EGPRS網(wǎng)絡(luò)中Abis鏈路優(yōu)化提升PDCH承載效率的分析

郭寶, 方波, 李冶文

（1 中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)山西有限公司太原分公司，太原 030001; 2 中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100080; 3 中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)有限公司, 北京 100032）

GSM網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)承載技術(shù)由GPRS升級(jí)到EGPRS后，使用了相對(duì)于GMSK更高的編碼方式8PSK，另外還引入了鏈路自適應(yīng)、遞增冗余等關(guān)鍵技術(shù)，EGPRS MCS9可以達(dá)到59.2kbit/s的無線傳輸速率。而2010年6月全網(wǎng)實(shí)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(fù)荷、Abis鏈路負(fù)荷、PCU負(fù)荷、無線環(huán)境質(zhì)量、EDGE覆蓋比例，手機(jī)終端能力、無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不連續(xù)性的特征。本文中著重對(duì)Abis鏈路受限而影響PDCH承載效率的情況進(jìn)行分析。

1 EGPRS網(wǎng)絡(luò)中Abis鏈路性能分析

1.1 EGPRS各種編碼方式占用Abis鏈路資源情況

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(shè)備稱之為動(dòng)態(tài)時(shí)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(shè)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(gè)無線載頻信道的基礎(chǔ)上，捆綁一個(gè)Abis鏈路的64kbit/s的時(shí)隙，要達(dá)到相應(yīng)的吞吐量需要消耗相應(yīng)的無線時(shí)隙和EDAP子時(shí)隙。

1.2 現(xiàn)有EGPRS網(wǎng)絡(luò)中EDAP性能分析

在EGPRS網(wǎng)絡(luò)中，EDAP的性能將直接影響到無線時(shí)隙的EGPRS編碼方式，進(jìn)而影響EGPRS無線傳輸速率，最終影響整個(gè)小區(qū)的PDCH承載效率。所以EDAP性能的好壞在EGPRS網(wǎng)絡(luò)中起著一個(gè)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(shí)隙速率的關(guān)系圖。

圖2橫坐標(biāo)表示EDAP擁塞率，從統(tǒng)計(jì)分析可以看到，當(dāng)EDAP擁塞達(dá)到2%左右時(shí)，平均EGPRS編碼方式將小于7，無線時(shí)隙速率（圖中使用TRF_236表示）開始低于45；而當(dāng)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(shí)隙平均速率低于38kbit/s。

2 EGPRS現(xiàn)網(wǎng)Abis鏈路資源評(píng)估

2.1 EGPRS現(xiàn)網(wǎng)Abis鏈路EDAP size設(shè)置情況

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(gè)，size=4的小區(qū)2803個(gè)，size=6的小區(qū)793個(gè)，size=8的小區(qū)128個(gè)，size=10的小區(qū)7個(gè)，size=12的小區(qū)1個(gè)。由于當(dāng)前EGPRS手機(jī)終端以支持class10（下行4時(shí)隙、上行2時(shí)隙）為主，所以size=2設(shè)置偏小，需要進(jìn)行調(diào)整。其它的EDAP需要根據(jù)小區(qū)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求等具體情況進(jìn)行分析后，判斷是否需要進(jìn)行調(diào)整。

圖2 現(xiàn)網(wǎng)EDAP擁塞率與EGPRS編碼方式/無線時(shí)隙速率的關(guān)系圖

2.2 EDAP承載的小區(qū)與CDEF情況

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(shè)備也稱CDEF）統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖3所示。

由圖3的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看到，絕大部分EDAP只承載1個(gè)小區(qū)，這說明大部分情況下單個(gè)小區(qū)可以獨(dú)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(gè)EDAP所承載的EGPRS無線信道（某公司設(shè)備也稱CDEF）平均獲得的EDAP資源小于0.8個(gè)Abis鏈路時(shí)隙（64kbit/s），說明這些EDAP配置與其承載的CDEF不匹配，可能會(huì)影響EGPRS性能。另外有1252個(gè)EDAP所承載的CDEF平均 獲得的EDAP資源在0.8～1.5個(gè)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(shí)有2303個(gè)EDAP所承載的CDEF平均獲得的EDAP資源大于1.5個(gè)TSL（64kbit/s），說明EDAP的配置相對(duì)于承載的CDEF有點(diǎn)偏大了，也可能是CDEF設(shè)置過小。

圖3 EGPRS現(xiàn)網(wǎng)EDAP承載小區(qū)與CDEF情況

2.3 現(xiàn)網(wǎng)EDAP擁塞率統(tǒng)計(jì)

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(gè)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(gè)，這必然帶來EGPRS網(wǎng)絡(luò)性能的下降，影響PDCH承載效率。

Abis鏈路優(yōu)化中，需要關(guān)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(shí)隙數(shù)，可是沒有指配EDGE載頻， 對(duì)于這些創(chuàng)建在PCU下而又沒有用的EDAP，也會(huì)同樣占用PCU的資源，增加PCU負(fù)荷，在進(jìn)行現(xiàn)網(wǎng)優(yōu)化時(shí)需要進(jìn)行刪除。

3 Abis鏈路優(yōu)化提升PDCH承載效率的分析

3.1 Abis鏈路優(yōu)化試驗(yàn)測(cè)試點(diǎn)的選取

圖4 EGPRS現(xiàn)網(wǎng)EDAP擁塞率統(tǒng)計(jì)

圖5 富百家超市EDAP擴(kuò)容前后對(duì)比測(cè)試結(jié)果

從現(xiàn)網(wǎng)中選取3個(gè)點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)，其中51151小區(qū)的EDAP擁塞率為13.65%，其下行PDCH復(fù)用度為8.84（某公司設(shè)備PDCH復(fù)用度的極限為9）,7640小區(qū)的EDAP擁塞率為1.82%，其下行PDCH復(fù)用度為4.44，另外一個(gè)小區(qū)8740，無EDAP擁塞，下行復(fù)用度也較低，為1.83。這3個(gè)小區(qū)之前的DAP size都是4，本次試驗(yàn)將其擴(kuò)容為6，如表1所示。

其中，富百家超市是一家大型商場(chǎng)，屬于話音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)非常忙的區(qū)域；海印電信是手機(jī)賣場(chǎng)，屬于話音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)比較忙的區(qū)域；迎澤營(yíng)業(yè)廳是移動(dòng)的一個(gè)營(yíng)業(yè)點(diǎn)，屬于話音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)比較閑的區(qū)域。

3.2 EDAP擴(kuò)容前后實(shí)地測(cè)試對(duì)比

如圖5所示，富百家超市51151配置4個(gè)64k EDAP時(shí)隙的情況下，手機(jī)使用MCS-9編碼方式進(jìn)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(duì)下載速率有較大影響。最終下載速率為85.68kbit/s。將EDAP時(shí)隙擴(kuò)為6個(gè)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(gè)64k EDAP時(shí)隙的情況下，手機(jī)使用MCS-9編碼方式進(jìn)行下載的比例僅占38.3%，使用MCS-8編碼方式進(jìn)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(kuò)為6個(gè)時(shí)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(yíng)業(yè)廳8740配置4個(gè)64k EDAP時(shí)隙的情況下，手機(jī)使用MCS-9編碼方式進(jìn)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(kuò)為6個(gè)時(shí)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(jìn)行圖示。

3.3 Abis鏈路EDAP size擴(kuò)容前后對(duì)比結(jié)果

從以上的試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果中，可以得到下面的對(duì)比結(jié)果，如表2所示。

將EDAP擴(kuò)容2個(gè)時(shí)隙后，各個(gè)測(cè)試點(diǎn)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(shí)數(shù)據(jù)流量也有較大幅度的增長(zhǎng)，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(yīng)速率的用戶數(shù)，因此，需要同時(shí)支持的用戶數(shù)越多，吞吐量越高，所消耗的EDAP時(shí)隙也就越多。同時(shí)也需要有充足的EGPRS無線信道。

表1 Abis鏈路優(yōu)化3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的EDAP擁塞及下行PDCH復(fù)用度統(tǒng)計(jì)

圖6 海印電信EDAP擴(kuò)容前后對(duì)比測(cè)試情況

表2 Abis鏈路優(yōu)化前后的測(cè)試及流量統(tǒng)計(jì)對(duì)比

4 結(jié)論

如果要使用MCS-9編碼方式，并達(dá)到空口每時(shí)隙59.2kbit/s的信道吞吐量，每個(gè)EGPRS無線信道需要在EDAP中對(duì)應(yīng)一個(gè)PCM TSL。但實(shí)際EGPRS網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃優(yōu)化中，不可能達(dá)到這樣的信道配置。一方面，EDAP時(shí)隙消耗的PCU資源非常多，按照一個(gè)空口時(shí)隙對(duì)應(yīng)一個(gè)EDAP時(shí)隙是不現(xiàn)實(shí)的；另一方面，從用戶行為角度考慮，用戶不會(huì)一直進(jìn)行FTP下載類業(yè)務(wù)，也就是不需要一直提供每時(shí)隙59.2kbit/s的吞吐量，否則資源浪費(fèi)情況會(huì)非常嚴(yán)重。在測(cè)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(shí)隙復(fù)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(shí)一味擴(kuò)容小區(qū)空口EGPRS無線信道并不起作用，而需要適當(dāng)擴(kuò)容EDAP時(shí)隙，以便給用戶提供較好的使用感知。

[1] 陸恒. 增強(qiáng)GPRS承載IP業(yè)務(wù)性能的策略[D]. 東華大學(xué), 2003年.

[2] 郭寶. GSM與GPRS無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)優(yōu)化分析[J]. 電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化, 2005,11.