爱立信EDGE资源规划方法研究

摘要　EGPRS（Enhanced GPRS）指EDGE（Enhanced Data Rates for Globle Evolution）技术，俗称2.75代。EGPRS相对于GPRS而言，能够大大提高承载速率。随着移动数据业务的发展，EGPRS网络目前已成为承载数据业务的主要平台，提升网络质量、满足数据业务发展需求亦是EGPRS/GPRS网络维护工作的重要任务。本文详细分析了爱立信EDGE网络资源的基本规划方法，通过分析无线GPRS信道资源、Abis资源、PCU资源配置原则与策略，得出EGPRS/GPRS网络资源规划的关键所在，提出改进的EDGE规划方法。

1  引言

随着GSM技术的不断发展，EDGE技术的大范围应用，无线数据业务的迅速增长给无线数据网络资源带来极大地压力。在无线数据业务规模较小时，为了提供无线数据业务的普遍性服务，故往往采取简单的资源配置方式。但随着无线数据业务的快速增长，无线数据业务总量及质量要求越来越高，无线数据业务的资源占用比例也越来越大，以往简单的无线数据资源规划方法已经无法满足无线数据业务的发展。

2  建网初期简单的EGPRS/GPRS资源规划方法

2.1  无线EGPRS/GPRS信道规划方法

在EDGE实施初期，由于受频率规划和载频硬件的限制，每个小区往往只配置一个EGPRS载频，EGPRS可用的信道资源大约在6～8个。现网中，主流手机最多可同时支持下行4时隙接收，为满足手机的多时隙能力，每个小区至少配置4个PDCH/EPDCH。一般为了保障GPRS业务的接入性能，配置2个静态的PDCH/EPDCH，以防语音业务侵占，再配置2～6个动态PDCH/EPDCH，以增强EDGE性能。无线EGPRS/GPRS无线信道的配置方法主要采用静态EPDCH/PDCH＋动态EPDCH/PDCH的方式。

网络运行后，系统有了相应的统计数据，可根据统计数据来修整信道配置。由于初期数据网络的发展仍没有形成一定的规模，数据流量没有相对稳定的水平，个别用户的行为对数据流量存在较大的影响，偶然性和波动性较大。因此，初期规划一般以现网统计的平均每小区PDCH分配数为基准，作为全网PDCH配置参考，即小区平均分配PDCH数：PDCHCell分配＝ALLPDCHACC/ALLPDCHSCAN。该分配数为EGPRS与GPRS信道总共的分配数量，系统无法直接统计出分配的EPDCH（EDGE信道）和BPDCH（普通GPRS信道）的数量，但可以统计出传输状态的EPDCH与BPDCH的数量，以此作为推算分配的EPDCH（EDGE信道）和BPDCH（普通GPRS信道）数量的依据。

●小区平均传输状态EPDCH数：EPDCHCell传输＝DLEPDCH/TRAFFDLGPRSSCAN。
●小区平均传输状态BPDCH数：BPDCHCell传输＝DLBEPDCH/TRAFFDLGPRSSCAN。
●网络PDCH激活比：PDCH激活＝（EPDCHCell传输＋BPDCHCell传输）/PDCHCell分配。
●小区平均分配EPDCH数：EPDCHCell分配＝PDCHCell分配×EPDCHCell传输/（EPDCHCell传输+BPDCHCell传输）。
●全网平均每小区EPDCH分配数：EPDCH分配perCell＝ΣEPDCHCell分配/小区数。

同理可得：

全网平均每小区BPDCH分配数：BPDCH分配perCell＝ΣBPDCHCell分配/小区数。

最后，可根据业务分布及业务发展规划情况，依据现网平均每小区EPDCH数，BPDCH数对全网的PDCH信道进行配置规划。根据EDGE业务的推广程度及重要性，确定静态与动态PDCH的具体构成及动态激活比例。

2.2  Abis资源计算方法

Abis资源用于承载基站与BSC的数据及信令的传送，以2M（32个64k传输时隙）为单位进行配置。载频上的一个时隙，称为一个基本物理信道BPC，当BPC只定义做TCH或BPDCH（GPRS CS1/2信道）时，只需占用16k的Abis资源，当定义了该BPC支持GPDCH（GPRS CS3/4信道）或EPDCH（EDGE信道）后，需占用64k的Abis资源。对于Abis资源而言，不管信道是静态或动态，都需配置64k的带宽。也就是说，在进行Abis资源配置时，只需考虑配置的PDCH类型及数量，不用考虑动态EPDCH的激活比例。

不开启EDGE时，载频上每个时隙占用16k的Abis资源，每块载频所需64k传输信道为：8×16÷64＝2，加上1个信令信道（采取不压缩的信令方式），需要3个64k传输信道。基站所需Abis数＝基站载频数/10，结果向上取整。

开启EDGE后，每个支持EDGE的时隙独占一个64k的Abis资源，假设小区开启EDGE信道数为X，相比不开启EDGE时，额外增加的64k传输数＝(64 X－16 X)/64＝0.75X，等效于0.25X个普通载频需要的64k传输数。Abis资源是以基站为单位共享的，以基站为单位计算Abis需求的。假设基站中每个小区开启X个EDGE信道，则基站所需2M Abis传输数＝（基站载频数＋小区数×0.25X）/10，结果向上取整。由此可得：

●BSC Abis资源需求值＝基站需求资源取和。
●BSC Abis资源规划值＝BSC Abis资源需求值×冗余系数，结果向上取整。

2.3  PCU资源计算方法

爱立信PCU资源主要是RPP资源，主要有两个作用：一是Pb接口，管理BSC上作为PDCH使用的BPC；二是Gb接口，承载BSC与SGSN间的数据及信令传送。RPP资源需求受处理能力和处理带宽影响。

（1）处理能力方面：系统每分配一个BPDCH，对应一个16k的GSL链路（GPRS信令链接），每个G/EPDCH对应一个64k的GSL链路，一个RPP能处理150个16k的GSL或100个64k的GSL。

（2）处理带宽方面：一个RPP只能接两个2M传输，即64个64k时隙，除去两个同步时隙，可以支持62个64k时隙，或248个16k时隙。因此，对于BPDCH，RPP资源是处理能力受限；对于G/EPDCH，RPP资源是处理带宽受限，在实际规划中以处理带宽受限考虑。

对于PB接口RPP资源，静态信道会一直占用资源，而动态信道只有分配给用户后才占用资源。因此，在计算RPP资源时，需要考虑动态信道的激活比例。

假设BSC开启EDGE的小区数为X，EPDCH配置方式为E＋e（静态EPDCH＋动态EPDCH），动态激活比例m。不开启EDGE的小区数为Y，BPDCH配置方式为B＋b（静态BPDCH＋动态BPDCH），动态激活比例为n，从处理带宽考虑，将4个BPDCH折算成1个EPDCH，则可得：

●RPP需求值＝[X（E + e×m )+Y×(B+b×n)/4＋Gb接口预留带宽]/62。
●RPP规划值＝RPP需求值×冗余系数，结果向上取整。

其中，Gb接口预留带宽，可以根据设备所承载用户及用户流量进行计算。

2.4  算法总结

以上EGPRS/GPRS资源规划算法，是以现网的统计指标直接作为资源规划依据，以满足业务普遍性为目标，以无线数据业务流量较低为前提的。避免了资源规划中的盲目浪费，可以满足提供普遍服务的规划目的。但是，随着数据业务的深入推广及迅猛发展，这种简单的预留资源冗余的方式已经不能符合无线数据业务发展规律，不能满足精确规划、科学规划的目标。为了准确反映无线数据业务增长情况，需要引入增长因子的概念以确定规划需求。

3  改进的GPRS/EGPRS资源规划方法

以引入能够反映无线数据业务资源增长的增长因子为出发点，分析影响Abis和RPP资源配置的因素。BSC的Abis资源需求取决于其所带的站数、每个站的载频数、以及每个站开启的EDGE信道数；RPP资源需求取决于BSC所带的小区数、以及每个小区忙时分配的PDCH类别及激活情况。以上因素中，最具不确定性的就是小区的数据业务信道数——EPDCH/BPDCH数量，PCU资源，ABIS资源的规划算法，最终可以归结到该BSC平均每小区需要配置的EPDCH/BPDCH信道数量。

3.1  业务增长因子分析

正如上文所提到的，需要对网络的发展趋势做出预测，确定从现网到规划期的增长因子。数据流量与用户数是反映无线数据业务发展的一个指标，但对于无线数据业务而言，当无线PDCH资源紧张时，多个用户会共享若干个PDCH，单用户流量下降，总流量不变。除非PDCH资源很充足，否则数据流量统计上无法反映真正的业务需求。由于单用户的数据流量受多种因素制约，故按照用户与数据流量增长的方法不符合无线数据资源增长因子要求。

根据GSM无线数据业务资源分配原则，在PDCH的共享机制中，每个PDCH最多可被8个业务共享，如果网络拥塞不是特别严重的话，对业务请求的接入并不会有直接的影响。根据每个业务所使用的编码方式，可以分别统计出GRPS业务和EDGE业务数量。相比数据流量与用户数，业务量能更真实地反映数据业务的增加情况。下面就怎么计算下行业务量及业务增长因子进行分析。

用户每次业务申请，系统都需要建立惟一的TBF（Temporary Block Flow，临时数据流）来承载该项业务，而系统针对TBF有比较详细的统计，可以根据TBF的统计来计算业务量。下行TBF相关统计的3个主要计数器，为小区级别的：

●TBFDLGPRS：承载普通GPRS业务的TBF数，即BTBF数。
●TBFDLEGPRS：承载EDGE业务的TBF数，即ETBF数。
●TRAFFDLGPRSSCAN：扫描次数，以上计算器是每次扫描结果的累计值。

按照时间平均，某一时刻小区承载的GPRS业务数和EDGE业务数为：

●BTBFCell＝TBFDLGPRS/ TRAFFDLGPRSSCAN。
●ETBFCell＝TBFDLEGPRS/ TRAFFDLGPRSSCAN。

由此可得：

●全网的GPRS业务数，BTBFAll＝ΣBTBFCell。
●全网的EDGE业务数，ETBFAll＝ΣETBFCell。
●GPRS业务增长因子，KB＝BTBFAll现网/BTBFAll历史。
●EDGE业务增长因子，KE＝ETBFAll现网/ETBFAll历史。

代入不同的历史数据，计算出相应时间段内无线数据业务增长情况，并根据业务增长轨迹预测未来业务增长需求KB预测，KE预测，真实反映无线数据业务增长需求。

3.2  PDCH信道配置策略

通过以上分析，可以求得：

●GRPS规划业务量BTBFAll规划=BTBFAll现网×KB预测。
●EDGE规划业务量ETBFAll规划= ETBFAll现网×KE预测。

全网平均每小区承载业务数：

●每小区承载GPRS业务数BTBFAll规划perCell＝BTBFAll规划/CellAll规划。
●每小区承载EDGE业务数ETBFAll规划perCell ＝ETBFAll规划/CellAll规划。

有了业务数，接下来需要确定业务的目标速率。目前，终端多为4时隙手机，N的最大值取4，此时理论最高速率为236.8kbit/s/用户（MSC-9编码，59.2kbit/s/EPDCH），网络资源在非忙时利用率太低。建议N取2，也就是说，忙时每4个PDCH承载2个TBF，此时理论速率为118.4kbit/s/用户。那么，每小区传输状态下的规划信道数为：

●BPDCHAll规划传输perCell = BTBFAll规划perCell × N。
●EPDCHAll规划传输perCell = ETBFAll规划perCell × N。

由于当业务结束时，PDCH并不是马上释放，而是保留一小段时间。因此，需要将PDHC传输转换为PDCH分配，系统中PILTIMER参数控制PDCH释放时间的长短，经过长期统计分析，该参数一般可设置为5~10s以保证用户业务感受及避免资源浪费。在此情况下分析现网忙时GSL负荷较为理想（70％）的BSC，传输状态下的PDCH与分配的PDCH比例M为50％～60％（可参照前部分分析，通过现网统计）。则每小区平均分配的规划信道数为：

●BPDCHAll规划分配perCell = BPDCHAll规划传输perCell/M。
●EPDCHAll规划分配perCell = EPDCHAll规划传输perCell/M。

通过以上分析，得出了全网的平均小区分配信道数，可以比较准确地反映无线网络资源需求。在此基础上，可分别根据ABIS接口资源，PCU资源规划方法进行规划。

4  结束语

本文通过详细分析以网络统计为基础的EGPRS/GPRS资源规范方法，得出数据流量及用户数均不能作为数据网络资源规划增长依据，提出了以业务量来衡量数据网络需求的概念，以网络资源需求增长因子（业务量增长）作为EGPRS/GPRS网络资源规划的基础。经实践证明与实际网络资源增长基本相符，可以作为EGPRS/GPRS网络资源规划方法。