影響EGPRS網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的問(wèn)題及其解決方案

1、EDGE（EGPRS）關(guān)鍵技術(shù)簡(jiǎn)介

理論上EGPRS單時(shí)隙提供的數(shù)據(jù)速率是GPRS的3倍，單時(shí)隙最大速率從GPRS的21.4kbit/s（CS4）提高到59.2kbit/s（MCS9），如果捆綁使用8個(gè)時(shí)隙，最大數(shù)據(jù)速率可達(dá)473kbit/s。這種速率可支持如互聯(lián)網(wǎng)瀏覽、視頻電話會(huì)議和高速電子郵件等多種業(yè)務(wù)，在3G網(wǎng)絡(luò)之前為用戶提供多媒體通信。

EGPRS承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的能力強(qiáng)于GPRS技術(shù)的原因主要在于EGPRS采用了以下幾種關(guān)鍵技術(shù)。

1.1　8PSK調(diào)制方法——提高了傳輸速率

EGPRS采用先進(jìn)的多時(shí)隙操作和8PSK調(diào)制技術(shù)，相比較之下，GPRS采用的GMSK調(diào)制具有良好的抗干擾能力，但傳輸速率較低；8PSK調(diào)制的速率是GMSK調(diào)制的3倍，但信號(hào)的頑鍵性（Robustness）較GMSK差，對(duì)頻移、噪聲、時(shí)延等反應(yīng)敏感，抗頻移、噪聲、時(shí)延能力比GMSK弱。

1.2　混合編碼方案——提高了數(shù)據(jù)吞吐能力

MCS調(diào)制編碼方法將容錯(cuò)保護(hù)機(jī)制融入了編碼方案中，其中MCS1～MCS4采用GMSK調(diào)制方法，容錯(cuò)保護(hù)能力強(qiáng)，數(shù)據(jù)吞吐量相對(duì)較低；MCS5～MCS9采用8PSK調(diào)制方法，數(shù)據(jù)吞吐能力比較強(qiáng)。

1.3　增強(qiáng)的鏈路質(zhì)量控制算法——提高了數(shù)據(jù)傳輸和接收效率

EGPRS采用了鏈路自適應(yīng)和增量冗余的增強(qiáng)型鏈路控制算法，達(dá)到最大的信道數(shù)據(jù)吞吐率，提高接收端正確接收和正確解調(diào)的概率。

另外，EGPRS在交織、尋址窗口等方面也采用了先進(jìn)的技術(shù)，以提供更高、更穩(wěn)定的傳輸速度。

2、工程應(yīng)用中影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的問(wèn)題分析以及解決方案

網(wǎng)絡(luò)升級(jí)EGPRS后，對(duì)網(wǎng)絡(luò)能力的影響可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行探討。

2.1　影響EGPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量的因素分析

EGPRS在8時(shí)隙綁定時(shí)每幀最大可達(dá)到473kbit/s的峰值速率，但是該速率會(huì)受到無(wú)線傳輸環(huán)境、多時(shí)隙綁定以及調(diào)制方式的限制。

2.1.1　多時(shí)隙捆綁和信道復(fù)用

EGPRS支持信道復(fù)用，可以有效提高網(wǎng)絡(luò)容量和效率。在EGPRS和GPRS不共享信道時(shí)，每個(gè)EGPRS時(shí)隙最多支持9個(gè)下行用戶和7個(gè)上行用戶。

GPRS系統(tǒng)中手機(jī)可以進(jìn)行時(shí)隙復(fù)用，最多可以用8個(gè)時(shí)隙分別用于上下行工作，目前商用手機(jī)最常用的是1U+3D，還有一種2U+4D的測(cè)試手機(jī)。對(duì)1U+3D的EGPRS手機(jī)來(lái)說(shuō)，能夠達(dá)到的最大下行速率是59.2×3=177.6kbit/s，上行速率是59.2kbit/s。在這種情況下，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的優(yōu)劣對(duì)于傳輸速率的影響就顯得舉足輕重。

2.1.2　無(wú)線環(huán)境（C/I）的影響

EGPRS對(duì)無(wú)線環(huán)境要求較高，EGPRS MCS6～MCS9編碼方式對(duì)C/I要求在12～20dB左右。為了實(shí)現(xiàn)40～50kbit/s傳輸速率，C/I要求在20～25dB左右。圖1表示在不同編碼方式下，EGPRS單時(shí)隙下載速度與C/I的關(guān)系。

圖1　EGPRS單時(shí)隙下載速度與C/I的關(guān)系

從圖1中可以看出，當(dāng)C/I小于18dB時(shí)，MCS6～MCS9性能非常差，傳輸速度甚至低于MCS1～MCS5；當(dāng)C/I大于20dB時(shí)，性能逐漸變好，傳輸速度甚至可以超過(guò)50kbit/s。

為了獲得比較好的傳輸速率，可以選擇將EGPRS開啟在C/I質(zhì)量比較好的信道上，如BCCH信道。

2.1.3　GPRS上行數(shù)據(jù)傳輸對(duì)于EGPRS的影響

當(dāng)EGPRS終端在進(jìn)行下載時(shí)，同時(shí)一個(gè)GPRS終端建立連接上傳數(shù)據(jù)在對(duì)應(yīng)的TSL上，為使GPRS終端可以解出USF，EGPRS終端下載數(shù)據(jù)的編碼由8PSK降到GMSK方式，將直接影響EGPRS性能。

通過(guò)分別對(duì)EGPRS單獨(dú)下載、GPRS和EGPRS共同下載、GPRS上傳/EGPRS下載三種情況分別進(jìn)行測(cè)試的結(jié)果比較得出如下結(jié)果：

（1）EGPRS單獨(dú)下載時(shí)吞吐量最高；

（2）GPRS和EGPRS共同下載時(shí)是EGPRS單獨(dú)下載時(shí)速度的70%；

（3）GPRS上傳/EGPR下載時(shí)下載速率會(huì)急劇下降，僅僅比GPRS略高；

（4）GPRS和EGPRS共用信道時(shí)，GPRS對(duì)EGPRS業(yè)務(wù)有相當(dāng)大的影響。

為了避免GPRS業(yè)務(wù)對(duì)EGPRS的影響，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中GPRS手機(jī)和EGPRS手機(jī)的保有量比例，在GPRS終端比較多的縣城等區(qū)域選擇GPRS和EGPRS共用信道，在EGPRS終端比較多的市區(qū)和密集市區(qū)等區(qū)域選擇GPRS和EGPRS不共用信道的開啟策略。

2.1.4　小區(qū)重選的影響

在EGPRS與GPRS混網(wǎng)的情況下，尤其是EGPRS與GPRS之間的小區(qū)重選，將影響數(shù)據(jù)吞吐量，影響程度取決于EGPRS和GPRS小區(qū)的服務(wù)時(shí)間比例。

在實(shí)際測(cè)試時(shí)，進(jìn)行小區(qū)重選的時(shí)候能看到明顯的傳輸速率下降。

在EGPRS非連續(xù)覆蓋區(qū)域，EGPRS到GPRS小區(qū)重選會(huì)使系統(tǒng)實(shí)時(shí)速率下降，從而影響系統(tǒng)的平均性能。

小區(qū)重選會(huì)引起數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的短暫中斷，但GPRS<->EGPRS小區(qū)重選和EGPRS<->EGPRS以及GRPS<->GPRS之間的小區(qū)重選在中斷時(shí)長(zhǎng)方面無(wú)明顯差異。同時(shí)，由于EGPRS小區(qū)的覆蓋區(qū)域小于GSM/GPRS的小區(qū)覆蓋區(qū)域，需要在網(wǎng)優(yōu)工作中設(shè)置合適的小區(qū)重選參數(shù)來(lái)控制EGPRS小區(qū)的重選范圍，避免在數(shù)據(jù)用戶密集的區(qū)域進(jìn)行小區(qū)重選。

2.1.5　EGPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

EGPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)重點(diǎn)集中在以下方面：PDCH/EPDCH信道規(guī)劃、PCU容量規(guī)劃、Gb接口規(guī)劃、基站Abis傳輸需求規(guī)劃。尤其EGPRS的開通，對(duì)Gb接口和Abis接口具有較大的傳輸擴(kuò)容需求，在現(xiàn)網(wǎng)改造達(dá)不到目標(biāo)要求的情況下，易形成傳輸瓶頸。網(wǎng)絡(luò)能力配置不足將嚴(yán)重降低EGPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的處理能力，對(duì)發(fā)揮EGPRS網(wǎng)絡(luò)的性能有很大影響。

2.2　EGPRS開啟對(duì)現(xiàn)網(wǎng)覆蓋的影響

EGPRS采用8-PSK調(diào)制方案，這種方案可與現(xiàn)有的GSM/GPRS的通道結(jié)構(gòu)、通道寬度、通道編碼及現(xiàn)有機(jī)制和功能一起運(yùn)行，從而可以方便納入到現(xiàn)有的GSM/GPRS的頻率規(guī)劃中。所以，EGPRS收發(fā)信機(jī)與GSM/GPRS收發(fā)信機(jī)之間的對(duì)比可以簡(jiǎn)單的看成是：發(fā)射功率一致，信道結(jié)構(gòu)一致，調(diào)制方式不同。但考慮到調(diào)制后波形的變化，EGPRS的鏈路預(yù)算比GSM低4～7dB，所以，EGPRS的覆蓋范圍小于GSM以及GPRS，從而引入EGPRS不會(huì)帶來(lái)額外的越區(qū)干擾。

2.3　EGPRS開啟對(duì)現(xiàn)網(wǎng)容量的影響

引入EGPRS后，基站將有兩種收發(fā)信機(jī)，即標(biāo)準(zhǔn)GSM收發(fā)信機(jī)和EGPRS收發(fā)信機(jī)，每個(gè)物理信道（時(shí)隙）都可以看成是以下幾種信道：GSM語(yǔ)音和電路交換數(shù)據(jù)（CSD）；GSM分組數(shù)據(jù)（GPRS）；分組數(shù)據(jù)（GPRS和EGPRS）。標(biāo)準(zhǔn)的GSM收發(fā)信機(jī)只支持上面前兩種信道類型，而EGPRS則支持所有種類的信道，而且EGPRS、GPRS和GSM業(yè)務(wù)之間不需要固定的信道分配，物理信道類型可以根據(jù)需要在基站動(dòng)態(tài)定義。對(duì)于話音業(yè)務(wù)繁忙的小區(qū)，仍然優(yōu)先滿足語(yǔ)音業(yè)務(wù)，剩余信道可以作為GPRS/EGPRS信道來(lái)使用。這樣來(lái)看，引入EGPRS后對(duì)話音容量沒(méi)有任何不利的影響，對(duì)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)引入EGPRS帶來(lái)傳輸速率的提高以及吞吐量的提升。

下面，我們分情況來(lái)討論一下不同策略下的影響程度。

2.3.1　在原TCH信道新開辟頻點(diǎn)引入EGPRS信道

不新開辟頻點(diǎn)的情況下，引入EGPRS后對(duì)話音容量沒(méi)有任何不利的影響。如果新開辟頻點(diǎn)作為EGPRS的專有頻點(diǎn)，則這些頻點(diǎn)的復(fù)用度要比TCH頻點(diǎn)的復(fù)用度小。如果在不加大當(dāng)前TCH頻點(diǎn)復(fù)用度的情況下規(guī)劃新的復(fù)用度大的EGPRS頻點(diǎn)，則每個(gè)小區(qū)所能配置的最大載頻數(shù)必定要比開辟EGPRS頻點(diǎn)之前所能配置的最大載頻數(shù)要少，這樣在基站密度不是很高的地區(qū)很可能造成極限配置無(wú)法滿足話務(wù)量需求的現(xiàn)象，從而影響網(wǎng)絡(luò)容量。

2.3.2　在BCCH頻點(diǎn)引入EGPRS信道

在BCCH頻點(diǎn)引入EGPRS信道雖然不會(huì)出現(xiàn)影響話音容量，但是這種配置方法確會(huì)影響EGPRS系統(tǒng)的容量，因?yàn)橹挥?個(gè)頻點(diǎn)可供EGPRS使用，造成開通EGPRS的信道數(shù)受到限制，從而形成了影響其吞吐量的瓶頸。

可以想象，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)密集區(qū)域，也同樣是話音業(yè)務(wù)密集的區(qū)域，在這些區(qū)域以任何方式開啟EGPRS業(yè)務(wù)，將不可避免地占用原有的話音信道，需要進(jìn)行小區(qū)分裂或其他方式來(lái)吸收話務(wù)。

2.4　EGPRS開啟對(duì)現(xiàn)網(wǎng)質(zhì)量的影響

同樣分情況來(lái)討論一下不同開啟策略下，引入EGPRS信道將對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量產(chǎn)生影響的程度。

2.4.1　在原TCH信道新開辟頻點(diǎn)引入EGPRS信道

采取這種方式可以打開跳頻功能，帶來(lái)跳頻增益。但這樣的弊端也是顯而易見(jiàn)的：需要重新進(jìn)行全網(wǎng)的頻率規(guī)劃，且規(guī)劃難度增加；EGPRS頻點(diǎn)的復(fù)用程度也不夠大，無(wú)法獲得更好的載干比；造成TCH頻點(diǎn)的復(fù)用度更小，從而造成全網(wǎng)干擾的提升，整網(wǎng)質(zhì)量的下降。

2.4.2　在BCCH頻點(diǎn)引入EGPRS信道

BCCH信道所在頻點(diǎn)的無(wú)線環(huán)境要優(yōu)于TCH信道所在的頻點(diǎn)（BCCH頻點(diǎn)使用了更加寬松的復(fù)用方式），所以EGPRS可以從BCCH頻點(diǎn)得到更高的載干比。反之，因?yàn)锽CCH頻點(diǎn)的相互隔離度比較大，引入EGPRS信道后對(duì)鄰頻以及同頻的干擾也幾乎可以忽略。同時(shí)無(wú)需重新進(jìn)行頻率規(guī)劃，既省事，對(duì)全網(wǎng)也沒(méi)有影響。

在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)測(cè)試中，分別對(duì)EGPRS業(yè)務(wù)承載在BCCH載頻和非BCCH載頻進(jìn)行測(cè)試�？梢缘贸�，在兩種情況下，由于BCCH載頻和非BCCH載頻的C/I都達(dá)到比較高的值（＞20dB），網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量和吞吐率差別不大，都達(dá)到了比較好的效果。

在EGPRS網(wǎng)絡(luò)開通的初級(jí)階段，可以優(yōu)先選擇在C/I質(zhì)量較好的BCCH載頻上開啟，以減少對(duì)網(wǎng)絡(luò)話音業(yè)務(wù)的影響。隨著EGPRS流量的逐漸增大，可以選擇在非BCCH頻率上開啟EGPRS業(yè)務(wù)。

2.5　EGPRS開啟對(duì)現(xiàn)網(wǎng)接口容量的影響

不斷增加的EGPRS比特率必然造成了傳輸資源也要隨之增加，增加EGPRS系統(tǒng)所涉及到的無(wú)線方面的接口主要是Abis口和Gb口。同時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的過(guò)程中，需要密切關(guān)注各接口的利用率，加強(qiáng)對(duì)于GB負(fù)荷的監(jiān)控制度，對(duì)峰值負(fù)荷超過(guò)50%的加以關(guān)注，超過(guò)70%的及時(shí)進(jìn)行擴(kuò)容。

2.6　EGPRS網(wǎng)絡(luò)升級(jí)對(duì)現(xiàn)網(wǎng)工程規(guī)劃調(diào)整的影響

開啟EGPRS功能前，網(wǎng)絡(luò)割接時(shí)BSC側(cè)關(guān)注的主要指標(biāo)是BSC能夠承載的載頻數(shù)量。開啟EGPRS功能后，BSC能力又包括了PCU數(shù)量、Gb Link數(shù)量、BSC至SGSN的電路數(shù)、EGPRS功能載頻License數(shù)量、傳輸板數(shù)量等，以及網(wǎng)絡(luò)調(diào)整時(shí)涉及數(shù)量繁雜的Gb接口規(guī)劃造成網(wǎng)絡(luò)調(diào)整割接時(shí)BSC規(guī)劃的難度大大增加，需要在工程規(guī)劃時(shí)盡量避免過(guò)多的割接步驟。同時(shí)，正是由于Gb數(shù)量的限制及其規(guī)劃的復(fù)雜程度，使得EGPRS網(wǎng)絡(luò)開啟后，Gb接口的IP化成為目前面臨的比較緊迫需要解決的問(wèn)題。

3、結(jié)束語(yǔ)

未來(lái)3G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展還需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，EGPRS可彌補(bǔ)GPRS在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方面的不足也可以為3G業(yè)務(wù)培養(yǎng)客戶基礎(chǔ)。3G網(wǎng)絡(luò)建成后，在網(wǎng)絡(luò)覆蓋不全面的時(shí)候可以借助EGPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)平滑過(guò)渡，減少漫游中速率的差異過(guò)大對(duì)用戶造成的不方便，同時(shí)在中心城市和邊緣地帶對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求存在差異的情況下，EGPRS和3G互補(bǔ)可以降低運(yùn)營(yíng)商的設(shè)備成本，使服務(wù)效率最大化。