中国联通GSM网GPRS无线改造部分设计参考文档v2

1. 本期工程GPRS容量覆盖要求（1） 网络建设按照开通本地GPRS业务考虑，本次配置的规模容量适当考虑部分本网用户的需求。（2） 本期六城市GPRS网络覆盖范围为全城覆盖（部分边际网地区暂不考虑）。（3） 本期建设的是一个商用GPRS网络，应能满足电信级网络的相关要求。（4） 本期工程建设的主要目的是能够在九月底在北京、上海、广州、深圳、东莞、珠海等城市开通国际漫游来访用户的GPRS接入业务。以上容量和覆盖要求参考北京、上海、广州、深圳试点工程。具体建设原则根据总部移动部要求为准。2. GSM网无线资源利用率分析统计近期连续一周的系统忙时话务量报表，分析GSM无线网络资源利用效率。表1.2.1-1 XX省联通X月X日至X月X日话务量报表城市厂家GSM网络系统忙时时段载频数TCH信道话务量理论处理能力无线网络利用率掉话率无线接通率（含切换）北京西门子GSM90017:0018:00753081993074526.70%0.76%99.82%GSM180017:0018:00425769381911936.30%0.48%99.82%阿尔卡特GSM90016:0017:00156233953656.32%1.31%99.79%小计1133491547655229上海诺基亚GSM90017:0018:00461690821810250.17%0.80%99.20%GSM180017:0018:00249868761091263.01%0.40%99.10%西门子GSM90017:0018:0023303056797038.35%0.47%99.79%GSM180017:0018:0020604516828354.51%0.24%99.77%小计2115042352945267广州摩托罗拉GSM90020:00-21:00 5762152772534760.30%0.87%98.20%GSM180020:00-21:00 266786341242269.50%0.89%96.20%小计384292391037769深圳MOTOROLAGSM90020:00-21:00 5121112982298649.20%0.62%92.90%GSM180020:00-21:00 20406064979161.90%0.34%89.50%小计471611736232777珠海MOTOROLAGSM90020:0021:0013462583611742%GSM180020:0021:007142131361559%GSM900微蜂窝20:0021:00443121415%全网20:0021:0021044745 9946 48%东莞MOTOROLAGSM90020:00-21:0034389805.7551505365.14%0.82%98.32%GSM180020:00-21:0011473394.804521065.15%0.78%96.36%458513200.562026365.15%合计4713298222.56201251从上表分析可以得出目前北京无线网络利用率较低，尚有部分无线资源供GPRS网络使用，上海、广州、深圳、珠海、东莞等地区GSM网络利用率已经相当的高，无线网络资源已十分有限，如果在这个基础上再开通GPRS网络，将会对原有的网络带来相当的大的影响。需明确无线网络利用率的高低门限。3. GPRS覆盖范围和承载网选择GPRS覆盖范围的合理与否关系到GPRS数据通信服务质量以及建成后的社会效益和经济效益。根据联通总部统一安排，本期XX省GPRS网络建设范围是：。本期建设GPRS网络，GSM语音和GPRS数据将共享BCCH等控制信道，GPRS手机在双频网中的登记、重选和切换等行为和普通双频手机一样。即(1)在开机选网时是根据CBQ进行小区选择;(2)小区重选根据C1/C2/CRO等参数;(3)通话模式时遵循相同切换算法和话务管理算法；(4)支持NC2时，GPRS可有自己的拥塞缓解算法。目前联通的双频网话务管理模式大多为优选GSM1800，双频的GPRS手机将优先登记在优选频段上，并且将尽量保持在这一频段上。随着双频手机的逐渐增多，为了保证双频网络话务分担的合理性，双频网络话务管理在不断的优化和调整，同时不论优选那个网络，必然有部分用户驻留在不优选的那张网络上，为了保证GPRS服务质量，保证GPRS用户能够使用GPRS网络，在建设有双频网的城市必须在双频网络上同时承载GPRS业务。对未建双频网（仅有GSM900）的城市，应选用GSM900用来承载GPRS业务。4. GPRS升级规模本期工程无线网络升级，主要包含对BSC的硬件升级（增加PCU设备），BTS的软件升级（配置PDCH信道），其他设备不作升级。本期工程各城市升级规模如下表所示：表1.4.1-1 本期工程GPRS升级规模表序号城市厂家BSC规模PCU设备PDCH信道设置激活PCU板PPXX板PCU/PRP板数MFS/GPU模块静态动态1北京西门子54108190016848阿尔卡特171/17127638282上海诺基亚267124927934西门子2040181454523广州MOTO3636/77308561554深圳MOTO2626/55316434365珠海MOTO77/19100012806东莞MOTO2020/4716173678合计179711481、根据覆盖要求明确BSC数量，以及各厂商PCU配置模式；2、需确定PDCH信道配置的计算公式。3、根据各厂商设备特性确定PCU设备配置规模。5. 无线信道设置5.1. GPRS无线信道分组数据信道(PDCH)是一种新的逻辑无线信道，适用于GPRS分组数据业务。PCU负责将PDCH信道分配给不同的GPRS手机用户。但是与电路交换的TCH相比，它使用更有效的方式，多个GPRS用户可以共享一个信道，一个GPRS用户可以同时使用多个PDCH信道，因此信道的利用率更高。在GPRS业务开展和网络建设初期，GPRS业务量不大的情况下，GPRS与电路业务共用BCCH、CCCH。随着业务量的增大，GPRS逻辑信道可以按以下3种方式组合到物理信道上：（5） PBCCH+PCCCH+PDTCH+PACCH+PTCCH（6） PCCCH+PDTCH+PACCH+PTCCH（7） PDTCH+PACCH+PTCCH目前还没有其他运营商引入PBCCH和PCCCH，鉴于其需占用一个物理信道，根据联通无线网络资源现状，本期采用第三种组合方式。5.2. 信道编码选择基站设备可支持CS-1CS-4四种不同的编码方式，其数据速率分别为9.05kb/s，13.4kb/s，15.6kb/s，21.4kb/s。在GPRS传送过程中，网络能够根据监视和测量的结果确定使用的信道编码，以达到最大的无线吞吐量。GPRS无线信道对无线环境和移动速度的要求与话音信道的要求不一样。无线环境越好，载干比（C/I）越高，则信道质量越好，无线数据块误码率降低，从而数据吞吐量提高。吞吐量与C/I的关系如下图4.2所示。随着信道质量的提高，每个基本物理信道的带宽将增加。图1.5.2-1 GPRS数据吞吐量与C/I的关系图从上图可以得出只有在C/I达到16dB时，CS-3才能达到理想速率，CS-4由于基本无前向纠错码，对无线环境要求更高，C/I需达到24dB时，才能达到理想速率。由于CS-3和CS-4对无线环境C/I有较高的要求，同时CS-3、CS-4编码方式的引入将面对跳频技术的考验，跳频对CS-3、CS-4不但不能提供跳频增益，同时还将负面影响。因此只能在BCCH所在的载频上开启CS-3、CS-4编码。由于CS-3、CS-4两种编码方式引入，其在Abis接口的速率超过16kbps，需要对现有的16kbps的Abis接口要进行升级，目前基本采用软件升级方式实现2个16kbps链路进行捆绑方式实现对CS-3、CS-4编码方式的支持。对于开启CS-3、CS-4两种编码的小区，应核算Abis接口现有传输链路，特别是对于载频配置为14个TRX的基站，增加相应的的传输。目前摩托罗拉的软件版本已支持CS-3、CS-4编码方式，而诺基亚、西门子、阿尔卡特现有版本尚不支持CS-3、CS-4编码方式，若开启CS-3、CS-4编码方式需进行大版本升级，同时需对部分基站TRX进行更换。综合考虑以上因素，本期工程建议主要采用CS-1和CS-2两种编码方式。摩托罗拉基站覆盖的区域，根据无线环境优劣、数据业务需求情况，可在部分基站进行CS-3、CS-4编码方式试验，为CS-3、CS-4编码方式引入提供经验。5.3. PDCH信道分配原则GPRS无线信道配置需从数据吞吐率带宽需求、用户的速率需求、MS多时隙能力的影响三方面考虑。5.3.1. 用户数据吞吐率带宽需求GPRS用户首先是一个GSM用户，随着GPRS终端的普及和GPRS业务的逐渐丰富，GPRS用户大体的分布也将日趋与话音分布类似，但在一些具体场所会有不同，现阶段只能参考GSM话务量分布来进行GPRS用户的分布预测。现阶段可以采用以下方法进行粗略估算，分别统计BSC承载话音话务量比例，得出预测数据用户比例。根据该比例来分配GPRS用户数和数据流量。然后将BSC的用户数细分至每个基站小区，用于指导PDCH信道分配，同样对基站小区进行加权，将GPRS用户细分到每个基站小区。目前一个PDCH信道的峰值速率最高为13.4kbps（采用CS-2编码方式），但由于以下因素，每个PDCH信道的平均速率为6kbps左右。CS1和CS2编码的比例为20%：80%。数据链路层开销、数据业务的突发特性、呼叫建立延迟等因素。无线上因RF质量(C/I)不好，需重发的比例BLER10%。数据业务的突发特性频率干扰等其他因素数据业务具备突发特性，表现为一旦有数据传送，则瞬时的数据业务量总是大于平均的用户模型，所以要考虑留出足够的容量让超出平均话务模型的突发业务流得以传送。根据各小区承载的数据量，结合无线信道的数据处理能力，可以计算出每个小区实际所需要的PDCH信道