GPRSEDGE原理和网络规划优化

EDGE原理和MOTO部署概述第一章EDGE概述和工作原理1.1GPRS技术存在的弱点∙GPRS会发生包丢失现象由于分组交换连接比电路交换连接的时延性要差一些，因此，使用GPRS会发生一些包丢失现象。

而且，由于话音和GPRS业务无法同时使用相同的网络资源，因此，当GPRS使用的时隙数量越多，能够提供给话音通信的网络资源就越少。

对用户来说其容量有限GPRS确实对网络现有的小区话音容量产生影响，对于不同的用途而言只有有限的无线资源可供使用。

例如，话音和GPRS呼叫都使用相同的网络资源，这势必会相互产生一些干扰。

∙实际速率比理论值低虽然理论上GPRS 能够提供171.2kb/s 的传输速率，但实际数据传输速率由于受到网络编码方式和终端支持等因素影响，并且GPRS移动台最多支持4个时隙，因此带宽将会受到严重的限制，实际接入速度只到达到30k－40kb/s，给人们最直观的反应就是上网速度太慢，并且时常断线。

∙落后的调制方式GPRS采用基于GMSK（Gaussian Minimum-Shift Keying）的调制技术，相比之下，EDGE基于一种新的调制方法8PSK（eight-phase-shift keying），它允许无线接口支持更高的速率。

8PSK也用于UMTS。

网络营运商如果想过渡到第三代，必须在某一阶段改用新的调制方式。

∙转接时延较长GPRS分组通过不同的方向发送数据，最终达到相同的目的地，那么数据在通过无线链路传输的过程中就可能发生一个或几个分组丢失或出错的情况。

1.2EDGE的引入及其工作原理1.2.1EDGE 是GPRS的发展EDGE 是英文Enhanced Data Rate for GSM Evolution 的缩写，就是增强GSM数据速率的演进技术，EDGE规范的制定工作是由第三代移动通信合作伙伴项目（3GPP）来负责的。

根据相关规范的定义，EDGE就是一种能够增强高速电路交换数据业务（HSCSD）和通用分组交换无线数据业务（GPRS）的单位时隙内数据吞吐量的技术。

目录第2章GPRS/EDGE无线接口3 2.1概述3 2.2GPRS/EDGE无线接口的物理信道及逻辑信道4 2.2.1GPRS无线接口的信道4 2.2.2GPRS逻辑信道的种类4 2.2.3分组数据信道PDCH的复帧结构6 2.2.4GPRS逻辑信道和物理信道的映射8 2.3无线块结构11 2.3.1GPRS的RLC/MAC 数据块12 2.3.2RLC/MAC控制块18 2.3.3EGPRS的RLC/MAC 数据块和RLC/MAC头19 2.3.4EGPRS 特有域解释23 2.4信道编码29 2.4.1GPRS的PDTCH信道编码29 2.4.2EGPRS的PDTCH信道编码31 2.4.3PACCH、PBCCH、PAGCH、PPCH、PNCH、PTCCH/D的信道编码38 2.4.4PRACH的信道编码38 2.5多时隙的配置39 2.5.1多时隙配置39 2.5.2MS的多时隙能力分类39 2.6GPRS功率控制42 2.6.1概述42 2.6.2MS的功率控制算法422.6.3BTS的功率控制算法46 2.7GPRS的定时提前47 2.7.1初始定时提前预测48 2.7.2连续定时提前更新49 2.8GPRS的DRX模式51 2.9GPRS的系统消息54 2.9.1PBCCH上分组系统消息的广播54 2.9.2BCCH上分组系统消息的广播56 2.9.3在PACCH和PCCCH上广播的系统消息59 2.9.4各个分组系统消息的主要内容及作用59第2章GPRS/EDGE无线接口2.1 概述GPRS/EDGE无线接口Um是移动台(MS)与基站(BTS)之间的连接接口，GPRS/EDGE中接口标准遵循GSM系统的标准。

GPRS/EDGE无线Um接口协议栈如图2-1所示，MS与BSS的通讯通过物理射频和链路层（GSM RF）, RLC/MAC层( Radio Link Control/Medium Access Control )、LLC层(Logical Link Control) 和SNDCP层（Subnetwork Dependent Convergence Protocol）等进行。

EDGE网络规划策略ASB 工程服务部外协工程师王立卫1．概述EDGE是一种基于GSM/GPRS网络的数据增强型移动通信技术，是一种介于现有的第二代移动网络与第三代移动网络之间的过渡技术，通常又被人们称为2.75代技术。

EDGE技术能充分利用现有的GSM资源，是基于现有GSM/GPRS 的演进。

EDGE技术主要是在GSM系统中采用一种新的调制方法，即8PSK调制技术。

除了采用现有的GSM/GPRS的频谱及规划外，同时还可利用大部分现有的GSM设备。

从GPRS升级到EDGE不需对网络结构进行大规模的调整，而只需对网络软件及硬件做一些较小的改动（改变的部分涉及到接入网和终端部分），就能使运营商向移动用户提供效果更佳的无线多媒体服务。

EDGE每时隙（最高编码MCS9）的理论最高速率可达59.2kbps，相比GPRS （20kbps）而言，更能满足未来无线多媒体应用的带宽需求。

从长远观点看，它将会逐步取代GPRS成为与第三代移动通信系统最接近的一项技术。

EDGE 的应用，在一定程度上可节约网络投资，同时EDGE还能与以后的WCDMA制式共存，这也正是其所具有的弹性优势。

迄今为止，EDGE技术在中国尚未大规模应用。

下面主要谈一谈EDGE技术的网络规划策略。

2．EDGE覆盖和干扰策略引入EDGE后, TRX功率的输出在8PSK(采用MCS5以上编码，及Class3载频以上)情况下将减少约4dB, 可能在某些地方影响PS业务的覆盖。

因此需要做针对性的网络规划和网络调整。

影响网络覆盖的另一个重要因素是其所使用的频段，在相同天馈系统参数下1800M小区覆盖将小于900M的小区，特别是室内覆上海贝尔阿尔卡特股份有限公司ASB SSM-ISE工程服务部盖。

所以说EDGE网络用于数据业务与2G网络相比较存在明显的不同。

对于市区而言，由于站间距较小，及重要的商务大楼等高话务热点区域内已有分布系统受其影响不明显；而对于郊区农村，将有较大的影响。

EDGE无线网络优化一、EDGE的基本信息1.EDGE与GPRS对比表1 EDGE与GPRS的无线接口参数对比2.EDGE的基础技术1)调制技术：GMSK，8-PSKFigure1:GMSK Modulation Figure2:8PSK Modulation“1 bit per symbol”“3 bits per symbol”2)编码技术:MCS1-MCS9Figure3: 编码方式与数据吞吐能力的关系相对于GPRS，EDGE在空中接口引入了8PSK调制编码方式，使得RLC层编码速率有很大的提高，上图是在无线信号高质量的条件下，各种编码方式每PDCH的理论最大速率。

高MCS编码方式能获得高速率，同时要求无线质量也保持在很高的水平。

EGPRS对无线链路的质量很敏感，高速编码方式（MSC6-9）的实现是建立在良好的无线干扰水平上。

下图是实验室仿真的结果，可以很明显看出不同的编码方式、信号C/I值与传输速率的关系。

Figure4：信号质量与传输速率、编码方式的关系3)链路自适应LA算法：GPRS手机链路自适应算法由于EDGE信道支持CS-3、CS-4编码方式，GPRS手机可以占用EGPRS信道获得更高的编码速率，但高编码速率对无线环境C/I值要求更高，在手机链路质量恶化时手机更容易掉线。

LA算法无线链路质量的测量：手机进行无线链路质量的测量是为了使用能够指配到最优化的编码方式。

手机根据基站的要求上传信道质量报告，每一份报告包含下行无线链路质量的测量。

GPRS 链路自适应(LA)算法，是根据下行的比特差错率BER(RXQUAL)和信号的波动(SIGN_VAR)测量来选择编码方式的。

基站要求要求手机进行测量工作是固定的、周期性的。

为了更快的指配最优的编码方式，基站第一次要求手机进行测量工作的指令是在第4个RLC 数据块中发送的。

后续的要求将至少每240MS下发。

手机在上传的PACKET DOWNLINK ACK/NACK消息中向基站发送信道的质量报告。

EDGE无线网络规划摘要本文分析讨论了在8PSK调制方式，EDGE需如何进行覆盖、容量和频率的规划，以达到尽量减少对现网的影响下，提高EDGE网络的整体性能。

EDGE是一种基于GSM/GPRS网络的数据增强型移动通信技术，通常又被人们称为2.75代技术。

作为GPRS/HSCSD的进化，在EDGE中由于采用8PSK调制、多种编码方式（MCS1～9）、链路自适应（LA）、递增冗余重传（IR）、动态ABIS等技术，使得EDGE能够在同样的200kbit/s 带宽上提供更高的速率和性能。

作为介于2.5G与3G之间的一种移动通信技术，虽然3G网络在许多国家的城区都得到了部署，但EDGE可充分利用2G现有资源来提供高PS业务的速率，特别是为农村地区提供高速率的PS业务，使得EDGE的应用仍具有一定现实基础。

特别是中国在目前3G牌照尚未发放，移动运营商又在积极开发和培育增值业务的情况下，适当建设EDGE网络已成运营商比较现实的选择，目前中国移动已在一些主要城市开通了EDGE网络。

本文讨论了EDGE在无线网络规划中的几个关键问题。

1、EDGE的覆盖规划1.1 EDGE的链路预算EDGE系统的有效覆盖范围主要由两个指标决定，即信噪比（或载干比C/I）和信号强度，信噪比直接决定了信号的传输质量（误码率BER或误帧率BLER）。

EDGE的覆盖范围就是基于这两个参数与传统GSM相似的前提下来进行分析。

根据无线传播原理和上下行链路预算平衡我们知道，有效的覆盖范围一般是由上行或下行链路信号强度较小的一方决定，在此前提下，保证上下行链路的相对平衡。

另外在EDGE系统中，对于不同的信道编码方式（MCS1～MCS9），在系统信道环境下（C/I）其误码率性能也是不一样的，当然也可以将这种特性转换为相同误码率下对应的不同覆盖范围，也就是说，为保证一定的误码率性能，某一种信道编码方式只适合一定范围内的信号有效传输。

在进行EDGE的网络的链路预算时，以下几点与GSM的链路预算不同。

EDGE无线网络规划技术1 概述EDGE（EnhancedDataRatesfor GSM (or Global) Evolution）GSM增强数据率解决方案是第二代移动通信向第三代移动通信平滑演进的过渡解决方案，既可运用于GSM网络也可运用于IS136网络。

它包括了增强电路域数据业务（ECSD）和增强GPRS（EGPRS）两种技术。

由于目前中国移动的数据网是基于GPRS技术的，因此下述的讨论主要围绕着EDGE中的EGPRS技术。

作为GPRS/HSCSD的进化，在EDGE中由于采用了以下技术，使得EDGE能够在同样的200K带宽上提供更高的速率和性能。

8-PSK调制解调。

每一个符号上调制了三个比特，相比于GPRS数据速率可提高近三倍，理论上单时隙最高可达到59.2kbps的应用层数据传送速率。

多种编码方式（MCS1~9）。

9种不同的编码方式中采用不同的冗余数据，从MCS1到MCS9冗余数据逐渐减少，MSC9的传输效率最高。

9种编码方式分别属于不同的家族A、B和C。

多种编码方式可提供并且支持更多的业务类型，实现服务多样性。

链路自适应（LA）。

在EDGE中，系统会根据当前链路的性能特点，选择最合适的MCS，能克服信号的慢衰落，从而提高当前信道的吞吐量。

递增冗余重传（IR）。

通过在需要的时候重传采用不同打孔的相同数据，使数据能够在接收端被正确还原。

IR是为了增强链路性能（能克服信号的快衰落），在物理层采用的一种技术。

工作于应答模式下的RLC层。

在IR中使用到三种关键技术：打孔、存储和软合并。

动态ABIS技术。

为了节省地面传输资源，建立一个共有的Abis时隙池，为同一个基站中所有链路共享。

链路建立时，根据MCS编码方案需要的实际大小动态分配。

在EDGE中引入了QoS的概念，LLC层和RLC层的包调度可基于客户优先级和应用（时延敏感和时延不敏感）来安排，QoS分为：金、银、铜和“尽力而为”四个等级。

EDGE网络可提供多种速率、不同QoS的数据业务，在带宽上已经可支持CS16、CS64、PS64、PS128、PS384等多项3G业务（但由于技术上的原因，EDGE网络仍只局限于目前GPRS能支持的业务。

资料编码产品名称使用对象产品版本编写部门资料版本GPRS/EGPRS网络规划拟制：日期：审核：日期：审核：日期：批准：日期：华为技术有限公司版权所有侵权必究修订记录日期修订版本描述作者目录第5章 GPRS/EDGE网络规划 (2)5.1 总体规划原则 (2)5.1.1 总体原则 (2)5.1.2 引入GPRS/EDGE的影响 (2)5.2 话务模型建立 (3)5.3 覆盖规划 (5)5.3.1 覆盖目标 (6)5.3.2 载干比要求 (9)5.4 频率规划 (11)5.5 容量规划 (12)5.5.1 规划方法 (12)5.6 信令信道规划 (16)5.6.1 规划方法 (16)5.6.2 结论 (17)5.7 参数规划 (17)5.7.1 系统消息参数的配置 (17)5.7.2 编码方式转换参数 (18)5.7.3 控制GPRS/EDGE小区重选的参数配置 (19)5.8 双频网情况及网络性能指标简介 (19)5.8.1 GPRS/EDGE业务对双频网的影响及相应策略 (19)5.8.2 网络性能指标 (20)5.8.3 系统性能指标 (20)5.8.4 维护指标 (20)5.8.5 参考指标 (21)5.8.6 GPRS/EDGE规划特别关注的指标 (21)附件一 GPRS/EDGE业务话务模型的讨论 (22)附件二容量规划举例 (28)附件三 GPRS手机小区更新对参数配置要求分析 (30)附件四 GPRS系统消息参数说明 (31)附件五信令信道规划举例 (35)第5章5.15.1.1zzz5.1.2 GPRS/EDGE网络规划总体规划原则总体原则话音和数据业务均衡考虑，共同发展。

充分利用现有GSM网络资源。

保证GSM无线网络质量，满足GPRS/EDGE业务需求。

引入GPRS/EDGE的影响GPRS/EDGE对GSM无线网络规划的影响表现在以下几个方面：一、由GPRS引入带来了一定程度上的额外干扰。

GPRS/EDGE无线网络优化方法综述摘要：鉴于目前国内运营商对2G网络持续优化工作的重视和加深，其中的数据业务即GPRS/EDGE的优化日益成为优化工作的重点难点，结合实际的优化经验就如何开展此方面的优化工作进行了总结和探讨。

关键词：GPRS；EDGE；网络优化1 网络优化内容各种优化指标及资源类配置均需依据运营商现网实际需求和考核要求制定。

主要分为指标类优化和资源类优化，优化测试目标是作为前期优化效果的检验。

表1是某运营商的测试目标要求。

2 网络优化方案2.1 指标类优化（1）拥塞率的优化。

在GPRS网络里，TBF拥塞率是网络接入性能的表现，影响TBF拥塞率的参数关联公式如下：上行TBF拥塞率(%)=无信道资源导致上行TBF建立失败次数/ 上行TBF建立尝试次数下行TBF拥塞率(%)=无信道资源导致下行TBF建立失败次数/ 下行TBF建立尝试次数我们以某运营商现网实际话统为准，取4月10日至4月16日，以78290运管所3个小区为例，见图1。

由上面指标可以看到运管所-1,运管所-2小区下行TBF拥塞率指标很差，肯定存在问题，运管所-3的指标在一周内有2天忽然不正常的不规律现象。

通过话统TBF建立和释放性能测量，观察TBF建立失败次数和异常释放次数的原因。

查看无信道资源导致下行TBF建立失败次数，我们可以看到很明显主要原因是由于该指标较高导致拥塞率较高，次要原因里主要是手机无响应导致下行TBF建立失败以及N3105溢出导致TBF异常释放。

查看话统指标-占用的平均PDCH数发现指标在100左右，有时候还超过100，说明本板的分组业务比较繁忙，于是结合话统指标-下行占用PDCH信道数和下行平均并发TBF数查看运管所的3个小区的PDCH 信道配置数目，发现PDCH配置数目完全符合容量需求。

再查看话音业务同样发现各项指标正常，话务量也不高，也没有拥塞，没有干扰。

那为什么会有如此多的无信道资源导致下行TBF建立失败次数呢？初步设想应是某块载频问题引起，运管所-1的PDCH配置在1号载频上，运管所-2的PDCH配置在4号载频上，运管所-3的PDCH配置在12号载频上，于是查看载频级的话统指标信道分配测量，发现TBF建立失败次数最多的1号载频与4号载频没有一个测量报告，与之有关的对外业务包括信道指配尝试次数，BSC入小区切换指配尝试次数均为0，于是可以基本定位为这块载频板有问题，至少是PDCH信道配置在这块载频板上出现了异常。

GPRS/EDGE优化（服务）随着GPRS/EDGE网络的开通和不断发展，网络优化将面临新的挑战。

根据数据业务的自身特点，如何确立反映终端用户所感知的服务质量的指标体系；如何体现无线网络、核心网络对数据业务的支持能力；如何进行端对端的问题定位；如何调整网络参数和结构；如何利用网络资源以实现对GPRS/EDGE业务的最大化支持新功能的不断开通及新应用的推广，与数据业务相关的网络性能日益成为热点话题。

这就需要对GPRS/EDGE网络进行性能优化，以保证其对数据业务的良好支撑。

GPRS/EDGE的网络结构：rising-11.gifEDGE是对GPRS功能的增强—EGPRS, 提高数据传输速率;其继续使用GPRS网络和节点EDGE的关键技术：EDGE关键技术1:采用8PSK调制方式EDGE主要是在GSM系统中采用了新的空中接口调制方法，即8PSK（八进制相移键控）调制技术。

8PSK 不同于原来的GMSK，是一种多电平调制方式，有更高的频谱利用率。

8PSK与GMSK两种调制方式的符号率(symbol rate)都是270kbit/s，而调制比特率(modulation bit rate)分别为270kb/s(GMSK)和810kb/s(8PSK)，使得每时隙的数据速率(radio data rate per time slot)分别为22.8kbit/s (GMSK)和69.6kbit/s(8PSK)。

EDGE关键技术2:改变分组重传机制EDGE在重发机制上采用了"链路适配"和"增量冗余"功能，数据重发成功率较之GPRS平均提高10-20%，在GPRS中重传的编码速率不会改变，但在EDGE中支持重传选择更好的编码速率，以提高速率。

EDGE关键技术３:采用链路适配功能链路适配功能在不同MCS之间根据实时的无线链路质量及时调整最适合的MCS 方案。

正常数据块传输正确情况下转换可以在9种数据速率之间进行以获得传输质量与吞吐率的最佳平衡。