郭寶, 方波, 李冶文
(1 中國移動通信集團山西有限公司太原分公司,太原 030001; 2 中國移動通信集團設計院有限公司,北京 100080; 3 中國移動通信集團有限公司, 北京 100032)
GSM網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)承載技術由GPRS升級到EGPRS后,使用了相對于GMSK更高的編碼方式8PSK,另外還引入了鏈路自適應、遞增冗余等關鍵技術,EGPRS MCS9可以達到59.2kbit/s的無線傳輸速率。而2010年6月全網(wǎng)實際平均無線傳輸速率僅為3.86kbit/s,與理論值存在較大差距。在這里引入PDCH信道承載效率的概念:
PDCH信道承載效率=(GPRS流量+EGPRS流量)/PDCH平均占用信道數(shù),體現(xiàn)了單位無線信道能夠承載數(shù)據(jù)流量的能力。
PDCH承載效率可能受到資源配置、無線環(huán)境、終端能力等制約,具體的原因可分為Gb接口負荷、Abis鏈路負荷、PCU負荷、無線環(huán)境質(zhì)量、EDGE覆蓋比例,手機終端能力、無線數(shù)據(jù)業(yè)務不連續(xù)性的特征。本文中著重對Abis鏈路受限而影響PDCH承載效率的情況進行分析。
EGPRS最高編碼方式MCS9的理論無線傳輸速率為59.2kbit/s,已經(jīng)突破傳統(tǒng)GSM無線信道的帶寬,因此需要綁定Abis鏈路的傳輸資源。某公司設備稱之為動態(tài)時隙池(EGPRS Dynamic A b i s P o o l,EDAP),EGPRS各種編碼方式占用Abis資源情況如圖1所示。
圖1 某公司設備EGPRS各種編碼方式占用Abis鏈路資源情況
使用8PSK編碼方式的MCS8、9需要在占用一個無線載頻信道的基礎上,捆綁一個Abis鏈路的64kbit/s的時隙,要達到相應的吞吐量需要消耗相應的無線時隙和EDAP子時隙。
在EGPRS網(wǎng)絡中,EDAP的性能將直接影響到無線時隙的EGPRS編碼方式,進而影響EGPRS無線傳輸速率,最終影響整個小區(qū)的PDCH承載效率。所以EDAP性能的好壞在EGPRS網(wǎng)絡中起著一個非常重要的角色。圖2是目前某市現(xiàn)網(wǎng)EDAP擁塞率與EGPRS編碼方式/無線時隙速率的關系圖。
圖2橫坐標表示EDAP擁塞率,從統(tǒng)計分析可以看到,當EDAP擁塞達到2%左右時,平均EGPRS編碼方式將小于7,無線時隙速率(圖中使用TRF_236表示)開始低于45;而當EDAP擁塞大于10%后,EGPRS性能急速下降,平均編碼方式將小于5,無線時隙平均速率低于38kbit/s。
目前某市EGPRS現(xiàn)網(wǎng)中存在7種EDAP size配置,其中EDAPsize=2的小區(qū)67個,size=4的小區(qū)2803個,size=6的小區(qū)793個,size=8的小區(qū)128個,size=10的小區(qū)7個,size=12的小區(qū)1個。由于當前EGPRS手機終端以支持class10(下行4時隙、上行2時隙)為主,所以size=2設置偏小,需要進行調(diào)整。其它的EDAP需要根據(jù)小區(qū)數(shù)據(jù)業(yè)務需求等具體情況進行分析后,判斷是否需要進行調(diào)整。
圖2 現(xiàn)網(wǎng)EDAP擁塞率與EGPRS編碼方式/無線時隙速率的關系圖
目前某市現(xiàn)網(wǎng)中EDAP承載小區(qū)數(shù)、EDAP承載EGPRS無線信道(某公司設備也稱CDEF)統(tǒng)計結果如圖3所示。
由圖3的統(tǒng)計結果可以看到,絕大部分EDAP只承載1個小區(qū),這說明大部分情況下單個小區(qū)可以獨享Abis鏈路的EDAP資源。
根據(jù)太原現(xiàn)網(wǎng)中EDAP承載CDEF情況來看,有221個EDAP所承載的EGPRS無線信道(某公司設備也稱CDEF)平均獲得的EDAP資源小于0.8個Abis鏈路時隙(64kbit/s),說明這些EDAP配置與其承載的CDEF不匹配,可能會影響EGPRS性能。另外有1252個EDAP所承載的CDEF平均 獲得的EDAP資源在0.8~1.5個TSL(64kbit/s)之間,說明這部分EDAP配置基本滿足其承載的CDEF需求。同時有2303個EDAP所承載的CDEF平均獲得的EDAP資源大于1.5個TSL(64kbit/s),說明EDAP的配置相對于承載的CDEF有點偏大了,也可能是CDEF設置過小。
圖3 EGPRS現(xiàn)網(wǎng)EDAP承載小區(qū)與CDEF情況
從圖2中得知EDAP擁塞(Dap_12)大于10%后,EGPRS性能急速下降,在某市EGPRS現(xiàn)網(wǎng)中,有700個小區(qū)的EDAP存在明顯擁塞,如圖4所示,其中EDAP擁塞率大于10%的小區(qū)有200多個,這必然帶來EGPRS網(wǎng)絡性能的下降,影響PDCH承載效率。
Abis鏈路優(yōu)化中,需要關注的內(nèi)容除了上述的EDAP size、EDAP承載的小區(qū) 及CDEF的情況、小區(qū)的EDAP擁塞率性能外,還需要考慮空閑EDAP。目前現(xiàn)網(wǎng)一些BSC創(chuàng)建了EDAP ID和EDAP時隙數(shù),可是沒有指配EDGE載頻, 對于這些創(chuàng)建在PCU下而又沒有用的EDAP,也會同樣占用PCU的資源,增加PCU負荷,在進行現(xiàn)網(wǎng)優(yōu)化時需要進行刪除。
圖4 EGPRS現(xiàn)網(wǎng)EDAP擁塞率統(tǒng)計
圖5 富百家超市EDAP擴容前后對比測試結果
從現(xiàn)網(wǎng)中選取3個點進行試驗,其中51151小區(qū)的EDAP擁塞率為13.65%,其下行PDCH復用度為8.84(某公司設備PDCH復用度的極限為9),7640小區(qū)的EDAP擁塞率為1.82%,其下行PDCH復用度為4.44,另外一個小區(qū)8740,無EDAP擁塞,下行復用度也較低,為1.83。這3個小區(qū)之前的DAP size都是4,本次試驗將其擴容為6,如表1所示。
其中,富百家超市是一家大型商場,屬于話音業(yè)務和數(shù)據(jù)業(yè)務非常忙的區(qū)域;海印電信是手機賣場,屬于話音業(yè)務和數(shù)據(jù)業(yè)務比較忙的區(qū)域;迎澤營業(yè)廳是移動的一個營業(yè)點,屬于話音業(yè)務和數(shù)據(jù)業(yè)務比較閑的區(qū)域。
如圖5所示,富百家超市51151配置4個64k EDAP時隙的情況下,手機使用MCS-9編碼方式進行下載的比例僅占67.8%,使用MCS-1編碼方式下載的比例為16.6%,對下載速率有較大影響。最終下載速率為85.68kbit/s。將EDAP時隙擴為6個后,MCS-9編碼方式使用比例提高到86.4%,下載速率提高到124.96kbit/s。
如圖6所示,在海印電信7640配置4個64k EDAP時隙的情況下,手機使用MCS-9編碼方式進行下載的比例僅占38.3%,使用MCS-8編碼方式進行下載的比例占36.3%,MCS-1的比例占10.7%,下載速率為152.16kbit/s。將EDAP擴為6個時隙后,MCS-9編碼方式使用比例提高到94.9%,下載速率提高到182.08kbit/s。
在迎澤營業(yè)廳8740配置4個64k EDAP時隙的情況下,手機使用MCS-9編碼方式進行下載的比例占52.1%,MCS-8使用比例為45.7%,下載速率為187.76kbit/s。將EDAP擴為6個時隙后,MCS-9編碼方式使用比例提高到91.9%,下載速率提高到192.88kbit/s。由于改善效果較小,故不進行圖示。
從以上的試驗測試結果中,可以得到下面的對比結果,如表2所示。
將EDAP擴容2個時隙后,各個測試點的MCS-9編碼使用比例都有不同程度的提高,并最終影響下載速率,忙時數(shù)據(jù)流量也有較大幅度的增長,由此可以看到EDAP的大小直接影響PDCH的承載效率,影響到支持相應速率的用戶數(shù),因此,需要同時支持的用戶數(shù)越多,吞吐量越高,所消耗的EDAP時隙也就越多。同時也需要有充足的EGPRS無線信道。
表1 Abis鏈路優(yōu)化3個試驗點的EDAP擁塞及下行PDCH復用度統(tǒng)計
圖6 海印電信EDAP擴容前后對比測試情況
表2 Abis鏈路優(yōu)化前后的測試及流量統(tǒng)計對比
如果要使用MCS-9編碼方式,并達到空口每時隙59.2kbit/s的信道吞吐量,每個EGPRS無線信道需要在EDAP中對應一個PCM TSL。但實際EGPRS網(wǎng)絡規(guī)劃優(yōu)化中,不可能達到這樣的信道配置。一方面,EDAP時隙消耗的PCU資源非常多,按照一個空口時隙對應一個EDAP時隙是不現(xiàn)實的;另一方面,從用戶行為角度考慮,用戶不會一直進行FTP下載類業(yè)務,也就是不需要一直提供每時隙59.2kbit/s的吞吐量,否則資源浪費情況會非常嚴重。在測試中如遇到:小區(qū)空口的EGPRS無線信道資源配置充足,空口時隙復用度并不高,但下載速率很低,高階編碼方式占比較低,這種情況一般是由于EDAP受限所造成的,此時一味擴容小區(qū)空口EGPRS無線信道并不起作用,而需要適當擴容EDAP時隙,以便給用戶提供較好的使用感知。
[1] 陸恒. 增強GPRS承載IP業(yè)務性能的策略[D]. 東華大學, 2003年.
[2] 郭寶. GSM與GPRS無線網(wǎng)絡協(xié)調(diào)優(yōu)化分析[J]. 電信工程技術與標準化, 2005,11.