论GPRS网络优化

第20卷第6期江苏通信技7Vol.20 No.62004年12月Jiangsu Communication TechnologyDec.2004文章编号:1007-9513( 2004 06-0005-04论GPRS网络优化程瑾(江苏移动通信有限责任公司,江苏南京210029 )摘要:GPRS(通用分组无线业务)将移动通信与分组交换技术相结合,为移动客户提供因特网等数据通信业务,在近年来得到快速发展。简要介绍了GPRS网络优化特点,分析了优化原理,最后给出部分优化实例。关键词:通用分组无线业务;全球移动通信系统;优化中图分类号: TN929.53文献标识码: A与原有的GSM相比, GPRS具有永远在线、按等级的服务, GPRS网络优化是必不可缺的环节。量计费、快速登录、高速传送数据等特点。可为用1.1 GPRS 对GSM网络资源的影响户提供WAP(无线应用协议)承载、电子邮件、GPRS是利用GSM网络的空闲资源来提供服务掌上接入因特网、KJava 应用服务,以及支持诸如的，其占用的无线信道资源有专用PDCH(packet.为任意的企业集团客户建立虚拟专网等行业应用。data taffic channel )与随机的PDCH。由于在系统设由于其较为突出的性能和广泛的应用范围，CPRS计时话音业务优先于数据业务,如果小区中没有设在国内外受到了用户的普遍喜爱,在近年来得到了定FPDCH( fixed PDCH),当TCH ( taffece channel )较为迅速的增长。发生拥塞时,系统将关闭GPRS服务，此时进行的GPRS也将被中止,包括在PCU ( packet control unit )1 GPRS 网络优化的特点中等待传输的数据将会被丢弃;如果小区中设定了由于话音和GPRS业务共享相同的无线资源,FPDCH,话音业务的拥塞不会造成CPRS的停止,如何有效地利用资源; GPRS以GSM作为其承载但是数据传输速率将受到影响。显然,由于2网共网，这决定了GPRS网络优化具有与GSM网络优化享相同的无线资源,存在着根据业务量进行资源合相互关联、相互制约的特点,因此,加强GSM无理优化分配的问题。线环境的优化又对GPRS 优化起到非常重要的作如何有效地利用信道资源,动态地向每个用户用;GPRS在具体应用时，又会受到网络和终端现分配位于同一载频上的时隙,支持上下行不对称的实条件的制约,存在转接时延;数据在通过无线链传输;如何根据业务流量，合理分配话音和数据业路传输的过程中,易受到干扰或网络资源配置问务固定信道数,满足2项业务的均衡发展,从而满题,可能发生分组数据丢失或出错的情况,影响网足用户对0nS和传输谏率的需求,均为CPRS网络中国煤化工络传播质量。提高CPRS服务质量,为用户提供高优化Y片CNMHG收稿日期: 2004-10-09作者简介:程瑾(1962--),女,江苏南京人,工程师,曾任江苏移动通信有限责任公司网络部副经理,多年从事移动通信网络建设和维护工作。6江苏通信技术2004年1.2 GPRS 对网络干扰的分析生影响。基于GPRS网络的特殊性,GPRS的优化任何移动通信系统都存在干扰问题。干扰造成工作应基于网络完好、无硬件故障前提下, 从网络了系统接收信号载干比(C/I)下降、接收信号失资源配置和统计分析、关键参数设置、干扰分析及真，影响到通信的正常进行1。对GSM而言,干消除等几个方面来进行。扰将引起话音通信质量下降;而对GPRS则造成数2.1 GPRS 网络配置和话务统计据包错误传送而引发数据重传,引起系统流量大幅GPRS网络由GPRS服务区、GSM移动网络、下降。如果干扰时间过长,还可能造成服务中断。SGSN ( serving GPRS support node)服务区、SGSN 路GPRS信号通过GSM系统信道传输,增加了由区、位置更新区、BSC (基站控制器)控制区、GSM信道的利用率。当传输流媒体等视频信号时，基站小区等主要区域组成。根据区域设置、数据用对GSM系统容量要求更大。而突发传输的GPRS数户类型以及用户对网络时延、速率等服务要求等级据块所产生的传输干扰，比处于稳定状态的GSM的不同,系统网络配置有所不同。在资源配置上语音传输干扰更大。由于信道利用率的提高,系统还根据数据业务量的大小,决定GPRS系统容量和中产生同频干扰的概率提高,导致在小区边缘的通网络的系统配置。例如PCU数量的配置、Gb接口信质量下降、基站覆盖范围缩小、越区切换掉话率(SCSN与BSS (基站子系统)之间的接口)数量的上升。而GSM语音业务优先选择高品质信道,而配置和最大支持PDCH的数量等。将传输品质较差的信道用于GPRS传输,对GPRSGPRS话务统计分析是网络优化的必要环节。数据业务传输带来不利影响,造成部分小区的通过CPRS话务统计分析,可掌握网络资源配置情GPRS信号传输误码率、误帧率较大,信号重传率况，分析并解决网络存在问题，并为下阶段的上升,导致数据传输时延加大,甚至中断21。其次,由于两者使用相同无线资源,根据话音GPRS网络扩容提供依据。例如,GPRS系统资源不和数据流量的比例，存在着信道数量配置上的矛足会引起PDCH分配失败,这些情况可通过统计、盾。如果GPRS采用在CCCH ( common control路测来发现。再如, PDCH分配失败率高,可统计channel )上接入的方式, CCCH负荷将明显增加,影对应时段CSM的话务情况，统计信道话务量是否响用户接入时延;又因GPRS引入了话音、数据信偏高,或对Gb接口跟踪,判断是否是由系统资源道分配,无线资源调度变得更为复杂,可能导致用配置不足引起的,如确系资源不足,通过对话务量户局部切换次数增加,引起切换成功率下降。分布调整、适当增加FPDCH的数量,来解决PDCHGSM网络优化中,为降低系统总体发射功率分配失败率高的问题;如GPRS业务量不大且GSM .减少CSM同频干扰,往往会采取一些新技术,话无线资源尚有富裕,可进-步检测用于传输数据的音间隙采取功率不连续发射等。但对于GPRS系载波或时隙工作是否正常,是否受到干扰等。统,原来的话音间隙可能将被用来传递分组数据,通常, CPRS统计分析应包括:小区GPRS统信道被连续占用的概率提高,从而引起系统中同频计,GPRS对CP(centerprocessor)负荷影响统计干扰大于仅开放话音业务的GSM系统,对话音业分组数据包随机接入数，PCU的上下行链路丢帧务的网络质量和容量带来影响。数,中国煤花交换拒绝消息数，累计2 GPRS 网络优化原理分配MHCNMHC波GSM业务强行清空次数,激活的PDCH数，PDCH分配尝试次数,由于GPRS网络构建于GSM网络之上,因此它PDCH分配失败次数，PDCH分配成功率, PDCH分的网络质量与GSM网络指标密切相关。GSM 网络配失败率,忙时数据流量，上、下行比特误码率拥塞程度、无线网络质量等,都会对GPRS网络产第6期程瑾:论GPRS网络优化2.2 GPRS 网络的无线参数设定了网络的运行模式、接口与数据信道的连接方式、根据GPRS规范,系统中影响网络质量的参数BTS (基站收发信机)预期接收信号强度等。较多,其中相当-部分参数在设备出厂前已确定。2.3优化分析举例通常,影响GPRS无线网络数据传输质量且需在实1)系统中干扰严重,影响正常的数据传输。际网络中可加以调整的参数有:小区重选、GPRS正如前面分析,当上、下行链路出现严重干扰终端动态功率控制、基站控制器和基站级别、编码时,引起接收信号载干比值降低。根据GPRS网络:方式等3。在优化中,应选择重要的参数设置,细无线链路状况分析报告,可判断系统中上、下行的致地加以分析和调整。块数据误码率和重传率是否有明显上升, 每时隙吞小区重选参数的设置对GPRS网络质量有着非吐量是否有明显的下降。遇到这类情况,如系统硬常重要的作用。由于GPRS在ready模式下进行数件不存在故障,则可能出现的原因有: GPRS动态据传输时,如果发生小区重选,系统将停止数据传功率控制等参数的设定不够合理,系统中话务量过输,重选之后还要进行数据重传。而频繁的小区重于集中，GSM无线覆盖包括频率规划存在问题,选可能造成数据传输质量的严重下滑,甚至导致通网内网间存在干扰等4]。这类问题的解决与GSM信中断。不仅如此,频繁的小区重选对处于小区边网络优化类似,-般可先对接收质量较差或接收电缘的静止用户或快速移动的用户产生严重的影响平较低的基站或载波,利用频谱分析仪进行仪表测反过来又引起系统中干扰的增加,数据流量的下量,结合网管系统配备的优化工具,进行必要的频降。对GPRS系统参数设置时,应尽量减少重选次点调整或相邻关系的修改。为进-步测量干扰源,数。目前GPRS使用GSM空闲模式的C1/C2算法作利用测试终端进行现场测量,可测得同频和其它宽小区重选算法。在调整C1/C2相关参数时，除了带干扰情况,辅助进行频点等无线调整。注意降低小区重选次数外,还应注意与GSM语音2) TBF ( temporal block flow)建立失败率高。业务的平衡。小区重选参数的设置,需经过细致的由于系统设备与移动终端生产厂家对GPRS规网络测试和GSM的性能分析来完成。范理解上的细微差异,使得移动终端与系统设备在GPRS系统共有4种对应不同传输速率的编码具体通信协议，上存在不兼容,已成为TBP建立失方式。编码方式不同,对系统的载干比要求也不相败率高(尤其是处在漫游状态下)的主要原因之同。在GPRS系统建网初期,采用CS1和CS2信道-。据不完全统计,利用GPRS传递彩信的失败率编码方案可保证实现小区的90%以上覆盖，满足中,由近--半是因终端与系统的不兼容所致(其中C/I不低于9dB的要求,虽然数据传输速率较低，也包含了部分终端设置问题)出现这类情况时，但对CSM网络质量要求相对较低,数据传输稳定、首先应进行信令跟踪,解决系统与终端的匹配问可靠。如采用CS3和CS4两种编码方式,数据传输题。之后，需对无线环境进行测试,检测是否存在速率相对较高,时延较小，但对网络质量要求较干扰等问题,提高无线传输质量,适当调整控制手高,覆盖范围明显缩小;加之与话音业务相比,交机对无线传输质量敏感度的参数;分析系统资源配织深度小，冗余比特少,如在系统中采用跳频技备是否合理，并合理调整PDCH和AGCH ( access术,其增益远不如对话音业务带来的增益大。所granl中国煤化工等。以,CS3和CS4两种编码方式宜在数据业务量较THCNMHG数据业务传输速率。大、网络质量较高、无线资源较为丰富的区域使GPRS无线系统容量受限于Um接口、Gb 接口5。用。Um接口是GPRS中的关键接口,其传输品质和能另外,基站控制器和基站级别参数也是GPRS提供的数据通道数量直接影响到GPRS系统数据传无线网络中参数设置的重要工作。这2类参数决定输速率和系统的吞吐量。Um 接口中的PDCH信道.8江苏通信技术2004年数量配置应根据业务发展情况进行动态调整。例少重选次数并充分利用系统资源、降低系统误码率如,当某种因素引起局部业务量骤增时,可紧急配的原则,分析相邻小区容量冗余及传输质量情况,置-定数量的FPDCH信道;当小区内总信道数严适当调整CRO参数;只有当相邻小区信号电平必重不足、话音业务拥塞率高时,应增加相应的无线须大于本小区信号电平,且其差值必须大于CRH信道数,保证在发生数据业务需求时能随时提供.参数规定的值，才进行小区重选。因此在检查PDCH信道;此时,也可临时调整无线接入门限,CRH的参数设置时,除满足数据业务的传输要求,缩小本小区的覆盖,扩大相邻小区的覆盖范围,达还需兼顾GSM网络质量，与CRO参数合理搭配,到均衡话务的目的,避免出现数据业务接入难、传防止出现乒乓重选等。在参数设置后,还需进行详输速率低等影响服务质量的现象。随着PDCH尽的路测,以验证参数设置准确合理性。( DPDCH)信道数量的增加,应同步考虑PCU的扩3结束语容,避免因PCU资源不足而出现新的容量瓶颈。Gb接口是GPRS网络中SGSN 与BSS 间的接随着CPRS网络规模的扩大和业务流量的增口,该接口既传送信令又传输用户信息,是GPRS加, GPRS网络优化工作的重要性日益突出，且优组网的必选接口。在目前的GPRS标准协议中, Gb化技术也将不断发展和变化,需在优化中不断引入接口采用帧中继作为底层的传输协议,提供流量控自动测试系统和数据综合分析技术,从而减轻网络制,支持移动性管理和会话管理,同时支持移动台优化人员的数据分析和系统优化工作量,以期业务分组业务经BSS到SCSN的传输。因此,当系统出发展与网络服务质量匹配,提升企业核心竞争力。现数据传输瓶颈时,对Gb接口的负荷测试跟踪以及PCU处理能力的分析是必不可少的。.参考文献:4)小区重选过于频繁或过于迟滞而引起的数[1] RAPPAPORT T s. Wireless conmnications : pinciples & practice据吞吐量降低。[M ]. Upper SaddleRiver , NJ : Prentice Hall PTR , 1996.[2]钟章队，蒋文怡,李红君. GPRS 通用分组无线业务[M]如前面所述,由于GPRS发生小区重选时,系北京:人民邮电出版社,2001 .统将停止数据传输，重选之后还要进行数据重传。[3]刘永刚.浅议GPRS网络的优化[J]通信世界,2003, 16影响小区重选的2个重要参数是CRH(cellreselet(2):32- -34.hysteresis)和CRO ( cell reselect ofset$3。当系统小[4] 韩斌杰. CPRS原理及其网络优化[M]. 北京:机械工业出区重选过于频繁或过于迟滞而引起的数据吞吐量降版社,2003.低时,首先应检查CRO的设置情况。本着尽量减[5]张威,CSM网络优化一原理与工程[M] 北京:人民邮电出版社, 2003.GPRS Network OptimizationCHENG Jin( Jangsu Mobile Communication Company Limite中国煤化工Abstract :GPRS , which combines mobile technology with that:YHCNMH Gle the Intermet serices tothe customers , is developing rapidly . This paper introduces the future of GPRS network optimization andanalyzes the theory of optimization.Key words : general packet radio service ; global system for mobile communications ; optimization