网络优化CS3CS4编码改善GPRS传输速率.doc

网络规划优化系列：采用CS3/CS4编码改善GPRS传输速率标签：HYPERLINK"http://labs.chinamobile.com/mblog/k?sr=1&sf=4&kw=241"\t"_blank"数据业务HYPERLINK"http://labs.chinamobile.com/mblog/k?sr=1&sf=4&kw=3467"\t"_blank"网络优化HYPERLINK"http://labs.chinamobile.com/mblog/k?sr=1&sf=4&kw=34621"\t"_blank"CS3HYPERLINK"http://labs.chinamobile.com/mblog/k?sr=1&sf=4&kw=39046"\t"_blank"CS4HYPERLINK"http://labs.chinamobile.com/mblog/k?sr=1&sf=4&kw=58197"\t"_blank"编码方式HYPERLINK"http://labs.chinamobile.com/mblog/k?sr=1&sf=4&kw=58198"\t"_blank"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Co