EGPRS网络中Abis链路优化提升PDCH承载效率的分析

郭宝, 方波, 李冶文

（1 中国移动通信集团山西有限公司太原分公司，太原 030001; 2 中国移动通信集团设计院有限公司，北京 100080; 3 中国移动通信集团有限公司, 北京 100032）

GSM网络中的数据承载技术由GPRS升级到EGPRS后，使用了相对于GMSK更高的编码方式8PSK，另外还引入了链路自适应、递增冗余等关键技术，EGPRS MCS9可以达到59.2kbit/s的无线传输速率。而2010年6月全网实际平均无线传输速率仅为3.86kbit/s，与理论值存在较大差距。在这里引入PDCH信道承载效率的概念：

PDCH信道承载效率＝（GPRS流量＋EGPRS流量）/PDCH平均占用信道数，体现了单位无线信道能够承载数据流量的能力。

PDCH承载效率可能受到资源配置、无线环境、终端能力等制约，具体的原因可分为Gb接口负荷、Abis链路负荷、PCU负荷、无线环境质量、EDGE覆盖比例，手机终端能力、无线数据业务不连续性的特征。本文中着重对Abis链路受限而影响PDCH承载效率的情况进行分析。

1 EGPRS网络中Abis链路性能分析

1.1 EGPRS各种编码方式占用Abis链路资源情况

EGPRS最高编码方式MCS9的理论无线传输速率为59.2kbit/s，已经突破传统GSM无线信道的带宽，因此需要绑定Abis链路的传输资源。某公司设备称之为动态时隙池（EGPRS Dynamic A b i s P o o l，EDAP），EGPRS各种编码方式占用Abis资源情况如图1所示。

图1 某公司设备EGPRS各种编码方式占用Abis链路资源情况

使用8PSK编码方式的MCS8、9需要在占用一个无线载频信道的基础上，捆绑一个Abis链路的64kbit/s的时隙，要达到相应的吞吐量需要消耗相应的无线时隙和EDAP子时隙。

1.2 现有EGPRS网络中EDAP性能分析

在EGPRS网络中，EDAP的性能将直接影响到无线时隙的EGPRS编码方式，进而影响EGPRS无线传输速率，最终影响整个小区的PDCH承载效率。所以EDAP性能的好坏在EGPRS网络中起着一个非常重要的角色。图2是目前某市现网EDAP拥塞率与EGPRS编码方式/无线时隙速率的关系图。

图2横坐标表示EDAP拥塞率，从统计分析可以看到，当EDAP拥塞达到2%左右时，平均EGPRS编码方式将小于7，无线时隙速率（图中使用TRF_236表示）开始低于45；而当EDAP拥塞大于10%后，EGPRS性能急速下降，平均编码方式将小于5，无线时隙平均速率低于38kbit/s。

2 EGPRS现网Abis链路资源评估

2.1 EGPRS现网Abis链路EDAP size设置情况

目前某市EGPRS现网中存在7种EDAP size配置，其中EDAPsize=2的小区67个，size=4的小区2803个，size=6的小区793个，size=8的小区128个，size=10的小区7个，size=12的小区1个。由于当前EGPRS手机终端以支持class10（下行4时隙、上行2时隙）为主，所以size=2设置偏小，需要进行调整。其它的EDAP需要根据小区数据业务需求等具体情况进行分析后，判断是否需要进行调整。

图2 现网EDAP拥塞率与EGPRS编码方式/无线时隙速率的关系图

2.2 EDAP承载的小区与CDEF情况

目前某市现网中EDAP承载小区数、EDAP承载EGPRS无线信道（某公司设备也称CDEF）统计结果如图3所示。

由图3的统计结果可以看到，绝大部分EDAP只承载1个小区，这说明大部分情况下单个小区可以独享Abis链路的EDAP资源。

根据太原现网中EDAP承载CDEF情况来看，有221个EDAP所承载的EGPRS无线信道（某公司设备也称CDEF）平均获得的EDAP资源小于0.8个Abis链路时隙（64kbit/s），说明这些EDAP配置与其承载的CDEF不匹配，可能会影响EGPRS性能。另外有1252个EDAP所承载的CDEF平均 获得的EDAP资源在0.8～1.5个TSL（64kbit/s）之间，说明这部分EDAP配置基本满足其承载的CDEF需求。同时有2303个EDAP所承载的CDEF平均获得的EDAP资源大于1.5个TSL（64kbit/s），说明EDAP的配置相对于承载的CDEF有点偏大了，也可能是CDEF设置过小。

图3 EGPRS现网EDAP承载小区与CDEF情况

2.3 现网EDAP拥塞率统计

从图2中得知EDAP拥塞(Dap_12)大于10%后，EGPRS性能急速下降，在某市EGPRS现网中，有700个小区的EDAP存在明显拥塞，如图4所示，其中EDAP拥塞率大于10%的小区有200多个，这必然带来EGPRS网络性能的下降，影响PDCH承载效率。

Abis链路优化中，需要关注的内容除了上述的EDAP size、EDAP承载的小区 及CDEF的情况、小区的EDAP拥塞率性能外，还需要考虑空闲EDAP。目前现网一些BSC创建了EDAP ID和EDAP时隙数，可是没有指配EDGE载频， 对于这些创建在PCU下而又没有用的EDAP，也会同样占用PCU的资源，增加PCU负荷，在进行现网优化时需要进行删除。

3 Abis链路优化提升PDCH承载效率的分析

3.1 Abis链路优化试验测试点的选取

图4 EGPRS现网EDAP拥塞率统计

图5 富百家超市EDAP扩容前后对比测试结果

从现网中选取3个点进行试验，其中51151小区的EDAP拥塞率为13.65%，其下行PDCH复用度为8.84（某公司设备PDCH复用度的极限为9）,7640小区的EDAP拥塞率为1.82%，其下行PDCH复用度为4.44，另外一个小区8740，无EDAP拥塞，下行复用度也较低，为1.83。这3个小区之前的DAP size都是4，本次试验将其扩容为6，如表1所示。

其中，富百家超市是一家大型商场，属于话音业务和数据业务非常忙的区域；海印电信是手机卖场，属于话音业务和数据业务比较忙的区域；迎泽营业厅是移动的一个营业点，属于话音业务和数据业务比较闲的区域。

3.2 EDAP扩容前后实地测试对比

如图5所示，富百家超市51151配置4个64k EDAP时隙的情况下，手机使用MCS-9编码方式进行下载的比例仅占67.8%，使用MCS-1编码方式下载的比例为16.6%，对下载速率有较大影响。最终下载速率为85.68kbit/s。将EDAP时隙扩为6个后，MCS-9编码方式使用比例提高到86.4%，下载速率提高到124.96kbit/s。

如图6所示，在海印电信7640配置4个64k EDAP时隙的情况下，手机使用MCS-9编码方式进行下载的比例仅占38.3%，使用MCS-8编码方式进行下载的比例占36.3%，MCS-1的比例占10.7%，下载速率为152.16kbit/s。将EDAP扩为6个时隙后，MCS-9编码方式使用比例提高到94.9%，下载速率提高到182.08kbit/s。

在迎泽营业厅8740配置4个64k EDAP时隙的情况下，手机使用MCS-9编码方式进行下载的比例占52.1%，MCS-8使用比例为45.7%，下载速率为187.76kbit/s。将EDAP扩为6个时隙后，MCS-9编码方式使用比例提高到91.9%，下载速率提高到192.88kbit/s。由于改善效果较小，故不进行图示。

3.3 Abis链路EDAP size扩容前后对比结果

从以上的试验测试结果中，可以得到下面的对比结果，如表2所示。

将EDAP扩容2个时隙后，各个测试点的MCS-9编码使用比例都有不同程度的提高，并最终影响下载速率，忙时数据流量也有较大幅度的增长，由此可以看到EDAP的大小直接影响PDCH的承载效率，影响到支持相应速率的用户数，因此，需要同时支持的用户数越多，吞吐量越高，所消耗的EDAP时隙也就越多。同时也需要有充足的EGPRS无线信道。

表1 Abis链路优化3个试验点的EDAP拥塞及下行PDCH复用度统计

图6 海印电信EDAP扩容前后对比测试情况

表2 Abis链路优化前后的测试及流量统计对比

4 结论

如果要使用MCS-9编码方式，并达到空口每时隙59.2kbit/s的信道吞吐量，每个EGPRS无线信道需要在EDAP中对应一个PCM TSL。但实际EGPRS网络规划优化中，不可能达到这样的信道配置。一方面，EDAP时隙消耗的PCU资源非常多，按照一个空口时隙对应一个EDAP时隙是不现实的；另一方面，从用户行为角度考虑，用户不会一直进行FTP下载类业务，也就是不需要一直提供每时隙59.2kbit/s的吞吐量，否则资源浪费情况会非常严重。在测试中如遇到：小区空口的EGPRS无线信道资源配置充足，空口时隙复用度并不高，但下载速率很低，高阶编码方式占比较低，这种情况一般是由于EDAP受限所造成的，此时一味扩容小区空口EGPRS无线信道并不起作用，而需要适当扩容EDAP时隙，以便给用户提供较好的使用感知。

[1] 陆恒. 增强GPRS承载IP业务性能的策略[D]. 东华大学, 2003年.

[2] 郭宝. GSM与GPRS无线网络协调优化分析[J]. 电信工程技术与标准化, 2005,11.