中國聯(lián)通無錫分公司 張 炯
GPRS即通用分組無線服務技術(General Packet Radio Service,縮寫:GPRS)是GSM移動電話用戶可用的一種移動數(shù)據(jù)業(yè)務,它通過利用GSM網(wǎng)絡中未使用的TDMA信道來提供中速的數(shù)據(jù)傳遞,GPRS能最大限度復用已有的GSM網(wǎng)絡基礎設施,提供高效的無線資源利用率。就目前無錫地區(qū)來看:GPRS覆蓋良好,附著及PDP應用正常。但是隨著GPRS業(yè)務量的增長,GPRS網(wǎng)絡現(xiàn)有容量和能力將很快不能滿足用戶需要的業(yè)務質量,分析無錫現(xiàn)網(wǎng)的情況,影響GPRS網(wǎng)絡質量和數(shù)據(jù)傳輸速率的主要因素有以下幾點:
1.GPRS服務小區(qū)配置的PDCH時隙數(shù)量,為Gb口無線側影響因素。
2.小區(qū)重選,位置區(qū)更新,路由區(qū)更新對數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊?,屬于移動性影響?shù)據(jù)傳輸。
3.無線環(huán)境對數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊?,如C/I,為無線環(huán)境影響因素。
4.GPRS小區(qū)的總體業(yè)務水平對用戶的影響。
5.GPRS核心網(wǎng)相關參數(shù)的設置,為Gb口核心網(wǎng)側影響因素。
現(xiàn)階段GPRS網(wǎng)絡的優(yōu)化應以對GSM網(wǎng)絡不造成影響為前提,提供盡可能高的數(shù)據(jù)吞吐率,提高系統(tǒng)吞吐量,使更多的GPRS移動臺可享受高級的編碼方案和更高的實際數(shù)據(jù)傳輸速率,使用戶只感受輕微的延遲,并經(jīng)常保持足夠的余量。
考慮到GPRS還處于一個不斷發(fā)展的階段,GPRS的網(wǎng)絡優(yōu)化目標同樣需要針對不同階段做相應的調整。本文將主要介紹針對核心網(wǎng)側影響的優(yōu)化策略。
針對現(xiàn)網(wǎng)BSC上GPRS業(yè)務信道PDCH資源有限,而業(yè)務需求逐步增加的現(xiàn)狀,需要增開一部分BSC的PCU資源,對GPRS需求大的區(qū)域增配GPRS信道,以保證每個用戶的數(shù)據(jù)傳輸速率。
針對現(xiàn)網(wǎng)GPRS應用不均衡的狀況,需對相對較閑的小區(qū)通過話務統(tǒng)計核對實際數(shù)據(jù)使用模型,減少PDCH的數(shù)目。通過對GPRS的PDCH最佳使用情況的討論,制定大業(yè)務量小區(qū)的配置,合理分配GPRS資源。峰值時隙的占用也是應用層速率的必要保證,這要視GSM網(wǎng)絡信道配置的實際情況而定。
目前,GPRS用戶實際能夠享受的速率并不是很高。根據(jù)GPRS數(shù)據(jù)傳輸機制,我們認為現(xiàn)階段的手機+PC上網(wǎng)GPRS定點速率在2OKbits以上是可行的,這就需要每個用戶至少占用2個以上的GPRS業(yè)務時隙,即PDCH。隨著GPRS業(yè)務的逐漸開發(fā),PDCH資源不足將會暴露出來。目前若要為GPRS提供足夠的信道數(shù),需要考慮各方面的電路余量。在進行容量規(guī)劃時,還需要考慮到GPRS用戶的行為習慣,對于不同數(shù)據(jù)業(yè)務量的小區(qū)應進行不同的靜態(tài)信道配置。隨著業(yè)務量的增加,必將相應增加靜態(tài)信道的數(shù)目。
對于現(xiàn)網(wǎng)的愛立信GPRS無線設備,主要是PCU的性能,PCU承擔無線方面的主要數(shù)據(jù)功能,通過Gb口與SGSN聯(lián)系。
對PDCH數(shù)目起決定作用是的RPP的性能。愛立信設備的每個BSC中,若2個RPP為一個機框,最多可安裝7對,即最多14個RPP,每個RPP可提供15O個PDCH。
從表3-1可以看出,WXBSC除了4、5外,其他BSC的GSL負荷均在95%以上,因此產(chǎn)生了大量GSL的擁塞??疾鞂嶋H忙時分配的PDCH信道數(shù),這些BSC都已經(jīng)達到了9O%以上的信道分配比例,可以看到,實際網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)業(yè)務的需求確實比較旺盛,如果全盤考慮解決目前PCU負荷較重的問題,需要進行較大PCU硬件數(shù)目的擴容才可以從根本上把負荷降低到目標值,本次工程針對最為嚴重的BSC6、BSC2先期進行了RPP板卡的擴容,在一定程度上解決了GSL LINK的擁塞問題。
在GPRS優(yōu)化過程中出現(xiàn)過某一片BSC管轄區(qū)域均無法登陸GPRS的投訴,特別是BSC6曾出現(xiàn)大面積用戶投訴,反映許多用戶無法附著GPRS,通過檢查了網(wǎng)絡設置情況,一切正常,但實地測試,發(fā)現(xiàn)的確無法登陸GPRS,數(shù)據(jù)分析后發(fā)現(xiàn),BSC6有16塊RPP板,共能提供24OO個PDCH信道,而初期配置FPDCH信道時,沒有考慮網(wǎng)絡容量情況,每個小區(qū)都配置了一個FPDCH,共計184O個左右,那樣,該BSC僅剩個56OPDCH用作動態(tài)PDCH,根據(jù)愛立信設備的功能,每個BSC內(nèi)的動態(tài)PDCH數(shù)是共享的,那樣,56O個動態(tài)PDCH很容易就被BSC內(nèi)部的小區(qū)分配了,這時,在BSC內(nèi)的某一地點有大批用戶接入GPRS,就無法提供空閑的PDCH數(shù)目了,導致無法提供GPRS網(wǎng)絡服務。針對這一情況,參照集團公司對PDCH信道設置的參考意見,BSC班對全網(wǎng)的PDCH信道做了統(tǒng)一調配,對話務量高的小區(qū)多開FPDCH,對話務量小的小區(qū)不開FPDCH,并保證全網(wǎng)的動態(tài)PDCH和靜態(tài)PDCH之比保持在2:1以上,使得能提供更多的動態(tài)PDCH信道。
表3-1 RPP利用率統(tǒng)計表
表3-2 PDCH分配失敗率統(tǒng)計表
圖1
從表3-2上可以清楚地看出,相當數(shù)量的基站均存在PDCH分配失敗現(xiàn)象。為了充分保障語音業(yè)務的優(yōu)先接入性,全區(qū)的BSC均設置了GPRSPRIO參數(shù)為O,定義了語音業(yè)務對數(shù)據(jù)業(yè)務的信道的優(yōu)先占用級別。當GPRSPRIO=O時,語音業(yè)務優(yōu)先占用信道,占用的動態(tài)PDCH信道被視為空閑的TCH信道,語音業(yè)務將擠占更多的數(shù)據(jù)業(yè)務信道,進而占用更多的信道資源。而相當數(shù)量的小區(qū)的預清空次數(shù)均較高,數(shù)據(jù)業(yè)務釋放FPDCH信道的次數(shù)很多說明語音業(yè)務與數(shù)據(jù)業(yè)務發(fā)生了資源同搶,載頻擴容需要盡快安排進行,本次工程完成了15個小區(qū)的載頻的擴容工作,有效地解決了重點基站的數(shù)據(jù)業(yè)務擁塞的現(xiàn)象。
當一個室內(nèi)系統(tǒng)聚集了較多的GPRS用戶并且使用對帶寬要求較高GPRS應用時,就會發(fā)生信道不足的情況,如大型會展和業(yè)務展示活動,往往同時會發(fā)生話務繁忙的情況。當TCH和動態(tài)PDCH發(fā)生轉換時,會影響用戶的數(shù)據(jù)傳輸速率。對于這種情況,理想的方法是設置4個PDCH,以提供足夠的信道供數(shù)據(jù)用戶使用。
由于無錫現(xiàn)網(wǎng)GPRS設備的信道分配涉及PSET的概念,4個PDCH為一個PSET,而且連續(xù)的PDCH才能提供較好的數(shù)據(jù)應用。當有多個用戶在同一個小區(qū)內(nèi)時,這些用戶將會共享有限的PDCH,其具體情況如圖1所示。
該小區(qū)設置了4個PDCH,為一個PSET。手機用戶如果最大可以接入四個PDCH,如MS1,當其發(fā)起應用請求接入該小區(qū)時,會占用4個PDCH。當MS2為3時隙手機,也請求GPRS應用時,接入該小區(qū)后,分配到3個PDCH,其中與MS1公用1、2、3時隙。
ERICSSON的無線GPRS參數(shù)中涉及用戶分配的為TBFlimit,規(guī)定了每個時隙最大容納的用戶數(shù)目。在上例中,TBFlimit設為3,當MS1和MS2接入該小區(qū)后,并沒有達到最大用戶限制,此時還可以接入更多的用戶。如圖,MS3接入后占有3個PDCH,MS4、MS5各占一個PDCH。此時,該小區(qū)的固定PDCH分配完畢。當有新的用戶發(fā)起GPRS請求時,必須使用新的PSET的PDCH了,針對gprs用戶數(shù)量眾多的校園市場,我們嘗試將TBFlimit設為8,PDCH的占用數(shù)量得到了顯著的下降,雖然對用戶的接入速率有所影響,但保障了大量用戶的接入請求。
通過以上優(yōu)化策略,無錫的GPRS網(wǎng)絡有了一定程度的改善,但由于GPRS網(wǎng)絡上的業(yè)務量還不是很大,因此許多矛盾和問題還沒有暴露出來。隨著移動數(shù)據(jù)業(yè)務的不斷推出與發(fā)展,特別是EDGE高速數(shù)據(jù)業(yè)務的引入勢必對原有的GSM話音業(yè)務產(chǎn)生影響,因此必須對移動網(wǎng)絡進行持續(xù)不斷的優(yōu)化調整,才能滿足用戶對高通話質量及不斷發(fā)展的數(shù)據(jù)業(yè)務的要求。