GSM半速率问题分析.docx

GSM半速率问题分析 PAGE1 / NUMPAGES5 GSM半速率问题分析 半速率（Half Rate，简称HR） 全速率（Full Rate，简称FR） 增强全速率（Enhanced Full Rate，简称EFR） 一、浅析半速率信道对话务拥塞的作用 前言 　　移动通信用户的迅速增长带来了移动通信网络规模的快速膨胀，但由于新增用户绝大多数是低端用户，如果继续对网络进行大规模投资，将不能取得与之相应的收益。 为了确保网络畅通、解决投资和收益问题，可以启用半速率语音通信技术来解决忙时话务拥塞问题。这不仅能够有效解决突发话务量造成的网络阻塞，促进话务量和业务收入的同比增长，还可以节省无线载频的投资，提高资源利用率。 　　联通大连分公司通过对相关数据分析后发现:大连是典型的旅游城市，其各个基站的话务模型随着季节的变化有着明显的不同。对于很多旅游景点附近的基站，如果常年保持高载频配置，无疑是对网络资源的浪费。但频繁地进行网络调整，则存在着很多现实困难，一是这种情况的小区众多，工作量极大，并且其中很多小区是偏远的农村、海岛;二是在反复的调整过程中，由于路途遥远、车辆颠簸等因素，容易造成载频板以及连接载频板的钢跳线的损坏，增加维护成本。 　　此外，移动运营商越来越多的市场推广措施促使话务量增长较快。某些小区在某些特定时段有大量用户同时通话的需求，如校园周边的无线网络容量需求量在学生下课后变得很大。还有临时举办的会议或活动，会造成某些区域突发性话务量剧增，出现严重的网络拥塞，而活动结束之后话务量会立即下降到较低的水平。此时，若增加载频配置，势必会降低载频的利用率，尤其对于校园周围情形，网络扩容也暂时无法满足话务量增长需求。在这种情况下，采用半速率信道，可以在不必扩容硬件的情况下有效地解决话务拥塞，提高接通率。半速率新技术不失为一种投资小、见效快的解决突发性高话务需求的方案。 GSM半速率编码技术 　　半速率技术是一种通过合理调整配置速率、扩充网络容量的无线网络优化新技术。半速率语音技术的应用，可使相关网络指标明显提高，缓解临时性的网络阻塞，取得一定的社会效益和经济效益。 1.1 技术简介 　　半速率（Half Rate，简称HR）是GSM 网的业务承载方式之一，相对于全速率（Full Rate，简称FR）业务承载方式而言，降低了码率、提高了频谱利用率，理论上可以将无线容量提高一倍。 　　GSM是一个时分系统，一个频点可分为八个物理信道时隙（TS0 至TS7），一个TDMA帧由TS0 至TS7 组成，一个话务信道TCH的TDMA复帧为26个帧，时长为120ms。复帧中的第13帧为SACCH（慢随路控制信道），第26帧为空闲帧。系统采用半速率后，帧结构并未起变化，不过系统将复帧中的奇数帧分配给一个用户，而将其中的偶数帧分配给另一用户，原先的第26空闲帧就成为第二个用户的SACCH。这样，原有的一个TCH 时隙上可以接入两个用户的业务，增加了信道容量。 　　现有的GSM 系统大多采用FR 承载方式，即话音业务传送速率为13 kbit/s，数据业务以9.6 kbit/s或4.8 kbit/s或小于2.4 kbit/s的速度传送；HR语音信道以6.5 kbit/s的速度传话音业务，以4.8 kbit/s或小于2.4 kbit/s的速率传送数据业务。 　　半速率功能的开启要求网络和终端均支持半速率功能，目前市场上出售的手机几乎全是支持半速率的，这为网络启用半速率功能提供了前提条件。 　　半速率小区每载频的信道容量可以翻倍，从而节省无线载频的投资，无需额外的载频扩容、Abis接口的增加和频率规划，能有效地解决突发话务量造成的网络阻塞。但半速率也会带来一些负面影响，如:通话时话音质量有所下降、掉话次数有所增加，在C/I 较差的环境下HR语音质量下降相对于FR 更为明显。因此，半速率主要用来缓解突发话务造成的无线拥塞，不宜将半速率作为无线网络扩容的主要手段。 　　实验室的实验结果表明:HR 在提高小区容量的同时，编码速率的降低会造成语音质量下降，在C/I较差的环境下，HR语音质量下降相对于FR 更为明显。因此，半速率不宜在C/I 较差的区域应用。HR信道不支持分组业务(GPRS)，分组业务仅能分配在FR下，但由于GSM系统对语音和数据的承载是分别进行的，所以并不造成影响。 　　半速率的具体实施方式主要是动态半速率方式，即根据小区业务负荷来动态决定分配全速率或半速率信道，一般当全速率信道占用超过一定比例时开始分配半速率信道，此外，还有固定半速率的方式，即可以将某些时隙人为地静态设置成半速率信道。 　　GSM系统引入半速率后，每个物理时隙可以承载2个半速率话务信道。这样，系统的无线容量理论上可以达到原来的2倍。但这只是一个粗略的估