EDGE网络规划策略.docx

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EDGE网络规划策略

EDGE网络规划策略

ASB工程服务部外协工程师王立卫

1．概述

EDGE是一种基于GSM/GPRS网络的数据增强型移动通信技术，是一种介于现有的第二代移动网络与第三代移动网络之间的过渡技术，通常又被人们称为2.75代技术。

EDGE技术能充分利用现有的GSM资源，是基于现有GSM/GPRS的演进。

EDGE技术主要是在GSM系统中采用一种新的调制方法，即8PSK调制技术。

除了采用现有的GSM/GPRS的频谱及规划外，同时还可利用大部分现有的GSM设备。

从GPRS升级到EDGE不需对网络结构进行大规模的调整，而只需对网络软件及硬件做一些较小的改动（改变的部分涉及到接入网和终端部分），就能使运营商向移动用户提供效果更佳的无线多媒体服务。

EDGE每时隙（最高编码MCS9）的理论最高速率可达59.2kbps，相比GPRS（20kbps）而言，更能满足未来无线多媒体应用的带宽需求。

从长远观点看，它将会逐步取代GPRS成为与第三代移动通信系统最接近的一项技术。

EDGE的应用，在一定程度上可节约网络投资，同时EDGE还能与以后的WCDMA制式共存，这也正是其所具有的弹性优势。

迄今为止，EDGE技术在中国尚未大规模应用。

下面主要谈一谈EDGE技术的网络规划策略。

2．EDGE覆盖和干扰策略

引入EDGE后,TRX功率的输出在8PSK（采用MCS5以上编码，及Class3载频以上）情况下将减少约4dB,可能在某些地方影响PS业务的覆盖。

因此需要做针对性的网络规划和网络调整。

影响网络覆盖的另一个重要因素是其所使用的频段，在相同天馈系统参数下1800M小区覆盖将小于900M的小区，特别是室内覆盖。

所以说EDGE网络用于数据业务与2G网络相比较存在明显的不同。

对于市区而言，由于站间距较小，及重要的商务大楼等高话务热点区域内已有分布系统受其影响不明显；而对于郊区农村，将有较大的影响。

另一方面，EDGE对载干比的要求较高，一定程度上影响EDGE的服务范围。

图：

CS和PS服务范围对比

从上图中可以看到，在语音业务中只要在小区的服务范围内均能提供恒定的服务质量，只要达到最低信号电平以及最低载干比的要求即可，而在数据业务中同一小区中的各点由于绝对信号电平以及载干比的不同会导致不同的数据吞吐速率。

在市区环境中由于站间距较近各点的信号电平较强，对于提高数据吞吐量较为有利，站型配置较大频率复用次数较高，载干比的值相对较低，对于提高数据吞吐量较为不利。

但在小区覆盖边缘，也并非完全不可能获得高速率。

可以通过对多时隙手机用户提供时隙联合使用的方式来弥补由于C/I差引起的每时隙的低速率。

下图为满足信号电平的情况下，采用不同的编码方式，干扰水平与数据吞吐速率的关系

从上述的图表中我们可以看到，影响数据吞吐速率的瓶颈，在城市区域主要是干扰，在农村区域主要是覆盖，平衡好两者之间的关系对于EGDE网络极其重要。

综上所述，对EDGE网络来说关键在于干扰和覆盖。

由于EDGE的编码方式对于纠错能力较弱，因此不推荐采用跳频方式。

且为了达到更好的载干比，建议EDGE使用与语音业务分离的单独频率资源。

在实际网络中，为了增加覆盖，特别是针对郊区等覆盖薄弱的区域，可能需要增加一部分站址，或在室内将通过微蜂窝加室内分布天线系统的方式提高覆盖的方式增加数据吞吐速率。

3．频率策略

有效的EDGE数据吞吐能力依赖于codingschemeKK:

[

]和无线环境。

在市区，由于站址密度较高，频率复用紧张，干扰较大，因此EDGE速率主要受限于干扰条件。

上图为ETSI对各codingscheme的最低C/I要求。

ALCATEL产品对C/I的阈值要求比规范低3-4dB。

要得到更高的数据吞吐能力，需要小区和手机之间的通信有更好的同邻频的C/I环境。

更好的C/I环境可以为手机提供更高的速率直至该codingscheme的最高值。

在新引入EDGE的区域，由于EDGE的使用并未对语音服务质量带来额外的影响，因此对现网的语音服务保留原有的频率方案。

对用于EDGE服务的载频，由于EDGE业务对C/I的要求高于语音，同时C/I越高，能达到的EDGE服务速率越大，因此为获得更好的数据吞吐能力，可以对这一承载EDGE的载频进行特殊的频率规划。

在上图的方式中，对使用EDGE的载频使用了更宽松的复用。

同时对各载频的Pref_Mark做了对应的设置，从而达到了更好的速率。

在频率规划中，跳频的使用也会对EDGE的速率带来较大的影响。

跳频的使用减少了BLER，降低了C/I要求，从而改善了吞吐量。

对慢速移动环境下的用户改善尤为显著。

跳频的影响为不同的codingscheme带来了不同的结果，由于C/I阈值在MCS3-4和MCS8-9中已经有较高的要求，因此跳频无法改善这几类MCS的速率。

但它对MCS1-2和MCS5-7有改善。

4．速率和复用度的关系

根据理论分析，复用度越宽松，即网络平均C/I越大，能达到的速率越高。

以下案例也说明了这一点：

图中对比了在理想网络结构下复用度为3x4和3x7的定向小区能达到的EDGE速率状况。

在小区覆盖范围内有各MCS类型来服务的百分比如下图所示：

可以看到，在ARCS=12（3x4）时，主要的速率服务为29.6kbit/s；在ARCS=21（3x7）时，主要的速率服务为44.8kbit/s。

在实际网络中，即使不同网络具有相同的复用度，数据吞吐能力还会受实际站址分布、网络均一性、不同区域的小区频率复用影响而呈现不同的结果。

下面这张图显示了不同复用度、干扰水平与数据吞吐速率的相互关系（用户与基站的距离代表信号电平的高低，频率复用方式代表干扰水平）。

图：

Denseurban,GSM900,noFH,3-sector

图：

Rural,GSM900,noFH,3-sector

上图中，EDGE在郊区和市区都能得到很好的使用。

在市区，语音的覆盖（含室内）为1~3公里，如果考虑EDGE的低速率覆盖，可以提供比这个距离更远的覆盖能力。

复用度的影响：

复用度越紧，每时隙速率越低。

3x3复用和3x4复用之间的区别不大，但1x3复用会导致速率的急剧下降。

21复用虽然增加了数据吞吐能力，却降低了频率利用率。

5．双频网络策略

推荐在GSM/DCS双层网同时开通EDGE功能,这样的运行模式有利于EDGE的网络覆盖和通过较少的信令开销来实现话务均衡。

如果条件受限,则建议先在GSM网开启。

这是考虑了GSM频段能提供比DCS频段更全面和信号更稳定的覆盖,有利于EDGE的全面覆盖的实现。

同时移动几乎所有的室内覆盖解决方案都采用以GSM频段的分布系统来覆盖,如果不首先在GSM频段引入EDGE功能,则EDGE的室内覆盖会成为很大的问题。

根据EDGE的要求，所有现有的网络都满足使用EDGE的最低电平要求和C/I的条件。

随着场强和C/I条件的改善，数据吞吐能力可以得到进一步的提升。

为获得相同的速率，DCS所需的条件比GSM频段更严格。

换言之，在同等条件下，DCS的服务范围比GSM略小。

EDGE的速率受环境（如车速、地貌、地形、频率复用度）的影响很大。

现网引入EDGE后，如果有预留频点的，网络规划只需对承载EDGE的载频提高其复用度，语音部分的复用度保持不变。

如果已全频段使用，则需相应调整语音频段以给EDGE载频留出更宽松的复用环境。