增强的小区重选技术在GPRS网络中的应用与研究

摘要

GPRS(EDGE)是第二代移动通信技术GSM向第三代移动通信(3G)的过渡技术，目前，由于各方面的原因，我国还没有大规模颁发3G运营许可证。GPRS及其加强版EDGE成为了运营商的首选移动数据技术。 但是，GPRS也有着一定的局限性，其面临的最大问题就是速率偏慢。因此，提高GPRS的性能是目前迫切需要解决的问题。本文主要讨论的就是增强的小区重选技术在GPRS(EDGE)网络中的应用和研究。 GPRS小区重选会造成GPRS业务中断2秒到6秒，典型值为4秒。而无线接口上的中断而引起的应用层中断时间将会长得多。如果一个TCP应用由于受到GPRS小区重选的影响，导致了TCP应用层上的计时器超时，那么数据会以较慢的速度被重传（进入“慢启动”阶段）。在无线接口上如果能把中断时间压缩到最短的话，那么就有可能保证TCP应用层的性能不会由于GPRS小区重选而降级。在大多数情况下，无线接口的中断时间短于2秒的话，TCP应用层的性能不会降级。 增强的小区重选技术（包括PACKET(P)SI STATUS流程和NETWORK ASSISTED CELL CHANGE（NACC）流程）能够提高GPRS（EDGE）小区重选的性能。其中，PACKET(P)SI STATUS流程发生在目标小区。该流程允许移动终端无需接收完目标小区的所有PACKET SYSTEM INFORMATION后才接入目标小区。移动终端在读取了足以在新的小区里实施GPRS操作的消息后就接入目标小区。网络会在相关的PACCH信道上把移动终端所需要的剩余的PACKET SYSTEM INFORMATION消息发送给移动终端。而NETWORK ASSISTED CELL CHANGE（NACC）流程发生在服务小区，包括两个独立的流程：第一个独立的流程被称为CCN（小区更改通知）。处于分组交换状态和NC0模式（自主的小区重选）的移动终端在决定实施小区重选后会通知网络。第二个独立的流程是由BSS实施的小区系统信息分配流程。BSS将目标小区的系统信息发送给移动终端。在小区更改发生之前，移动终端还在服务小区的时候这些系统消息就被发送给移动终端了。该独立流程所需要的发送这些信息的时间要比在目标小区的(P)BCCH信道上获取这些信息的时间短得多。如果同时支持NACC和PACKET(P)SI STATUS流程的话将会得到最大的收益：在服务小区里移动终端只需要获取目标小区的部分系统信息，在目标小区里移动终端能够立即执行分组交换的接入。 本文对增强的小区重选技术的流程，解决方案还有对网络的影响作了详尽的分析。并且，在ALCATEL BSS B9软件投入商用前，对其中增强的小区重选技术也作了相应的测试，本文中也将对测试情况做出分析。 总之，GPRS（EDGE）在很长一段时间里依然会是被主要使用的移动数据技术，在将来也会是3G的有效补充。发展增强的小区重选技术有着非常积极的现实意义。