通信人家园
标题: 请教关于gprs问题 [查看完整版帖子] [打印本页]
时间: 2008-7-31 09:33
作者: hihibyte
标题: 请教关于gprs问题
gprs有四种编码方式cs1-cs4,请问这编码方式是什么时候选定的?动态选定,还是静态配置?多谢
时间: 2008-7-31 12:47
作者: 监督员
路过!帮顶!
时间: 2008-7-31 12:59
作者: hihibyte
??????
时间: 2008-7-31 17:40
作者: 88136578
不知道
看看有没有高手解答
时间: 2008-8-1 09:32
作者: hihibyte
dx在哪里??
时间: 2008-8-1 11:18
作者: supperrual
路过
时间: 2008-8-2 10:56
作者: lily6189
4.2逻辑信道
GPRS无线信道逻辑上分为业务信道和控制信道两类。业务信道即分组数据传送信道;控制信道分为分组公共控制信道、分组广播控制信道和分组专用信道。
分组数据传送信道(PDTCH)用于数据传送,它临时分配给一个移动台或一组移动台。
分组公共控制信道(PCCCH)包括四种信道:分组随机接入信道(PRACH)用于移动发送上行数据和信令;分组寻呼信道(PPCH)用于下行链路,在开始传送数据之前寻呼移动台;分组接入允许信道(PAGCH)用于分组传送建立阶段,对MS发送资源分配消息;分组通知信道(PNCH)在开始PTM-M分组传送前,向一组MS发送PTM-M通知。分组广播控制信道(PBCCH)向小区内所有GPRS终端广播分组数据的系统信息。分组专用控制信道(PACCH)用于传送指定MS的资源分配信息和再分配信息,以及允许的PDTCH数量信息,PACCH与PDTCH共享资源,它们同时分配给一个MS;分组定时控制信道(PTCCH)中PTCCH/U用于传送随机接入突发,BSS以此为一个MS在分组传送方式中设立时间提前,PTCCH/D用于传送时间提前信息刷新消息给MS。
4.2.1逻辑信道与物理信道的映射
逻辑信道在无线接口中被映射成相应的物理信道,共有三种信道组合方式:PDTCH+PACCH+PTCCH(方式1)、PDTCH+PACCH+PTCCH+PCCCH(方式2)和PDTCH+PACCH+PTCCH+PCCCH+PBCCH(方式3)。当GPRS业务量不大时,允许GPRS与电路业务共用BCCH和CCCH;只有当共用PBCCH时才采用方式2;当GPRS业务量增大时,采用方式3或方式1+方式3。
4.2.2信道编码方式
GPRS有CS-1--CS-4四种编码方式,数据速率分别为9.05kb/s、13.4kb/s、15.6kb/s和21.4kb/s,以满足不同传输速率需求,其中CS-3和CS-4的C/I要求比电路型业务、CS-1和CS-2更高。在GPRS网络中,网络可根据实时监测结果,动态地选择信道编码方式,以达到最大的无线吞吐量。不同时隙可选择不同的信道编码,当网络传输质量较好时,可采用较高速的编码方式,反之采用较低速的编码方式。
由于GPRS允许一个用户最多可同时获得8个PDTCH的服务,因此在理想环境下,该用户可以得到最高21.4kb/s×8=171.2kb/s的速率。由于制订规范和产品开发的原因,目前的商用GPRS系统均采用CS-1和CS-2编码方式,而且在建设初期,每小区只提供少量的PDTCH(3-4个),所以提供的速率不会特别高。
5 GPRS工作模式
GPRS网络有三种工作模式:(1)话音业务的寻呼信息可通过GPRS寻呼信道或GPRS业务信道发送,MS只监视寻呼信道,若MS分配到分组数据信道,它就在该信道上接收电路业务的寻呼消息;(2)话音业务寻呼和GPRS寻呼都使用CCCH寻呼信道,MS只需监视CCCH寻呼信道;(3)话音业务寻呼在CCCH寻呼信道上发送,而GPRS寻呼在分组数据信道或CCCH寻呼信道上发送,MS需要监视CCCH寻呼和分组寻呼两个信道。
6 GPRS路由管理
GPRS的路由管理就是MS发送或接收数据时建立路由和MS处于漫游时建立数据路由的过程。当移动台产生一个分组数据单元,经过SNDC层,处理为SNDC PDU,再经过LLC,处理为LLC帧,然后通过空中接口送到GSM网络中MS所处的SGSN。SGSN把数据送到GGSN,GGSN把收到的消息进行解封处理,转换为可在公用数据网中传送的格式,最终送至公用数据网中传送的格式,最终送至公用数据网的用户。公用数据网用户传送数据给移动台,首先通过数据网的标准协议建立数据网与GGSN之间的路由,数据网用户发出数据单元,通过已建立的路由把PDU送至GGSN,GGSN再把PDU送至MS所在的SGSN,GSN将其封装成SNDC PDU,经LLC层处理为LLC帧单元,最后经空中接口送至MS。数据网用户传送数据给正在漫游的移动用户,其数据必须经过归属地的GGSN,然后送到移动用户。
7 国内外GPRS的发展概况与展望
目前,全球已有近百家运营商开通了GPRS商用系统、试商用系统或实验系统。仅在欧洲,2000年-2001年间就有40多个GPRS网络投入使用。GPRS技术已开始在全球的GSM网络中广泛部署。国际上有名的电信设备制造商诺 基亚、西门子、摩托罗拉和爱立信等都在积极开发GPRS相关产品,提出一系列解决方案。国外制造商已开发出B和C类终端,A类终端的开发还在研制中,并已推出相关的无线和网络设备。2001年6月,GSM联合会宣布了一套有关GPRS系统提供文字及其它多媒体服务的标准,这是又一重要转折点。
在我国,尽管移动市场与数据通信市场发展不平衡,造成中国移动数据业务的近期市场尚不明朗,但中国移动通信集团还是陆续开展了移动数据业务的实验工作。2001年7月,中国移动开始为全国16个省25个城市挑选出的3000名移动用户提供GPRS网络的试商用服务。GPRS二期工程同年7月基本完成,预计覆盖160个本地网200多个省会城市和大中城市,在77个本地网范围内实现漫游服务,并扩容169万户。目前,中国移动正在进一步扩大试商用用户范围,不断进行网络优化和产品改进,以期正式推出时能为消费者提供成熟的服务。国内电信设备制造商更是不甘落后,TCL、中兴、康佳、东信、厦新和波导等绝大多数国产手机定点企业均宣布已开始研制GPRS手机。2000年4月,华为GPRS设备通过相关测试,2001年4月,中兴GPRS全套设备也通过中国移动联合测试小组的测试,标志着国产GPRS设备已具备商用化能力。
GPRS在中国市场能否成功,除技术因素外,很大程度上取决于能否开发出适合中国市场的应用业务。GPRS商用分为两个部分:移动Internet/Intranet和作为WAP业务的载体,目前能够开展的主要是WAP业务。通过GPRS手机上网,可用无线移动方式浏览普通的Internet网页,比用普通电脑上网更方便、更快捷;与基于GSM网络的WAP相比,不仅上网内容丰富,而且速度上也快得多,使WAP有更大的发挥空间;按流量收费更容易被用户接受。我国的运营者是否能充分发挥GPRS的优势,提供更多更好的业务,这将是GPRS是否能成功的关键。总之,具备超过100kb/s分组传输能力的GPRS技术是GSM向3G移动通信系统平滑过渡的一个重要环节,在3G移动通信网络实现之前,它将是移动通信信息服务的主要解决方案。
时间: 2008-8-2 11:01
作者: lily6189
一、 引言 GPRS为GSM系统在无线数据业务领域开辟了广泛的应用前景,目前包括中兴通讯在内的一些通信设备制造商都已推出各自的GPRS产品,并逐步开始商用化。
GPRS分组交换移动数据网是以GSM移动电话网为基础,增加了两个网络功能实体SGSN(服务GPRS支持节点)和GGSN(网关GPRS支持节点),以及PCU(分组控制单元)模块,它属于IP领域的移动数据网。GPRS在无线接口上仍采用GSM频率和现有基础设施,由于GPRS采用动态无线信道分配方式,多个数据用户可同时共享一个无线信道,因此大大提高了频率资源利用率。并且一个用户可以同时使用8条无线信道,大大提高了用户数据速率,单个用户的最高数据速率可达171 Kbps。
GPRS网络中,无线接口Um 是BSS和移动用户之间的接口。根据分层结构,GPRS无线接口分以下几层,如图1所示。

物理射频层主要规定了载波特性、调制方式以及无线射频指标。GPRS物理射频层与GSM物理射频层相同。
物理链路层主要功能包括信道编码、帧形成、小区选择及重选、功率控制等。
数据链路层(RLC/MAC)提供物理层以上的信息传送。它的主要功能包括采用有选择的重传进行后向纠错。
AC使得多个MS可以共享相同的传输媒体。RLC/MAC使用物理层的业务,而更高层的用户使用RLC/MAC层的业务。
MAC支持向MS指配无线资源以传送GPRS分组数据单元(PDU)。网络确定采用何种MAC模式,这些模式包括:动态分配模式、固定分配模式、扩展动态分配模式。
在动态分配模式下,上行状态标记(USF)用于多个MS在同一物理信道上复用无线数据块。USF有3个比特可以表示8种状态,即一条上行物理信道最多可分配给8个MS使用。
GPRS的移动台分为三类:A类、B类和C类。A类移动台可同时处理电路业务和分组业务;B类移动台可处理电路业务或分组业务,但不能同时进行;C类移动台只能处理GPRS分组业务。
以下主要针对物理链路层讨论无线接口。
二、 信道
承载分组逻辑信道的物理信道称为分组数据信道(PDCH)。PDCH的逻辑信道分为业务信道和控制信道两大类。
1. 分组业务信道
GPRS的分组业务信道(PDTCH)是在分组交换模式下承载用户数据。在多个时隙工作时,一个MS可同时使用多个PDTCH传送一个分组数据,协议规定一个用户最多可使用同一载频上的8条物理信道。
PDTCH的数据速率分为四种,即CS1~CS4,CS1为9.05 Kbps,CS2为13.4 Kbps,CS3为15.6 Kbps,CS4为21.4 Kbps。
与GSM电路型双向业务信道所不同的是,PDTCH为单向业务信道,它可以是上行信道,用于传送移动台发送的分组数据;也可以是下行信道,用于传送移动台接收的分组数据。
2. 分组控制信道
分组控制信道用于承载信令或测量数据等。分组控制信道分为三类:分组广播控制信道、分组公共控制信道和分组专用控制信道。
(1) 分组广播控制信道
分组广播控制信道(PBCCH)用于广播分组数据的特定系统信息,它仅在下行方向存在。如果小区支持分组数据传送,但未配置PBCCH,此时则由原有的BCCH(广播控制信道)广播分组操作的信息。
在小区的BCCH上,会给出本小区是否支持分组数据业务的指示。如果本小区支持并且具有PBCCH,则BCCH会给出PBCCH的组合配置信息。
(2) 分组公共控制信道
分组公共控制信道(PCCCH)用于传送分组数据公共控制信令,包括以下控制信道:
- 分组寻呼信道 (PPCH):下行信道,用于寻呼移动台。PPCH可用于电路交换和分组交换数据业务寻呼,但电路交换业务的寻呼仅适用于A类和B类的移动台。
- 分组随机接入信道 (PRACH): 上行信道,移动台发送随机接入信息或对寻呼的响应,用于请求分配一个或多个PDTCH。
- 分组接入准许信道 (PAGCH): 下行信道, 用于向移动台分配一个或多个PDTCH。
- 分组通知信道(PNCH): 下行信道, 用于通知移动台点到多点的PTM-M呼叫。 如果小区未分配PCCCH,分组交换操作的信息将会在CCCH(公共控制信道)上传送。如果小区分配了PCCCH,它也可为电路交换操作传送信息。
(3) 分组专用控制信道
分组专用控制信道(PDCCH)有以下几种:
- 分组随路控制信道(PACCH):传送包括功率控制信息、测量数据等信息。PACCH还携带资源分配和再分配信息。一个PACCH可以对应分配给一个MS的一个或几个分组数据业务信道。PACCH为双向信道。
- 上行分组定时控制信道(PTCCH/U):用于传送随机突发脉冲,估计移动台在分组传送模式下的时间提前量(TA)。
- 下行分组定时控制信道(PTCCH/D) : 用于向多个移动台传送时间提前量(TA)。
3. 信道组合类型
逻辑信道经过一定的组合映射到物理信道上进行传送,GPRS的信道组合类型有以下几种:
- PBCCH + PCCCH + PDTCH + PACCH + PTCCH
- PCCCH + PDTCH + PACCH + PTCCH
- PDTCH + PACCH + PTCCH 其中,PCCCH = PPCH + PAGCH+ PRACH +PNCH
PACCH以数据块为单位动态分配,但PACCH和PDTCH之间保持相对固定的关系。如果MS指配了一个PDTCH,其相对应的PACCH应处于同一物理信道上。在多时隙操作下,指配了多条PDTCH,此时PACCH会分配在其中的一条物理信道上。
三、 复帧结构
逻辑信道组合类型需要根据复帧结构映射到物理信道上, GPRS的复帧采用52帧结构,如图2所示。
52 TDMA Frames

X=Idle frame
T=Frame used for PTCCH
B0-B11=Radio blocks
图2 GPRS 52复帧结构
52复帧结构中,B0~B11为无线数据块内容,每个无线数据块交织在4个突发脉冲上。根据信道组合类型,如果有PBCCH,则PBCCH可占用1~4个数据块。根据PBCCH数据块的位置情况,PAGCH可以占用B0~B11数据块,PPCH和PNCH可以占用B1~B11数据块,PACCH可以占用B0~B11数据块,PDTCH可以占用B0~B11数据块。
四、 LLC、RLC/MAC块结构
LLC帧分割成RLC数据块的结构如图3所示:52复帧结构中,B0~B11为无线数据块内容,每个无线数据块交织在4个突发脉冲上。根据信道组合类型,如果有PBCCH,则PBCCH可占用1~4个数据块。根据PBCCH数据块的位置情况,PAGCH可以占用B0~B11数据块,PPCH和PNCH可以占用B1~B11数据块,PACCH可以占用B0~B11数据块,PDTCH可以占用B0~B11数据块。

FH=Frame Header
FCS=Frame Check Sequence
BH=Block Header
BCS=Block Check Sequence
图3 数据流结构
LLC数据分割成若干个块,RLC层在每个块前面加上RLC头,构成RLC数据块;MAC层在每个RLC块加上一个8bit 的MAC头。RLC/MAC数据块和控制块经信道编码后,交织到四个突发脉冲上。
五、 信道编码
GPRS的射频部分、调制、解调和GSM电路型完全相同,信道编、译码部分不同。
GPRS分组业务信道承载的RLC(无线链路控制)数据块有四种速率,信道编码时每种速率对应有一种信道编码方法,即CS-1~CS-4四种不同的编码方法。
RLC/MAC数据块有两种结构,即MAC头+RLC数据块和MAC头+RLC/MAC控制块。
对于RLC/MAC控制块,统一采用CS-1编码方法。
对无线数据块可采用4种不同的编码方法:CS-1 ~ CS-4,其结构如图4和图5所示。
GPRS信道编码采用级联码,即分为外编码和内编码。
编码第一步进行外编码,加校验位。
编码第二步是预编码USF(CS-1除外),对于CS-1 ~ CS-3,再加4个尾比特,
编码第三步进行卷积编码。对于CS-2和CS-3,在卷积编码后,还需要按一定规则删除一些比特,CS-3删除132个比特,CS-4删除220个比特。

图4 CS-1 to CS-3结构
图5 CS-4结构
需要注意的是,CS-4不采用卷积编码,CS-1采用与SDCCH相同的编码方案。GPRS信道编码总结如表1所示。
方案 | 码率 | 上行状态标志USF | 预编码USF | 扣除USF BCS的RLC | 块校验序列BCS | 尾比特 | 编码 (bits) | 删除 (bits) | 数据速率(kb/s) |
CS-1 | 1/2 | 3 | 3 | 181 | 40 | 4 | 456 | 0 | 9.05 |
CS-2 | "2/3 | 3 | 6 | 268 | 16 | 4 | 588 | 132 | 13.4 |
CS-3 | "3/4 | 3 | 6 | 312 | 16 | 4 | 676 | 220 | 15.6 |
CS-4 | 1 | 3 | 12 | 428 | 16 | - | 456 | - | 21.4 |
表1 四种编码方案的编码参数
信道译码是信道编码的逆过程。对于卷积编码,译码采用Viterbi算法,外码译码采用捕错译码方法。
六、 小区重选
在GPRS网络中无切换(handover)概念,只提小区重选。A类移动台处于GPRS状态下,并同时处理电路交换业务时,此时移动台进行切换操作,电路业务释放后,移动台进行小区重选。B类和C类移动台在处于GPRS状态下,只有小区重选。
MS在执行小区重选时,需要用到以下几个参数:
- C1:路径损耗标准,用作小区重选的最小信号电平标准。
- C31:信号电平门限标准参数,在分层小区结构(HCS)中作为判断是否使用优先级分层的GPRS和LSA小区重选。
- C32:小区排队标准参数,用于在相同优先级的小区中选择小区。
网络也可要求MS上报测量报告,而由网络控制进行小区重选的方式。该方式由"网络控制命令"(Network_ Control_Order)来决定。
网络控制命令参数不同的取值有不同的含义,如下所述:
- NC0:"正常的MS控制",MS执行自动小区重选;
- NC1:"上报测量报告的MS控制",MS向网络发送测量报告,MS继续执行小区重选。
- NC2:"网络控制",MS向网络发送测量报告。只有当由于下行链路信令失败或发送随机接入失败触发小区重选时,MS才执行小区重选。
网络应能够支持不同BTS、不同BSC以及不同SGSN之间的小区重选。
七、 功率控制
功率控制的目的是在不影响无线传输质量的前提下,优化MS和BS的发射功率,即在保持传输质量高于给定门限时,降低移动台和基站的平均广播功率,减少对其它通信接收的干扰。
功率控制对于提高频谱有效性和减少MS的功率输出是非常有益的。由于在分组数据业务中没有连续的双向连接,因此其功率控制算法要比电路型的复杂。
对于上行链路,MS应能执行灵活的功率控制算法,可实施开环功率控制、闭环功率控制或质量功率控制。
下行链路功率控制在BSS中执行,需要MS能够传送信道质量的报告,目前该部分标准化工作仍在进行中。
八、 结束语
GPRS无线接口在调制、解调以及射频部分虽然和GSM完全相同,但无线接口部分同样也很复杂,以上内容只是对无线接口进行了概要描述。
目前GPRS是GSM制式第二代移动通信向第三代移动通信过渡的桥梁,GPRS的核心网部分在3G中仍将得到使用。
时间: 2008-8-4 17:01
作者: sbswzc520
我也不大懂,这是在网上找的点贴给你,看有没用吧
一、 概述
通用分组无线业务(GPRS-General Packet Radio Service)正代表移动和数据两大流行趋势,它将以上两种技术完美地结合在一起。目前,世界上许多GSM运营商包括中国移动、中国联通正在将其网络升级到GPRS。即将建成的GPRS网络,不仅能使GSM网络实现无线因特网的功能,而且为GSM网络向第三代移动通信网络的过渡奠定了基础。
GPRS是GSM提供的分组交换和分组传输方式的新的承载业务,每个TDMA帧的8个时隙可动态地被一个用户同时占用,多个用户也可以动态地共享同一时隙,GPRS的信息传输速率最高达171.2kb/s,GPRS网为移动数据用户主要提供突发性数据业务,能快速建立连接。GPRS除能提供PTP(点对点)和PTM(点对多点)数据业务外,还支持补充业务和短信息业务。另外,还能提供种类繁多、功能强大的以GPRS承载业务为基础的网络应用业务,如上网、无线POS、车辆定位(GPRS+GPS)、股票、汇价行情传送、遥感、遥测、遥控、高速公路收费系统、增强型短消息、其它各种数据业务等。GPRS是导入数据业务的主要手段,在培养用户群方面起到了重要作用。
GPRS网以GSM网为基础,在GSM网基础上升级而来。相应增加了以下功能实体: SGSN(服务GPRS支持节点)、GGSN(网关GPRS支持节点)、PCU(分组控制单元)。GPRS技术在GSM网络中的使用将不会影响电路交换业务,无线脉冲结构没有发生任何变化,与 GSM共用基站,基站仅需进行软件更新。在向3G的过渡中,GPRS核心网可实现平滑过渡。
与CS(Circuit Service)业务相比,GPRS具有以下不同点:
功率控制:由于在分组数据业务中没有连续的双向连接,因此其功率控制算法要比电路型的复杂很多。目前只能实现开环功率控制,在初始阶段一般仅支持上行链路的开环控制,以后将逐步支持闭环控制和下行链路控制。
跳频:跳频增益不明显,CS-4时甚至性能变差,这与GPRS的交织深度仅为4有关,而电路交换话音业务的交织深度为8,电路交换数据业务的交织深度达到了22。
DTX:CS业务中的DTX技术的抗干扰作用在GPRS中不存在。
编码方式:见表1,CS1编码速率最低,CS4编码速率最高,CS1-CS4速率的提高是以牺牲纠错编码为代价的,因此其抗干扰能力较差。
表1 不同的GPRS信道编码方案下传输速率
编码方案 码率 净负荷(bit) 数据速率
CS-1 1/2 181 9.05
CS-2 2/3 268 13.4
CS-3 3/4 312 15.6
CS-4 1 428 21.4
由于GPRS以上特点,GPRS手机发射功率较大,所以对网络产生的干扰要大于原有GSM网络,而GPRS数据业务需要比较高的C/I(Carrier/Interference,载干比),因此对GPRS网络规划提出了新的要求。
目前,中国移动用户已突破1亿户,GSM网上的频率规划主要采用4×3、3×3和更紧密的复用方式,在有些大城市中心热点话务地带,甚至采用1×3高复用方式,频谱资源极其紧张。GPRS的引入,对GSM本已紧张的频率资源提出了新要求。而GPRS的引入对原有网络的干扰要求对GPRS频率规划引起高度重视。
二、GPRS对C/I的要求
首先考虑GPRS对C/I的要求。
GPRS业务的覆盖范围取决于所采用的信道编码方式。在覆盖受限地区E/N(Energe/Noise,能量/噪声比)是限制因素,在干扰受限地区C/I是主要影响因素。按照规范要求,我们对GPRS业务信道编码方案将BLER值取为10%。我们可以获得不同编码方式下基于BLER满足RLC/MAC层需要的C/I最小值。基于这些信息我们可以知道各种编码方式下的C/I最小值,如表2所示。
表2 不同GPRS信道编码方式的C/I(dB)值
编码方式 有跳频 无跳频
CS-1 7.1 10.8
CS-2 11.5 12.8
CS-3 13.6 13.7
CS-4 20.8 17.2
我们假设整个服务小区范围内的干扰是恒定不变的,便可以通过Okumura-Hata模型(>1km的大小区)或Walfish-Ikegami模型(小小区)预测覆盖范围。当仅考虑非跳频情况时,我们得到表3,它给出了GPRS与话音用户和传统电路交换数据用户理论上的9dB值相比GPRS不同编码方案下的业务覆盖区域,GPRS由于其要求的C/I较高,覆盖范围较GSM话音大为缩小。
表3 与话音用户相比在不同编码方式下的业务区
编码方式 Okumura-Hata Walfish-Ikegami
CS-1 79% 80%
CS-2 61% 63%
CS-3 54% 57%
CS-4 34% 37%
其次,我们可以通过理论上的六边形模型为每种信道编码方式估计频率规划需求。限制因素通常为C/I值,GSM规范规定GSM话音连接必须能够应付9dB的C/I。
公式(1)给出了对称情况下假设各小区功率和小区尺寸相同时理论上的C/I值,该公式仅考虑了6个最接近的同频小区。
R表示服务小区基站与MS之间的距离,D表示MS与干扰小区k之间的距离,n表示无线信道传播参数,n一般取2--5。
9dB中包含了瑞利衰落余量,但是公式(1)没有考虑对数正态衰落。如果我们取6.6dB的对数正态衰落余量,将得到表4不同GPRS信道编码方案下最小频率复用系数K,即复用模式参数K必须至少取所计算的值以使相应的GPRS信道编码方案在服务小区中的所有位置都起作用(BLER=10%)。
表4 不同的GPRS信道编码方案下K的取值
Coding scheme C/I threshold K
Voice 9 7-9
CS-1 10.8 9
CS-2 12.8 12
CS-3 13.7 13
CS-4 17.2 >19
可以明显看出,GPRS不同编码方式下,由于其要求的C/I值较话音业务高,如果仅在C/I为9dB的系统中进行GPRS业务,则覆盖范围只有原GSM覆盖范围的4/5(CS-1)到1/3(CS-4)。在GPRS高业务区域,如果要实现GPRS/GSM的无缝覆盖,在干扰恒定的情况下,CS-2编码方式C/I至少需要达到12.8dB,从表4可以看出,频率复用系数K需达到12以上。随着CS编码阶段的提高,如果满足相同的误码需求,系统需要更高的C/I,这也要求系统提供更高的频率复用比。
三、仿真研究
GPRS主要的应用是Internet应用,我们假设下行方向是瓶颈,比如一个图片在下行方向上有几百Kb/s。我们创建了一个简单的仿真工具来计算下行方向C/I与GPRS负载之间的关系。
网络使用对称的六边型模型,仅考虑相邻最近6个同频小区,这是因为第二层同频小区所增加的干扰值小于1dB。该模拟工具在每一轮模拟过程中将MS随意放置于服务小区中的任意位置,使用的时隙数根据泊松分布取值,阻塞率取2%。在这些模拟过程中,频率复用系数K=7,每个小区取3个TRX,则最多提供21个业务信道,话音用户优先级高于GPRS用户。
模拟工具考虑了对数正态衰落,所以每当MS和干扰小区有相同的时隙被使用时,便取公式(2)中的 ,否则取 。
n为电波传播因子,r为MS与服务小区之间的距离, 是MS与干扰小区之间的距离, 与服务小区中的对数正态衰落有关, 是干扰信号的对数正态衰落值。
通过系统仿真分析,我们得到C/I及R和GPRS负荷之间的关系、GPRS负荷和传输错误率之间的关系,如图1所示。
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图1 C/I与负荷和r/R之间的关系
很明显,GPRS不同负荷时C/I值的影响不仅和移动台距离基站的位置相关,而且和系统的GPRS负荷密切相关。GPRS满负荷时由于干扰变大使得C/I比轻负荷时降低,相比无负荷时C/I降低约3dB,相应地覆盖半径降至约无负荷覆盖范围的88%(按照边缘C/I要求为9dB,失效概率10%)。为了保证满负荷下GPRS覆盖边缘和GSM覆盖边缘重合,需要GPRS边缘C/I达到至少12dB,给系统留下3dB的余量,和前面的理论计算一致。
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图2 错误率与GPRS负载之间的关系
图2表明,复用系数越大,系统传输错误率越低,系统可以支持的传输速率越高;反之,复用系数越小,系统传输错误率越高,系统支持的传输速率越低。但在同一种复用模式下,GPRS可以自动根据C/I调整传输速率,给用户提供尽可能大的带宽。在低负荷时,即使K=7,传输错误仍可接受。考虑到GPRS负荷对覆盖规划的影响,在K=12频率复用模式下,C/I可以达到12.8dB,即使在GPRS满负荷、C/I降低3dB的情况下仍可达到9dB,而数据传输错误率也很低,满足GPRS覆盖和GSM覆盖一致的要求,用户在GSM覆盖区域可以自由完成语音呼叫和GPRS数据业务。
四、结论
从上文的分析可以看出,GPRS在频率复用系数K=7、负荷比较轻的情况下仍可满足运营要求,而在K=12(4×3复用)的情况下,C/I将进一步改善,GPRS业务引入现有GSM网络初期,频率规划不需要作大的变动。只要当新的数据业务量增长时,便会对GSM网络的频率规划产生影响。
假设不对现有GSM网络进行任何修改,C/I值将减少0-3dB(GPRS负载为0--100%),在密集复用的GSM网络中必须考虑这个因素。这可能会影响普通的GSM话音业务,对于C/I为9dB的小区,其半径会减少为原来的88%,相对降低GPRS载频频率复用,可以得到较好改善。
复用模式较大如K=12以上时GPRS负载将不会对话音覆盖区域产生大的影响,惟一的影响是覆盖区会随不同的GPRS信道编码方式变化,这意味着当GPRS被激活时,数据速率会发生改变。
中国移动、中国联通的GSM1800网络由于均申请了10M的带宽,覆盖城市热点话务区,基本与GPRS业务区一致,而目前网上话务吸收仍以900M为主,1800M频段频率复用比可以比较低,因此系统可以获得较高的C/I,更适合承载GPRS业务。
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