增强的小区重选技术在GPRS网络中的应用与研究

增强的小区重选技术在GPRS网络中的应用与研究

论文摘要

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。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  • 1.1 GPRS(EDGE)业务简介
  • 1.2 ALCATEL 的GPRS 实现方案
  • 1.3 GPRS 网络中的小区重选
  • 1.4 增强的小区重选技术
  • 1.4.1 GPRS 小区重选造成的业务中断时间
  • 1.4.2 增强的小区重选技术的简介
  • 1.5 本文的主要研究内容
  • 第2章 GPRS 小区重选的运行过程和原则
  • 2.1 GPRS 小区重选的运行过程
  • 2.2 小区重选时在无线接口典型的GPRS 业务中断时间
  • 2.2.1 无线接口典型的中断时间列表
  • 2.2.2 无线接口典型的中断时间的详细介绍
  • 2.2.3 计算无线接口典型的中断时间时所作的假设
  • 2.3 GPRS 小区重选时其它协议层的运行
  • 2.3.1 无线交换协议(WTP)应用
  • 2.3.2 传输控制协议(TCP)应用
  • 2.4 本章小结
  • 第3章 增强的小区重选技术的流程和解决方案
  • 3.1 PACKET(P)SI STATUS 流程
  • 3.1.1 Packet PSI Status 流程
  • 3.1.2 Packet SI Status 流程
  • 3.2 网络辅助的小区更改(NACC)流程和NC2 模式下的小区系统信息分配
  • 3.2.1 网络辅助的小区更改(NACC)流程
  • 3.2.2 在NC2 模式下的小区系统信息分配
  • 3.3 NC2 的改进功能:根据负荷标准给小区分级
  • 3.4 NC0 模式下的解决方案
  • 3.4.1 NC0 模式,重选到移动终端所建议的小区
  • 3.4.2 NC0 模式,移动终端选择的目标小区和网络选择的结果不一致
  • 3.4.3 NC0 模式,移动终端选择的目标小区和网络选择的结果不一致,且激活NC2
  • 3.5 NC2 模式下的解决方案
  • 3.6 本章小结
  • 第4章 增强的小区重选技术对网络的影响的分析
  • 4.1 对通信业务的影响
  • 4.1.1 NC2 的改进功能(按负载标准给小区分级)对通信业务的影响
  • 4.1.2 在BCCH/PBCCH 上支持NACC 流程的广播对通信业务的影响
  • 4.1.3 在PBCCH/BCCH 上支持 PACKET (P)SI STATUS 流程的广播对通信业务的影响
  • 4.1.4 NACC 对通信业务的影响
  • 4.1.5 在BSCGP 接口上的SI 消息交换对通信业务的影响
  • 4.1.6 PACKET (P)SI STATUS 流程对通信业务的影响
  • 4.1.7 NACC/(P)SI STATUS 流程和TBF 释放之间的相互作用
  • 4.1.8 PACKET (P)SI STATUS 流程和NACC 流程的相互作用
  • 4.2 对无线接口的影响
  • 4.2.1 无线接口-RRM 子层-分组连接控制功能
  • 4.2.2 无线接口-RRM 子层-分组无线资源处理功能
  • 4.2.3 无线接口-RLC 子层
  • 4.2.4 无线接口-MAC 子层
  • 4.3 本章小结
  • 第5章 ALCATEL 89 BSS 软件中的增强的小区重选功能的测试
  • 5.1 在没有MPDCH 的小区中激活NACC 功能+SI 消息更改
  • 5.1.1 测试的目的和准备
  • 5.1.2 测试的过程简述
  • 5.1.3 测试的实际过程和相应分析
  • 5.2 NC0 模式下的NACC 流程和PACKET (P)SI STATUS 流程,在延迟的下行TBF 释放模式下的PCCN 发送
  • 5.2.1 测试的目的和准备
  • 5.2.2 测试的过程简述
  • 5.2.3 测试的实际过程和相应分析
  • 5.3 本章小结
  • 第6章 总结
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读学位期间发表的学术论文目录
  • 相关论文文献

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