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摘要 随着GSM用户对无线数据业务提出更高要求，基于GSM网络的增强数据率解决方案逐渐被运营商引入，作为移动通信平滑演进的过渡解决方案。本文介绍了EGPRS的技术特点、着重分析了EGPRS网络规划的主要特点，并和传统GSM网络规划方法进行比较分析。
EGPRS也被大家称为EDGE，EGPRS是一种GSM网络的数据增强技术，在数据传输时采用8PSK调制替代GSM的GMSK调制，协议向下兼容GMSK调制方式，在实际使用中能提高GPRS的数据传输速度2～4倍，能够使GSM网络的数据传输能力提高到和cdma 1x类似的水平。
EGPRS作为GPRS的进化，采用了以下技术，使得EGPRS能够在GSM 200K频点带宽上提供更高的速率和性能。
（1）调制方式：GPRS使用GMSK调制解调，EGPRS采用8PSK调制解调，每一个符号上调制了3bit，相比于GPRS数据速率可提高近3倍，理论上单时隙最高可达到59.2kbit/s的应用层数据传送速率。
（2）提供多种编解码方式（MCS1～9）：如表1所示，MCS 1～9这9种不同的编码方式采用了不同的冗余数据，从MCS1到MCS9冗余数据逐渐减少，MCS9的传输速率、效率最高，9种编码方式分别属于不同的系列A、B和C。
表1 编解码方式
（3）链路质量控制：链路质量控制主要有LA（链路自适应）和IR（递增冗余重传）。LA是在EGPRS中，系统会根据当前链路的性能特点，选择最合适的MCS，能克服信号的慢衰落，从而提高当前信道的吞吐量；IR是为了增强链路性能（能克服信号的快衰落），在物理层采用的一种技术，通过在需要的时候重传采用不同打孔的相同数据，使数据能够在接收端被正确还原。
（4）动态Abis技术：与传统的语音业务共享Abis链路，采用共有的Abis时隙池，节省基站传输资源，同一个基站中所有链路共享；同时根据MCS编码方案需要的实际大小，进行动态分配。
（5）其它一些技术：在EGPRS数据传输重传机制中，可以采用和上次不同的CS方式；EGPRS寻址窗口大小可以从64增加到1024以避免信令的延迟等。
表2 GPRS和EGPRS在调制方式和数据速率方面比较
2、EGPRS无线网络规划
EGPRS无线网络规划主要涉及到3个大的方面：覆盖、容量和频率规划，并且要关注引入EGPRS以后，对整个通信网络的影响。
2.1 覆盖规划
2.1.1 覆盖区域
EGPRS网络与GPRS网络是基于同一个GSM网络平台，但EGPRS与GPRS相比在应用场合上不一样：GPRS提供的是中低速率的服务，适合对数据速率要求不高的地区；EGPRS提供的是中高速率的服务，适合对数据速率要求较高或数据吞吐量较大的地区。
在EGPRS网络建设的初期，着重考虑有潜在EGPRS业务需求的地区，例如城市市区、大中型企业、高校、机场、中大型车站、热点基站小区等；在建设中期，可以根据各个地区数据业务发展情况，做统计分析，逐步由中心向周边扩展。
2.1.2 无线传播模型
EGPRS能够提供多种速率数据业务，不同的业务对接收机灵敏度的要求不同，这个特点决定了EGPRS覆盖规划与GSM网络有所不同。
对于EGPRS网络来说，接收机的接收功率计算公式如下：
接收机接收功率=发送机输出功率-EGPRS中back-off值-发送端的合路器、滤波器损耗-发送端的跳线、接头、馈线等损耗+发送端的天线增益-路径损耗+递增冗余重传增益-快衰落裕量+接收端的天线增益-接收端的跳线、接头、馈线等损耗-接收端的合路器、滤波器损耗
其中：EGPRS中back-off值是为提高数据速率EGPRS中使用了8PSK调制方式放大器的工程余量。与GMSK相比，在8PSK中输出功率随输入功率变化时，平均值和峰值之间有2～4dB（back-off）差异，由于输出功率的线性要求，需要预留出一定的余量（back-off）以避免功放达到饱和而使输出失真。由于失真的存在，在进行EGPRS链路预算时，TXpower应该是最大功率减去back-off值。通常back-off取值为3.2dB，递增冗余重传增益通常取值为2dB。
根据Okumura-Hata模型，路径损耗和传播距离关系：
Lb=69.55+26.161lgf-13.821lghb-a(hm)+(44.9-6.55lghb)(lgd) （1）
其中：a(hm)为移动台高度修正因子，单位为m；f中心频率，单位为MHz；d为传播距离，单位为km；hb、hm分别为基站、移动台天线有效高度，单位为m。
EGPRS基站的覆盖范围，可以用Okumura-Hata模型进行传播模型校正后，来进行覆盖预测。一般城区业务速率在MCS5时候的覆盖半径大概是1km左右，MCS9时下降到450m左右。
2.2 频率规划
2.2.1 频率规划原则
EGPRS的技术特点决定了EGPRS在只有干扰较小的无线环境里，才能支持高速率的数据传输，充分发挥EGPRS的优势，也就是说对频率规划质量的要求更高了；同时，EGPRS网络是基于GSM网络平台，与GSM的语音业务、GPRS数据业务共用现有GSM频率资源。在做频率规划的时候有如下原则。
（1）不影响现有的GSM网络基本语音业务。
（2）尽量减少网内频率干扰。
（3）和GSM网络频率规划综合考虑。
（4）若使用GSM网频点分配中的BCCH频点，需要和不使用比较孰优孰劣。
（5）在允许的情况下，开通EGPRS的小区不单独分配一个频点，而与语音业务共用频点。
在做频点规划的时候，还需要针对不同厂家的设备，进行特殊考虑，例如有的厂家设备不能将EGPRS业务和语音业务共用一个频点。
2.2.2 C/I要求
在EGPRS无线网络中，越高的数据速率需要越强的C/I，也就是抗干扰的能力越弱。为获得较好的性能，至少能达到MCS5编码速率，通常要求有15dB以上的载干比。
宽松的复用模式意味着较小的干扰，但是需要更宽的频带，频谱利用率会下降。如果将PDCH配置在BCCH频点上，或者进行独立的频率规划，理论上在上下行方向没有新增干扰，但前者在BCCH没有备份载频的情况下无法提供足够安全性，后者对网络带宽产生浪费。
2.3 容量规划
EGPRS网络的容量规划，理论上是根据覆盖规划的单小区覆盖面积和数据业务的分布密度来估算单小区的每种数据业务话务量，通过将等效转换的方式将多种业务的话务量折算为一个值，最后根据输入的GoS值、Erl B公式来计算需要的信道数，但传统的Erl B公式只适用于基于电路交换的业务和单一类型的业务，EGPRS网络可支持多种速率的数据业务，因此采用Erl B公式或其改良公式来估算EGPRS网络的话务量将产生较大的误差。目前在对混合数据业务的研究方法中，坎贝尔算法（专利技术）是一种应用较多、且仿真效果较好的方法。
表3 EGPRS与GSM的异同
EGPRS容量设计流程如图1所示。
图1 EGPRS容量设计流程
主要的输入参数如下。
（1）话务模型：
*终端用户数量，主要含支持EGPRS电话、计算机终端PC卡；
*忙时GPRS/EGPRS话务量。
（2）网络效率：
*无线环境（C/I等）；
*用户行为；
*TBF DL设置。
*PDCH效率。
*覆盖范围内小区数量。
*PDCH最大吞吐率。
可以得到需要的PDCH数量：
每小区需要PDCH数量=话务量/（PDCH最大吞吐率×网络效率）/PDCH效率。
2.4 EGPRS时隙配置
2.4.1 EGPRS信道配置策略
（1）采用EGPRS相对优先策略：
*EGPRS信道设置为相对优选信道；
*GPRS业务可以占用EGPRS信道，如果有EGPRS用户登陆，GPRS业务能够迁徙出EGPRS信道。
（2）EGPRS信道占用频点选择：在初期要根据开通区域范围，考虑使用非BCCH频点或者BCCH频点。
2.4.2 EGPRS时隙配置
很多地区EGPRS为初次开通，目前还没有现网业务模型和数据，EGPRS的业务发展前景还没有得到验证，同时移动用户对GPRS的服务质量也提出了较高的要求。现网既要考虑能提供较高质量的GPRS业务，保持GPRS业务的良好增长，还要考虑在开启EGPRS之后会进一步增加静态信道数，以及以上两点将会对本小区话音业务所造成的影响。
（1）EGPRS时隙配置：
*时隙总数：时隙总数为静态时隙数和动态时隙数之和。普通小区可按照4个左右时隙配置，对于少数数据重点保障或热点小区，可以配置到8个时隙。此部分小区可由各个地区结合实际确定；
*静态时隙数：建设方案中的取值参考当前小区忙时PDCH占用数设置。工程后根据业务发展和信道占用和拥塞情况进行优化调整。
（2）GPRS时隙配置：
*建设方案中的时隙配置可以取GPRS的现网配置；
*预测GPRS业务发展趋势和EGPRS的建设统一考虑。
3、引入EGPRS对网络的影响
在GPRS基础上升级到EGPRS不需要增加新的网络单元，也无需更改现有的无线网络规划；EGPRS对空中接口做了改动，需要更换基站载频、进行软件升级等；在无线链路上，新增有关EGPRS的无线参数需要配置，如链路质量控制，多时隙利用和系统辅助小区更新参数等。
3.1 对语音业务的影响
静态PDCH信道数量变化对话音容量的影响如表4所示。
表4 静态PDCH信道数量变化对话音容量的影响
从表4可以看出：对于一个小区而言，每小区的载频数越多，开同样数目静态信道对其语音业务的影响越小。一般在EGPRS建设初期，开启EGPRS的小区，基本上载频数都在4以上，故EGPRS/GPRS对于语音业务的影响不大。
3.2 对基站Abis口需求
引入EGPRS后一般会增加1～2个E1的传输链路，现有基站传输主要满足的是话音业务和中低速率数据业务，在采用信令压缩的时候，1个E1能满足12个TRX，不采用信令压缩的时候，能满足10个TRX，引入EGPRS以后，建议采用非信令压缩的方式传输。
另外，各厂家的设备对Abis的传输需求可能有不同的算法，主要的区别在于PD C H对64K时隙的利用率、信令上，和语音相结合计算基站的Abis口需求。
4、小结
EGPRS网络规划在初期建设的时候，需要参考GSM、GPRS网络等传统规划方法，并在此基础上进行了延伸。与GSM网络规划不同的是，在EGPRS网络中，网络的覆盖、编码方式和容量三因素相互影响，在规划时需同时考虑。
（1）吞吐率越高，覆盖范围越小、用户数越少。
（2）覆盖范围越大，吞吐率越低，编码方式越低。
（3）用户数越大，覆盖范围越小，吞吐率越低。
在实际的网络规划中，一般取典型值，例如采取MCS5的编码方式，简化规划过程。
