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(lèi)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(chē)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。