最高编码MCS9）的理论最高速率可达59.2kbps，相比GPRS CS4（21.4kbps）而言，更能满足未来

14、无线多媒体应用的带宽需求。这将更大程度上改善用户感受，特别是针对竞争市场中的高端用户。表 5 EDGE / GPRS不同编码的理论吞吐量EDGE/GPRS编码方式调制方式每个PDCH的理论吞吐量 (kbit/s)GPRSCS1GMSK9.05CS2GMSK13.4CS3GMSK15.6CS4GMSK21.4EDGEMCS1GMSK8.8MCS2GMSK11.2MCS3GMSK14.8 / 13.6MCS4GMSK17.6MCS58-PSK22.4.MCS68-PSK29.6 / 27.2MCS78-PSK44.8MCS88-PSK54.4MCS98-PSK59.2EDGE 的PDTCH使用新的

15、编码方式MCS19，其中MCS59使用新的调制方式8PSK，故比GPRS具有更高的数据吞吐量，见表5。GMSK是恒包络调制，而8PSK是非恒包络调制。在Alcatel BSS B8中，目前下行支持MCS19的编码，上行支持MCS14的编码方式。将来的BSS B9无线版本将在上行支持MCS19。由于EDGE能够提供比GPRS更高的数据吞吐量，故此项测试主要是验证开启EDGE前后，在路测中下载速率方面的比较。3.2.2 测试情况在G8下找出能够开启EDGE的小区（这些小区的最高编码方式根据其Abis所能提供的时隙最大值而定），并根据其覆盖情况挑选一条测试线路并进行GPRS测试；测试完毕后，将这些小

16、区的EDGE功能开启，并按照之前测试的路线进行EDGE测试。G8下开启EDGE的小区为35个，在开启EDGE后测试中，共占用小区81个，其中有28个小区开启EDGE功能。图 1 G8下开启EDGE的小区图 2 G8测试路线3.2.3 测试结果表 6 测试数据对比情况EDGE占用时间比（DL） Timeslots（DL）DL BLERRouting Area UpdatesDL RLC Data Throughput （kbps）RLC Retransmission Rate未开启EDGE0.00%3.567.34%1842.3670.004%开启EDGE40.51%3.6379.50%1657

17、.5560.061%由于测试中大部分时间是在数据传输过程中，故以上指标均提取自数据传输过程。从测试后导出的表6统计结果来看，我们可以发现开启EDGE后，手机占用EDGE的比例由之前的0%增加至40.51%；时隙分配的平均值相差不大，开启EDGE前后分别为3.56和3.637个；重传与误块均是开启EDGE后稍高。EDGE开启前后，DL RLC Data Throughput有明显提高，由之前的42.367kbps升至57.556kbps。表 7 编码方式占用比比较Downlink Coding RateRelative To Elapsed TimeType开启后开启前DescriptionDo

18、wnlink 9,05 kb/s (CS-1)5.80912.169%Downlink 13,4 kb/s (CS-2)12.69712.067%Downlink 15,6 kb/s (CS-3)5.52915.274%Downlink 21,4 kb/s (CS-4)27.91551.23%Downlink 8,8 kb/s (MCS-1)4.072%Downlink 11,2 kb/s (MCS-2)1.736%Downlink 13,6 kb/s (MCS-3)5.199%Downlink 17,6 kb/s (MCS-4)6.249%Downlink 22,4 kb/s (MCS-5)

19、6.079%Downlink 27,2 kb/s (MCS-6)3.225%Downlink 44,8 kb/s (MCS-7)4.629%Downlink 54,4 kb/s (MCS-8)9.323%Downlink 59,2 kb/s (MCS-9)0%Downlink No Coding Available7.549.26%在两次对比测试中，手机实时编码方式、时隙分配不可能完全一致。我们根据两次测试各编码方式的占用情况，近似计算出开启前后的每时隙平均速率分别为16.06kbps和20.81kbps。由于本次测试并不是最优测试，占用EDGE的时间仅为40%，所以如果全部开启EDGE，则下

20、载速率还将进一步提升。通过以上数据的比较以及实际测试的结果，我们可以得出结论：EDGE开启前后，在下载速率上有大幅提高。3.3 测试项目33.3.1 相关内容ABIS时隙的映射根据使用的（M）CS编码，一个PDCH在BTS和MFS之间可能对应1到5个16kbps的子信道。例如MCS9的理论吞吐量为59.2kbps，其在Abis/Ater口上，一个16kbps的子信道是远远不够的。TRX Class概念每个TRX载频可对应不同的TRX Class。TRX Class的值为15，表明一个PDCH，即一个空中接口的时隙，对应的Abis/Ater口子信道的数量。若TRX的Class为n，则一个PDCH

21、在Abis/Ater口上占用n GCH（1 EGCH = n 16kbps = n GCH）。表8为（M）CS与TRX Class的对应关系，以及每种Class所能支持的最大速率。表 8 TRX ClassTRX Class支持的CS支持的 MCSAbis时隙/TRX最高速率（kbps）1CS1 to CS2MCS1 to MCS2211.22CS1 to CS4MCS1 to MCS5422.43CS1 to CS4MCS1 to MCS6629.6 / 27.24CS1 to CS4MCS1 to MCS8854.45CS1 to CS4MCS1 to MCS91059.2Basic Ab

22、is时隙Basic Abis时隙，指传输TRX的CS/PS业务的一个64kbits时隙。Basic Abis nibble，指传输TRX的CS/PS业务的Basic Abis时隙中的一个16kbits子时隙。图3所示为Class 1的TRX的Abis时隙映射情况，TRX仅对应一个Basic的Abis时隙和一个Basic的Abis nibble。图 3 Class 1 的Abis映射Extra Abis时隙Extra Abis时隙或Extra Abis nibble指的是当TRX的Class为2，3，4，或5时，用来传送PS业务的额外的Abis时隙（64kbits）或Abis nibble（16

23、kbits）。例如，Class 4的TRX对应一个Basic的Abis时隙和一个Basic的Abis nibble和三个Extra的Abis时隙和三个Extra的Abis nibble，如图4所示。图 4 Class 4 的Abis映射在B8版本中，为能承载PS 业务，BTS有时需要第2根Abis链路。由于开启CS3CS4的小区同样需要CLASS2的TRX，故只需在这些开启CS3CS4的小区中打开EDGE功能，就能使用最高编码方式为MCS5的EDGE。故此项测试主要是验证在不需要额外传输的情况下，最高编码方式为MCS5的EDGE与最高编码方式为CS4的GPRS在下载速率方面的比较。3.3.2

24、测试情况 cc2_c_757、cc2_d_755、cc2_f_738三个BSC中有86个小区开启CS3CS4，首先在这3个BSC中挑选一条测试线路（CS3CS4小区覆盖多的道路）并进行GPRS测试；测试完毕后，将这些小区的EDGE功能打开，并按照之前测试的路线进行EDGE测试。3.3.3 测试结果表 9 测试数据对比情况EDGE占用时间比（DL） Timeslots（DL）DL BLERRouting Area UpdatesDL RLC Data Throughput （kbps）RLC Retransmission Rate开启EDGE后50.25%3.1596.03%941.820.02

25、%开启EDGE前4.80%3.4875.36%1444.0380.14%由于测试中大部分时间是在数据传输过程中，故以上指标均提取自数据传输过程。从测试后导出的表9统计结果来看，我们可以发现开启EDGE后，手机占用EDGE的比例由之前的4.8%（由于之前有些小区EDGE已开启）增加至50.25%，但是手机DL RLC Data Throughput并未提高，反而从44.038%下降至41.82%。下载速率的下降主要原因有：小区重选及路由更新频繁、重传误块多、时隙分配不够等。由于在数据传输中无编码方式的比例相差不大（由之前的7.085增加至8.155），故可忽略小区重选及路由更新的原因；再观察两次测试的重传误块，发现相差很小，故也可以排除其造成的影响。所以我们可以认为此次测试的数据下降主要是由于手机占用时隙的下降（由之前的3.487下降至3.159）。表 10 编