Ｓｅｇｍｅｎｔ功能對ＥＧＰＲＳ網絡性能提升的研究

[摘要] Segment功能是將小區內的TRX分組到不同的“BTS”，可以減少小區數量，從而減少規劃和優化的難度。對于EGPRS網絡來說，網絡可以根據手機能力，選擇其使用的BTS，從而提高EDAP的使用效率，提高EGPRS的性能。

[關鍵詞] EGPRS Segment 鏈路適配 EDAP

1 引言

EGPRS是一種GSM網絡的數據增強技術，在數據傳輸時采用8PSK調制替代GSM的GMSK調制，協議向下兼容GMSK調制方式，在實際使用中能提高GPRS數據傳輸速度2至4倍。作為GPRS的演進，EGPRS采用了多種新的技術，同時由于其所支持的下載速率提高，所需的網絡資源也相應增加，所以必須在網絡開通之前對Abis接口資源、PCU資源、Gb資源等做詳細的規劃，以保證開通之后的網絡性能。

隨著時間的變化，數據業務模型隨著用戶數量的發展和用戶行為的變化而發生改變。在EGPRS網絡開通之后，需根據EGPRS網絡的特點進行網絡優化，主要是根據網絡開通后的相關KPI指標對網絡進行調整。

無線環境質量和網絡資源充足度對EGPRS網絡的BSS側性能有重要影響。其中無線網絡質量是指C/I。網絡資源是指無線PS時隙數、Abis接口EDAP資源、PCU資源和Gb資源等。無線網絡質量的優化類似于GSM網絡質量的優化，而網絡資源的優化則是根據業務的發展確保足夠的網絡資源用于EGPRS，防止由于資源不足導致擁塞或數據傳輸性能的下降。此外，還有其他參數會影響EGPRS性能，這些參數包括：鏈路適配（Link Adaption）參數、定時器（Timer）參數、隨機接入（EGPRS Packet Channel Request， EPCR）參數、Gb流量控制（Flow Control）參數、功率控制（Power Control）參數、小區重選（Cell Reselection）參數等。

本文主要介紹利用諾基亞設備的Segment功能，對EGPRS數據業務進行優化的手段和實現方法。

2 利用Segment功能優化EGPRS網絡

2.1 Segment功能原理

Segment功能是諾基亞設備的重要功能。它是將小區內的TRX分組到不同的“BTS”，其中BCCH信道位于主“BTS”上。不同的“BTS”可以分別關閉/開啟EGPRS功能。這樣的小區稱為Segment小區。

Segment小區內的BTS可以分屬不同的頻段，例如900/1800。利用Segment功能，可以減少小區數量，從而減少鄰區個數，減少規劃/優化的難度。對于EGPRS網絡來說，當手機接入小區后，網絡根據手機能力，選擇其使用的BTS。具有EGPRS功能的手機會盡量使用開啟EGPRS功能的BTS，而GPRS手機則會盡量使用GPRS功能的BTS。Segment功能可以提高EDAP的使用效率，提高EGPRS的性能。

在同一個小區內，如果同時存在GPRS用戶和EGPRS用戶，當兩者在同樣的GPRS域內使用時，會相互影響。對于上行分配方式——動態分配(Dynamic Allocation)機制而言，每個上行RLC塊的調度都必須由對應下行時隙上的RLC塊中的USF來標識，因此每個上行手機都必須能夠解調所有其監聽下行時隙上的RLC塊。如果某個上行時隙上出現GPRS TBF，那么其對應的下行時隙上必須使用GMSK調制，否則該上行時隙上的GPRS手機將無法解調。因此該時隙上的下行EGPRS TBF只能使用MCS1－MCS4編碼方式，所以如果GPRS和EGPRS混用在一個BTS上，會影響EGPRS的性能。

通過OMC 統計指標發現，隨著小區內GPRS流量比例的增加，EGPRS用戶每時隙RLC層速率下降，從接近60kbps下降至40kbps以下。

EGPRS用戶對于GPRS用戶的相互影響主要是由于EDAP不足引起的。因為對于激活EGPRS功能小區，GPRS用戶要使用CS2編碼也必須使用EDAP中一個PCM子時隙，因此如果由于EGPRS用戶過多導致EDAP擁塞，會使得GPRS用戶由于CS1編碼比例升高而速率下降。

2.2 利用Segment功能提升高編碼比例

通過對特定小區進行深入的SEG改造試驗，主要是探索在同一小區下EGPRS和GPRS業務分別走不同的“BTS”與EGPRS和GPRS混合使用兩者之間的優劣，研究該功能對用戶感知的影響；并且研究進行SEG改造后，EGPRS和GPRS無線信道資源分配的合理方式，最終確認何種組網方式更有利于改善數據業務的性能指標。

本次試驗選擇的SEG改造小區是數據流量高，且載頻配置較大的（6個載頻）的小區作為試驗對象，同時所有SEG改造的現場測試均采用相同的方式，手機采用4＋1模式、只進行FTP下載測試。具體步驟為：（1）未做SEG改造前，對該小區進行現場FTP下載測試。該測試主要是測試在GPRS與EGPRS混用模式下其FTP下載性能；（2）SEG第一次改造后的現場FTP測試，此時小區SEG組網方式采用4＋2，即2個載頻的BTS用于EGPRS、4個載頻的BTS不開啟EGPRS；（3）SEG第二次改造后的現場FTP測試，此時小區SEG組網方式采用3＋3，即3個載頻的BTS應用于EGPRS，3個載頻的BTS不開啟EGPRS。

從試驗結果來看，在SEG改造前后現場EGPRS FTP測試的RLC層吞吐率有明顯的變化，其變化是隨著其下載時各種編碼使用比例而變化的。當GPRS與EGPRS混合使用時，對于高數據業務小區下的EGPRS手機主要是使用MCS6、MCS7和MCS8編碼，因此下載速率并不是很高（測試值為78.74Kbit/s）；對于采用4+2模式的SEG改造情況，由于該小區EGPRS業務很大，約占總數據流量的90％，而網絡只有兩塊載頻給EGPRS使用，無法滿足EGPRS業務需求，從測試中可以看出有相當一部分時間，測試手機被擠到GPRS業務，CS4比例較多，因此FTP下載速率較低（測試值為66.64Kbit/s）；對于采用3＋3模式的SEG改造情況，由于EGPRS無線資源較充足，測試時主要是占用MCS9編碼，因此下載速率有一定的提高（測試值為85.25Kbit/s）。因此，從測試結果看只要無線資源分配合理，對于高數據業務、高配置的小區采用SEG改造，把EGPRS和GPRS業務分開有利于提高用戶下載速率，改善用戶感知度。

通過GPRS現場測試，只要資源配置合理，利用GPRS終端現場測試的FTP下載RLC層吞吐率受到的影響不大。而混合使用時，由于GPRS無線資源較多，因此測試終端四時隙占比達100％（FTP下載速率達45.91Kbit/s）；采用4+2配置改造后，由于EGPRS的資源嚴重不足，也對GPRS業務造成影響，CS4編碼占比只有71％（FTP下載速率達40.31Kbit/s）；在采用3＋3配置改造后，資源配置較為合理，雖然GPRS無線資源有所減少，但其對GPRS業務影響不大，測試手機四時隙占比達99.6％， CS4編碼占比94％（測試值為45.89Kbit/s），所以在進行SEG改造時，應該根據EGPRS和GPRS的流量比例決定具體的配置情況。

2.3 利用Segment改善EDAP擁塞

為了研究SEG改造對EGPRS小區的ABIS信道資源（DAP）開銷的影響，選取高數據流量（其中GPRS占比較高）的EDGE與GPRS混用小區作為研究對象，通過對比存在EDAP擁塞和無EDAP擁塞的小區，比較SEG改造前后EDAP擁塞情況，分析SEG方式對EDAP擁塞的改善程度。表1為選擇的兩個試驗小區晚忙時的基本信息。

在3月4日和6日分別對低DAP擁塞小區17452和高擁塞小區7832進行了SEG改造。

從KPI指標走勢情況可以看出（見圖1）：低DAP擁塞小區進行SEG改造后，由于減少了GPRS高編碼CS2的DAP開銷，使得DAP請求數明顯減少，DAP擁塞情況也有所降低，但其下行每時隙吞吐率并沒有變化，主要是因為原來DAP資源較為充足，其高階編碼的占比也比較高，在進行SEG改造后只是減少了其DAP請求數，對該指標沒有太大影響。

從圖2可以看出，高DAP擁塞小區進行SEG改造后，由于減少了GPRS高編碼CS2的DAP開銷，使得DAP請求數明顯減少，DAP擁塞改善很大，每時隙吞吐率也得到很大的提升。分析其原因，主要是由于原來DAP資源不足，其高階編碼的占比較低，在進行SEG改造后只是減少了GPRS對其DAP資源占用，高階編碼的占比得到提升，從而改善了每時隙吞吐率。

從這兩個小區SEG改造的效果來看，SEG的改造對于高DAP擁塞的GPRS和EDGE混用小區性能的提升有很大的幫助，尤其對GPRS流量占比大的小區，改善效果更為明顯，所以SEG改造可以作為一種提升EGPRS網絡性能的手段，在全網進行推廣。

3 結論

由于數據業務的高速發展和用戶對數據業務需求的增長，數據網絡性能指標的提升工作刻不容緩。作為GPRS的升級技術，EGPRS能在增加較少投資的情況下大幅度提供數據業務的速率，得到越來越廣泛的使用。但是，作為一種新的技術，它的質量指標分析和優化手段相對話音網而言較為薄弱，與其在網絡中的重要程度不相匹配。

通過SEGMENT功能的研究，總結該功能對高編碼方式比例的提升、DAP擁塞改善的程度，為進一步提升EGPRS網絡性能指標，改善終端用戶的下載速率進行了有益的嘗試，取得較為明顯的效果，值得在全網范圍進行SEG的改造工作。

參考文獻

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