Optimization of speech and data traffic between GSM network elements

Abstract

Tässä diplomityössä tutkittiin ja kehitettiin menetelmiä GSM-tukiaseman ja tukiasemaohjaimen välillä olevan A.bis- rajapinnan optimointiin. Standardoitu A.bis- rajapinta siirtää tarpeetonta dataa, joka voidaan jättää lähettämättä häiritsemättä rajapinnan toimintaa. Optimoinnin ansiosta verkko-operaattori pystyy vähentämään siirtoyhteyksistä aiheutuvia kuluja tai vastaamaan kasvavaan kapasiteettitarpeeseen jo olemassa olevilla yhteyksillä. A.bis- rajapinnan toiminta asettaa tiukat rajat optimoinnille erityisesti viiveen suhteen. Puhe- ja GPRS-dataliikenne ovat kompressoituja ja salattuja, joten hyötydatan edelleen kompressointi on haastavaa. Optimointimahdollisuuksia kuitenkin löytyy kehyksen otsikosta ja tietyn tyyppisistä kehyksistä puhelun hiljaisten jaksojen aikana.

Sanastoon perustuvia Lempel-Ziv ja kontekstiin perustuvaa PAQ datan pakkausalgoritmeja käytettiin liikenteen yleiseen pakkaamiseen. Kehyksiin perustuva optimointimenetelmä tunnistaa TRAU-kehystyypit ja lähettää eteenpäin vain tarvittavat bitit. Hybridimenetelmä kehitettiin parantamaan lopullista optimointitulosta. Se yhdistää kehystunnistuksen ja LZ77-pakkausalgoritmin. PAQ-algoritmi saavuttaa parhaat pakkaustulokset kompressoimalla keskimääräisen puhelun noin 59 prosentilla. Hybridimenetelmällä päästään 30-50 prosentin pakkaustulokseen riippuen olosuhteista. Erilaisten datatyyppien optimointitulokset osoittavat kompressoinnin hyödyt. Esitettyjen menetelmien toteutukseen suositellaan digitaalista signaaliprosessoria riittävän suorituskyvyn saavuttamiseksi. LZ77-algoritmit voidaan toteuttaa suhteellisen pienellä määrällä muistia. PAQ sen sijaan vaatii huomattavasti enemmän muistia ja aiheuttaa liian suuren viiveen liikenteeseen.