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[分享] EDGE上网速率-----从理论分析到实测

EDGE上网速率-----从理论分析到实测

现在中移动在全国各地陆续开通EDGE了,看论坛里的很多朋友对EDGE的实际上网速率有一些模糊认识,因而两周前就产生了写这样的一个贴子的想法。但总浮于一些杂事,不能静下心来查资料、理思路,于是这个想法也搁浅了这么久。

    要直接给出答案也不难,但总是缺少说服力,而若要认真梳理写出一篇有理有据的东西,自已也仅在几年前大家还未听说有EDGE这种上网方式的时候,接触了一些理论的东西,再拾起来也要费些时间。

    想了想,还是由浅入深,规避一些专业的词汇讲得简洁通俗一些为好。


    常在这里看到有网友谈到自已的EDGE上网的速率,所看到的最大的误区就是反映的毫无意义的所谓的瞬间速率(峰值),有网友称最快时达到50KBps,不了解情况的网友看到这样的贴子,不免要怀疑自已的网卡是不是有问题,自已的资费卡是不是限速了(当然也有这种情况),当地移动是不是有问题。

    实际上EDGE的速率,在国内已有一些专业的测试,测试结果大家可以去网上找。

以下按照由浅及深、由一般到特殊情况几个方面加以说明:

1、首先还是要从GPRS谈起。

    大家都知道,我们之前用到的最稳定、最好的GPRS上网卡,是aircard 750,我手头有一块,相信在这个坛子里用户也不少,这款网卡的上网下载速率,稳定时,一般在5KBps,也就是5KB每秒。但是为什么电脑里显示连接速率是一百多k呢?这里有两个方面的原因:
    第一,电脑显示的连接速率为上网硬件理支持的最高速率,而我们都知道,中国移动不可能给用户提供那么高的速率,一个载频8个信道如果全部分配给上网用户,那么这个小区内就没法打电话了,实际中国移动只给用户开通了4个信道。所以实际下载速率不会达到电脑显示的速率。
    第二,要搞清楚kBps和kbps的区别:1KB=8kb,所以我们看到的速率应除以8,才是真正的下载速率。如电信声称给用户提供的2M的宽带,实际下载速率应是2M/8,大概接近260KB/S的样子。

2、那么下面我们看看EDGE是一种什么样的技术。

EDGE与GPRS根本不同,在于调制技术:
    它主要是在GSM系统中采用了一种新的调制方法,即最先进的多时隙操作和8PSK调制技术。由于8PSK可将现有GSM网络采用的GMSK调制技术的信号空间从2扩展到8,从而使每个符号所包含的信息是原来的4倍。

3、那么,由上面的第二条理论说明,应该可以得出EDGE的实际下载速率了:

    注意上面的关键词,EDGE调制方式相比GPRS,使从前信号空间扩展了4倍。

    那么,在移动开通的信道数不变的情况下,EDGE实际下载速度应是从前GPRS的4倍,也就是5kBPS*4=20kBps,实际有时网络情况好的时候,GPRS上网实测稳定速率有时可以达到接近6KBps的样子,所以EDGE下载速度,应该在20KBps—25KBps之间。

4、为什么用工具下载,有时瞬间速率(峰值)为显示四五十KB呢?

    这点可以通过一个事例来说明,相信大家都有过这样的经验,不用工具下载,直接点右键“目标另存为”的时候,实际从点击到弹出对话框让我们选择下载存放在地址点“确认”之间,总有那么不短的几秒时间,实际上,从最初的点击的时候,电脑已经开始开始下载了,只不过是先放在缓存里,如此的结果是:我看观察到的下载速率,一开始很快,慢慢降下来,直至稳定在一个恒定不变的速率。

    为什么会样?这就是系统计算下载速率的算法问题了,系统计算方法的时间起点是从点“确认”开始,而不是从点“目标另存为”开始计算,而在此之前已然下载了一部分数据,把这部分计算在内,自然分子大了,分母小了,计算结果并不是实际的下载速率。

    不知道这样说大家明白了没有,我没有查这些下载工具的即时速率的计算方法,应该也是抽取一小段时间除这一小段时间起点和终点的数据量之差计算而来,这样的显示的速率并不是真实的下载速率,只是一个估算值,并不可靠。
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5、EDGE理论速率是多少?

    网上可以查得到的结果是,EDGE的最高速率可达473kbit/s,这其实也不是EDGE的理论速率,只是讲“可达到”,理论速率是2Mbit/s,而实际世界上现有的基站设备和终端设备,还没有可以达到这一速率的,差得很远,有资料声称,2009年EDGE将可以支持1Mbit/s,拭目以待了~

    实际这个可以达到的473kbit/s的速率,在国内的各测试中,也是实现不了的,这里又要引入一个概念,就是数据传输的效率问题,在第6点中细讲,暂且不表。这个效率经验值大概是零点八几。

    根据这一经验值,并经国内的测试结果,EDGE实际速率可达最大速率≥384kbps。

    那么又有人要问了,为什么国内测试是这个速率,而我们却达不到这样的速率呢?这就是上面第1点里讲到的中国移动给我们开多少个信道的问题了。也就是说,以上结果,是在全部开通8个信道的前提下测得的。

    具体移动是咋给咱开的,参见第7点。

    实际上,国内的移动工程师,在现有信道配置条件下,测试最好的结果为200kbps,也就是下载速度应该为200/8=25(KBps)。

    这样的速度,在离基站近,信号好,夜间语音通信业务量少的情况下,我们也是可以测得的。

6、数据传输效率。

    先结出结论:数据传输速率(也就是我们下载文件的实际速率),小于当前网络的数据传输速率。
为什么这样说?主要有如下两个方面的原因:

    第一,学过数字通信原理的朋友都知道,在数字通信中,为了消除因环境干扰等原因产生的的误码,有一些纠错方式,总要加入一些冗余信息,加入一些纠错码,因而,实际我们下载时,基站与手机终端之间所传输的信息,并不完全是我们所需要的“干净”的数据信息,加入了一些冗余信息。比如我们所需要的数据大小是30,实际传输的加入了纠错信息的数据大小可能是32。

    而且,无线环境又是十分复杂的,实际传输一般难免会有一定数量的误码产生,发现误码信息,整个包都需要重传,这样无疑增加了传输量,降低了下载速率。

    根据国际测试的经验:当信噪比高于15dB且有充足的系统容量的情况下,EDGE才能够达到比较高的传输速率。当信噪比为35dB时,就能够达到上面提到的峰值速率。然而,据Cingular/SBC在美国佛罗里达州的城市Ft.Lauderdale(平原上的一个中等城市)的测试结果表明:任何一个用户在该地区接收到的信号质量有74%的可能性相当或差于15dB。那么这样看来,EDGE的实际传输速率和其宣称的理论数据相比就差得远了。

    第二,学过IP技术的朋友都知道,数字通信还有一些必要的冗余信息,如报头之类,也增加了数据的传输量。

7、中国移动给我们开了多少个信道呢?

    这个问题,用中国移动给各分公司下发的《EDGE信道配置原则》大概是最有说服力的,摘抄如下:

    随着EGPRS网络建设,部分省份的无线信道、Abis接口、Gb接口、核心网的流量出现快速增加趋势,造成网络出现瓶颈。为了保证EGPRS网络稳定运行,总部网络部研究制定了网络各环节的配置要求,具体如下:
一、EGPRS无线信道配置原则Sample Text
1、初期不建议配置EGPRS绝对专用信道(只能允许EGPRS用户使用,不允许GPRS用户和话音使用的信道),建议EGPRS和GPRS混合进行承载。在个别情况下,如业务演示厅等特殊场景下可以配置EGPRS绝对专用信道。
2、考虑到主流EGPRS终端为4时隙手机,如果小区信道配置小于4个,EGPRS主流终端不可能达到最大支持能力,影响用户感受,建议每小区EGPRS承载信道(静态+动态)不小于4个。
3、当该小区拥塞率低于2%时,建议主要配置EGPRS动态信道(1个动态信道可以等效为0.8个有效信道)。当小区拥塞率超过2%时,建议重点配置静态信道,静态信道数目应当不少于2个。
4、建议将EGPRS信道配置在该小区内C/I较高的载频上。BCCH上可用信道较少,因此不建议优先分配在BCCH上。
5、由于多数小区仅开通了1个支持EGPRS的载频,因此不建议全网开启EGPRS载频的跳频。但是对于在数据业务量比较大,而且该小区内开启跳频的各个频率的C/I均较高的局部地区使用跳频。
对于EGPRS和GPRS信道的规划,建议仍然采用坎贝尔无线信道容量计算方法计算。

不多说。

    如果您当地移动好心为EDGE用户配置了4个静态信道,加一到两个动态信道,上网速率是可以达到30kBps的,但我看见过的国内绝大多数地区,一般都最多只配4个。似乎从前在网上见到说的有地区之前的GPRS可以接近10KBps,那可能是遇上这样的好事了。

8、为什么我的EDGE实际下载速率却只有十几KBps呢?

    根据大多数网友的反映,下载速率大多数稳定在20KBps,这也才是真实的下载速率,有的可以稳定在24KBps左右,这都是正常的。
    而有的朋友却反映只有十几KBps的样子。如果您细心看完了上面的分析,不难得出答案,在此整理原因的要点如下:

第一、上网终端(手机、网卡)的处理能力不同,一个就是我们常说的class多少的区别了,不细说;另一个,不同终端硬件处理多时隙的能力有差异,也就是质量、通信能力问题了,所以,上网终端的选择还是很重要的。

第二、各地移动公司对EDGE信道的分配方式不同,四川绵阳是国内最早开通EDGE的城市之一,据我所知,一年前绵阳的EDGE的下载速度最多只有十几KBps左右(非亲证,网上所看到),就看当地移动给你开几个信道用了。另外,在一些话务量大的小区,移动开的静态EDGE信道可能会相对少,取而代之的是动态信道,结果是:在话务量大的时候,为EDGE配置的动态信道就自动调整转为语音服务了,这样也可以解释EDGE时快时慢的问题。

第三,信号差,离基站若较远的话,干扰大,自然速率就降下来了,详见第6点。

第四,其它。
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