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EDGE的讨论
EDGE的讨论
一、MCS1-MCS9的调整策略,由谁控制,根据C/I还是FER?
最好附上协议模型,讲一下各层的作用。
上图是PS域控制平面协议结构。
GERAN:
是GSM、EDGE和RAN(3G)的简称。
MAC:
MediumAccessControl,媒体接入控制,控制使用无线信道的接入信令流程,并将LLC帧映射到GSM物理信道。
RLC:
RadioLinkControl,无线链路层控制,提供在移动台和BSC(PCU)间提供一条依靠无线的可靠联络。
LLC:
LogicalLinkControl,逻辑链路控制,在移动台与SGSN间提供高度可靠的加密逻辑链路。
LLC协议是独立于下层无线接口协议,这样可以减小新技术引入后对网络的影响。
LLC根据用户协商后的QoS,提供应答或非应答模式的帧传输方式。
LLC可以基于QoS来管理重传、缓存(buffering)等。
SNDCP:
SubNetworkDependentConvergenceProtocol,依赖子网的汇聚协议,将网络层的特性映射到底层网络中,屏蔽掉底层网络的特性,为高层协议提供统一的网络层接口。
可以提供V.42bis压缩技术,提高传输速率。
对纯文本的压缩比可达到34:
1左右,对TCP/IP的压缩比可达到2:
1左右。
BSSGP:
BaseStationSystemGPRSProtocol,基站系统GPRS协议,该协议在BSS和SGSN间传递路由和Qos相关的信息。
BSSGP不作纠错。
GTP:
GPRSTunnellingProtocol,GPRS隧道协议,该协议为GPRS核心网节点间(SGSN或GGSN)的用户数据或信令传输提供隧道。
所有点对点(PTP)分组数据单元(PDU)均通过GTP协议封装。
如需要,GTP在GPRS核心网节点间(SGSN或GGSN)提供流量控制机制。
IP:
InternetProtocol,互联网协议,用于将用户数据和控制信令路由到正确的目的地。
目前使用的版本为IPV4。
UDP:
UserDatagramProtocol,用户数据报协议,提供不可靠数据连接的分组传送协议。
提供数据完整性保护机制。
TCP:
TransmissionControlProtocol,传输控制协议,提供可靠数据连接的分组传送协议。
提供流量控制和防止数据丢失或出错的机制。
NetworkService(NS):
网络服务,在BSS和SGSN间的帧中继(FrameRelay)连接上传送BSSGPPDU。
RR:
无线资源管理,其中的RRM模块是系统高层中负责无线资源分配与管理的模块,它的功能主要是分配、管理和监测系统中无线资源及其使用情况。
针对TD-SCDMA,RRM完成的主要功能有呼叫接入控制(CAC)、动态信道分配(DCA)、切换控制(HC)、负荷控制(LC)、拥塞控制(CC)、功率控制(PC)、分组调度(PS)、小区选择与重选、自适应多速率编码模式控制(AMRC)以及系统信息参数的调度与管理等。
分组调度在上行和下行链路调度非实时业务使用的无线资源,控制分组数据的分配,包括监视系统负荷和可用容量、选择传输信道、分配和修改速率。
分组调度根据数据量、延迟要求、QOS要求、上行链路干扰、下行链路总功率和公用和共享信道的负荷来进行资源分配。
上面有些描述是针对TD-SCDMA的,比如下行链路总功率,公用和共享信道等,但可基本看出RRM的功能:
资源的分配,根据链路的干扰调整编码速率等,这些大家是一致的。
每个信道的初始编码方式是由参数设置的,各个厂家有不同的方式,有的采用初始编码方式较高,根据链路的质量情况向下调整,网络质量较好的地方采用这种方式;采用初始编码方式较低,RRM根据链路的质量情况向上逐步调整,网络质量较差的地方采用这种方式,避免大量的重传。
二、载干比和FER(BLER)的转换关系。
无线链路质量的评估指标有误比特率BER、误块率BLER(近似于误帧率FER)、载干比C/I等等。
由于C/I与无线链路质量要求不是一一对应的关系,它与信道的传输环境、UE的移动速度等等外部多种随机因素有关,所以不能够准确地表明链路的质量状况,在实际环境中也无法准确地判断链路的恶化状态。
图2无线链路质量检测测量点示意图
利用接收端直接能够表征无线链路质量性能的BER或者BLER。
在实际的测量中,BER的检测在信道译码之前的检测点2处;BLER的检测在信道译码和CRC解码之后的检测点3处。
1.EDGEBLER与C/I的关系
下图是MS侧(下行)BLER于C/I的曲线图,在MS有接收分集情况下(双天线接收)。
上行基站侧对C/I的要求低于MS侧。
MCS-1~~MCS-4(QPSK调制)
MCS-5~~MCS-9(8PSK调制)
表1 等效FER方法计算结果
BER
等效FER
0.20%
1.21%
0.40%
3.30%
0.80%
10.20%
1.60%
34.80%
表2 基于MOS分标准的FER(CDMA)和BER(GSM)之间的对应关系
语言质量(QoS)
BER
分数(MOS)
收听注意力等级(MOS)
分数(MOS)
FER
0
<0.2%
5
可完全放松,不需要注意力
>4.2
<2%
1
0.2%-0.4%
4
需要注意,不需要明显集中注意力
3.6-4.2
<5%
2
0.4%-0.8%
3
中等程度的注意力
3
<10%
3
0.8%-1.6%
2
需要集中注意力
2
<30%
4
1.6%-3.2%
2
需要集中注意力
2
<30%
5
3.2%-6.4%
1
即使努力去听,也很难听懂
1
>40%
6
6.4%-12.8%
1
即使努力去听,也很难听懂
1
>40%
2.EDGE与跳频的关系
对于承载GPRS业务的PDCH,对所有Codingscheme都采用跳频技术是不现实的。
参见表2的仿真结果,跳频约会给CS1和CS2带来一定程度的增益,对CS3几乎没有增益,对CS4反而有损失。
因此,建议GPRS在采用CS1和CS2时,采用跳频技术,其余情况下,不采用跳频技术。
编码方式
调制方式
BLER
无跳频C/I
跳频C/I
CS-1
QPSK
BLER<10%
9.0
6.2
CS-2
QPSK
BLER<10%
11.3
9.8
CS-3
QPSK
BLER<10%
12.7
12
CS-4
QPSK
BLER<10%
17
19.3
对于MCS-1~~MCS-9,调制方式为8PSK,在TU3(城市,3公里时速运动)情况下,nFH(不跳频)与iFH(跳频)情况下,MCS-7~~MCS-8,存在跳频增益的,MCS-9在C/I大于15.5dB时存在跳频增益,BLER与C/I曲线图如下:
Figure13:
BLERperformancefor8-PSKwithandwithoutfrequencyhopping
3.EDGE与灵敏度的关系:
MS接收灵敏度如下图(第一列,其他是在不同模型下的情况),MS存在接收分集的情况下。
编码方式越高,MS的接收灵敏度下降。
TS45.005
Tables1a,1c
DAIC-PS1
(G0dB,corr.0%)
DAIC-PS2
(G0dB,corr.70%)
DAIC-PS3
(G-3dB,corr.70%)
GMSK
PDTCHMCS-1(BLER10%)
-100,5
-107,7
-106,9
-105,6
PDTCHMCS-2(BLER10%)
-98,5
-106,2
-105,5
-104,0
PDTCHMCS-3(BLER10%)
-94,5
-102,4
-101,3
-99,9
PDTCHMCS-4(BLER10%)
-88,5
-97,2
-96,1
-94,6
8PSK
PDTCHMCS-5(BLER10%)
-93,5
-98,9
-98,3
-96,9
PDTCHMCS-6(BLER10%)
-91,0
-96,9
-96,2
-94,8
PDTCHMCS-7(BLER10%)
-81,5
-91,9
-90,9
-89,6
PDTCHMCS-8(BLER30%)
-80,0
-90,7
-89,7
-88,3
PDTCHMCS-9(BLER10%)
--
-84,4
-83,0
-81,5
Table11:
Feasiblespecificationvaluesfordiversityreceiversensitivityperformance[17],
三、QOS在GPRS和EDGE上的变化
未找到针对EDGE的QOS,下面是GPRS的QOS。
1.QualityofService(Qos)
每个PDP上下文都有对应的Qos。
Qos包括以下方面的全部或一部分:
-优先级(precedenceclass)
-时延等级(delayclass)
-可靠等级(reliabilityclass)
-峰值吞吐率等级(peakthroughputclass)
-平均吞吐率等级(meanthroughputclass)
QoS由移动台在PDP激活时请求,与网络进行协商。
2.优先级
表示在异常情况下继续提供服务的重要性。
例如当网络拥塞或资源不足时,会将优先级低的分组丢弃。
优先级有3级,见下表。
Precedence
PrecedenceName
Interpretation
1
Highpriority
Servicecommitmentsshallbemaintainedaheadofprecedenceclasses2and3.
2
Normalpriority
Servicecommitmentsshallbemaintainedaheadofprecedenceclass3.
3
Lowpriority
Servicecommitmentsshallbemaintainedafterprecedenceclasses1and2.
3.时延等级
时延定义了SDU穿越GPRS网络的端到端的传输延迟,它包括无线信道接入延迟(上行)、无线信道时序安排造成的延迟(下行)、无线信道传输的延迟(上行/下行)和GPRS网络的传输延迟(当传输网有多跳时)等,但不包含外部网络的传输延迟。
时延的测量点是在Gi接口和R接口(参见GPRS网络结构图)。
时延等级的定义见下表。
Delay(maximumvalues)
SDUsize:
128octets
SDUsize:
1024octets
DelayClass
MeanTransferDelay(sec)
95percentile
Delay(sec)
MeanTransfer
Delay(sec)
95percentile
Delay(sec)
1.(Predictive)
<0.5
<1.5
<2
<7
2.(Predictive)
<5
<25
<15
<75
3.(Predictive)
<50
<250
<75
<375
4.(BestEffort)
Unspecified
4.可靠等级
可靠等级是由下列参数定义,具体参见下表。
-数据丢失率
-数据传输顺序错误率
-数据传输重复率
-数据传输错误率
Reliabilityclass
LostSDU
probability(a)
DuplicateSDUprobability
OutofSequenceSDUprobability
CorruptSDU
probability(b)
Exampleofapplicationcharacteristics.
1
10-9
10-9
10-9
10-9
Errorsensitive,noerrorcorrectioncapability,limitederrortolerancecapability.
2
10-4
10-5
10-5
10-6
Errorsensitive,limitederrorcorrectioncapability,gooderrortolerancecapability.
3
10-2
10-5
10-5
10-2
Noterrorsensitive,errorcorrectioncapabilityand/orverygooderrortolerancecapability.
不同的可靠等级对对网络协议的要求不一样,它们对应了GTP、LLC和RLC传输模式的不同组合,参见下表:
ReliabilityClass
GTPMode
LLCFrameMode
LLCDataProtection
RLCBlockMode
TrafficType
1
Acknowledged
Acknowledged
Protected
Acknowledged
Nonreal-timetraffic,error-sensitiveapplicationthatcannotcopewithdataloss.
2
Unacknowledged
Acknowledged
Protected
Acknowledged
Nonreal-timetraffic,error-sensitiveapplicationthatcancopewithinfrequentdataloss.
3
Unacknowledged
Unacknowledged
Protected
Acknowledged
Nonreal-timetraffic,error-sensitiveapplicationthatcancopewithdataloss,GMM/SM,andSMS.
4
Unacknowledged
Unacknowledged
Protected
Unacknowledged
Real-timetraffic,error-sensitiveapplicationthatcancopewithdataloss.
5
Unacknowledged
Unacknowledged
Unprotected
Unacknowledged
Real-timetraffic,errornon-sensitiveapplicationthatcancopewithdataloss.
NOTE:
Forreal-timetraffic,theQoSprofilealsorequiresappropriatesettingsfordelayandthroughput.
注意,GMM/SM信令和短消息的可靠等级为3。
5.峰值吞吐率等级
峰值吞吐率的测量点是在Gi接口和R接口(参见GPRS网络结构图),单位为字节/秒。
峰值吞吐率规定了某个PDP上下文对应的数据传输最大速率的期望值。
不保证在任何时候都能达到峰值吞吐率。
峰值吞吐率等级的定义见下表。
PeakThroughputClass
PeakThroughputinoctetspersecond
1
Upto1 000(8 kbit/s).
2
Upto2 000(16 kbit/s).
3
Upto4 000(32 kbit/s).
4
Upto8 000(64 kbit/s).
5
Upto16 000(128 kbit/s).
6
Upto32 000(256 kbit/s).
7
Upto64 000(512 kbit/s).
8
Upto128 000(1 024 kbit/s).
9
Upto256 000(2 048 kbit/s).
6.平均吞吐率等级
平均吞吐率的测量点是在Gi接口和R接口(参见GPRS网络结构图),单位为字节/小时。
平均吞吐率规定了在某个PDP上下文激活期间的数据传输平均速率的期望值。
平均吞吐率等级的定义见下表。
MeanThroughputClass
MeanThroughputinoctetsperhour
1
100(~0.22 bit/s).
2
200(~0.44 bit/s).
3
500(~1.11 bit/s).
4
1 000(~2.2 bit/s).
5
2 000(~4.4 bit/s).
6
5 000(~11.1 bit/s).
7
10 000(~22 bit/s).
8
20 000(~44 bit/s).
9
50 000(~111 bit/s).
10
100 000(~0.22 kbit/s).
11
200 000(~0.44 kbit/s).
12
500 000(~1.11 kbit/s).
13
1 000 000(~2.2 kbit/s).
14
2 000 000(~4.4 kbit/s).
15
5 000 000(~11.1 kbit/s).
16
10 000 000(~22 kbit/s).
17
20 000 000(~44 kbit/s).
18
50 000 000(~111 kbit/s).
31
Besteffort.
四、在GPRS和EDGE相同用户使用的情况下,在ABIS口和GB口带宽要求上的变化,PCU处理能力的变化
系统
编码方式
速率(kbit/s)
Abis口16K信道的数量
GPRS
CS-1
9,05
1
CS-2
13,4
1
CS-3
15,6
1
CS-4
21,4
2
EDGE
MCS-9
59,2
4
MCS-8
54,4
4
MCS-7
44,8
3
MCS-6
29,6
2
MCS-5
22,4
2
MCS-4
17,6
2
MCS-3
14,8
1
MCS-2
11,2
1
MCS-1
8,8
1
针对Abis口,EDGE相对与GPRS来说,相当于捆绑多个16K的信道来提高速率,也就是说Abis每条E1所带TRX数减少,BSC所带TRX数目减少,BSC支持的用户数减少。
MCS-9需要的Abis口带宽是CS4的2倍,CS2的4倍,也就是说1个MCS-9信道需要4×16K=64Kbit/s的带宽。
针对Gb口带宽,根据所带EDGE信道的数量、GPRS信道的数量和EDGE和GPRS的话务模型(包括两类终端的数量,业务模型,编码速率的比例等),参照Abis口带宽需求近似估算。
PCU的处理能力的变化,主要是处理数据流量的变化所导致的,可以根据Gb口带宽的变化,加以估算,需要话务模型的支撑;由于目前EDGE终端数量较少,Gb口带宽和PCU处理能力的变化不会剧烈。
五、MS与网络如何协调
具备EGPRS或GPRS能力的MS,在小区配置PBCCH信道时,接收系统消息PSI1,无PBCCH时接收系统消息PSI13。
2种系统消息都有:
:
=
{{--R99extension:
{0|1–EGPRSsupportedbythecellifthechoicebitissetto'1'
一步接入流程:
如果小区支持EGPRS,EGPRSMS会发起EGPRS_PACKET_CHANNEL_REQUEST(GPRSMS发起的是PACKET_CHANNEL_REQUEST),告诉网络是EGRS终端,是8PSK还是GMSK调制方式,网络就会根据资源情况分配相应的EGPRS资源。
采取何种编码方式由网络根据参数设置、资源情况、业务类型或MS的QOS决定,然后通知MS上行采用何种编码方式(适应网络分配的资源),网络下行编码情况无须告诉MS下行的编码方式(网络知道资源情况,选择合适的编码方式)。
上行资源分配通过“PACKET UPLINK ASSIGNMENT”,网络告诉MS所分配的无线资源,MS应该采用的是MCS-1~MCS-9的哪种编码方式;
Messagetype:
PACKET UPLINK ASSIGNMENT
Direction:
networktomobilestation
EGPRSmodulationandcodingschemeinformationelement Bits4321 value 0000 MCS-1 0001 MCS-2 0010 MCS-3 0011 MCS-4 0100 MCS-5 0101 MCS-6 0110 MCS-7 0111 MCS-8 1000 MCS-9 1001 MCS-5-7 1010 MCS-6-9 六、GPRS与EDGE混用后,不同小区两者相互如何过渡? 优先级如何? BSC内和BSC间信令交互流程。 GPRS与EGPRS之间的小区重选 EGPRS终端和基站都是可以支持GPRS的。 GPRS终端从GPRS小区重选到EGPRS小区,一直会使用GPRS网络;EGPRS终端在GPRS小区,通过接收系统小区发现不支持EGPRS,发起PACKET_CHANNEL_REQUEST,使用GPRS网络;重选到EGPRS小区,发起EGPRS_PACKET_CHANNEL_REQUEST告诉网络终端支持EGPRS,网络就分配EGPRS资源,完成GPRS与EGPRS小区之间的过渡。 如果终端和网络都支持EGPRS,则EGPRS优先。 EGPRS与GPRS的信令流程是一样的,无论BSC内还是BSC间的,只是部分消息的内容有所区别,增加了EGPRS的内容。 七、无线资源的最佳配置 需
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