GPRS无线指标及优化

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1、网络优化中心网络优化中心 20102010年年5 5月月GPRSGPRS无线指标及优化无线指标及优化GPRS无线基础知识1345目目 录录2GPRS移动性管理及会话管理GPRS无线指标GPRS相关无线参数GPRS无线优化内容GPRS ：General Packet Radio Service 通用分组无线业务，是在现有的GSM 移动通信系统基础上发展起来的一种移动分组数据业务。无线网络部分是在原有GSM 基站子系统的基础上新增处理分组数据的硬件设备PCU（ Packet Control Unit）， 并对原有设备BSC ，BTS 进行软件升级实现。在核心网侧新增PS域设备SGSN（SERVIC

2、ING GPRS SUPPORT NODE）,GGSN（Gateway GPRS Support Node ），DNS（ Domain Name System，域名服务器 ）等设备。概述GPRS网络总体逻辑结构PCU单元功能简介GPRS无线逻辑信道 分组公共控制信道(PCCCH,Packet Common Control Channel) 分组随机接入信道(PRACH, Packet Randem Access Channel)：只存在与上行链路，MS用来发起上行传输数据和信令信息。分组接入突发和扩展分 组接入突发使用该信道。分组寻呼信道(PPCH, Packet Paging Channel

3、)：只存在于下行链路。在下行数据传输之前用于寻呼MS。可以用来寻呼电路交换业 务。 分组接入许可信道 (PAGCH，Packet Access Grant Channel)：只存在于下行链路。在发送分组之前，网络在分组传输建立阶段向MS发送资源分 配信息。 分组通知信道(PNCH,Packet Notification Channel)：只存在于下行链路。当发送点到多点-组播(PTM-M)分组之前，网络使用该信道向 MS发送通知信息。 分组广播控制信道(PBCCH, Packet Broadcast Control Channel)只存在于下行链路。广播分组数据特有的系统信息。GPRS无线逻辑

4、信道 分组业务信道(PTCH, Pachet Traffic Channel )分组数据业务信道(PDTCH，Pachet Data Traffic Channel）用于传输分组数 据。在PTM-M方式，该信道在某个时间只能属于一个MS或者一组MS。在多时隙操作 方式时，一个MS可以使用多个PDTCH并行地传输单个分组。 分组相关控制信道(PACCH, Packet Associate Control Channel)：它携带与特定MS有关的信令信息。这些信令信息包括确认、功率控制等内容 。它还携带资源分配和重分配消息，包括分配的PDTCH的容量和将要分配的PACCH 的容量。当PACCH与P

5、DTCH共享时，就是共享时已经分配给MS的资源。另外，当一 个MS正在进行分组传输时，可以使用PACCH进行电路交换业务的传输。 分组定时控制信道(PTCCH, Packet Timing advance Control Channel)：用于连续的TA机制。PTCCH与PACCH总是在一个PDCH上传输。TCCH/U：用于传 送ACCESS BURST，以估计TA。PTCCH/D：用于向多个MS传送TA，以便及时更新。一 个PTCCH/D对应于多个PTCCH/U。也就是说，PTCCH的作用就是用来进行TA更新。GPRS无线逻辑信道GPRS逻辑信道 组别名称方向功能 PCCCHPRACH上行随

6、机接入 PPCH下行寻呼 PAGCH下行允许接入 PNCH下行多播 PBCCHPBCCH下行广播 PTCHPDTCH下行和上行数据 PDCCHPACCH下行和上行随路控制 PTCCH下行和上行TA更新GPRS无线物理信道承载分组逻辑信道的物理信道叫做PDCH。一个PDCH可以动态的映射 到52复帧上。52复帧包含12个BLOCK（每个BLOCK有4个连续帧：由 于每个帧上实际上上只有一个BURST，也就是4个连续帧实际上就是4个 连续BURST）、2个空闲帧、2个用于PTCCH的帧。其中空闲帧作用是 用来解码邻小区的BSIC和为功率控制测量干扰；PTCCH帧的作用是用 来进行TA更新。GPRS

7、无线信道映射GPRS基础知识-TBF GPRS 手机在某一段时间内有可能只进行上行或者下行数 据传输，这样的一个数据连接在GPRS 系统称之为临时块 流TBF（ temporary block flow ） 每个TBF 可以承载一个或者数个LLC 层的分组数据单元。 手机可能同时存在上下行的TBF，一个TBF 可以占用多个 时隙，一个时隙可以为多个TBF 共用。 TBF是临时的，只有在数据传输时才存在，而无论是上行 还是下行的TBF，它是MS或网络侧发起应用的基础。比如 说GPRS ATTACH、PDP ACTIVATE时，首先必须建立TBF，通 俗来讲，TBF就是一辆卡车，而ATTACH、P

8、DP激活等就像是 卡车上的货物，需要借助卡车才能前进一样。GPRS基础知识-TBFTFI 2TFI 5TFI 3TFI2MSsBTSTFI 为了MS和网络都能识别TBF，TFI的长度为7 bits， 它在RLC层数据传输中相当于MS的标识，因此在一个小区中不 可能有两个MS同时拥有相同的上行或下行TFIRLC Data BlockGPRS基础知识-TFIUSF = 1USF = 2USF = 3USF = 3MSsBTSRLC Data BlockUSF (Uplink State Flag) sent on DL系统在下行发出 USF (Uplink State Flag) 值 ，宣告哪一个

9、移动台 可以在下一个时段传输数据块。GPRS基础知识-USF为了更有效地利用无线资源， GPRS 系统引入了四种不同的无线 信道的编码方式CS-1， CS-2 ， CS-3 和CS-4 。 其中CS-1 就是SDCCH 的编码方 式，而其它编码方式提高了编码的 信息量但是降低了抗干扰的能力， 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。 CS-1: 9.05kbit/s CS-2: 13.4kbit/s CS-3: 15.6kbit/s CS-4: 21.4kbit/s 目前网络采用的是CS-1和CS-2编 码方式。 GPRS基础知识-编码方式GPRS基础知识-编

10、码方式01020051015202530C/I dBThroughput per channel kbpsCS-4CS-3CS-2CS-1编 码 方 式 与 C/I 关 系1345目目 录录GPRS移动性管理及会话管理2GPRS无线基础知识GPRS无线指标GPRS相关无线参数GPRS无线优化内容GPRS 中用户的MM 状态包括IDLE（空闲）、STANDBY（待命）和READY（就绪） 三种状态。 IDLE：用户没有附着（Attach）在GPRS网络上，MS和SGSN上下文（Context）中 没有该用户的路由信息，也不会进行相关的GPRS移动性管理过程。在该状态下MS无 法进行数据传输，也不

11、能接收GPRS寻呼消息。（关机状态） STANDBY：当MS 处于STANDBY 状态时，用户已经附着到了GPRS 网上，MS 和 SGSN 中建立了相关的上下文。在这种状态下该MS 不能进行数据的接收和发送但是可 以接收寻呼，包括分组寻呼和电路寻呼，寻呼成功之后MS 从STANDBY 状态变迁到 READY 状态。处于STANDBY 状态时MS 向SGSN上报路由区更新但不上报小区更新 ，因此在这种状态下SGSN 侧没有该MS的准确小区信息。处于STANDBY 状态的用户 执行分离Detach 过程之后将迁移到IDLE 状态。处于STANDBY 状态的MS 可以发起 PDP 上下文的激活和去

12、激活过程，在MS 进行数据的发送和接收之前必须进行PDP 上 下文的激活。当处于STANDBY 状态的MS 要发送数据时先将其本地状态改为READY 状态，然后发送数据包到SGSN ，当SGSN 收到来自该MS 的数据包获得其准确的小 区信息后，在MM 上下文中将MS 的MM 状态改为READY 状态，再将其数据包进行转 发。 READY ：MS 处于READY 状态时可以发送和接收分组数据单元并且SGSN 中关于该 MS 的位置信息可以精确到小区一级。若处于READY 状态的MS 长时间没有数据的接 收和发送，超过了READY Timer 的值则MS 将迁移到STANDBY 状态。GPRS移

13、动性管理（MM）GPRS移动性管理（MM）7d. Cancel Location Ack7c. Cancel Location7b. Update Location7g. Update Location Ack7e. Insert Subscriber Data7f. Insert Subscriber Data Ack6d. Insert Subscriber Data6c. Cancel Location Ack6b. Cancel Location3. Identity Response2. Identification Response2. Identification Request

14、1. Attach Request5. IMEI Check3. Identity Request4. Authentication6a. Update Location7a. Location Updating Request7h. Location Updating Accept6f. Update Location Ack6e. Insert Subscriber Data AckMSBSSnew SGSNold SGSNGGSNHLREIRold MSC/VLRnew MSC/VLR9. Attach Complete8. Attach Accept10. TMSI Reallocat

15、ion CompleteAttach信令流程Detach信令流程3. IMSI Detach Indication2. Delete PDP Context Response1. Detach Request2. Delete PDP Context Request5. Detach AcceptMSBSSGGSNSGSNMSC/VLR4. GPRS Detach Indication2. Delete PDP Context Response1. Detach Request2. Delete PDP Context Request4. Detach AcceptMSBSSGGSNSGSNM

16、SC/VLR3. GPRS Detach IndicationHLRMSBSSGGSNSGSNMSC/VLR3. Delete PDP Context Request1. Cancel Location4. GPRS Detach Indication2. Detach Request6. Cancel Location Ack3. Delete PDP Context Response5. Detach Request手机发起SGSN发起HLR发起oLA RA CELLoRAI = MCC + MNC + LAC + RAC GPRS移动性管理路由区更新MSBSSnew SGSNHLRGGSNold SGSNMSC/VLR2. SGSN Context Response3. Security Functions1. Routeing Area Update Request2. SGSN Context Request6. Update PDP Context Request6.