1、不同無線環境及編碼方式下的EDGE功能-長春EDGE測試網優工程部2007年2月目 錄1前言22測試內容、目的和工具32.1測試內容與目的32.2測試工具33測試相關內容43.1測試項目14相關內容4測試情況5測試結果63.2測試項目27相關內容7測試情況8測試結果103.3測試項目312相關內容12測試情況14測試結果154總結161 前言目前各地正在陸續開啟EDGE，對于EDGE方面的文檔相對較少，本文主要描述無線環境變化對EDGE速率的影響以及不同編碼方式下EDGE各項指標的變化情況，希望對大家以后進行相關工作有所幫助。2 測試內容、目的和工具2.1 測試內容與目的l 測試項目1內容：挑

2、選一些CQT點，進行CQT的相關內容測試。l 測試項目1目的：主要驗證EDGE開啟前后；無線環境不同在CQT點各指標的比較。l 測試項目2內容：在G8下挑選一條測試線路，分別對開啟EDGE（部分小區）前后進行FTP測試。l 測試項目2目的：主要驗證EDGE開啟前后在路測中下載速率方面的比較。l 測試項目3內容：在cc2_c_757、cc2_d_755、cc2_f_738下挑選一條測試線路，分別對開啟CLASS2的EDGE（開啟CS3CS4的小區）前后進行FTP測試。l 測試項目3目的：由于CS3CS4同樣需要CLASS2的TRX，故只需打開EDGE功能，就能使用最高編碼方式為MCS5的EDGE

3、，主要驗證兩者在下載速率方面的比較。2.2 測試工具此次EDGE/GPRS測試手機為NOKIA 6230i，該類型手機在進行數據下載業務時使用4DL+1UL，上傳業務時使用3DL+2UL。測試前臺軟件為Nemo Outdoor，后臺軟件為Nemo Analyzer。需要特別說明的一點是，本次EDGE/GPRS測試的結果均是該EDGE測試手機的橫向對比數據。由于手機的種類不同，無法將SAGEM OT290/OT490進行對比。表 1 測試設備及軟件（DL為下行，UL為上行）手機型號外觀數據連接線手機時隙測試軟件Nokia 6230i手機DKU-2下載業務時：4 DL+1UL上傳業務時：3 DL+

4、2UL前臺Nemo Outdoor后臺Nemo Analyzer需EDGE license3 測試相關內容3.1 測試項目13.1.1 相關內容無線環境的定義EDGE/GPRS數據業務的吞吐量取決于無線環境的好壞，無線環境越好，吞吐量越高。Link Adaptation算法可保證在不同的無線環境下，選擇最合適的編碼。EDGE/GPRS在采用不同的編碼方式時，其數據承載速率也相應不同。此次主要根據Mean_BEP和CV_BEP值的大小來判斷無線環境的好壞，同時參考C/I/和Rxlevel加以輔助判斷。此次測試過程中無線環境的“良好/一般”定義如表2所示。 表 2 無線環境的定義無線環境Mean_

5、BEPCV_BEPC/IRxlevel（輔助參考）良好28316719.5-4060 dBm一般1420341317-75-85 dBm3.1.2 測試情況本次CQT測試，主要是驗證EDGE開啟前后各測試指標的對比以及EDGE開啟后無線環境好壞對EDGE測試指標的影響。一共分為2種測試：第一種是EDGE開啟前后的對比，我們挑選了2個CLASS2和2個CLASS4的小區，分別在EDGE開啟前后對其進行各項CQT測試內容；第二種是EDGE開啟后無線環境好壞的影響，我們主要是比較電平高低的變化對指標的影響，在占用同一小區的情況下，分別對電平高低時進行各項CQT測試內容。測試記錄項目及定義： GPRS

6、 Attach附著成功率： GPRS成功Attach次數/總嘗試次數100。GPRS附著成功指在手機發出GPRS Attach Request后在15秒鐘內收到GPRS attach accept信令。（用測試終端及測試軟件）； 平均Attach附著時間：各次attach成功的時間相加/成功attach的次數。（用測試終端及測試軟件）。Attach成功時間定義為手機發出第一個Attach Request后到發出Attach Complete的時間； PDP激活成功率： PDP激活成功次數/總嘗試次數100。 PDP激活成功指在手機發出Activate PDP Context Request后在

7、 15秒鐘內收到Activate PDP Context accept信令（用測試終端及測試軟件）； PDP平均激活時間：各次PDP激活成功的時間相加/PDP激活成功次數。（用測試終端及測試軟件）PDP激活成功時間的定義為手機發出第一個Activate PDP Context Request后到收到Activate PDP Context Accept的時間。（注：使用APN為Cmwap激活。） ping成功率：ping成功的次數/ping嘗試次數100 ping平均時延：各次ping成功的時間相加/ping成功的次數 FTP下載RLC層平均吞吐量 FTP上傳RLC層平均吞吐量3.1.3 測試

8、結果l EDGE開啟前后的對比表 3 CQT1測試結果小區名電平最高編碼設置Attach平均時間（s）Attach成功率（） PDP激活時間（s） PDP激活成功率（）Ping平均時延（s）Ping成功率（） FTP（3M）下載速率（kbps）FTP(200K)上傳速率（kbps）東煌房地產2-62.7 MCS51.03 100.00 0.79 100.00 0.98 100.00 75.79 26.02 -61.7 CS41.08 100.00 0.74 100.00 1.02 100.00 70.92 28.85 宏盛小區1-58.1 MCS50.99 100.00 0.77 100.00

9、 0.98 100.00 75.80 22.80 -59.9 CS41.06 100.00 0.81 100.00 1.09 100.00 57.73 29.13 制藥廠1-59.5 MCS80.71 100.00 0.74 100.00 1.03 100.00 118.77 24.03 -59.3 CS40.97 100.00 0.75 100.00 1.08 100.00 67.94 28.65 三菱運輸2-52.9 MCS80.86 100.00 0.85 100.00 1.04 100.00 135.98 13.32 -49.0 CS40.99 100.00 1.02 100.00 1

10、.09 100.00 72.95 28.12 從表3的統計結果來看，在Attach平均時間、PDP激活時間、Ping平均時延這三項指標方面，CLASS4、CLASS2的EDGE與CS4的GPRS相差不大，基本上是CLASS4最好，CLASS2次之，CS4稍差；Attach、PDP、Ping的成功率均為100。最明顯的的提高應該是CLASS4的EDGE與CS4的GPRS在FTP下載速率上的變化，在制藥廠1和三菱運輸2開啟CLASS4的EDGE后的速率提高了80左右，而CLASS2的EDGE與CS4的GPRS在下載速率上差不多。FTP上傳方面，由于目前最大只能使用MCS4的編碼方式，所以還是CS4

11、的GPRS在上傳速率上比較快。此外我們在三菱運輸2單獨做了30K的FTP下載，EDGE開啟前后的速率分別為39.57kbps和44.07kbps，所以對于小文件來說，可能EDGE在速率上的提升不是那么顯著。注：表3中字體為紅色的數據均為時隙占用不夠。l 無線環境不同的對比表 4 CQT2測試結果小區名電平（dBm）最高編碼設置Attach平均時間（s）Attach成功率（） PDP激活時間（s） PDP激活成功率（）Ping平均時延（s）Ping成功率（） FTP（3M）下載速率（kbps）FTP(200K)上傳速率（kbps）光明大廈-64.7 MCS80.95 100.00 0.79 10

12、0.00 1.05 100.00 148.69 26.42 移動樞紐-70.5 MCS50.77 100.00 0.93 100.00 0.99 100.00 73.90 26.39 吉大友誼會館-62.6 MCS80.67 100.00 0.72 100.00 0.96 100.00 174.07 26.44 創業大廈1-60.6 MCS81.05 100.00 1.08 100.00 1.09 100.00 105.16 26.45 創業大廈1（弱電平）-84.9 MCS88.21 58.30 0.86 77.78 2.79 90.00 34.02 27.32 通過對創業大廈1在電平高低不

13、同情況下的兩次CQT測試，我們可以很明顯的發現，下載速率下降較大，各項測試指標下降幅度也較大，也進一步驗證了無線環境的好壞決定了數據業務的吞吐量及各項指標。限于條件，并未挑選無線環境與信道資源最優的小區進行CQT測試。通過這2項CQT測試，我們可以發現當無線環境處于良好的情況下，CLASS4的EDGE在各項指標上均明顯優于CS4的GPRS，而CLASS2的EDGE與CS4的GPRS相比，各項指標上差不多。3.2 測試項目23.2.1 相關內容EDGE采用新的8PSK調制技術，每時隙（最高編碼MCS9）的理論最高速率可達59.2kbps，相比GPRS CS4（21.4kbps）而言，更能滿足未來

14、無線多媒體應用的帶寬需求。這將更大程度上改善用戶感受，特別是針對競爭市場中的高端用戶。表 5 EDGE / GPRS不同編碼的理論吞吐量EDGE/GPRS編碼方式調制方式每個PDCH的理論吞吐量 (kbit/s)GPRSCS1GMSK9.05CS2GMSK13.4CS3GMSK15.6CS4GMSK21.4EDGEMCS1GMSK8.8MCS2GMSK11.2MCS3GMSK14.8 / 13.6MCS4GMSK17.6MCS58-PSK22.4.MCS68-PSK29.6 / 27.2MCS78-PSK44.8MCS88-PSK54.4MCS98-PSK59.2EDGE 的PDTCH使用新的

15、編碼方式MCS19，其中MCS59使用新的調制方式8PSK，故比GPRS具有更高的數據吞吐量，見表5。GMSK是恒包絡調制，而8PSK是非恒包絡調制。在Alcatel BSS B8中，目前下行支持MCS19的編碼，上行支持MCS14的編碼方式。將來的BSS B9無線版本將在上行支持MCS19。由于EDGE能夠提供比GPRS更高的數據吞吐量，故此項測試主要是驗證開啟EDGE前后，在路測中下載速率方面的比較。3.2.2 測試情況在G8下找出能夠開啟EDGE的小區（這些小區的最高編碼方式根據其Abis所能提供的時隙最大值而定），并根據其覆蓋情況挑選一條測試線路并進行GPRS測試；測試完畢后，將這些小

16、區的EDGE功能開啟，并按照之前測試的路線進行EDGE測試。G8下開啟EDGE的小區為35個，在開啟EDGE后測試中，共占用小區81個，其中有28個小區開啟EDGE功能。圖 1 G8下開啟EDGE的小區圖 2 G8測試路線3.2.3 測試結果表 6 測試數據對比情況EDGE占用時間比（DL） Timeslots（DL）DL BLERRouting Area UpdatesDL RLC Data Throughput （kbps）RLC Retransmission Rate未開啟EDGE0.00%3.567.34%1842.3670.004%開啟EDGE40.51%3.6379.50%1657

17、.5560.061%由于測試中大部分時間是在數據傳輸過程中，故以上指標均提取自數據傳輸過程。從測試后導出的表6統計結果來看，我們可以發現開啟EDGE后，手機占用EDGE的比例由之前的0%增加至40.51%；時隙分配的平均值相差不大，開啟EDGE前后分別為3.56和3.637個；重傳與誤塊均是開啟EDGE后稍高。EDGE開啟前后，DL RLC Data Throughput有明顯提高，由之前的42.367kbps升至57.556kbps。表 7 編碼方式占用比比較Downlink Coding RateRelative To Elapsed TimeType開啟后開啟前DescriptionDo

18、wnlink 9,05 kb/s (CS-1)5.80912.169%Downlink 13,4 kb/s (CS-2)12.69712.067%Downlink 15,6 kb/s (CS-3)5.52915.274%Downlink 21,4 kb/s (CS-4)27.91551.23%Downlink 8,8 kb/s (MCS-1)4.072%Downlink 11,2 kb/s (MCS-2)1.736%Downlink 13,6 kb/s (MCS-3)5.199%Downlink 17,6 kb/s (MCS-4)6.249%Downlink 22,4 kb/s (MCS-5)

19、6.079%Downlink 27,2 kb/s (MCS-6)3.225%Downlink 44,8 kb/s (MCS-7)4.629%Downlink 54,4 kb/s (MCS-8)9.323%Downlink 59,2 kb/s (MCS-9)0%Downlink No Coding Available7.549.26%在兩次對比測試中，手機實時編碼方式、時隙分配不可能完全一致。我們根據兩次測試各編碼方式的占用情況，近似計算出開啟前后的每時隙平均速率分別為16.06kbps和20.81kbps。由于本次測試并不是最優測試，占用EDGE的時間僅為40%，所以如果全部開啟EDGE，則下

20、載速率還將進一步提升。通過以上數據的比較以及實際測試的結果，我們可以得出結論：EDGE開啟前后，在下載速率上有大幅提高。3.3 測試項目33.3.1 相關內容ABIS時隙的映射根據使用的（M）CS編碼，一個PDCH在BTS和MFS之間可能對應1到5個16kbps的子信道。例如MCS9的理論吞吐量為59.2kbps，其在Abis/Ater口上，一個16kbps的子信道是遠遠不夠的。TRX Class概念每個TRX載頻可對應不同的TRX Class。TRX Class的值為15，表明一個PDCH，即一個空中接口的時隙，對應的Abis/Ater口子信道的數量。若TRX的Class為n，則一個PDCH

21、在Abis/Ater口上占用n GCH（1 EGCH = n 16kbps = n GCH）。表8為（M）CS與TRX Class的對應關系，以及每種Class所能支持的最大速率。表 8 TRX ClassTRX Class支持的CS支持的 MCSAbis時隙/TRX最高速率（kbps）1CS1 to CS2MCS1 to MCS2211.22CS1 to CS4MCS1 to MCS5422.43CS1 to CS4MCS1 to MCS6629.6 / 27.24CS1 to CS4MCS1 to MCS8854.45CS1 to CS4MCS1 to MCS91059.2Basic Ab

22、is時隙Basic Abis時隙，指傳輸TRX的CS/PS業務的一個64kbits時隙。Basic Abis nibble，指傳輸TRX的CS/PS業務的Basic Abis時隙中的一個16kbits子時隙。圖3所示為Class 1的TRX的Abis時隙映射情況，TRX僅對應一個Basic的Abis時隙和一個Basic的Abis nibble。圖 3 Class 1 的Abis映射Extra Abis時隙Extra Abis時隙或Extra Abis nibble指的是當TRX的Class為2，3，4，或5時，用來傳送PS業務的額外的Abis時隙（64kbits）或Abis nibble（16

23、kbits）。例如，Class 4的TRX對應一個Basic的Abis時隙和一個Basic的Abis nibble和三個Extra的Abis時隙和三個Extra的Abis nibble，如圖4所示。圖 4 Class 4 的Abis映射在B8版本中，為能承載PS 業務，BTS有時需要第2根Abis鏈路。由于開啟CS3CS4的小區同樣需要CLASS2的TRX，故只需在這些開啟CS3CS4的小區中打開EDGE功能，就能使用最高編碼方式為MCS5的EDGE。故此項測試主要是驗證在不需要額外傳輸的情況下，最高編碼方式為MCS5的EDGE與最高編碼方式為CS4的GPRS在下載速率方面的比較。3.3.2

24、測試情況 cc2_c_757、cc2_d_755、cc2_f_738三個BSC中有86個小區開啟CS3CS4，首先在這3個BSC中挑選一條測試線路（CS3CS4小區覆蓋多的道路）并進行GPRS測試；測試完畢后，將這些小區的EDGE功能打開，并按照之前測試的路線進行EDGE測試。3.3.3 測試結果表 9 測試數據對比情況EDGE占用時間比（DL） Timeslots（DL）DL BLERRouting Area UpdatesDL RLC Data Throughput （kbps）RLC Retransmission Rate開啟EDGE后50.25%3.1596.03%941.820.02

25、%開啟EDGE前4.80%3.4875.36%1444.0380.14%由于測試中大部分時間是在數據傳輸過程中，故以上指標均提取自數據傳輸過程。從測試后導出的表9統計結果來看，我們可以發現開啟EDGE后，手機占用EDGE的比例由之前的4.8%（由于之前有些小區EDGE已開啟）增加至50.25%，但是手機DL RLC Data Throughput并未提高，反而從44.038%下降至41.82%。下載速率的下降主要原因有：小區重選及路由更新頻繁、重傳誤塊多、時隙分配不夠等。由于在數據傳輸中無編碼方式的比例相差不大（由之前的7.085增加至8.155），故可忽略小區重選及路由更新的原因；再觀察兩次測試的重傳誤塊，發現相差很小，故也可以排除其造成的影響。所以我們可以認為此次測試的數據下降主要是由于手機占用時隙的下降（由之前的3.487下降至3.159）。表 10 編