GPRS网络问题研究
摘要：本文针对现有的GRPS网络进行了具体分析，主要从现有GSM网络对GPRS的影响、无线干扰、移动管理、GPRS传输速率、终端配置等方面说明了限制GRPS网络发展的相关问题，现有网络可以针对这些问题进行优化，使GPRS网络更好的运行。
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rfK1f J^8Z,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单关键词：GPRSGSMPDCHCS1/CS2
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(Jh]x`x4p爱立信,中国移动,诺基亚1 概述
.RZ Ek(F0M*cwww.mscbsc.comGPRS（General Packet Radio Service）是采用分组数据传输的GSM核心网的增强。GPRS技术，是使用最广的能够解决移动通信与IP结合的技术方案，它可以充分利用现有GSM网络，使运营商在GSM全国范围内推出移动分组数据业务。GPRS作为一种向3G网络过渡的技术，正在积极引导移动用户使用无线数据业务的兴趣。
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(O9| _4VMo-~6N,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单2 GPRS业务发展现状爱立信,诺基亚,西门子,北电,阿尔卡特,朗讯,华为,中兴,中国移动,中国联通,通信专业论坛6C'T J:m)g]_
目前中国移动开通的两个公共的GPRS接入点(APN)分别是CMWAP和CMNET，基于CMWAP可以实现 WAP浏览和彩信业务(MMS)；而基于CMNET可以实现更多的Internet业务。爱立信,诺基亚,西门子,北电,阿尔卡特,朗讯,华为,中兴,中国移动,中国联通,通信专业论坛a%?9l5{{
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由于GPRS系统是在原有的GSM网络的基础上建立起来，因此GPRS网络和GSM网络有着密切的关系。GPRS的容量与GSM网络的容量之间是互相制约的，GPRS系统的传输速率取决于现有GSM的网络结构、干扰情况。因此使得GPRS业务发展受到较大的制约。 MSC&BSC 移动通信论坛 |民间的通信技术论坛'IHL5lG Q?+K+[
kc3B ?W _5s终端用户丰富多彩的数据应用也对GPRS这一数据承载网络提出了更高的要求，相比传统的GSM语音业务而言，GPRS数据业务更加讲求服务质量(QoS)，对网络性能的分析应更贴近终端用户的实际感受。.q*O C#ee6t
]-W"v2g+pR P'geSQ3 GPRS网络相关问题
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对GPRS网络的分析将加深对网络服务分布及服务质量的了解，我们可以发现网络中典型应用的一些规律，重点分析这些应用的性能瓶颈，有助于发现网络存在的问题并进行深入的探讨。,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单N6ayp&y
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9S'S1@"v1~3\ I7Rx爱立信,中国移动,诺基亚3.1 现有GSM网络对GPRS的影响问题
h NKLNp2LGPRS网络的无线资源在物理上是与GSM共享的，在逻辑上定义为PDCH，形成GPRS的空中资源。固定PDCH与动态PDCH在当前共存于网络中，前者是小区固定留给GPRS数据业务专用的，往往设置在GPRS数据业务的繁忙小区；而后者是按需分配的，在处于空闲状态一定时间后将返回成为GSM的TCH资源，并且当 TCH拥塞时将随时被GSM语音业务使用。因此，合理分配无线资源是保持GPRS与GSM在资源管理上平衡关系的关键。
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GPRS网络无线链路质量-载干比(C/I)直接决定GPRS数据传输速率，而无线网络的频率使用是最直接决定载干比的因素；频率使用中最重要的方面就是频率复用的选择。众所周知，GPRS数据业务比GSM语音业务需要更宽松的频率复用以保证无线网络的载干比，提高GPRS数据传输速率。因此，在GPRS网络中，应针对两种业务提供不同频率复用度。此外，跳频对GPRS数据业务的影响比对语音业务的影响更加复杂，功率控制的使用也能影响无线网络载干比的分布情况。
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实际上在CS1/CS2编码速率下，现有的网络只要能够满足GSM语音业务覆盖的要求，就能够满足CS1、CS2的GPRS数据业务的覆盖，基站工程参数基本不用进行任何调整。如果不考虑大规模新增基站的话，则GPRS网络适宜提供连续的C1/CS2编码速率的GPRS业务和热点覆盖的CS3/CS4编码速率的GPRS业务。S#T N5C'[Y%^
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3.2 无线干扰问题爱立信,中国移动,诺基亚v#Iv,q$Pz~%i
与无线干扰相关的载干比(C/I)与GRRS编码方式(CS)有密切的关系，从图1可以看出只有当实际无线环境的C/I值达到要求时，才能实现CS对应的理想传输速率。图2中CS-2对应传输速率陡峭的上升曲线也说明CS-2对C/I的要求比CS-1更加苛刻。,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单&s"Sr.[N4\t
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图1 CS与C/I的关系
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2{_NrTSwww.mscbsc.com我们可以从BSC无线测量报告的统计中分析出无线信号质量差的小区，如果是因为干扰原因造成的，Radio Block将会发生较为严重的重传现象，这样就会降低传输效率，形成性能瓶颈。
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w9m n!ic/E(k爱立信,中国移动,诺基亚3.3 移动管理方面的问题
` ZM+}u爱立信,中国移动,诺基亚对比GSM，GPRS在READY模式下数据传输过程中发生小区重选时，将停止数据传输，之后要进行数据重传，如果是BSC内部的小区重选，数据需从BSC传给新的BVCI；如果是BSC间的小区重选，数据需从老BSC中的BVCI中清除，由SGSN重新传给新BSC的BVCI，造成较大的停顿。在图2中我们可以看到Gb接口小区重选的信令流程。爱立信,诺基亚,西门子,北电,阿尔卡特,朗讯,华为,中兴,中国移动,中国联通,通信专业论坛 S0k~;qg7\]S
)^V"f^lk s9X~Ewww.mscbsc.com频繁小区重选造成更严重的数据重传甚至不可恢复的中断。因此，对GPRS应用来说，希望尽量减少重选次数。此外，如果小区采用混合BCCH/SDCCH，会使得MS耗费更多的时间读取相邻小区的信息，造成更长的数据传输停顿。路由区域更新(RA)会造成时间更长的数据传输停顿，同样出现数据重传和吞吐率下降的现象。
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3cZ"fl%C8v-|4{d,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单爱立信,诺基亚,西门子,北电,阿尔卡特,朗讯,华为,中兴,中国移动,中国联通,通信专业论坛 a i2z{3{*Cedt
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图2 Gb接口小区重选的信令流程
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$@0~i.Hi:_(g2u爱立信,诺基亚,西门子,北电,阿尔卡特,朗讯,华为,中兴,中国移动,中国联通,通信专业论坛3.4 GRPS传输速率低的问题'BHeI,f/I r
在实际应用中GPRS数据传输速率速率比理论值要低得多，要达到理论上的最大值172.2kbps，就要求一个用户占用所有8个时隙并且没有任何防错保护，这显然是不太可能的。GPRS在无线信道上实现了分组交换，空中资源可以为多个用户共享，共享是以牺牲带宽为代价的，因此吞吐率的降低有可能是在线用户数多造成的。另外，不同手机类型支持的GPRS上下行时隙数的能力也不同， GPRS用户的有限带宽因此也会受到严重的限制。爱立信,中国移动,诺基亚'h+LqW,u O][
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www.mscbsc.com在实际双频网络中，对于GPRS手机可能会频繁的发生路由区更新和小区重选。频繁的小区重选很显然会降低数据传送的平均速率，而频繁的路由区更新会更严重恶化这一指标。根据测试统计经验，下载一个2M大的文件，在一般情况下，如果发生3次路由区更新，则平均速率会降低约12%。
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^v1N4g7ejm%x,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单在共享资源的获得方式和分配策略上，厂家的实现方式也不尽相同，系统实时动态的充分利用空闲信道组成共享资源，并调配资源的能力是其关键。事实上，除非引入GSM演进的增强性数据速率（EDGE）和UMTS技术，否则对于单个移动用户来说，较高速的数据速率是不可能实现的。?g(Im r ?A1@3i
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f,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单3.5 终端配置对GPRS的影响爱立信,中国移动,诺基亚(`hgi$G
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正确的APN设置是GPRS终端设置的关键，如果APN设置错误就会产生用户无法上网或用户已经上网却无法使用业务的问题。现在的GPRS终端基本上可以自动设置好GPRS的所有配置。而且由于目前HLR中定义的GPRS业务的QoS是相同的，所以基本上不存在影响。
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}R9C6`6yMSC&BSC 移动通信论坛 |民间的通信技术论坛对于GPRS业务而言，终端设备的类型与业务的发展也密切相关。随着GPRS的迅速发展,目前市场上新推出的终端基本上都具有GPRS功能，这就造成未开通GPRS业务的用户也可能会发出 GPRS 的ATTACH请求，造成网络资源的无谓浪费。因此运营商应该加大吸收用户的力度，在提高用户数量的同时提高网络资源的有效利用。
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C5spc S3m3C y`,u同时总体来看，无论哪种GPRS终端，其上下行最多同时占用的时隙都没有超过4个时隙，加之网上可采用的无线传输的编码方式为“cs1”和“cs2”,使得用户使用GPRS的理论值也只有13.4×4=53.6kbps, 这也影响GPRS上网速率的进一步提升。
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3.6 网络资源配置对GPRS的影响爱立信,诺基亚,西门子,北电,阿尔卡特,朗讯,华为,中兴,中国移动,中国联通,通信专业论坛(ey'{"Z&V n-S*Q\
GPRS投入商业运行以来，运营商对网络不断进行扩容和优化，现在GPRS网络已经具备了一定的规模。但是GPRS虽然已经初步在移动网络上实现了分组交换，并且充分利用了现有的GSM网络资源，在对现网改动较小的情况下培育数据业务市场。可是从整体来看，资源的合理配置仍然是我们现在和今后需要面对的难题。
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3.6.1频率资源
'q's8S5u j&d#h:hwww.mscbsc.com由于话音业务的快速发展，为了解决原来GSM900的频率紧张问题，很多地区从频率复用的角度来说已经做到了极限。但由于GPRS数据业务的引入，使系统中单个用户占用的频率资源增加，随着GPRS业务的不断发展，原本紧张的频率资源变得更加紧张。解决这个问题，除了进行小区分裂和采用更加合理的频率复用方案外，提高单个信道的利用率也是可以采用的一种方案。 G
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}S(v o&rw3.6.2无线资源,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单(Zt9{/?&|b
GPRS在无线接口上仍然使用GSM无线网络的资源，与GSM使用相同的突发脉冲和底层协议。为了更有效地利用无线资源，M900/M1800 GPRS系统可以根据传输的质量，灵活地调整编码方式，以取得最佳的传输效果。同时我们需要根据具体情况合理的配置PDCH数量，尽量保证GPRS业务的顺利接入。
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3.6.3 Gb接口资源Z1Rm l1h Z p GP
Gb接口是SGSN和BSS间的接口，通过该接口SGSN完成同BSS系统、MS之间的通信，以及完成分组数据传送、移动性管理、会话管理方面的功能。如果Gb接口的时隙配置较小，特别是仅仅配置为1个PCU时隙时，可能会导致瓶颈的出现。
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4 结束语
_OV-jBMSC&BSC 移动通信论坛 |民间的通信技术论坛GPRS是为移动网络中的数据业务服务的，对其的分析工作是进一步进行网络性能优化的基础。GPRS投入商业运行以来，运营商对网络服务质量十分关注，同时用户对网络质量的要求也越来越高，只有对网络本身的问题深入了解，才能有的放矢，更好的完成网络的更新改造工作，使GPRS网络变得越来越好。 ,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单J"gAa1L D O+vX @
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参考文献：
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I
YJ J]www.mscbsc.com1 韩斌杰 ，《GPRS原理及其网络优化》，机械工业出版社 ，2003,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单 u%Kvy9A,pSg#O
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2 爱立信公司技术文档，爱立信公司网站，
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j5eG&B_,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单3 中国移动通信集团公司技术部，《中国移动通信GPRS无线网络规划原则（试行）》，2001爱立信,诺基亚,西门子,北电,阿尔卡特,朗讯,华为,中兴,中国移动,中国联通,通信专业论坛h(Gq Tlq+i"Ma
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@1dV#Bwy$`-@4j,通信工程师的家园,通信人才,求职招聘,网络优化,通信工程,出差住宿,通信企业黑名单作者简介FMc5N-]dv
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王胤栋，男，1977年5月8日出生，2003年12月毕业于吉林大学计算机通信工程专业，现就职于锦州移动公司网优交换中心，从事交换机维护工作，在工作期间多次受到省、市移动公司嘉奖。
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;c/z-[{+s Wg'GuMSC&BSC 移动通信论坛 |民间的通信技术论坛通信地址：锦州移动公司网优交换中心7A;i|&j(AL#k w&U
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