【資料名稱】:中國移動EDGE網(wǎng)絡優(yōu)化研究
【資料作者】:中國移動通信有限公司網(wǎng)絡部
【資料日期】:2008
【資料語言】:中文
【資料格式】:PPT
【資料目錄和簡介】:
內(nèi)容簡介
EDGE技術即將在中國移動網(wǎng)絡內(nèi)大規(guī)模商用,迫切需要研究其在規(guī)劃、優(yōu)化中的資源配置方法,確保此技術在應用領域被用戶廣為接受
集團網(wǎng)絡部牽頭,組織設計院無線通信研究所成立EDGE專項課題組, 06年底至07年初,對現(xiàn)網(wǎng)7個廠家設備進行統(tǒng)一調研,深入了解廠商設備資源調度方式,分析廠商資源分配方法
在綜合分析各廠商現(xiàn)有資源配置方式的基礎上,課題組提出了中國移動EDGE網(wǎng)絡無線信道配置方法,并開發(fā)便于維護、優(yōu)化人員使用的工具軟件,計劃年內(nèi)進行試點和大規(guī)模測試
以下為課題組初步研究結果的匯總小結。
EDGE網(wǎng)絡基礎
Enhanced Data rates for GSM Evolution
EGPRS是GPRS的演進技術,使用了許多3GPP規(guī)范中的定義,如調制/解調技術,編碼技術,鏈路適配技術等。使得EGPRS的數(shù)據(jù)傳輸速率得到很大提高。
因此,EGPRS也被稱為2.75G的技術。
調制技術
(E)GPRS不僅使用GMSK調制,也使用8PSK (8 Phase Shift Keying)調制。
8PSK實現(xiàn)了在物理層一個采樣值攜帶了3bit 的信息。等效于可以提供GPRS三倍的數(shù)據(jù)速率。
EDGE網(wǎng)絡基礎
EDGE網(wǎng)絡基礎
RLC/MAC 層支持多種編碼方案。不同編碼方案的RLC/MAC層的數(shù)據(jù)速率由于卷積編碼和打孔的算法而不同。
為了減少誤碼,每一個RLC的數(shù)據(jù)包都要用一種可行的信道編碼方式對數(shù)據(jù)進行編碼。ETSI 已經(jīng)定義了四種編碼方案CS1到CS4,用于GPRS。
EGPRS規(guī)范定義了九種編碼方案,從MCS1到MCS9。由于編碼時劃分的冗余部分的數(shù)據(jù)量不同,這九種編碼方式提供的信道速率也不相同。
在EGPRS的編碼方式中,更高層的用戶數(shù)據(jù)和RLC/MAC包頭信息采用不同的編碼速率。 包頭信息的編碼要采用更可靠的編碼方式,甚至在非常差的無線環(huán)境中也可以解碼。 EGPRS使用的調制和編碼方案(Modulation and Coding Schemes (MCS) )既有GMSK調制,也包括8-PSK調制。
EDGE網(wǎng)絡基礎
冗余增量(Incremental Redundancy)重傳
冗余增量(Incremental Redundancy)重傳的過程與GPRS的重傳有很大差別。
鏈路適配(LA)算法
鏈路適配(LA)算法的任務是為不同狀況的無線信道選擇最優(yōu)的MCS,并且使RLC/MAC包的數(shù)據(jù)速率最大化。LA算法需要考慮IR的影響。
EDGE網(wǎng)絡基礎
冗余增量(Incremental Redundancy)重傳
EDGE網(wǎng)絡基礎
Abis資源容量變化
在空中接口,8-PSK調制可以達到更高的數(shù)據(jù)速率。每個無線時隙的最大數(shù)據(jù)傳輸速率為59.2 Kbit/s。
在Abis接口,通常的16 kbit/s的Abis信道速率無法滿足更高MCS的數(shù)據(jù)速率,因此需要引入更高速率的Abis信道。
如果配置固定的Abis資源給這些信道,對Abis接口資源的需要量會很高,同時資源的利用也缺乏靈活性。
動態(tài)Abis資源池解決了以上問題,Abis資源池實際就是可以共享的、額外的EGPRS信道的資源的總和。
但是不同廠家對Abis資源的配置方式也會給EDGE網(wǎng)絡維護帶來新的挑戰(zhàn)。
EDGE網(wǎng)絡基礎
EDGE與GPRS技術對比:
EDGE技術與GPRS技術的主要區(qū)別在無線傳輸上,通過引入8PSK調制方式、HARQ和可變發(fā)送窗口等手段加強了無線信道使用效率,也就是增加了信道帶寬,減少了重傳和等待時間;
但是在流控、排隊與包調度等機制,尤其是信令過程上沒有任何改動,TBF仍然是承載數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈⑦B接。
EDGE與GPRS網(wǎng)絡比較
中國移動EDGE網(wǎng)絡優(yōu)化研究
現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研總結
7廠商EDGE設備無線信道結構
7廠商EDGE設備信道配置方式
無線規(guī)劃和優(yōu)化中的廠商無線信道容量
中國移動EDGE無線信道容量算法
坎貝爾算法在規(guī)劃和優(yōu)化中的應用
現(xiàn)網(wǎng)7廠商Abis端口資源配置調研
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
無線信道結構:
TCH信道可被定義為:
GSM靜態(tài)信道
(只支持GSM)
GPRS靜態(tài)信道
(只支持GPRS)
GPRS動態(tài)信道
(支持GSM和GPRS)
EDGE靜態(tài)信道
(支持EDGE和GPRS,但優(yōu)選EDGE)
EDGE動態(tài)信道
(同時支持GSM、GPRS和EDGE,必須在EDGE載頻)
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
無線信道結構:
載頻可被定義為:
支持EDGE(此時支持GSM和GPRS)
支持GSM和GPRS(不支持EDGE)
載頻可以被定義為歸屬于某個服務層(Service layer):
共9種不同業(yè)務類型(Service Type)可被定義
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
共9種不同業(yè)務類型(Service Type)可被定義
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
每一種業(yè)務類型可對應1個或多個服務層,每個載頻被指定唯一的服務層,從而實現(xiàn)差異化的服務
可以實現(xiàn)某個載頻只服務于語音、GPRS及EDGE業(yè)務。
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
設定靜態(tài)信道PDCH/EPDCH的數(shù)量和動態(tài)信道PDCH(百分比),但不指定時隙號,相對應的時隙由BSS系統(tǒng)動態(tài)分配。
無線資源管理算法/機制會優(yōu)先讓GPRS業(yè)務占用GPRS優(yōu)選信道,避免讓GPRS業(yè)務占用EGPRS優(yōu)選信道。
當GPRS和EDGE用戶共用信道時,通過粒度為4的USF調度,減少對EDGE用戶的影響。
不支持動態(tài)的TBF信道遷移功能。
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
無線信道配置方法:
信道配置方法只提供規(guī)劃方法,使用GREAN Offer tool工具;
沒有提供優(yōu)化方法,根據(jù)用戶要求改動信道配置。
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
西門子無線信道配置方法舉例:
容量規(guī)劃通過輸入現(xiàn)網(wǎng)用戶數(shù)和用戶話務模型,得到用戶CS和PS業(yè)務的話務分布,并且預測該區(qū)域的數(shù)據(jù)流量結果。
(1) EGPRS現(xiàn)網(wǎng)用戶滲透率
通過相關小區(qū)的信令采集,并且分析手機的Class Mark可以計算得到EGPRS手機的滲透率?梢詫Σ煌愋停ㄊ覂(nèi)、室外),區(qū)域(密集市區(qū),市區(qū),郊區(qū))進行分別測試,以得到相應環(huán)境的EGPRS用戶滲透率。
根據(jù)經(jīng)驗,西門子認為當前網(wǎng)絡中,室外站EGPRS用戶滲透率一般在1%左右;室內(nèi)微蜂窩則略高。
(2)EGPRS用戶數(shù)
根據(jù)話務統(tǒng)計報告,可以計算每BSC的用戶數(shù)量,從而得到該小區(qū)內(nèi)的EGPRS用戶數(shù)。
EGPRS用戶數(shù)=移動用戶數(shù)x EGPRS手機滲透率
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
西門子無線信道配置方法舉例:
(3)話務模型
可先按設計話務模型(右圖為集團第4次集采中的話務模型)規(guī)劃網(wǎng)絡。
開通后,可根據(jù)話務統(tǒng)計,可以計算每BSC下EGPRS忙時數(shù)據(jù)流量平均值,從而得到每用戶平均數(shù)據(jù)流量。修正話務模型。
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
西門子無線信道配置方法舉例:
(4) PDCH信道估算
未提供從小區(qū)流量到PDCH配置的計算方法
西門子建議按PDCH信道配置(如:2 靜 + 4 動)規(guī)劃網(wǎng)絡。
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
西門子認為可通過GREAN Offer tool工具計算EGPRS的PDCH信道數(shù)需求。
在輸入基站數(shù),EGPRS的QoS要求,用戶平均數(shù)據(jù)流量要求等數(shù)據(jù)后,可以計算特定區(qū)域內(nèi)的每小區(qū)平均PDCH配置
計算過程中假設區(qū)域內(nèi)用戶平均分布
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
無線信道結構:
可以分開定義GPRS域(Territory)和EDGE(不能禁止GPRS)域,每個域要屬于不同的段(Segment),使用各自的載頻組。
在每個域的載頻上,可定義專用信道(靜態(tài)信道)和缺省信道所占比例,不用指定到時隙號,其余信道也都可以作為動態(tài)信道使用。
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
無線信道結構:
如果分開定義了GPRS域和EDGE域,支持EDGE的終端會被優(yōu)先指派到EDGE信道
RRM算法會自動盡量將GPRS和EDGE的TBF分配在不同的時隙上,從而最大限度保證EDGE的速率不受GPRS呼叫的影響。
支持粒度為4的USF調度和動態(tài)的TBF信道遷移功能。
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
無線信道配置方法:
沒有明確的工具或方法用于無線信道配置計算
介紹了根據(jù)話務模型和C/I分布的通用規(guī)劃原則。
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
可以從兩方面進行容量的計算:
可用容量
現(xiàn)有網(wǎng)絡配置提供給CSW 和PSW 業(yè)務的時隙數(shù)
需求容量
為滿足一定的電路業(yè)務擁塞率和分組業(yè)務吞吐量所需的時隙數(shù)
具體無線接口的容量概算是基于小區(qū)級忙時的結果得到的,以保證在推出EGPRS 時能為CSW和PSW的話務負荷提供足夠的容量。
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
檢查CSW 話務量 (Erl B formula, 2% blocking)
計算free TSLs (Free TSLs 在S10.5/S11.5 中可調)
計算余下留給PSW的可用容量
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
需求容量是為滿足一定的性能需求如話音的阻塞概率和分組數(shù)據(jù)業(yè)務吞吐量的前提下,計算電路和分組話務所需的總信道數(shù)(時隙)
需求容量計算基于
用戶特征 (BH)
用戶行為分析
市場部門輸入
忙時平均小區(qū)話務 (BH)
市場部門信息和話務統(tǒng)計
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通過用戶特征計算需求容量
用戶的數(shù)量變化具有階段性,市場信息提供
已知基站和小區(qū)數(shù)
話務分布基于話務地圖(不具普遍性)
假設GPRS/EGPRS 時隙占用率
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
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無線信道結構:
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無線信道結構:
EGPRS專用信道只能配置為靜態(tài)信道外,其它三種信道都可以配置為靜態(tài)或動態(tài)信道
在存在可用的GPRS信道時,GPRS手機優(yōu)先選擇GPRS信道;
在存在可用的EGPRS信道時,EGPRS手機優(yōu)先選擇EGPRS信道。
在信道資源分配算法中,盡量減少EGPRS和GPRS TBF的復用情況。
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
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無線信道結構:
在GPRS和EGPRS手機復用情況下,EGPRS手機的傳輸速率不能低于獨占信道時速率的50%
在塊級別的資源分配算法中,要優(yōu)先考慮EGPRS手機,同時也不能讓GPRS手機無法得到資源
支持粒度為4的USF調度和動態(tài)的TBF信道遷移功能
除規(guī)劃方法,提供一個EXCEL的PDCH信道配置工具
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
無線信道結構:
Alcatel不區(qū)分GPRS和EDGE信道。
網(wǎng)管可以定義MIN_PDCH、MAX_PDCH和MAX_PDCH_HIGH_LOAD參數(shù)
MIN_PDCH以下為PS only的信道
MAX_PDCH以上的為CS only的TCH信道
MIN_PDCH到MAX_PDCH_HIGH_LOAD間的信道為PS優(yōu)先信道
MAX_PDCH_HIGH_LOAD到MAX_PDCH間的信道為CS優(yōu)先
MAX_PDCH_Limit是系統(tǒng)根據(jù)當前負載自動計算的門限
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
無線信道結構:
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無線信道結構:
在TBF的建立的時候會將EDGE TBF盡量建立在能力比較強的TRX上(根據(jù)TRX能支持的調制解調方式,提供的最高的編碼方案等來區(qū)分其能力)
或者也可以認為所有的PDCH都是EDGE優(yōu)先。
盡量避免GPRS和EDGE TBF分配在相同的PDCH上。
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
無線信道配置方法:
除規(guī)劃方法,提供一個EXCEL的PDCH信道配置工具。
輸入每業(yè)務的話務需求、GoS 要求、目標吞吐速率等,輸出PDCH信道配置,使用的算法是背包算法。
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
無線信道配置方法:
通過Alcatel話務模型(背包模型),得到各種業(yè)務在對應GOS要求下所需的最佳信道配置。
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
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無線信道結構:
載頻分三類,分別是:
64K載頻(EDGE)、32K載頻(CS3/4)、16K載頻(CS1/2)
一個小區(qū)支持30個動態(tài)和靜態(tài)PDCH。
動態(tài)PDCH和靜態(tài)PDCH的數(shù)量及每個載頻最大PDCH數(shù)量由用戶配置,不需要指定載頻和時隙。
系統(tǒng)根據(jù)載頻的能力(硬件能力和傳輸帶寬能力)自動分配PDCH到相應載頻。
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
無線信道結構:
如果小區(qū)部分載頻支持EDGE,部分只支持GPRS,在信道的分配時,GPRS手機將優(yōu)先分配到GPRS載頻,EDGE手機將優(yōu)先分配到EDGE載頻。
允許但盡量避免一個PDCH時隙同時為GPRS和EDGE終端混合接入。
支持動態(tài)的TBF信道遷移功能。
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
無線信道配置方法:
信道配置方法有規(guī)劃方法,使用一個EXCEL制成的工具;
有優(yōu)化中配置方法,其公式為:
計算小區(qū)的下行忙時平均話務量
計算每時隙的數(shù)據(jù)吞吐量
Mean_load_factor其建議取為50%
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無線信道配置方法:
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無線信道配置方法:
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無線信道配置方法:
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無線信道配置方法:
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無線信道配置方法:
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
無線信道配置方法:
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無線信道結構:
無線時隙可以被分為3類:
GSM專用時隙
GPRS專用時隙(靜態(tài)PDTCH)
GSM/GPRS共享時隙(動態(tài)PDTCH)。
EDGE被引進后,載頻分為2類,
一類是EDGE載頻
一類是非EDGE載頻
每種載頻上都可以配置PDTCH,承載GPRS和EDGE業(yè)務。
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
無線信道結構:
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
無線信道結構:
如果小區(qū)同時有激活EDGE的載頻和只激活GPRS的載頻,EDGE終端優(yōu)先被分配在EDGE載頻上,GPRS終端優(yōu)先被分配在GPRS載頻上。
支持動態(tài)的TBF信道遷移功能,GPRS終端在數(shù)據(jù)傳輸過程中,可以在EDGE載頻與GPRS載頻切換以獲得較高的傳輸速率;
EDGE終端在傳輸過程無法從EDGE載頻上切換到GPRS載頻,但它可以從GPRS載頻上切換到EDGE載頻以獲得相對高的傳輸速率。
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
無線信道結構:
GPRS終端和EDGE終端可以復用在同一個PDTCH時隙上
可以通過調整參數(shù)來控制GPRS在這個時隙上的帶寬分配,以便于讓EDGE終端獲得較大的下載效率。
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
無線信道配置方法:
沒有提供實用的無線信道配置方法。
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
無線信道結構:
資源調度介紹:
1. 在每個小區(qū)中, 如果同時開通了GPRS和EGPRS, PDCH將被定義為兩種信道:
EPDCH – (CS1~CS4、MCS1~MCS9),支持EGPRS和GPRS;
GPDCH –(CS1~CS4),可以支持GPRS連接
BPDCH –( CS1 ~ CS2 ),可以支持GPRS連接
愛立信建議不開GPDCH,因為開銷和EPDCH相同,但帶寬一般
2. GPRS和EGPRS用戶可以共享同一E-PDCH, 尤其是在EGPRS連接比較少的情況下, 優(yōu)先保證信道的高利用率。在EGPRS連接較多的情況下, 可以通過網(wǎng)絡功能 “TBF RE-RESERVATION” 來將GPRS移動到BPDCH, 把E-PDCH 單獨留給EGPRS連接使用.
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
無線信道結構:
愛立信無線網(wǎng)絡中,每個小區(qū)可以設置1~8個專用PDCH,以及1~8個半專用PDCH。 所有的空閑TCH都可以在有GPRS話務需要的時候轉換為動態(tài)PDCH, 在沒有GPRS話務需要的時候, 轉換回空閑TCH狀態(tài)。
愛立信可以將TCH和PDCH的優(yōu)先級細化為三級, 在TCH絕對優(yōu)先之外, 可以從考慮GPRS用戶感受的角度, 1) 只將空閑的動態(tài)PDCH轉換回空閑TCH; 2) 將一個GPRS連接使用的N個動態(tài)PDCH中的N-1個PDCH轉換回空閑TCH, 留下一個保持該GPRS連接.
愛立信設備按照PSET分配方式進行分組數(shù)據(jù)傳輸調度
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
無線信道配置方法:
沒有提供實用的無線信道配置方法
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
簡單歸納廠家提供的無線信道配置方法。
規(guī)劃方法在網(wǎng)絡規(guī)劃時都有考慮,在網(wǎng)絡優(yōu)化階段并不適用,因為雖然其過程復雜,考慮因素多,但是輸入條件難以證明正確,主觀因素太多。
提供了根據(jù)實際吞吐量調整信道配置方法的廠家有華為、阿爾卡特和摩托羅拉。
其中摩托羅拉的方法最簡單,也最有代表性,其公式含義就是小區(qū)吞吐量除以每個信道的吞吐量得到信道數(shù),而信道吞吐量是在信道理論吞吐量的基礎上打個折扣(其建議是50%)。
這種方法的準確度比較差,因為這個折扣因子是與業(yè)務類型和信道總數(shù)相關聯(lián)的,不是固定的。
一、現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研小結
簡單歸納廠家提供的無線信道配置方法。
阿爾卡特提到的計算方法是背包算法,這是一種理論方向,但我們從學術的角度討論,這種方法應用于工程有一定的難度,因為這種算法的運算效率比較低,其算法復雜度與業(yè)務種類和信道數(shù)量呈指數(shù)關系,(在業(yè)務種類少、配置信道數(shù)量也少的場景計算結果比其他算法精度高)。
華為的計算方法使用了愛爾蘭公式,將每個PDCH信道看成幾個獨立的子信道,這樣分離了用戶復用在同一個信道上的問題,再將每個用戶的空中數(shù)據(jù)傳輸耗時折合成這個子信道上的話務量,從而使用愛爾蘭公式計算。該方法引入了較多的理想假設前提。
中國移動EDGE網(wǎng)絡優(yōu)化研究
現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研總結
7廠商EDGE設備無線信道結構
7廠商EDGE設備信道配置方式
無線規(guī)劃和優(yōu)化中的廠商無線信道容量
中國移動EDGE無線信道容量算法
坎貝爾算法在規(guī)劃和優(yōu)化中的應用
現(xiàn)網(wǎng)7廠商Abis端口資源配置調研
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
中國移動EDGE無線信道容量算法:
此前的工作中,集團網(wǎng)絡部針對GSM網(wǎng)絡如何配置GPRS業(yè)務信道,提出了在GPRS域內(nèi)使用基于愛爾蘭B的坎貝爾方法實現(xiàn)信道配置。
引入EDGE技術后,通過對EDGE技術本身的了解和對廠家設備的調研,分析認為,基于愛爾蘭B的坎貝爾計算方法依然適用,但在使用上還需要改進。
與華為相比,本課題使用的坎貝爾方法不只更好的解決了多用戶復用時隙的問題,還解決了多業(yè)務承載的問題
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
EDGE與GPRS技術對比:
EDGE技術與GPRS技術的主要區(qū)別在無線傳輸上,通過引入8PSK調制方式、HARQ和可變發(fā)送窗口等手段加強了無線信道使用效率,也就是增加了信道帶寬,減少了重傳和等待時間;
但是在流控、排隊與包調度等機制,尤其是信令過程上沒有任何改動,TBF是承載數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈⑦B接。
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
EDGE與GPRS技術對比:
愛爾蘭B與愛爾蘭C:
愛爾蘭C公式的前提條件是無限排隊隊長,從而導致用戶可能無限等待。
但在TBF機制下,在3個層面上不允許無限等待:
如果某個用戶的傳輸數(shù)據(jù)塊間隔過大,則TBF會被自動釋放,從而在TBF內(nèi)不允許無限等待;
某個時隙或一組時隙上的TBF總數(shù)有最大限制,從而業(yè)務繁忙時TBF建立有可能被拒絕;
用戶的耐性都是有限的,對不可忍受的低傳輸速率會主動釋放TBF
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
EDGE與GPRS技術對比:
雖然依據(jù)傳統(tǒng)認為,數(shù)據(jù)業(yè)務的信道復用效率高于基于連接的話音業(yè)務(以靈活高效的傳輸數(shù)據(jù)塊調度作保障)
但是在實際有用戶的GPRS和EDGE信道上,在TBF傳輸模式(基于連接的)和用戶容忍程度兩個限制條件下,信道復用效率是介于愛爾蘭B和愛爾蘭C之間的,并且更靠近愛爾蘭B的計算結果。
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
EDGE與GPRS技術對比:
EDGE與GPRS一樣,通過多種編碼方式的鏈路自適應提供可變的信道帶寬,在信道上滿足多種數(shù)據(jù)業(yè)務用戶期望帶寬的需求。
如果假設一個小區(qū)沒有GPRS用戶、只存在EDGE用戶,則單獨看待EDGE技術和單獨看待GPRS技術是完全一樣的
在EDGE域內(nèi)使用基于愛爾蘭B的坎貝爾計算方法實現(xiàn)信道配置是完全合理的。
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
EDGE域內(nèi)的無線信道容量計算
坎貝爾方法計算過程
具體請參考“中國移動GPRS無線優(yōu)化研究課題” 的詳細分析
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
EDGE域內(nèi)的無線信道容量計算:
坎貝爾方法計算過程
PDCH信道可同時提供多種有不同平均帶寬需求的業(yè)務;
每次業(yè)務請求(session),數(shù)據(jù)假設以平均帶寬連續(xù)傳送;
業(yè)務資源強度就是對帶寬的需求,以單時隙容量帶寬為1;
設每種業(yè)務的業(yè)務資源強度為 ,每種業(yè)務的忙時話務量為
則虛擬業(yè)務資源強度和話務量為:
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
EDGE與GPRS混合域內(nèi)的無線信道容量計算:
面臨的主要問題:
業(yè)務需求上,EDGE用戶與GPRS用戶完全不一樣,需要要有辦法可以清晰劃分。
例如同樣的FTP下載業(yè)務,GPRS用戶期望帶寬和EDGE用戶的期望帶寬是不同的,因此必須看作是兩個不同的業(yè)務
但GPRS用戶FTP業(yè)務量、EDGE用戶FTP業(yè)務量在核心網(wǎng)、以及Gb接口上都不能區(qū)分識別;
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
EDGE與GPRS混合域內(nèi)的無線信道容量計算:
問題解決思路1:
根據(jù)規(guī)范和所有廠家的仿真結果一致認為,相同無線信道質量時EDGE的信道編碼方式好于GPRS的編碼方式
所以只要不存在EDGE與GPRS用戶共享信道,EDGE終端就必然使用MCS1~9的編碼方式傳輸用戶數(shù)據(jù)
根據(jù)GPRS實際網(wǎng)絡運行經(jīng)驗,在大部分情況下,GPRS用戶使用CS2~4的編碼方式傳輸用戶數(shù)據(jù)。
所以統(tǒng)計所有小區(qū)MCS1~9編碼方式傳輸數(shù)據(jù)量總和、CS2~4的編碼方式傳輸數(shù)據(jù)量總和,就近似得到了EDGE用戶總業(yè)務量和GPRS用戶總業(yè)務量。
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
EDGE與GPRS混合域內(nèi)的無線信道容量計算:
問題解決思路2:
由于GPRS業(yè)務已經(jīng)發(fā)展多年,其CMNET和CMWAP業(yè)務比例曲線可以畫出并擴展預測,
觀察在EDGE技術引入后此曲線是否發(fā)生扭轉,從而計算EDGE用戶的業(yè)務模型與GPRS用戶業(yè)務模型是否一致,并根據(jù)已知的GPRS用戶業(yè)務模型測算EDGE用戶業(yè)務模型。
因為EDGE推廣需要時間,所以曲線的變化是連續(xù)的,可在初始階段假設EDGE用戶業(yè)務模型與GPRS用戶業(yè)務模型相同,只要及時修正此數(shù)據(jù)就可以跟上需求的變化。
根本上說,此方法的前提假設是GPRS用戶業(yè)務模型必須已知。
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
EDGE與GPRS混合域內(nèi)的無線信道容量計算:
幾點補充說明:
從信道使用上,坎貝爾計算方法要求每個信道是無差別的,地位相同且都可以承載所有業(yè)務:
這一點實際上GPRS信道和EDGE信道都不滿足,在GPRS信道配置方法中是通過修正因子來平衡的。
在GPRS中,信道有動態(tài)信道和靜態(tài)信道之分,解決的方法是根據(jù)話音業(yè)務擁塞率等條件將動態(tài)信道折合成靜態(tài)信道;
網(wǎng)絡一般為數(shù)據(jù)終端同時分配多個連續(xù)時隙,所以每個時隙在載頻中的前后位置不同其使用頻率不同,一個載頻上可用時隙的個數(shù)不同、其使用頻率不同。
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
EDGE與GPRS混合域內(nèi)的無線信道容量計算:
幾點補充說明:
可以通過調整動靜態(tài)信道比例,盡量將信道總數(shù)控制在4~8個,更多的信道就需要配置在兩個以上載頻上
需充分考慮廠家的資源分配算法優(yōu)化程度,看其是否能有效平衡載頻間的數(shù)據(jù)業(yè)務量,合理分配時隙給用戶,則性能表現(xiàn)差別非常大,此時就不簡單是信道配置的問題了。
在與廠家調研后發(fā)現(xiàn),EDGE信道與GPRS信道的不同只在兩點:一是支持不同的調制方式,二是需要不同的Abis鏈路帶寬。
從而信道有不同的標簽。不同用戶終端類型使用戶TBF也具有了不同的標簽。
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
EDGE與GPRS混合域內(nèi)的無線信道容量計算:
幾點補充說明:
無線資源管理上的基本設計原則是,信道分配時ETBF盡量使用EPDCH,TBF盡量使用PDCH,當不可避免時,EPDCH也可以承載TBF,PDCH也可以承載ETBF->TBF。
理想條件下:保證下行TBF/ETBF傳輸速率不受上行影響,所有配置信道是EPDCH時,則直接應用坎貝爾信道容量算法即可解決了EPDCH信道配置的問題。
由于無線資源管理算法可以保證在某些EPDCH信道上不會出現(xiàn)ETBF,這些信道因此可以被配置成PDCH,此舉不影響用戶的最低期望帶寬
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
EDGE與GPRS混合域內(nèi)的無線信道容量計算:
幾點補充說明:
坎貝爾計算方法的目的是在信道類型統(tǒng)一的基礎上計算滿足業(yè)務量和業(yè)務質量要求時的最低配置信道數(shù)。
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
EDGE與GPRS混合域內(nèi)的無線信道容量計算:
計算思路一:
計算思路二:
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
EDGE與GPRS混合域內(nèi)的無線信道容量計算:
幾點補充說明:
由于確實存在EDGE信道和GPRS信道載頻成本、Abis接口傳輸成本上的差別(部分廠家存在),如果以EDGE配置信道數(shù)最低為目的,計算過程可以根據(jù)實際情況選擇采用思路一或者思路二。
但由于思路一將EDGE域、GPRS域進行分別計算,這兩者相加的總數(shù)據(jù)業(yè)務信道數(shù)肯定多于將EDGE與GPRS統(tǒng)一在一個域內(nèi)配置的信道數(shù)。
采用思路二更充分地考慮了EDGE、GPRS兩者業(yè)務量之間的復用,所得出的信道配置更為經(jīng)濟合理。
具體應用效果需要在07年即將進行的試點工作中進行測試。
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
中國移動EDGE網(wǎng)絡無線信道容量算法描述:
步驟1:設定每種數(shù)據(jù)業(yè)務GPRS用戶最小帶寬需求和EDGE用戶最小帶寬需求;
步驟2: 區(qū)分GPRS傳輸方式和EDGE傳輸方式 ,獲取每種數(shù)據(jù)業(yè)務傳輸?shù)挠脩魯?shù)據(jù)量,折算成平均傳輸速率;
步驟3:將步驟2中得到的每種數(shù)據(jù)業(yè)務平均傳輸速率除以步驟1中對應的用戶最小帶寬需求,獲得忙時每種分組數(shù)據(jù)業(yè)務的業(yè)務量 ;
步驟4:獲取小區(qū)中CS1~4和MCS1~9編碼方式的使用比例,并計算信道帶寬;
步驟5:將步驟1中每種業(yè)務的用戶最小帶寬需求數(shù)值除以步驟4得到的信道帶寬,獲得每種分組數(shù)據(jù)業(yè)務的業(yè)務資源強度 ;
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
中國移動EDGE網(wǎng)絡無線信道容量算法描述:
步驟6:根據(jù)坎貝爾定理,計算小區(qū)的虛擬業(yè)務的業(yè)務資源強度和用戶的虛擬業(yè)務量
步驟7:計算小區(qū)的虛擬業(yè)務量,=小區(qū)傳輸數(shù)據(jù)量/(所有業(yè)務傳輸數(shù)據(jù)量之和)×,使用Erlang B公式的連續(xù)擬合函數(shù),計算小區(qū)需要配置的EDGE和GPRS混合需要的虛擬信道數(shù);
步驟8:依照無線信道數(shù)=虛擬信道×,將所述虛擬信道數(shù)轉換為無線信道數(shù)并向上取整。
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
中國移動EDGE網(wǎng)絡無線信道容量算法描述:
步驟9:將步驟8中得到的無線信道數(shù)記做:無線信道總
重復步驟6~8,但是在步驟6和步驟7中考慮的業(yè)務類型只包括EDGE傳輸方式,不包括GPRS傳輸方式;在步驟7中計算小區(qū)虛擬業(yè)務量時也只考慮EDGE傳輸數(shù)據(jù)量,則步驟8中得到的無線信道數(shù)為:無線信道EDGE
步驟10:在小區(qū)中需要配置的EDGE信道數(shù)為:無線信道EDGE
需要配置的GPRS信道數(shù):
無線信道GPRS= 無線信道總 - 無線信道EDGE
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
中國移動EDGE網(wǎng)絡無線信道容量算法描述:
EPDCH和PDCH落實到載頻上時的具體考慮
區(qū)分EPDCH和PDCH就意味著要將數(shù)據(jù)業(yè)務信道配置在兩個或兩個以上載頻上。
否則若需要配置的數(shù)據(jù)業(yè)務信道數(shù)小于8/7個時隙,可以放在一個載頻上,則此載頻必然是EDGE載頻,沒有必要考慮PDCH信道的配置。
在多個載頻上配置數(shù)據(jù)業(yè)務信道時,要合理安排每個載頻上的時隙數(shù),避免在某個載頻上只有1或2個數(shù)據(jù)業(yè)務信道的情況。需注意有的廠家在信道指配時只要指配數(shù)量,不用指配到載頻上,由設備自動調配。
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
中國移動EDGE網(wǎng)絡無線信道容量算法描述:
動/靜態(tài)信道配置比例(一)
動態(tài)信道基本思想是充分利用GSM話音業(yè)務的空余資源
靜態(tài)PDCH信道用于保證GPRS的服務等級,尤其是在業(yè)務需求超過現(xiàn)有信道承載能力時。
動態(tài)信道可配置數(shù)量由廠商的實現(xiàn)方式?jīng)Q定,不過只有當無線信道承載GSM業(yè)務有富余時,多配置動態(tài)GPRS信道才有顯著意義。
在GPRS預規(guī)劃時,就提出了用“GPRS總信道數(shù)減去Erlang B計算出的承載話音業(yè)務量”的結果作為動態(tài)信道數(shù)去配置
按照本課題的計算準則,動態(tài)信道有80%的概率成為PDCH信道。
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
中國移動EDGE網(wǎng)絡無線信道容量算法描述:
動/靜態(tài)信道配置比例(一)
根據(jù)Erlang B公式,計算得出4載頻28個業(yè)務信道時在不同語音業(yè)務GoS下配置動態(tài)信道能夠等效的PDCH數(shù)量:
隨著GoS的增加,動態(tài)信道轉換為PDCH的可能性降低。
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
中國移動EDGE網(wǎng)絡無線信道容量算法描述:
動/靜態(tài)信道配置比例(一)
按照預規(guī)劃時的準則,動態(tài)信道可以有80%的概率成為PDCH信道。
上例中動態(tài)信道轉換成PDCH的概率如下:
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
中國移動EDGE網(wǎng)絡無線信道容量算法描述:
動/靜態(tài)信道配置比例(一)
以下做出了“動態(tài)信道=TCH-話音Erl”時,每動態(tài)信道的實際使用概率:
橫坐標為載頻上的所有業(yè)務信道,由于算法具有離散特性(配置信道數(shù)是取整后的結果),使用趨勢線進行了擬和?梢钥闯霭凑者@一準則配置的動態(tài)信道可以使用的概率在80%以上。
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
中國移動EDGE網(wǎng)絡無線信道容量算法描述:
動/靜態(tài)信道配置比例(一)
針對數(shù)據(jù)業(yè)務,采用“坎貝爾方法+愛爾蘭B公式”計算所需的有效PDCH總數(shù)為A;
A由靜態(tài)PDCH信道B和動態(tài)PDCH信道C提供。
按照規(guī)范,應該是所有的話音信道都可以在空閑時作為動態(tài)PDCH信道,但是大多數(shù)設備作不到此點
靜態(tài)PDCH信道數(shù)量B的確定是話音業(yè)務服務等級(GoS)和保障數(shù)據(jù)業(yè)務服務質量(QoS)折中的結果。
動態(tài)信道配置數(shù)量 C ≤(話音業(yè)務信道數(shù)-話音承載Erl量)
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
中國移動EDGE網(wǎng)絡無線信道容量算法描述:
動/靜態(tài)信道配置比例(一)
如果在一定語音業(yè)務GoS下,靜態(tài)PDCH信道與動態(tài)PDCH信道可以滿足需要的PDCH信道數(shù),即:
A ≤ B+0.8×C,
則不需為提供GPRS業(yè)務而單獨擴容;否則需要增加硬件資源
對部分廠家設備,在CS業(yè)務和PS業(yè)務之間還留有保護信道和保護時間,以保證話音業(yè)務的高優(yōu)先級,則保護時間和話音業(yè)務占用時間都是GPRS不可用時間
對于話音超忙小區(qū),數(shù)據(jù)業(yè)務可用時間較難統(tǒng)計準確
所以在話音業(yè)務許可的情況下,盡量使用靜態(tài)PDCH信道提供GPRS業(yè)務。
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
中國移動EDGE網(wǎng)絡無線信道容量算法描述:
動/靜態(tài)信道配置比例(二)
動靜態(tài)信道的比例問題其實本不應該是個重點關注的問題。
當話音業(yè)務與數(shù)據(jù)業(yè)務總信道有富余的時候,配成動態(tài)信道或靜態(tài)信道的效果其實沒有什么顯著不同;
當話音業(yè)務與數(shù)據(jù)業(yè)務總信道不夠用的時候,配更多的動態(tài)信道其實也等于沒配,(可以計算出有用個數(shù)的上限);
若要徹底保證數(shù)據(jù)業(yè)務的需要,就必須配夠靜態(tài)信道。
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
中國移動EDGE網(wǎng)絡無線信道容量算法描述:
動靜態(tài)信道配置比例(三)
話音業(yè)務與數(shù)據(jù)業(yè)務總信道不夠用的情況應該只是非常短暫的時期,長時間存在此現(xiàn)象是不正常的,此種情況下任何的信道配置方法都不能算合理,只能稱為針對具體情況具體需求的應急方法。
引入EDGE后,會存在動態(tài)的EPDCH信道和動態(tài)的PDCH信道。
當話音業(yè)務與數(shù)據(jù)業(yè)務總信道有富余的時候,兩個動態(tài)信道都能存在并發(fā)揮作用;
當話音業(yè)務與數(shù)據(jù)業(yè)務總信道不夠用的時候,哪種動態(tài)信道能保留下來,可能與設備有關,具體情況需要進一步分析。
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
中國移動GPRS/EDGE無線信道配置軟件:
應用坎貝爾方法進行無線信道配置
應用內(nèi)容計費話單提取話務模型
目前內(nèi)容計費話單可以滿足坎貝爾方法業(yè)務模型的獲得
通過C-ID可實現(xiàn)細化到一次PDP激活范圍內(nèi)的業(yè)務模型統(tǒng)計
批量小區(qū)配置,給出動靜態(tài)信道數(shù)量
采用B/S架構,用戶只需IE瀏覽器即可使用,無須安裝
按照集團網(wǎng)絡部計劃,2007年內(nèi)將完成EDGE無線信道容量配置軟件的開發(fā)和試點工作。
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
軟件流程
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
軟件界面
二、中國移動EDGE無線信道容量算法
中國移動EDGE網(wǎng)絡優(yōu)化研究
現(xiàn)網(wǎng)7廠商EDGE設備調研總結
7廠商EDGE設備無線信道結構
7廠商EDGE設備信道配置方式
無線規(guī)劃和優(yōu)化中的廠商無線信道容量
中國移動EDGE無線信道容量算法
坎貝爾算法在規(guī)劃和優(yōu)化中的應用
現(xiàn)網(wǎng)7廠商Abis端口資源配置調研
三、現(xiàn)網(wǎng)7廠商Abis端口資源配置調研
使用Abis資源池,共用N條傳輸?shù)耐换镜?個小區(qū)共用一個Abis池,所以共享效率應該最高。
按照其計算公式,依據(jù)計劃部提供的集采話務模型,一個EPDCH需要對應3個16k的Abis時隙。
三、現(xiàn)網(wǎng)7廠商Abis端口資源配置調研
采用EDAP動態(tài)Abis資源池的技術,每個EDAP池最大包含12個PCM時隙,且僅供與其在同一條PCM上的載頻使用。
Abis傳輸帶寬的計算有EXCEL規(guī)劃工具,需要用戶輸入PDCH數(shù)量,傳輸數(shù)據(jù)量,無線信道利用率等客觀數(shù)據(jù);并要用戶確認PCM容量安全余量,共享概率等主觀數(shù)據(jù)。根據(jù)其計算實例,8個EPDCH信道需要5個PCM時隙。
三、現(xiàn)網(wǎng)7廠商Abis端口資源配置調研
華為對Abis的配置是動態(tài)配置,每個(E)PDCH時隙必須有一個16K,剩下的在小區(qū)內(nèi)形成池,按無線吞吐量計算需要多少總16K。
三、現(xiàn)網(wǎng)7廠商Abis端口資源配置調研
從B9開始,Abis接口上的時隙配置與空中時隙不捆綁,而是放到一個池里,所有在一個TRX上的數(shù)據(jù)業(yè)務通過一些nibble組成的管道(pipe)來傳送。
三、現(xiàn)網(wǎng)7廠商Abis端口資源配置調研
在版本8中引入Abis池的概念。根據(jù)廠家建議,每個EPDCH信道需要4/8或5/8個PCM時隙。
三、現(xiàn)網(wǎng)7廠商Abis端口資源配置調研
每個EDGE載頻使用一個單獨的Abis池,沒有提供EPDCH需要PCM時隙個數(shù)的計算方法或建議,根據(jù)用戶需要設置,由網(wǎng)管指標監(jiān)測。
三、現(xiàn)網(wǎng)7廠商Abis端口資源配置調研
本次未提供正式書面應答。
在以往的交流資料中:
愛立信提供參數(shù)FPDCH(專用PDCH)和SPDCH(半專用PDCH)
SPDCH是指在PCU硬件方面,不預留固定的資源而是按需分配PCU資源,從而達到節(jié)約投資的目的
如果使用半專用SPDCH,那么需要保證在PCU側有足夠的GSL資源
還要注意此時如果同時使用了Flexible Abis功能,也需檢查Abis是否足夠。
Flexible Abis功能主要通過定義一個可以動態(tài)“重配置”的16 kbits/s和64 kbit/s傳輸路徑資源池來實現(xiàn)對于傳輸資源的有效利用
三、現(xiàn)網(wǎng)7廠商Abis端口資源配置調研
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