网络优化CS3CS4编码改善GPRS传输速率.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：网络规划优化系列：采用CS3/CS4编码改善GPRS传输速率标签：数据业务网络优化CS3CS4编码方式数据速率2011-08-0709:351.引言通用无线分组业务（GPRS）使得用户能够在端到端分组传输模式下发送和接收数据由于无线资源采用动态分配方式一个用户可以分配多个时隙一个时隙也可以由多个用户共享用户虽然附着在网络上但只有当数据传输时才占用无线信道资源。GPRS支持中、高速率数据传输可提供给每用户9.05-171.2kbps的数据传输速率它针对不同的无线环境定义了CS1、CS2、CS3、CS4四种编码方案。这四种编码方式有各自的适用环境。CS1编码的纠错能力很强能够容忍一定的误码率对无线环境的要求较低其缺陷是吞吐量小。编码方式越高纠错能力越弱吞吐量越高。因此数据传输速率的提高其实是以承担更大的误码风险做为代价。编码方案和时隙的多少在理论上决定了数据的传输速率。在现网中采用CS1、CS2编码居多而且由于无线环境以及移动台多时隙能力的限制传输速率并不是太高。为了提高GPRS的传送速率应考虑采用CS3/CS4编码方式。本文对CS3/CS4编码方式的原理进行介绍比较四种编码方式对无线信道的要求。通过实际的测试结果给出CS3/CS4对GPRS数据速率的改善情况以及与话音业务的相互作用。最后给出应用CS3/CS4编码的策略性建议。2.CS3/CS4编码原理为了适应不同的无线环境GPRS采用了四种的信道编码方案由此提供了不同的数据速率见表1：表1编码方式与数据速率的关系编码方案编码速率每个RLC块的净负荷BCS预编码USF尾比特编码比特收缩比特数据速率（Kbps）CS11/2181403445609.05CS20.66268166458813213.4CS30.75312166467622015.6CS4142816120456021.4CS3/CS4编码方式相比CS1/CS2编码方式使用的冗余信息要少因此数据速率更高。如图1所示CS3编码方式具有312比特信息位经过添加分组校验序列16位之后对USF进行预编码。然后添加4个尾比特之后进行1/2卷积编码。最后截掉220个比特最终获得456个比特的输出。图1CS3编码结构图对于CS4编码它将431个信息比特作为输入比特。首先增添16个分组校验（BCS）比特用于纠错检错然后对3个比特USF进行预编码形成12个比特之后没有采用任何编码最终获得456个比特如图2所示。图2CS4编码结构图1.四种编码方式对无线信道的要求由于GPRS采用了新的信道编码方式GPRS无线信道对无线环境的要求与话音信道的要求不一样。试验显示采用CS1编码方式GPRS信道比话音信道对C/I的要求要低而使用CS2到CS4编码方式则相反。例如采用CS1编码方式在C/I<6dB时GPRS信道仍能获得可靠连接此时吞吐量已经大幅下降。而在电路交换话音传输中当C/I<9dB时话音质量已不能令人满意。无线环境好则信道质量高无线数据块复传数减少从而吞吐量提高。随着信道质量的提高每个基本物理信道的GPRS用户的带宽将增加。图3、图4为3GPP05.50中C/I与吞吐量关系的仿真：图3TU50理想跳频.BLER=10%图4TU3无跳频.BLER=10%表2给定BLER四种编码方式与C/I比的关系CodingschemeC/IcatBLER=10%CS113dBCS215dBCS316dBCS419.3dB从图3、图4和表2中看出越高的编码方式受无线环境影响越大传输可靠性越低。由于通过减少数据校验来提高吞吐量CS3/CS4的抗干扰能力必然降低因此它的高吞吐量性能也只能适用于干扰较低的无线环境中。对于GSM系统C/I是衡量GSM抗干扰性能的主要指标也是CS3/CS4使用的主要条件。1.使用CS3、CS4对网络性能的质量改善情况由于移动通信无线网络环境复杂理论分析往往与实际应用有很大差距因此实际使用CS3、CS4得到的网络性能更具参考依据。本节根据某厂商提供的在实验室以及现网测试结果进行分析。4.1.定点测试FTP测试下表是单用户情况下对各微小区和宏小区定点测试中FTP传输速率的比较使用的手机下行支持4个时隙。表3实际测试速率各小区的单用户GPRS速率比较(kByte/s)时间微小区宏小区CS1/CS2CS3/CS4增长率CS1/CS2CS3/CS4增长率10:00-11:005.379.1870.9%4.878.268.4%17:00-18:005.28.563.5%4.658.5984.7%20:00-21:005.328.9969.0%4.777.2351.6%下表是多用户情况下对各