EGPRS无线网络规划

摘要 随着GSM用户对无线数据业务提出更高要求,基于GSM网络的增强数据率解决方案逐渐被运营商引入,作为移动通信平滑演进的过渡解决方案。本文介绍了EGPRS的技术特点、着重分析了EGPRS网络规划的主要特点,并和传统GSM网络规划方法进行比较分析。

EGPRS也被大家称为EDGE,EGPRS是一种GSM网络的数据增强技术,在数据传输时采用8PSK调制替代GSM的GMSK调制,协议向下兼容GMSK调制方式,在实际使用中能提高GPRS的数据传输速度2~4倍,能够使GSM网络的数据传输能力提高到和cdma 1x类似的水平。

EGPRS作为GPRS的进化,采用了以下技术,使得EGPRS能够在GSM 200K频点带宽上提供更高的速率和性能。

(1)调制方式:GPRS使用GMSK调制解调,EGPRS采用8PSK调制解调,每一个符号上调制了3bit,相比于GPRS数据速率可提高近3倍,理论上单时隙最高可达到59.2kbit/s的应用层数据传送速率。

(2)提供多种编解码方式(MCS1~9):如表1所示,MCS 1~9这9种不同的编码方式采用了不同的冗余数据,从MCS1到MCS9冗余数据逐渐减少,MCS9的传输速率、效率最高,9种编码方式分别属于不同的系列A、B和C。

表1 编解码方式

(3)链路质量控制:链路质量控制主要有LA(链路自适应)和IR(递增冗余重传)。LA是在EGPRS中,系统会根据当前链路的性能特点,选择最合适的MCS,能克服信号的慢衰落,从而提高当前信道的吞吐量;IR是为了增强链路性能(能克服信号的快衰落),在物理层采用的一种技术,通过在需要的时候重传采用不同打孔的相同数据,使数据能够在接收端被正确还原。

(4)动态Abis技术:与传统的语音业务共享Abis链路,采用共有的Abis时隙池,节省基站传输资源,同一个基站中所有链路共享;同时根据MCS编码方案需要的实际大小,进行动态分配。

(5)其它一些技术:在EGPRS数据传输重传机制中,可以采用和上次不同的CS方式;EGPRS寻址窗口大小可以从64增加到1024以避免信令的延迟等。

表2 GPRS和EGPRS在调制方式和数据速率方面比较

2、EGPRS无线网络规划

EGPRS无线网络规划主要涉及到3个大的方面:覆盖、容量和频率规划,并且要关注引入EGPRS以后,对整个通信网络的影响。

2.1 覆盖规划

2.1.1 覆盖区域

EGPRS网络与GPRS网络是基于同一个GSM网络平台,但EGPRS与GPRS相比在应用场合上不一样:GPRS提供的是中低速率的服务,适合对数据速率要求不高的地区;EGPRS提供的是中高速率的服务,适合对数据速率要求较高或数据吞吐量较大的地区。

在EGPRS网络建设的初期,着重考虑有潜在EGPRS业务需求的地区,例如城市市区、大中型企业、高校、机场、中大型车站、热点基站小区等;在建设中期,可以根据各个地区数据业务发展情况,做统计分析,逐步由中心向周边扩展。

2.1.2 无线传播模型

EGPRS能够提供多种速率数据业务,不同的业务对接收机灵敏度的要求不同,这个特点决定了EGPRS覆盖规划与GSM网络有所不同。

对于EGPRS网络来说,接收机的接收功率计算公式如下:

接收机接收功率=发送机输出功率-EGPRS中back-off值-发送端的合路器、滤波器损耗-发送端的跳线、接头、馈线等损耗+发送端的天线增益-路径损耗+递增冗余重传增益-快衰落裕量+接收端的天线增益-接收端的跳线、接头、馈线等损耗-接收端的合路器、滤波器损耗

其中:EGPRS中back-off值是为提高数据速率EGPRS中使用了8PSK调制方式放大器的工程余量。与GMSK相比,在8PSK中输出功率随输入功率变化时,平均值和峰值之间有2~4dB(back-off)差异,由于输出功率的线性要求,需要预留出一定的余量(back-off)以避免功放达到饱和而使输出失真。由于失真的存在,在进行EGPRS链路预算时,TXpower应该是最大功率减去back-off值。通常back-off取值为3.2dB,递增冗余重传增益通常取值为2dB。

根据Okumura-Hata模型,路径损耗和传播距离关系:

Lb=69.55+26.161lgf-13.821lghb-a(hm)+(44.9-6.55lghb)(lgd)  (1)

其中:a(hm)为移动台高度修正因子,单位为m;f中心频率,单位为MHz;d为传播距离,单位为km;hb、hm分别为基站、移动台天线有效高度,单位为m。

EGPRS基站的覆盖范围,可以用Okumura-Hata模型进行传播模型校正后,来进行覆盖预测。一般城区业务速率在MCS5时候的覆盖半径大概是1km左右,MCS9时下降到450m左右。


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