EGPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

摘要 隨著GSM用戶對(duì)無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提出更高要求,基于GSM網(wǎng)絡(luò)的增強(qiáng)數(shù)據(jù)率解決方案逐漸被運(yùn)營(yíng)商引入,作為移動(dòng)通信平滑演進(jìn)的過(guò)渡解決方案。本文介紹了EGPRS的技術(shù)特點(diǎn)、著重分析了EGPRS網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的主要特點(diǎn),并和傳統(tǒng)GSM網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法進(jìn)行比較分析。

EGPRS也被大家稱為EDGE,EGPRS是一種GSM網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)增強(qiáng)技術(shù),在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)采用8PSK調(diào)制替代GSM的GMSK調(diào)制,協(xié)議向下兼容GMSK調(diào)制方式,在實(shí)際使用中能提高GPRS的數(shù)據(jù)傳輸速度2~4倍,能夠使GSM網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸能力提高到和cdma 1x類似的水平。

EGPRS作為GPRS的進(jìn)化,采用了以下技術(shù),使得EGPRS能夠在GSM 200K頻點(diǎn)帶寬上提供更高的速率和性能。

(1)調(diào)制方式:GPRS使用GMSK調(diào)制解調(diào),EGPRS采用8PSK調(diào)制解調(diào),每一個(gè)符號(hào)上調(diào)制了3bit,相比于GPRS數(shù)據(jù)速率可提高近3倍,理論上單時(shí)隙最高可達(dá)到59.2kbit/s的應(yīng)用層數(shù)據(jù)傳送速率。

(2)提供多種編解碼方式(MCS1~9):如表1所示,MCS 1~9這9種不同的編碼方式采用了不同的冗余數(shù)據(jù),從MCS1到MCS9冗余數(shù)據(jù)逐漸減少,MCS9的傳輸速率、效率最高,9種編碼方式分別屬于不同的系列A、B和C。

表1 編解碼方式

(3)鏈路質(zhì)量控制:鏈路質(zhì)量控制主要有LA(鏈路自適應(yīng))和IR(遞增冗余重傳)。LA是在EGPRS中,系統(tǒng)會(huì)根據(jù)當(dāng)前鏈路的性能特點(diǎn),選擇最合適的MCS,能克服信號(hào)的慢衰落,從而提高當(dāng)前信道的吞吐量;IR是為了增強(qiáng)鏈路性能(能克服信號(hào)的快衰落),在物理層采用的一種技術(shù),通過(guò)在需要的時(shí)候重傳采用不同打孔的相同數(shù)據(jù),使數(shù)據(jù)能夠在接收端被正確還原。

(4)動(dòng)態(tài)Abis技術(shù):與傳統(tǒng)的語(yǔ)音業(yè)務(wù)共享Abis鏈路,采用共有的Abis時(shí)隙池,節(jié)省基站傳輸資源,同一個(gè)基站中所有鏈路共享;同時(shí)根據(jù)MCS編碼方案需要的實(shí)際大小,進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配。

(5)其它一些技術(shù):在EGPRS數(shù)據(jù)傳輸重傳機(jī)制中,可以采用和上次不同的CS方式;EGPRS尋址窗口大小可以從64增加到1024以避免信令的延遲等。

表2 GPRS和EGPRS在調(diào)制方式和數(shù)據(jù)速率方面比較

2、EGPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

EGPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃主要涉及到3個(gè)大的方面:覆蓋、容量和頻率規(guī)劃,并且要關(guān)注引入EGPRS以后,對(duì)整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的影響。

2.1 覆蓋規(guī)劃

2.1.1 覆蓋區(qū)域

EGPRS網(wǎng)絡(luò)與GPRS網(wǎng)絡(luò)是基于同一個(gè)GSM網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),但EGPRS與GPRS相比在應(yīng)用場(chǎng)合上不一樣:GPRS提供的是中低速率的服務(wù),適合對(duì)數(shù)據(jù)速率要求不高的地區(qū);EGPRS提供的是中高速率的服務(wù),適合對(duì)數(shù)據(jù)速率要求較高或數(shù)據(jù)吞吐量較大的地區(qū)。

在EGPRS網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的初期,著重考慮有潛在EGPRS業(yè)務(wù)需求的地區(qū),例如城市市區(qū)、大中型企業(yè)、高校、機(jī)場(chǎng)、中大型車站、熱點(diǎn)基站小區(qū)等;在建設(shè)中期,可以根據(jù)各個(gè)地區(qū)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展情況,做統(tǒng)計(jì)分析,逐步由中心向周邊擴(kuò)展。

2.1.2 無(wú)線傳播模型

EGPRS能夠提供多種速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),不同的業(yè)務(wù)對(duì)接收機(jī)靈敏度的要求不同,這個(gè)特點(diǎn)決定了EGPRS覆蓋規(guī)劃與GSM網(wǎng)絡(luò)有所不同。

對(duì)于EGPRS網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō),接收機(jī)的接收功率計(jì)算公式如下:

接收機(jī)接收功率=發(fā)送機(jī)輸出功率-EGPRS中back-off值-發(fā)送端的合路器、濾波器損耗-發(fā)送端的跳線、接頭、饋線等損耗+發(fā)送端的天線增益-路徑損耗+遞增冗余重傳增益-快衰落裕量+接收端的天線增益-接收端的跳線、接頭、饋線等損耗-接收端的合路器、濾波器損耗

其中:EGPRS中back-off值是為提高數(shù)據(jù)速率EGPRS中使用了8PSK調(diào)制方式放大器的工程余量。與GMSK相比,在8PSK中輸出功率隨輸入功率變化時(shí),平均值和峰值之間有2~4dB(back-off)差異,由于輸出功率的線性要求,需要預(yù)留出一定的余量(back-off)以避免功放達(dá)到飽和而使輸出失真。由于失真的存在,在進(jìn)行EGPRS鏈路預(yù)算時(shí),TXpower應(yīng)該是最大功率減去back-off值。通常back-off取值為3.2dB,遞增冗余重傳增益通常取值為2dB。

根據(jù)Okumura-Hata模型,路徑損耗和傳播距離關(guān)系:

Lb=69.55+26.161lgf-13.821lghb-a(hm)+(44.9-6.55lghb)(lgd) 。1)

其中:a(hm)為移動(dòng)臺(tái)高度修正因子,單位為m;f中心頻率,單位為MHz;d為傳播距離,單位為km;hb、hm分別為基站、移動(dòng)臺(tái)天線有效高度,單位為m。

EGPRS基站的覆蓋范圍,可以用Okumura-Hata模型進(jìn)行傳播模型校正后,來(lái)進(jìn)行覆蓋預(yù)測(cè)。一般城區(qū)業(yè)務(wù)速率在MCS5時(shí)候的覆蓋半徑大概是1km左右,MCS9時(shí)下降到450m左右。


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