EGPRS网络发展现状及优化初探

1 EGPRS发展背景

GSM作为第二代数字移动蜂窝通信系统, 在全世界范围内已经得到了广泛的应用。但随着移动通信技术的发展和业务的多样化, 人们对数据业务的需求不断增加。为了满足人们的需求, 以支持话音业务为主的GSM系统在其PHASE2和PHASE2+规范中提出了两种高速数据业务的模型, 即基于高速数据比特率和电路交换的HSCSD (高速电路交换数据) 和基于分组交换路数据的GPRS (通用分组无线业务) 。EGPRS (即增强型通用分组无线业务Enhanced General Packet Radio Service) 是介于2.5G网络GPRS与3G网络之间的一种技术, 通常也被称为2.75G, 可支持3倍于GPRS的数据速率。目前随着3G业务在许多市场被延迟, E G P R S也受到越来越多的关注, 众多的GSM运营商已将EGPRS技术的应用列到自己的议事日程上来。

近一段时间以来, 业界有关EGPRS技术的讨论急速升温。作为3GSM技术领域的一个发展阶段, EGPRS有一段时间已经被业界淡忘, 但是自从2003年以来, 一度备受冷落的EGPRS成为移动通信市场的亮点, 我们可以采用EGPRS把网络速度提升到120kbit/s。以这样的网络速度, 就可以推广许多在现有GSM网上不能很好推广的视频业务。

EGPRS提供了一个从GPRS到第三代移动通信的过渡性方案, 从而使现有的网络运营商可以最大限度地利用现有的无线网络设备, 在第三代移动网络商业化之前提前为用户提供个人多媒体通信业务。EGPRS的主要优势之一是它可以完全利用现网的设备, 需要的投资很少而且风险很小。EGPRS将非常高效地利用现有2G基础设施:无线网络规划不会受到很大影响;它将能够重复利用现有的基站;GPRS分组交换节点不会受到影响 (因为它们的运行独立于用户比特率) ;即将开始的EGPRS应用将使现有网络的语音容量和通话质量都得到改善。这类技术, 如增强型AMR (自适应多速率) , 只需在EGPRS基站上作些软件升级, 就能使语音容量得到明显提高;EGPRS在提高容量的同时还能改善网络的成本效益, 使之能以更吸引用户的价格, 更大的规模, 产生更高的赢利。

2 EGPRS现状

EGPRS最早被加拿大和美国的运营商所使用, 随后亚太和拉丁美洲也积极参与其中, 目前EGPRS基础设施正在全球范围内部署展开。对高速数据业务有潜在需求但3G牌照还没有发放的地区, 当地市场的移动运营商只好纷纷通过EGPRS来满足本地区日益增长的数据需求。而在已发放3G牌照的地区, 对EGPRS的商业部署起着关键因素的将是3G牌照中诸多的约束条件, 如网络覆盖率等, 因为这些约束条件有可能会延迟3G部署的进程, EGPRS随之也会有迫切出现的需求。

EGPRS的商业部署正成为一项全球性的活动, 迄今为止已在全球53个国家和地区所使用, 经营服务的有100家运营商。此外, 全球还有其他50多家运营商也表示要部署EGPRS技术。

中国移动做为中国地区最大的GSM网络运营商, 也已经开始大规模对EGPRS进行建设。截止2008年初, 仅河南省地区, 所有省辖市, 县城以及旅游景点已基本完成了对基站主设备的升级改造工作, 达到了支持EGPRS业务的功能。现阶段的主要工作已经开始对EGPRS进行网络优化, 着重针对商业区, 人口密集的市区及大学校园区的重点地区的载频进行扩容, 提高对EGPRS系统的支持。其次是要将EGPRS业务覆盖范围进一步推广, 完成高速公路, 国道, 铁路以及一些大中型企事业单位和乡镇一级的范围推广。

3 EGPRS发展对通信行业的的影响

EGPRS的发展会给广大移动终端用户和营运商带来方便。高速无线数据业务带给最终用户的好处是显而易见的。数据容量和数据吞吐量的增加大大缩短了数据业务的响应时间, 因此服务质量得到了极大的改善。新的多媒体业务让人们跃跃欲试, 都想及早地体验真实的第三代移动通信服务。在实施EGPRS改造的过程中, 根据实际需要, 设备制造厂家已经生产了相应的轻便基站、室外基站、室内基站和WCDMA基站, 这为运营公司部署EGPRS基站提供了极大的方便。

3.1 EGPRS给用户带来更多、更丰富的高速数据业务

(1) 消费类应用:网站浏览、电子邮件、聊天、新闻点播、网络游戏、电子商务、数码照片明信片。

(2) 远端接入本地网LAN和企业网:电子邮件、数据库接入、文件传送、企业信息交换、在线协同工作 (CollaborativeWorkin g) 、电子名片、视频会议。

(3) 动视频应用:高质量的移动图象应用业务需要恒定的数据吞吐能力。增强型高速电路交换数据业务ECSD通过空中接口的两个时隙可以提供最高64kbit/s的透明服务, 搭建了一个良好的移动视频应用业务平台, 可以开展视频短信, 手机监控, 视频电话和视频点播等业务。

(4) 网站浏览:所有网站应用都使用了某种形式的TCP/IP协议, TCP/IP协议原来就是为包交换网络设计的, EGPRS可以为网站浏览应用提供最理想的承载服务。它能够提供大于100Kbit/s数据速率, 支持各种包交换应用, 包括因特网连接服务。

(5) WAP应用:EGPRS提供了必须的高速承载服务, 使得WAP业务最终能够取得成功。WAP业务将EGPRS作为载体, 由该EGPRS载体 (准确地说是EGPRS) 完成用户数据协议的传输任务, 再配合使用标准的WAP网关, 就可以接入任何一种基于WML无线标记语言的应用业务。

3.2 运营商很方便在现存G S M网络上实现配置EGPRS

对现存GSM网络的改造升级, 总体上说, 升级简单, 硬件变动小。但我们同时需要将软件升级, 网络容量可能也要扩大, 视具体情况而定。改造升级的GSM网络能继续支持目前已有的GSM业务。另外, 也支持EGPRS业务。下面简单介绍实现EGPRS业务带来的各种网络单元的变化情况。

(1) 基站:主要改变发生在收发信功能单元, 该单元必须具有EGPRS功能, 比如上面提到的8-PSK/GMSK调制方法, 软件版本也不同。

(2) 基站控制器:硬件方面, 大多数厂家的设备都需要新加PCU包交换控制单元, 软件版本也需配套升级。基站控制器的作用重要, 它必须正确无误地将包交换数据发送至SGSN节点, 而将常规的语音话务送到移动交换中心进行处理。

(3) 移动交换机:大多数厂家的硬件设备都需要新加IWF互连互通功能单元, 软件版本也需配套升级。

(4) GPRS网元:软件版本需配套升级。

(5) Abis/Ater传输设备必须扩容。

(6) 移动台需要能够支持EGPRS功能的新型手机:C类手机能使用EGPRS业务, 或手动地在EGPRS和普通话音业务间切换, B类手机EGPRS和普通话音业务不能同时使用, 需要在EGPRS和普通话音业务间切换, A类手机EGPRS和普通话音业务能同时使用。

(7) 网络管理:管理软件平台需要配套升级, 支持EGPRS管理。

随着通信技术和通信市场的不断发展, 新的技术取代旧的技术是一种必然趋势。目前中国移动已经开始大规模使用支持EGPRS的网络设备替换仅支持GPRS的网络设备。

4 EGPRS网络优化研究内容

在我国自EGPRS在多省市的移动通信网络中开始使用起, 许多厂家以及中国移动网优人员就以经开始对EGPRS开始了不间断的优化。伴随着越来越多的原有GSM基站设备的升级, 越来越广泛的区域由仅支持GPRS业务升级到支持EGPRS的区域。于是许多原来没有的问题浮现出来。

由于现有的EGPRS业务与GSM语音业务的共用信道, 引发的对网络容量, 网络质量, 传输交换端口数量等等各方面要求的提高。

由于GPRS手机自己决定小区的选择, 不能象语音业务可以指配到更差小区, 因此拥塞小区的GPRS业务的感知性能将受到影响, 网内及网外干扰是所有无线通信技术都要面临的问题。

在EGPRS网络中, 小区重选和资源不足及无线环境差一样会造成吞吐量的下降, 并使延时增加;小区重选还会占用更多RPP资源, 使PCU资源短缺。频繁的小区重选对处于小区边缘的静止用户或快速移动的用户产生严重的影响, 但过大C R H或CRO又可能引起干扰的增加, 流量的下降。

以上这些在使用中存在的问题, 将是今后网络优化技术人员所面临的重大课题。

摘要：在市场需求的推动下, 现在全球越来越多的运营商开始重视EGPRS技术。本文对EGPRS的发展背景、现状作了介绍, 从用户及运营商两个方面, 就EGPRS的发展对移动通信行业带来的影响做了论述。并且提出关于EGPRS网络优化的课题研究方向。

关键词：EGPRS,数据业务,发展影响,网络优化