1.4结论和应用 根据上述分析，我们计算了不同BER对应的等效FER，表1中列举了几个主要数据。
表1 等效FER方法计算结果
参考文献[1]中使用通信系统通用的MOS分衡量标准，从语音质量感受的角度将BER和FER联系起来，主观MOS分采用ITU-TP.800和P.830建议，由不同的人分别对原始语音资料和经过系统处理后有衰减的语音资料进行主观感觉对比，得出MOS分，最后求平均值。而客观MOS评价则采用ITU-TP.862建议提供的PESQ方法，由专门的仪器(如Agilent的VQT测试仪)或软件进行测试，表2所示为基于MOS分标准的FER(CDMA)和BER(GSM)之间的对应关系[1]。
表2 基于MOS分标准的FER(CDMA)和BER(GSM)之间的对应关系
对比表1、表2可以发现，我们推导计算的结果与MOS评价方式的数据基本一致，克服了主观评价的主观性和偶然性。应用本文给出的推导公式可以计算出任意BER所对应的FER值，因此能够更加全面和准确地评估GSM系统和CDMA系统的通话质量。
2、C/I和Ec/Io的计算与应用
GSM系统中的C/I就是有用信号载波功率与干扰的比值，而CDMA中Ec/Io是扩频后的码片能量与扩频信号带宽内的高斯白噪声功率谱密度之比。GSM系统中要求同频载干比C/I大于9dB，CDMA系统中要求Ec/Io大于-13dB。它们与接收电平一起，成为反映无线覆盖的关键指标。
2.1指标的计算
对于GSM：
基带信号速率尺为270.833kbit/s，信号带宽R为200kHz，因此解调后的处理增益为
用dB表示就是
GSM采用1/2速率、约束长度为5的卷积码，其d∞=7，假定其编码增益为Gc，所以在信道解码后其信噪比为
对于CDMA：
基带信号速率R为19.2kbit/s，信号带宽B为1.25MHz，因此经过解扩和解调后的处理增益为
用dB表示就是
CDMA采用1/2速率、约束长度为9的卷积码，其d∞=12。由于编码增益与d∞成正比，因此其编码增益应为Gc+10lg(12/7)=Gc+2.34(dB)(因为CDMA编码增益是GSM编码增益的12/7倍，用dB表示就是10lg(12/7)。所以在信道解码后看到的信噪比为
式中，Tc和ƒc分别为扩频后码片的周期和频率，Tc=1/ƒc。
通过上面公式可以算出，在GSM网络和CDMA网络的输入C/I和Ec/Io的要求分别为9dB和-13dB时，在信道解码后(即语音译码前)的信噪比分别为7.7+Gc和7.44+Gc，两者很接近，因此可以得到相近的语音质量。
2.2应用和分析
应用上述基本理论和推导，分别以9dB和-13dB作为GSM和CDMA的信噪比比较基准来评估、对比双网的覆盖质量。同样，可以改进路测分析软件，例如，将CDMA路测分析软件的Ec/Io数据标注直接加上22dB后进行标注，即可得到相当于GSM网络的覆盖质量数据结果，这样就可以直接对比双网的路测图和曲线以及语音质量。这种统一标准的对比，对规划建设、优化维护和用户发展策略都有重要指导意义。
CDMA的信噪比要求比GSM的低得多，主要原因是CDMA系统具有很高的扩频处理增益，其信道编码比具有更大的约束长度；另外CDMA的RAKE接收机还能通过多路接收改善多径效应的影响。GSM的干扰主要来源于同频复用或外部设备干扰，只要频率规划合理，C/I值在一定区域内比较稳定。而CDMA网络是一个宽带自干扰系统，其主要干扰来源于本小区和邻小区的所有用户的干扰，Ec/Io在一定区域内变化较大，在Ec/Io良好的情况下，CDMA具有很好的语音质量，而在导频污染严重或话务量高的地方，语音质量波动较大。
3、话务量和掉话率的对比
3.1话务量和容量分析
双网从A接口看到的话务量是真实的、用以直接计算收入的话务量。对于GSM来说，业务信道话务量与A接口话务量一致，业务信道的容量就是所有载波(TRX)数乘8再减去用作BCCH和SDCCH的物理信道数。对于CDMA，业务信道的容量就是所有信道板中配置的业务信道数。由于软切换存在，CDMA网络业务信道的话务量高出A接口话务量50%以上。GSM网络的拥塞主要源于TCH、SDCCH信道数不足。CDMA网络的拥塞原因除了TCH配置不足以外，还可能是Walsh码数量不足，或是基站可分配功率已经达到最大值，产生了使覆盖范围缩小的所谓呼吸效应。
3.2掉话率分析
GSM网络和CDMA网络掉话率的计算方法相同。对GSM网络来说，小区掉话率是指该小区因为切换或无线信号丢失引起掉话的数量与本小区总的呼叫数之比。总呼叫数是指本小区的始呼数与成功切换进入该小区的呼叫数之和。对CDMA网络来说，小区掉话率是指与本小区有关的无线信号丢失的总次数与小区成功分配的Walsh码次数之比。由于CDMA网络引入了软切换技术，在掉话时手机可能同时在与多个小区或基站通信，一次掉话会使每个参与软切换小区的掉话次数都增加1次，因此，在计算全网掉话次数时，不能简单地将小区掉话次数相加，而应该考虑当时手机所处的位置，如果手机处于N方切换，则应将掉话次数除以N后再相加。
4、对数据业务优化指标的思考
不管是cdma20001X还是基于GSM系统的EDGE，在数据业务中最关键的指标都是数据的吞吐率，即用户能够得到的上传或下载数据的速率。由于两种数据业务都是采用捆绑多个业务信道以传送高速数据，因此在一个会话的分组数据传输中，需要分组控制系统在每个分组时间片发送之前根据缓冲器中当前剩余数据量、预计即将到来的新数据量、分组传送时间片大小来决定向基站系统申请多少信道完成本次传送。基站系统在接到申请后，将根据该扇区和载波具有多少无线资源和系统目前的功率负荷来决定是按照申请的数量分配信道还是降低信道数量进行分配。
如果申请信道过少，基站系统满足该申请的可能性(即匹配率)就大，但是可能由于跟不上实际的数据量，会降低该会话的吞吐率；如果申请的信道过多，则基站系统满足该申请的可能性(即匹配率)就会降低，即使满足，也可能因TCP层速率低而物理层速率高而形成无线资源的浪费，也增加了无线干扰。两种情况都会影响整个系统的数据吞吐率，在合理设置参数使系统能合理预测申请的信道数量的情况下，匹配率的高低可以反映小区的功率负荷情况，也能反映一些基站的故障，但数据平均吞吐率才是数据优化的根本目标。目前某些网络优化公司在CDMA的数据业务优化中追求匹配率的达标，而不对数据吞吐率指标进行重点考核，这样可能造成优化目标的偏离。 | 
发表于 2009-3-19 13:03:42
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