不同無線環(huán)境及編碼方式下的EDGE功能

1、不同無線環(huán)境及編碼方式下的EDGE功能-長春EDGE測(cè)試網(wǎng)優(yōu)工程部2007年2月目 錄1前言22測(cè)試內(nèi)容、目的和工具32.1測(cè)試內(nèi)容與目的32.2測(cè)試工具33測(cè)試相關(guān)內(nèi)容43.1測(cè)試項(xiàng)目14相關(guān)內(nèi)容4測(cè)試情況5測(cè)試結(jié)果63.2測(cè)試項(xiàng)目27相關(guān)內(nèi)容7測(cè)試情況8測(cè)試結(jié)果103.3測(cè)試項(xiàng)目312相關(guān)內(nèi)容12測(cè)試情況14測(cè)試結(jié)果154總結(jié)161 前言目前各地正在陸續(xù)開啟EDGE，對(duì)于EDGE方面的文檔相對(duì)較少，本文主要描述無線環(huán)境變化對(duì)EDGE速率的影響以及不同編碼方式下EDGE各項(xiàng)指標(biāo)的變化情況，希望對(duì)大家以后進(jìn)行相關(guān)工作有所幫助。2 測(cè)試內(nèi)容、目的和工具2.1 測(cè)試內(nèi)容與目的l 測(cè)試項(xiàng)目1內(nèi)容：挑

2、選一些CQT點(diǎn)，進(jìn)行CQT的相關(guān)內(nèi)容測(cè)試。l 測(cè)試項(xiàng)目1目的：主要驗(yàn)證EDGE開啟前后；無線環(huán)境不同在CQT點(diǎn)各指標(biāo)的比較。l 測(cè)試項(xiàng)目2內(nèi)容：在G8下挑選一條測(cè)試線路，分別對(duì)開啟EDGE（部分小區(qū)）前后進(jìn)行FTP測(cè)試。l 測(cè)試項(xiàng)目2目的：主要驗(yàn)證EDGE開啟前后在路測(cè)中下載速率方面的比較。l 測(cè)試項(xiàng)目3內(nèi)容：在cc2_c_757、cc2_d_755、cc2_f_738下挑選一條測(cè)試線路，分別對(duì)開啟CLASS2的EDGE（開啟CS3CS4的小區(qū)）前后進(jìn)行FTP測(cè)試。l 測(cè)試項(xiàng)目3目的：由于CS3CS4同樣需要CLASS2的TRX，故只需打開EDGE功能，就能使用最高編碼方式為MCS5的EDGE

3、，主要驗(yàn)證兩者在下載速率方面的比較。2.2 測(cè)試工具此次EDGE/GPRS測(cè)試手機(jī)為NOKIA 6230i，該類型手機(jī)在進(jìn)行數(shù)據(jù)下載業(yè)務(wù)時(shí)使用4DL+1UL，上傳業(yè)務(wù)時(shí)使用3DL+2UL。測(cè)試前臺(tái)軟件為Nemo Outdoor，后臺(tái)軟件為Nemo Analyzer。需要特別說明的一點(diǎn)是，本次EDGE/GPRS測(cè)試的結(jié)果均是該EDGE測(cè)試手機(jī)的橫向?qū)Ρ葦?shù)據(jù)。由于手機(jī)的種類不同，無法將SAGEM OT290/OT490進(jìn)行對(duì)比。表 1 測(cè)試設(shè)備及軟件（DL為下行，UL為上行）手機(jī)型號(hào)外觀數(shù)據(jù)連接線手機(jī)時(shí)隙測(cè)試軟件Nokia 6230i手機(jī)DKU-2下載業(yè)務(wù)時(shí)：4 DL+1UL上傳業(yè)務(wù)時(shí)：3 DL+

4、2UL前臺(tái)Nemo Outdoor后臺(tái)Nemo Analyzer需EDGE license3 測(cè)試相關(guān)內(nèi)容3.1 測(cè)試項(xiàng)目13.1.1 相關(guān)內(nèi)容無線環(huán)境的定義EDGE/GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的吞吐量取決于無線環(huán)境的好壞，無線環(huán)境越好，吞吐量越高。Link Adaptation算法可保證在不同的無線環(huán)境下，選擇最合適的編碼。EDGE/GPRS在采用不同的編碼方式時(shí)，其數(shù)據(jù)承載速率也相應(yīng)不同。此次主要根據(jù)Mean_BEP和CV_BEP值的大小來判斷無線環(huán)境的好壞，同時(shí)參考C/I/和Rxlevel加以輔助判斷。此次測(cè)試過程中無線環(huán)境的“良好/一般”定義如表2所示。 表 2 無線環(huán)境的定義無線環(huán)境Mean_

5、BEPCV_BEPC/IRxlevel（輔助參考）良好28316719.5-4060 dBm一般1420341317-75-85 dBm3.1.2 測(cè)試情況本次CQT測(cè)試，主要是驗(yàn)證EDGE開啟前后各測(cè)試指標(biāo)的對(duì)比以及EDGE開啟后無線環(huán)境好壞對(duì)EDGE測(cè)試指標(biāo)的影響。一共分為2種測(cè)試：第一種是EDGE開啟前后的對(duì)比，我們挑選了2個(gè)CLASS2和2個(gè)CLASS4的小區(qū)，分別在EDGE開啟前后對(duì)其進(jìn)行各項(xiàng)CQT測(cè)試內(nèi)容；第二種是EDGE開啟后無線環(huán)境好壞的影響，我們主要是比較電平高低的變化對(duì)指標(biāo)的影響，在占用同一小區(qū)的情況下，分別對(duì)電平高低時(shí)進(jìn)行各項(xiàng)CQT測(cè)試內(nèi)容。測(cè)試記錄項(xiàng)目及定義： GPRS

6、 Attach附著成功率： GPRS成功Attach次數(shù)/總嘗試次數(shù)100。GPRS附著成功指在手機(jī)發(fā)出GPRS Attach Request后在15秒鐘內(nèi)收到GPRS attach accept信令。（用測(cè)試終端及測(cè)試軟件）； 平均Attach附著時(shí)間：各次attach成功的時(shí)間相加/成功attach的次數(shù)。（用測(cè)試終端及測(cè)試軟件）。Attach成功時(shí)間定義為手機(jī)發(fā)出第一個(gè)Attach Request后到發(fā)出Attach Complete的時(shí)間； PDP激活成功率： PDP激活成功次數(shù)/總嘗試次數(shù)100。 PDP激活成功指在手機(jī)發(fā)出Activate PDP Context Request后在

7、 15秒鐘內(nèi)收到Activate PDP Context accept信令（用測(cè)試終端及測(cè)試軟件）； PDP平均激活時(shí)間：各次PDP激活成功的時(shí)間相加/PDP激活成功次數(shù)。（用測(cè)試終端及測(cè)試軟件）PDP激活成功時(shí)間的定義為手機(jī)發(fā)出第一個(gè)Activate PDP Context Request后到收到Activate PDP Context Accept的時(shí)間。（注：使用APN為Cmwap激活。） ping成功率：ping成功的次數(shù)/ping嘗試次數(shù)100 ping平均時(shí)延：各次ping成功的時(shí)間相加/ping成功的次數(shù) FTP下載RLC層平均吞吐量 FTP上傳RLC層平均吞吐量3.1.3 測(cè)試

8、結(jié)果l EDGE開啟前后的對(duì)比表 3 CQT1測(cè)試結(jié)果小區(qū)名電平最高編碼設(shè)置Attach平均時(shí)間（s）Attach成功率（） PDP激活時(shí)間（s） PDP激活成功率（）Ping平均時(shí)延（s）Ping成功率（） FTP（3M）下載速率（kbps）FTP(200K)上傳速率（kbps）東煌房地產(chǎn)2-62.7 MCS51.03 100.00 0.79 100.00 0.98 100.00 75.79 26.02 -61.7 CS41.08 100.00 0.74 100.00 1.02 100.00 70.92 28.85 宏盛小區(qū)1-58.1 MCS50.99 100.00 0.77 100.00

9、 0.98 100.00 75.80 22.80 -59.9 CS41.06 100.00 0.81 100.00 1.09 100.00 57.73 29.13 制藥廠1-59.5 MCS80.71 100.00 0.74 100.00 1.03 100.00 118.77 24.03 -59.3 CS40.97 100.00 0.75 100.00 1.08 100.00 67.94 28.65 三菱運(yùn)輸2-52.9 MCS80.86 100.00 0.85 100.00 1.04 100.00 135.98 13.32 -49.0 CS40.99 100.00 1.02 100.00 1

10、.09 100.00 72.95 28.12 從表3的統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看，在Attach平均時(shí)間、PDP激活時(shí)間、Ping平均時(shí)延這三項(xiàng)指標(biāo)方面，CLASS4、CLASS2的EDGE與CS4的GPRS相差不大，基本上是CLASS4最好，CLASS2次之，CS4稍差；Attach、PDP、Ping的成功率均為100。最明顯的的提高應(yīng)該是CLASS4的EDGE與CS4的GPRS在FTP下載速率上的變化，在制藥廠1和三菱運(yùn)輸2開啟CLASS4的EDGE后的速率提高了80左右，而CLASS2的EDGE與CS4的GPRS在下載速率上差不多。FTP上傳方面，由于目前最大只能使用MCS4的編碼方式，所以還是CS4

11、的GPRS在上傳速率上比較快。此外我們?cè)谌膺\(yùn)輸2單獨(dú)做了30K的FTP下載，EDGE開啟前后的速率分別為39.57kbps和44.07kbps，所以對(duì)于小文件來說，可能EDGE在速率上的提升不是那么顯著。注：表3中字體為紅色的數(shù)據(jù)均為時(shí)隙占用不夠。l 無線環(huán)境不同的對(duì)比表 4 CQT2測(cè)試結(jié)果小區(qū)名電平（dBm）最高編碼設(shè)置Attach平均時(shí)間（s）Attach成功率（） PDP激活時(shí)間（s） PDP激活成功率（）Ping平均時(shí)延（s）Ping成功率（） FTP（3M）下載速率（kbps）FTP(200K)上傳速率（kbps）光明大廈-64.7 MCS80.95 100.00 0.79 10

12、0.00 1.05 100.00 148.69 26.42 移動(dòng)樞紐-70.5 MCS50.77 100.00 0.93 100.00 0.99 100.00 73.90 26.39 吉大友誼會(huì)館-62.6 MCS80.67 100.00 0.72 100.00 0.96 100.00 174.07 26.44 創(chuàng)業(yè)大廈1-60.6 MCS81.05 100.00 1.08 100.00 1.09 100.00 105.16 26.45 創(chuàng)業(yè)大廈1（弱電平）-84.9 MCS88.21 58.30 0.86 77.78 2.79 90.00 34.02 27.32 通過對(duì)創(chuàng)業(yè)大廈1在電平高低不

13、同情況下的兩次CQT測(cè)試，我們可以很明顯的發(fā)現(xiàn)，下載速率下降較大，各項(xiàng)測(cè)試指標(biāo)下降幅度也較大，也進(jìn)一步驗(yàn)證了無線環(huán)境的好壞決定了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的吞吐量及各項(xiàng)指標(biāo)。限于條件，并未挑選無線環(huán)境與信道資源最優(yōu)的小區(qū)進(jìn)行CQT測(cè)試。通過這2項(xiàng)CQT測(cè)試，我們可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)無線環(huán)境處于良好的情況下，CLASS4的EDGE在各項(xiàng)指標(biāo)上均明顯優(yōu)于CS4的GPRS，而CLASS2的EDGE與CS4的GPRS相比，各項(xiàng)指標(biāo)上差不多。3.2 測(cè)試項(xiàng)目23.2.1 相關(guān)內(nèi)容EDGE采用新的8PSK調(diào)制技術(shù)，每時(shí)隙（最高編碼MCS9）的理論最高速率可達(dá)59.2kbps，相比GPRS CS4（21.4kbps）而言，更能滿足未來

14、無線多媒體應(yīng)用的帶寬需求。這將更大程度上改善用戶感受，特別是針對(duì)競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)中的高端用戶。表 5 EDGE / GPRS不同編碼的理論吞吐量EDGE/GPRS編碼方式調(diào)制方式每個(gè)PDCH的理論吞吐量 (kbit/s)GPRSCS1GMSK9.05CS2GMSK13.4CS3GMSK15.6CS4GMSK21.4EDGEMCS1GMSK8.8MCS2GMSK11.2MCS3GMSK14.8 / 13.6MCS4GMSK17.6MCS58-PSK22.4.MCS68-PSK29.6 / 27.2MCS78-PSK44.8MCS88-PSK54.4MCS98-PSK59.2EDGE 的PDTCH使用新的

15、編碼方式MCS19，其中MCS59使用新的調(diào)制方式8PSK，故比GPRS具有更高的數(shù)據(jù)吞吐量，見表5。GMSK是恒包絡(luò)調(diào)制，而8PSK是非恒包絡(luò)調(diào)制。在Alcatel BSS B8中，目前下行支持MCS19的編碼，上行支持MCS14的編碼方式。將來的BSS B9無線版本將在上行支持MCS19。由于EDGE能夠提供比GPRS更高的數(shù)據(jù)吞吐量，故此項(xiàng)測(cè)試主要是驗(yàn)證開啟EDGE前后，在路測(cè)中下載速率方面的比較。3.2.2 測(cè)試情況在G8下找出能夠開啟EDGE的小區(qū)（這些小區(qū)的最高編碼方式根據(jù)其Abis所能提供的時(shí)隙最大值而定），并根據(jù)其覆蓋情況挑選一條測(cè)試線路并進(jìn)行GPRS測(cè)試；測(cè)試完畢后，將這些小

16、區(qū)的EDGE功能開啟，并按照之前測(cè)試的路線進(jìn)行EDGE測(cè)試。G8下開啟EDGE的小區(qū)為35個(gè)，在開啟EDGE后測(cè)試中，共占用小區(qū)81個(gè)，其中有28個(gè)小區(qū)開啟EDGE功能。圖 1 G8下開啟EDGE的小區(qū)圖 2 G8測(cè)試路線3.2.3 測(cè)試結(jié)果表 6 測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比情況EDGE占用時(shí)間比（DL） Timeslots（DL）DL BLERRouting Area UpdatesDL RLC Data Throughput （kbps）RLC Retransmission Rate未開啟EDGE0.00%3.567.34%1842.3670.004%開啟EDGE40.51%3.6379.50%1657

17、.5560.061%由于測(cè)試中大部分時(shí)間是在數(shù)據(jù)傳輸過程中，故以上指標(biāo)均提取自數(shù)據(jù)傳輸過程。從測(cè)試后導(dǎo)出的表6統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看，我們可以發(fā)現(xiàn)開啟EDGE后，手機(jī)占用EDGE的比例由之前的0%增加至40.51%；時(shí)隙分配的平均值相差不大，開啟EDGE前后分別為3.56和3.637個(gè)；重傳與誤塊均是開啟EDGE后稍高。EDGE開啟前后，DL RLC Data Throughput有明顯提高，由之前的42.367kbps升至57.556kbps。表 7 編碼方式占用比比較Downlink Coding RateRelative To Elapsed TimeType開啟后開啟前DescriptionDo

18、wnlink 9,05 kb/s (CS-1)5.80912.169%Downlink 13,4 kb/s (CS-2)12.69712.067%Downlink 15,6 kb/s (CS-3)5.52915.274%Downlink 21,4 kb/s (CS-4)27.91551.23%Downlink 8,8 kb/s (MCS-1)4.072%Downlink 11,2 kb/s (MCS-2)1.736%Downlink 13,6 kb/s (MCS-3)5.199%Downlink 17,6 kb/s (MCS-4)6.249%Downlink 22,4 kb/s (MCS-5)

19、6.079%Downlink 27,2 kb/s (MCS-6)3.225%Downlink 44,8 kb/s (MCS-7)4.629%Downlink 54,4 kb/s (MCS-8)9.323%Downlink 59,2 kb/s (MCS-9)0%Downlink No Coding Available7.549.26%在兩次對(duì)比測(cè)試中，手機(jī)實(shí)時(shí)編碼方式、時(shí)隙分配不可能完全一致。我們根據(jù)兩次測(cè)試各編碼方式的占用情況，近似計(jì)算出開啟前后的每時(shí)隙平均速率分別為16.06kbps和20.81kbps。由于本次測(cè)試并不是最優(yōu)測(cè)試，占用EDGE的時(shí)間僅為40%，所以如果全部開啟EDGE，則下

20、載速率還將進(jìn)一步提升。通過以上數(shù)據(jù)的比較以及實(shí)際測(cè)試的結(jié)果，我們可以得出結(jié)論：EDGE開啟前后，在下載速率上有大幅提高。3.3 測(cè)試項(xiàng)目33.3.1 相關(guān)內(nèi)容ABIS時(shí)隙的映射根據(jù)使用的（M）CS編碼，一個(gè)PDCH在BTS和MFS之間可能對(duì)應(yīng)1到5個(gè)16kbps的子信道。例如MCS9的理論吞吐量為59.2kbps，其在Abis/Ater口上，一個(gè)16kbps的子信道是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。TRX Class概念每個(gè)TRX載頻可對(duì)應(yīng)不同的TRX Class。TRX Class的值為15，表明一個(gè)PDCH，即一個(gè)空中接口的時(shí)隙，對(duì)應(yīng)的Abis/Ater口子信道的數(shù)量。若TRX的Class為n，則一個(gè)PDCH

21、在Abis/Ater口上占用n GCH（1 EGCH = n 16kbps = n GCH）。表8為（M）CS與TRX Class的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及每種Class所能支持的最大速率。表 8 TRX ClassTRX Class支持的CS支持的 MCSAbis時(shí)隙/TRX最高速率（kbps）1CS1 to CS2MCS1 to MCS2211.22CS1 to CS4MCS1 to MCS5422.43CS1 to CS4MCS1 to MCS6629.6 / 27.24CS1 to CS4MCS1 to MCS8854.45CS1 to CS4MCS1 to MCS91059.2Basic Ab

22、is時(shí)隙Basic Abis時(shí)隙，指?jìng)鬏擳RX的CS/PS業(yè)務(wù)的一個(gè)64kbits時(shí)隙。Basic Abis nibble，指?jìng)鬏擳RX的CS/PS業(yè)務(wù)的Basic Abis時(shí)隙中的一個(gè)16kbits子時(shí)隙。圖3所示為Class 1的TRX的Abis時(shí)隙映射情況，TRX僅對(duì)應(yīng)一個(gè)Basic的Abis時(shí)隙和一個(gè)Basic的Abis nibble。圖 3 Class 1 的Abis映射Extra Abis時(shí)隙Extra Abis時(shí)隙或Extra Abis nibble指的是當(dāng)TRX的Class為2，3，4，或5時(shí)，用來傳送PS業(yè)務(wù)的額外的Abis時(shí)隙（64kbits）或Abis nibble（16

23、kbits）。例如，Class 4的TRX對(duì)應(yīng)一個(gè)Basic的Abis時(shí)隙和一個(gè)Basic的Abis nibble和三個(gè)Extra的Abis時(shí)隙和三個(gè)Extra的Abis nibble，如圖4所示。圖 4 Class 4 的Abis映射在B8版本中，為能承載PS 業(yè)務(wù)，BTS有時(shí)需要第2根Abis鏈路。由于開啟CS3CS4的小區(qū)同樣需要CLASS2的TRX，故只需在這些開啟CS3CS4的小區(qū)中打開EDGE功能，就能使用最高編碼方式為MCS5的EDGE。故此項(xiàng)測(cè)試主要是驗(yàn)證在不需要額外傳輸?shù)那闆r下，最高編碼方式為MCS5的EDGE與最高編碼方式為CS4的GPRS在下載速率方面的比較。3.3.2

24、測(cè)試情況 cc2_c_757、cc2_d_755、cc2_f_738三個(gè)BSC中有86個(gè)小區(qū)開啟CS3CS4，首先在這3個(gè)BSC中挑選一條測(cè)試線路（CS3CS4小區(qū)覆蓋多的道路）并進(jìn)行GPRS測(cè)試；測(cè)試完畢后，將這些小區(qū)的EDGE功能打開，并按照之前測(cè)試的路線進(jìn)行EDGE測(cè)試。3.3.3 測(cè)試結(jié)果表 9 測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比情況EDGE占用時(shí)間比（DL） Timeslots（DL）DL BLERRouting Area UpdatesDL RLC Data Throughput （kbps）RLC Retransmission Rate開啟EDGE后50.25%3.1596.03%941.820.02

25、%開啟EDGE前4.80%3.4875.36%1444.0380.14%由于測(cè)試中大部分時(shí)間是在數(shù)據(jù)傳輸過程中，故以上指標(biāo)均提取自數(shù)據(jù)傳輸過程。從測(cè)試后導(dǎo)出的表9統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看，我們可以發(fā)現(xiàn)開啟EDGE后，手機(jī)占用EDGE的比例由之前的4.8%（由于之前有些小區(qū)EDGE已開啟）增加至50.25%，但是手機(jī)DL RLC Data Throughput并未提高，反而從44.038%下降至41.82%。下載速率的下降主要原因有：小區(qū)重選及路由更新頻繁、重傳誤塊多、時(shí)隙分配不夠等。由于在數(shù)據(jù)傳輸中無編碼方式的比例相差不大（由之前的7.085增加至8.155），故可忽略小區(qū)重選及路由更新的原因；再觀察兩次測(cè)試的重傳誤塊，發(fā)現(xiàn)相差很小，故也可以排除其造成的影響。所以我們可以認(rèn)為此次測(cè)試的數(shù)據(jù)下降主要是由于手機(jī)占用時(shí)隙的下降（由之前的3.487下降至3.159）。表 10 編