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网络规划优化
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
5.8.1GPRS/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
5.8.6GPRS/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GPRS/EDGE网络规划
5.1总体规划原则
5.1.1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。
5.1.2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。
具体表现在:
(1)GPRS/EDGE下行功率控制的机制还不成熟,因此GPRS/EDGE没有功控带来的干扰下降。
(2)GPRS/EDGE在无线空口的传输特性和语音业务不同,PDCH的无线信号的占空比(激活因子)接近100%,因此和采用DTX功能的TCH信道相比,将可能引入最大3dB干扰。
(3)根据配置PDCH的数量和载频的不同,给网络带来的额外干扰在0-3dB之间。
(4)如果将PDCH配置在BCCH载频上,理论上在下行方向没有新增干扰。
二、GSM网络规划的同时要求兼顾GPRS/EDGE的规划
现阶段GPRS/EDGE和GSM采用相同小区选择和重选参数。
要满足GPRS/EDGE的服务质量,需要重新对无线网络的容量和覆盖规划。
三、GPRS/EDGE如采用在CCCH上接入的方式,CCCH的负荷有较大增加。
四、GPRS/EDGE引入了灵活的信道分配策略,无线资源调度更为复杂。
五、随着GPRS/EDGE业务的引入和发展,用户业务(含语音业务)习惯会发生改变,话务模型、整体规划需要做相应调整。
六、EGPRS系统充分考虑了和原GSM/GPRS网络的兼容性和继承性,对核心网影响很小,原有的Gb、Gn/Gp、Gi、Gr、Gs接口都没有变化。
5.2话务模型建立
GPRS/EDGE为移动用户提供了一种端对端的分组数据传输服务,和传统的电路交换方式数据服务相比,具有更高的无线资源效率和利用率。
GPRS/EDGE适用于具有以下特点的业务:
●间歇的、非周期性的(突发的)数据传输,其前后二次数据传输之间的时间间隔远远大于数据传输本身的时延。
●频繁的、小数据量的数据传输,例如,在每分钟内发生数次,每次数据量小于几K字节。
●较罕见的、大数据量的数据传输,例如,在每小时内发生数次,每次数据量大于几十K字节。
目前,中国GPRS/EDGE网络开通以下几个方面的业务:
(1)手机+笔记本电脑上网
(2)WAPoverGPRS/EDGE
(3)基于终端安装的业务
(4)个人数据助理(PDA)终端接入
(5)短信overGPRS/EDGE
(6)专线接入
(7)专网接入
对于数据速率的计算,一般要根据一定的话务模型来考虑。
以下计算基于以下假定或事实:
假设没有SNDCP压缩与解压和分段与重组(这样一个IP包,在LLC层就是以1个LLCPDU传输);
假设LLC使用非确认模式传输;
假设LLC帧格式为:
LLC头(9字节)+SNDCP头(4字节)+IP数据+FCS(3字节),每个包占用一个RLC长度指示字节;
RLC采用确认模式,并考虑10%的重传率;
假设IP平均包长度为200字节;
假设至少在10个IP包的范围内,IP数据流连续;
每20ms传输一个无线块;
一般RLC/MAC头占用3字节,这样除去尾比特,CS1、CS2、CS3、CS4编码方式下,每个RLC数据包可以传输的LLCPDU字节数依次为20字节、30字节、36字节、50字节。
RLC确认模式下的传输下,正常情况下每个LLCPDU的传输意味着一次TBF建立和释放过程。
一般一次TBF从建立到释放的过程中,RLC/MAC控制块开销占总无线块的20%,该开销将TBF建立和释放的处理时间折算进去了。
Gb接口的FR、NS、BSSGP、LLC、SNDCP的协议头合计53字节。
以下计算采用如下计算模型:
M=「A1/B」
T=(M+『M×0.2』+『M×0.1』)×20
V_IP=A2/T
VGb=V_IP×(200+53)/200=1.265V_IP
其中:
M为传输N个LLCPDU所需的最小RLC数据块数
A1为N个LLCPDU的总字节数
A2为N个IP包的总字节数
B为每个RLC数据块所能承载的LLCPDU字节数
T为传输N个LLCPDU(即N个IP包)所需的时间
V_IP为估计的每PDCH的IP层承载速率
VGb为估计的每PDCH在Gb接口物理层所需的承载速率
「X」表示对X进行上取整,『X』表示对X进行下取整
根据该计算模型,对CS2的IP层承载速率计算如下:
A1=(200+9+4+3+1)×10=2170字节
M=「2170/30」=73块
T=(73+『73×0.2』+『73×0.1』)×20ms=1880ms=1.880s
V_IP=200×10×8/1.88/1024=8.31Kbps
VGb=1.265V_IP=10.51Kbps
同样的对CS1、CS3、CS4进行计算,获得估计的信道IP层承载速率依次为:
5.58Kbps、9.89Kbps、13.95Kbps。
对于采用非确认RLC模式的情形,LLC层一般不采用非确认方式,这样就必须考虑LLC层的重传率。
而LLC层的重传一般而言在带宽开销方面要高于RLC/MAC层的重传。
故采用非确认RLC模式,并不能提高PDCH的IP层承载速率。
计算结果列表表示如下:
CS-1(Kbps)
CS-2(Kbps)
CS-3(Kbps)
CS-4(Kbps)
Um接口物理层速率
9.05
13.4
15.6
21.4
IP层承载速率
5.58
8.31
9.89
13.95
Abis接口物理层需要的承载速率
16
16
32
32
Gb接口物理层需要的承载速率
7.06
10.51
12.51
17.65
需要特别指出:
一、GPRS/EDGE和GSM共用CCCH信令信道。
网络采用PCCCH接入方式时,网络规划中的信令信道规划、参数规划、双频网负荷策略等内容会有很大变化。
二、要准确地估计GPRS/EDGE业务的话务模型有一定的困难。
对GPRS/EDGE业务的话务模型的描述不能象话音业务那样,用简单的每用户话务量若干爱尔兰去描述,其本身的描述是相当复杂的。
三、GPRS/EDGE话务模型是一个需要长期关注的课题,随着GPRS/EDGE业务引入、发展和成熟,需要不断地对GPRS/EDGE业务的话务模型进行总结和修改,阶段性地、有计划地调整GPRS/EDGE无线网络规划的方法和策略。
同时还要防范新引入业务导致GPRS/EDGE话务模型突变的风险。
GPRS/EDGE话务模型需要关注的内容有:
●用户模型:
数据业务的总量、不同业务的比例、业务在时间上的分布、业务在空间上的分布等。
●业务模型:
单业务的包长分布、包间隔分布等。
●无线传输模型:
编码方式分布、信令开销等。
5.3覆盖规划
GPRS/EDGE的覆盖与GSM覆盖相比,有以下几点:
●EIRP相同
●从发射端到接收端除了体损以外经历的损耗相同
●接收机灵敏度不是主要矛盾,GPRS/EDGE业务主要受限于C/I
●CS1的C/I要求比话音业务的9dB要求高,但是如果配在BCCH所在载频上,能满足要求
协议数据中,不同传播环境下的C/I相差较大,而且同一环境下协议数据和厂家提供的数据相差较大,这里考虑最差的情况。
根据协议对C/I的最低要求:
(不考虑USF)CS1:
13db,CS2:
15db。
根据协议,话音业务通话时的质量等级和C/I的关系如下表:
rxqual
0
1
2
3
4
5
6
7
C/I[dB]
23
19
17
15
13
11
8
4
由此我们可以看到:
●话音质量等级4和CS1的BLER<10%,两者的的C/I要求相同,
●话音质量等级3和CS2的BLER<10%,两者的的C/I要求相同,
因此从现有GSM网络的覆盖情况及话音质量的分布,可以分析出GPRS的覆盖范围,在CS1和CS2编码方式下GPRS覆盖范围与GSM基本相当。
现网的覆盖和无线质量情况下,基本都是采用CS2编码方式。
5.3.1覆盖目标
●BLER10%
●CS1的覆盖和话音面积一样
●CS2的覆盖是话音面积的80%
链路预算
GSM中,接收机灵敏度要求:
●BTS:
-104dBm
●MS:
-102dBm
不同信道、不同调制方式下GPRS/EDGE对于BTS和MS的灵敏度要求如下表所示:
表1:
不同信道在GMSK调制下的要求信号电平值(普通BTS)
GSM 900
信道类型
传播条件
静态
TU50(noFH)
TU50(idealFH)
RA250(noFH)
HT100(noFH)
PDTCH/CS-1
dBm
-104
-104
-104
-104
-103
PDTCH/CS-2
dBm
-104
-100
-101
-101
-99
PDTCH/CS-3
dBm
-104
-98
-99
-98
-96
PDTCH/CS-4
dBm
-101
-90
-90
*
*
USF/CS-1
dBm
-104
-101
-103
-103
-101
USF/CS-2to4
dBm
-104
-103
-104
-104
-104
PRACH/11bits1)
dBm
-104
-104
-104
-103
-103
PRACH/8bits1)
dBm
-104
-104
-104
-103
-103
GSM 900
信道类型
传播条件
静态
TU50
(noFH)
TU50
(idealFH)
RA250
(noFH)
HT100
(noFH)
PDTCH/MCS-1
dBm
-104
-102.5
-103
-103
-102
PDTCH/MCS-2
dBm
-104
-100,5
-101
-100,5
-100
PDTCH/MCS-3
dBm
-104
-96,5
-96,5
-92,5
-95,5
PDTCH/MCS-4
dBm
-101,5
-91
-91
*
*
USF/MCS-1to4
dBm
-104
-102.5
-104
-104
-102,5
PRACH/11bits2),3)
dBm
-104
-104
-104
-103
-103
PRACH/8bits1)
dBm
-104
-104
-104
-103
-103
DCS1 800
信道类型
传播条件
静态
TU50(noFH)
TU50(idealFH)
RA130(noFH)
HT100(noFH)
PDTCH/CS-1
dBm
-104
-104
-104
-104
-103
PDTCH/CS-2
dBm
-104
-100
-100
-101
-99
PDTCH/CS-3
dBm
-104
-98
-98
-98
-94
PDTCH/CS-4
dBm
-101
-88
-88
*
*
USF/CS-1
dBm
-104
-103
-103
-103
-101
USF/CS-2to4
dBm
-104
-104
-104
-104
-103
PRACH/11bits1)
dBm
-104
-104
-104
-103
-103
PRACH/8bits1)
dBm
-104
-104
-104
-103
-103
DCS1800
信道类型
传播条件
静态
TU50(noFH)
TU50(idealFH)
RA130(noFH)
HT100(noFH)
PDTCH/MCS-1
dBm
-104
-102,5
-103
-103
-101,5
PDTCH/MCS-2
dBm
-104
-100,5
-101
-100,5
-99,5
PDTCH/MCS-3
dBm
-104
-96,5
-96,5
-92,5
-94,5
PDTCH/MCS-4
dBm
-101.5
-90,5
-90,5
*
*
USF/MCS-1to4
dBm
-104
-104
-104
-104
-102,5
PRACH/11bits
dBm
-104
-104
-104
-103
-103
PRACH/8bits
dBm
-104
-104
-104
-103
-103
*:
PDTCH/CS-4和PDTCH/MCS-x不能满足某些传播条件的建议服务水准
注:
TU50:
典型城区,50km/h;FH:
跳频;RA250:
农村区域,250km/h;HT100:
丘陵,100km/h
表2:
不同信道在8-PSK调制下的要求信号电平值(普通BTS)
GSM 900
信道类型
传播条件
静态
TU50(noFH)
TU50(idealFH)
RA250(noFH)
HT100(noFH)
PDTCH/MCS-5
dBm
-101
-96,5
-97
-96
-95
PDTCH/MCS-6
dBm
-99,5
-94
-94.5
-91
-91
PDTCH/MCS-7
dBm
-96
-89
-88.5
–87**
–86**
PDTCH/MCS-8
dBm
-93
-84
-84
*
-81,5**
PDTCH/MCS-9
dBm
-91,5
-80
-80
*
*
DCS1 800
信道类型
传播条件
静态
TU50(noFH)
TU50(idealFH)
RA130(noFH)
HT100(noFH)
PDTCH/MCS-5
dBm
-101
-95,5
-97
-96
-93
PDTCH/MCS-6
dBm
-99,5
-94
-94
-91
–85,5
PDTCH/MCS-7
dBm
-96
-87
-86,5
-87**
*
PDTCH/MCS-8
dBm
-93
–86,5**
–86,5**
*
*
PDTCH/MCS-9
dBm
-91,5
-83**
-83**
*
*
**:
服务性能为30%BLER
*:
PDTCH/CS-4和PDTCH/MCS-x不能满足某些传播条件的建议服务性能
注:
TU50:
典型城区,50km/h;FH:
跳频;RA250:
农村区域,250km/h;HT100:
丘陵,100km/h
表3:
不同信道在8-PSK调制下的要求信号电平值(MS)
GSM 900
信道类型
传播条件
静态
TU50(noFH)
TU50(idealFH)
RA250(noFH)
HT100(noFH)
PDTCH/MCS-5
dBm
-98
-93
-94
-93
-92
PDTCH/MCS-6
dBm
-96
-91
-91,5
-88
-89
PDTCH/MCS-7
dBm
-93
-84
-84
*
-83**
PDTCH/MCS-8
dBm
-90,5
-83**
-83**
*
*
PDTCH/MCS-9
dBm
-86
-78,5**
-78,5**
*
*
USF/MCS-5to9
dBm
-102
-97,5
-99
-100
-99
DCS1800
信道类型
传播条件
静态
TU50(noFH)
TU50(idealFH)
RA130(noFH)
HT100(noFH)
PDTCH/MCS-5
dBm
-98
-93,5
-93,5
-93
-89,5
PDTCH/MCS-6
dBm
-96
-91
-91
-88
-83,5
PDTCH/MCS-7
dBm
-93
-81,5
-80,5
*
*
PDTCH/MCS-8
dBm
-90,5
-80**
-80**
*
*
PDTCH/MCS-9
dBm
-86
*
*
*
*
USF/MCS-5to9
dBm
-102
-99
-99
-100
-99
**:
服务性能为30%BLER
*:
PDTCH/CS-4和PDTCH/MCS-x不能满足某些传播条件的建议服务性能
注:
TU50:
典型城区,50km/h;FH:
跳频;RA250:
农村区域,250km/h;HT100:
丘陵,100km/h
对CS1,USF在各种情况下的最低要求-101dBm,GSM规划接收机灵敏度大于-104dBm,但考虑数据业务没有体损,有3db增益,所以CS1能和话音覆盖面积一样,CS2能达到话音面积的80%。
事实上,由于业务的不断发展,中国移动大部分地区的基站建设都较为紧密,无线信号强度完全能够满足业务需求。
5.3.2载干比要求
不同信道、不同调制方式下GPRS/EDGE对于BTS和MS的C/I要求如下表所示:
表4:
不同信道在GMSK调制下的载干比要求
GSM 900
信道类型
传播条件
TU3(noFH)
TU3(idealFH)
TU50(noFH)
TU50(idealFH)
RA250(noFH)
PDTCH/CS-1
dB
13
9
10
9
9
PDTCH/CS-2
dB
15
13
14
13
13
PDTCH/CS-3
dB
16
15
16
15
16
PDTCH/CS-4
dB
21
23
24
24
*
USF/CS-1
dB
19
10
12
10
10
USF/CS-2to4
dB
18
9
10
9
8
PRACH/11bits1)
dB
8
8
8
8
10
PRACH/8bits1)
dB
8
8
8
8
9
GSM 900
信道类型
传播条件
TU3
(noFH)
TU3
(idealFH)
TU50
(noFH)
TU50
(idealFH)
RA250
(noFH)
PDTCH/MCS-1
dB
13
9.5
10.5
9.5
10
PDTCH/MCS-2
dB
15
12
12.5
12
12
PDTCH/MCS-3
dB
16.5
16.5
17
17
19
PDTCH/MCS-4
dB
19
21.5
22
22
*
USF/MCS-1to4
dB
18
10
11
9.5
9.5
PRACH/11bits2),3)
dB
8
8
8
8
10
PRACH/8bits1)
dB
8
8
8
8
9
DCS1800
信道类型
传播条件
TU1,5
(noFH)
TU1,5
(idealFH)
TU50
(noFH)
TU50
(idealFH)
RA130
(noFH)
PDTCH/CS-1
dB
13
9
9
9
9
PDTCH/CS-2
dB
15
13
13
13
13
PDTCH/CS-3
dB
16
15
16
16
16
PDTCH/CS-4
dB
21
23
27
27
*
USF/CS-1
dB
19
10
10
10
10
USF/CS-2to4
dB
18
9
9
9
7
PRACH/11bits1)
dB
9
9
9
9
10
PRACH/8bits1)
dB
8
8
8
8
9
DCS1800
信道类型
传播条件
TU1,5
(noFH)
TU1,5
(idealFH)
TU50
(noFH)
TU50
(idealFH)
RA130
(noFH)
PDTCH/MCS-1
dB
13
9.5
10
9.5
10
PDTCH/MCS-2
dB
15
12
12
12
12
PDTCH/MCS-3
dB
16.5
16.5
17
18
19
PDTCH/MCS-4
dB
19
21.5
23
23
*
USF/MCS-1to4
dB
18
10
9.5
9.5
9.5
PRACH/11bits2),3)
dB
9
9
9
9
10
PRACH/8bits1)
dB
8
8
8
8
9
**:
服务性能为30%BLER
*:
PDTCH/CS-4和PDTCH/MCS-x不能满足某些传播条件的建议服务性能
注:
TU50:
典型城区,50km/h;FH:
跳频;RA250:
农村区域,250km/h
正确的训练序列识别要求。
1)包含一个训练序列,2)包含3个训练序列。
3)表示此要求用于CPRACH。
表5:
不同信道在8-PSK调制下的载干比要求(普通BTS)
GSM 900
信道类型
传播条件
TU3
(noFH)
TU3
(idealFH)
TU50
(noFH)
TU50
(idealFH
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