GPRS性能分析及优化

20 CH INA NEW TE L EC0 M M U NlCATIO N S G PRS 刘志杰 (中国移动通信集团河北有限公司廊坊分公司 廊坊 065000) 1 概述 2 GPRS网络优化 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 GPRS网络作为 2．5／2．75G移动通信网络，已经 在全国各地得到大规模的建设和发展 ，在移动通信 网络技术从 2G到 3G的演进过程中，作为移动数据 业务的承载网络，完成历史使命，并推动了移动数据 业务的蓬勃发展。目前，中国移动正在大规模推广和 发展非短信数据业务：彩信、飞信、手机报、移动证券 等业务，都以GPRS网络为依托，因此网络维护优化 工作尤为重要。 GPRS网络优化包括无线质量的优化和 GPRS 核心网配置优化，其目的是保证 GPRS网络服务质 量，优化网络资源的配置，为移动用户提供稳定的数 据通道。无线网络的优化 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 包括无线资源管理的 配置、无线信号质量的优化、移动性能的优化等，目 标是提供完善的GPRS网络覆盖，保证稳定可靠的 无线数据通道，在不影响 GSM网业务的前提下为 GPRS提供最大的业务能力。通过对指标的分析，我 们可以及时掌握网络的质量情况，及时发现部分网 络瓶颈、隐患，从而避免了由此产生的故障。 本文针对廊坊市区的 BSC15和 BSC21两个局 的分析优化为例，从话务统计分析、系统容量分析、 无限容量分析，GPRS干扰分析等四个角度对 GPRS 网络优化流程做以探讨。 ·话务统计分析，掌握话务模型，确定话务忙时 时段，分析各项话务及数据指标。 ·系统容量分析，分析 PCU是否充足，影响 PCU 拥塞的参数设置。 ·无线容量分析，分析在语音优先的情况下， GPRS的业务性能。 ·GPRS干扰分析，分析无线环境对 GPRS业务 的影响。 2．1 话务模型分析 1．GSM话务量分析 通过对廊坊市区 BSC15和 BSC21一周的统计 分析，得到的TCH话务分布如图 1所示，BSC15和 BSC21每天有两个话务高峰，分别为上午 10：00～ 11：00和晚 17：O0～18：O0。 CHINA NEW TELECOMMUNICATIONS August 2010 2500 2Ooo 150H0 lOOH0 500 O BSC16 GSM全天话务量分布曲线 ～ 090328 090329 090330 090402— 90403 2500 2000 1500 1000 500 0 BSC21 GSM全天话务量分布曲线 — — 090328⋯ 090329 090330 090402-- 090403 图 1 BSC全天话务量分析图 BSC15 GPRS全天下行 LLC层数据量分布曲线 l— 90328 090329 090330 090402-⋯090407 150O0H00 渊 孽 蠹 10OOO0O 瀚 50ooOHO lll 鬻 囊 霉 麓 i U ’ ’ ’ ’ ’ ’ 1 3 5 7 9 11 l3 15 l7 l9 2l 23 BSC21 GPRS全天下行 LLC层数据量分布曲线 l一090328～⋯090329 090330 090402-'-09040~ 200OO0O i j乏 l50o()o0 誊 饕 鳖 ；i 莲； l00()o00 嘲 茁麓 50ooO0 孝 誊 誉 0 1 3’ 5 ’7’ 9 ’11 。13。 15 。17。’19’’2 23 。 图 2 GPRS全天下行 LLC层数据分布曲线 2．GPRS流量分布 这里我们以 GPRS下行 LLC层流量作为分析 GPRS流量 的依据 。从图 2可以看 出 ，BSC15和 BSC21在一天中GPRS流量的最高峰出现在了晚上 21：00～24：00之间，而早上的高峰则出现在09：00～ 11：00。 从图 1和图 2 GSM和 GPRS的流量分析可以看 书，由于两种业务用户行为特征的不同带来了GPRS 流量和 GSM话务分布的差别。与我们熟悉的 GSM 业务不同，由于 GPRS用户行为习惯导致了 GPRS 话务不像 GSM话务那样每天有两个固定的高峰期， 而是随机波动性比较大，但是 GPRS流量的早忙时 高峰和 GSM业务高峰期基本吻合，即出现在09：00～ 11：O0，并且最高峰通常会固定出现在晚上 21：O0 之后，同时在 22：O0～23：00时间断达到最高值。 由于 GPRS业务和 GSM业务仍然有很大的关 联性，因此为了便于分析 ，我们选取 GSM话务和 GPRS流量共同的早忙时高峰数据作为分析和研究 对象，即 10：00～1 1：00。 2．2 系统容量分析 分析 PCU是否充足，影响 PCU拥塞的参数设 置。分析 PDCH分配是否合理，造成分配失败的成 因。GPRS是利用 GSM网络空闲资源来提供数据服 务的，数据定义有静态 PDCH和动态 PDCH，通常， 每个小区应至少设置一个静态 PDCH信道，否则在 语音拥塞的情况下，GPRS业务将停止，预清空事件 发生，PCU中的数据被丢弃。如果设置了静态 PD— CH，那么，语音拥塞时，仅仅影响到数据吞吐量和用 户的感知度。 一 个 BSC系统里面具备一套 PCU系统，用以处 理 GPRS功能。其中PCU系统主要由多块 RPP硬件 板组成。每块 RPP板子主要处理与 GPRS相关的信 令连接。下面，我们将对 RPP板子做一个详细的介 绍，通过介绍，我们将能够理解影响 PCU拥塞的各 种因素。 一 个 RPP中有 8个 DSP(数字信号处理器)，其 中国新通信 2010．8 曩 21 22 CH lN A N EW T E LECO M M U NICATIO N S 中2个 DSP用来处理 HDLC 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 ，其余 6个 DSP用 于管理 GSL链路。HDLC协议用于 Gb接口，即使 RPP不管理任何 Gb设备，RPP中的这 2个 DSP也 不能用作它用。其余的6个 DSP，每个 DSP可以管理 25条 GSL链路，因此从 DSP的处理能力方面考虑， 一 个 RPP最多可以管理 150条 GSL链路。 每个 RPP连接 2个 SNT(Switching Network Ter— mina1)，一个SNT中有 32个 64k的时隙。一个 64k 的时隙可以供4条 GSL链路使用。当配置 Gb接口 的带宽时，由于占用了一定的SNT时隙，会减少 GSL 链路的容量。 根据图 3，左边的 2个用于 GSL链路管理的 DSP要管理 50个 GSL，需要 13个 64k时隙，因此在 不减少 GSL链路容量的前提下，Gb接口最多可配置 l9个时隙。而目前 BSC15有两块板子各连接了24 个时隙的 Gb接口，BSC21有两块板子分别连接了 12和 11个时隙的Gb接口。这样，对于 BSC15而言， 在这两块板子中实际可用的GSL链路有： 150一(24—19)×4=130GSL 由于两个 BSC中都配置了9块 RPP，因此两个 BSC中各自能够使用的GSL链路总量是： BSC】5：150 x 7+】30×2=13】OGSL BSC2l：150X 9 =1350GSL 因此，在可能的情况下将 TSBS7的 Gb接口连 接数目由24个减少到 19个，以增加 GSL链路的容 量。对于LFBSC15的Gb接口连接数目可以扩充到 l9个。 根据 PDCH的分配流程，在分配PDCH时，一方 面小区中要有空闲的基本物理信道(BPC)，另一方 面管理该小区的 RPP中要有空闲的 GSL设备。在检 查 GSL时，如果空闲 GSL资源不满足需求的PDCH 图4 RPP负荷分担 lll| ≯ 誊 CHINA NEW TELECOMMUNICATIONS August 2010 分配数量，PCU就会发起 RPP间的负荷分担，在出 现该现象的RPP中选择一个小区，将这个选择的小 区转由其他 RPP管理(参见图4)。同时 ALLPDCH— PCUFAIL计数器会计数。 RPP负荷分担流程启动如下： (1)在 GSL资源出现问题的 RPP所管理的小区 中选择一个合适的小区，该小区在所有候选小区中 承载 TBF数量尽量少，同时该小区中固定 PDCH数 量尽量多。这样可以保证在该小区迁移时，影响到用 户(TBF)较少，而一次迁移空闲出的GSL资源较多。 (2)在将选定的小区迁移时，如果迁移成功，该 小区中的 CELLMOVED和 MOVECELLTBF要相应 计数。 (3)如果迁移失败，在 BSCGPRS中的FAIL— MOVECELL要计数。 相关计数器 ：ALLPDCHPCUFAIL归属 Object Type：BSCGPRS，由于 PCU中相应 RPP的 GSL资源 不足引起的 PDCH分配次数。FAILM0VEcELL归属 Object Type：BSCGPRS，PCU中其他 RPP也没有多余 的 GSL资源 导致小 区迁 移失 败的次数 。CELL— MOVED归属 Object Type：CELLGPRS，小区从一个 RPP迁移至另外一个 RPP的次数。MOVECELLTBF 归属 Object Type：CELLGPRS，由于小区迁移造成 TBF释放的次数。 根据上述计数器解释可以得到如下结论： (1)ALLPDCHPCUFAIL反映的是小区所属 RPP 中GSL资源不足的事件，因此 PCU中即使配有多块 RPP，也不能避免此现象不发生。 (2)发生 RPP中 GSL资源不足后 ，会将发生小 区迁移，如果 PCU中其他 RPP上也没有多余的GSL 资源，会导致 FAILMOVECELL增加 ，对于一个多 RPP的 PCU来讲，当此计数器增加时才说明PCU资 源不足。 (3)小区迁移时会暂时终断该小区的 GPRS业 务，MOVECELLTBF反应了对用户的影响，如果该值 没有增加，说明在小区迁移过程中没有用户受到影 响。由于小区迁移的候选小区选择 规则 编码规则下载淘宝规则下载天猫规则下载麻将竞赛规则pdf麻将竞赛规则pdf ，可以将对用 户的影响降低到最低程度。 故对于多 RPP的 PCU，应用 FAILMOVECELL 代替 ALLPDCHPCUFAIL来衡量 PCU拥塞。 2．3 无线容量分析 分析在语音优先的情况下 ，GPRS的业务性能。 在小区级别分析造成 PDCH分配失败的原因时，如 果有语音拥塞状况发生，基本可断定 GSM话务量 高，造成 GPRS使用的资源不足引起 PDCH分配失 败，这样就应该尽力解决 GSM语音拥塞状况。可以 采用的方法有小区负荷分担、调整 CLSLEVEL和 CLSACC参数、分层结构中 LAYERTHR的调整、LO— CATING算法中 KOFFSET的调整等，如果还不能解 决问题，应对小区硬件扩容。如果小区的 GPRS业务 量较高，可以适当增加静态 PDCH配置的数量或，同 时通过对话务分布的调整，弥补由于专有 PDCH占 用资源造成的 GSM资源不足。也可尝试通过调整 I— DLE模式下的小区选择与重选的参数，将 GPRS的 业务进行分流，减少问题小区的负荷。 下面我们来分析一下 PDCH的分配原则： 在 GPRS网络中有两种 PDCH分配，一种是专 有 PDCH(Dedicated PDCH或 FPDCH)，一种是动态 PDCH(on—demand PDCH)。专有 PDCH的分配是由 于运维人员的操作引起的，而在下列情况出现时会 请求分配动态 PDCH：小区中没有 PDCH，但有 GPRS 手机要申请信道；超 TBF limit；MS保留的 PDCH少 于 MS的多时隙能力；MS保留的TBF低于 MS的能 力(如EGPRS手机使用 B—TBF)。 在分配PDCH时，当存在不完整的PSET时，尝 试将这个 PSET upgrade；如果 不存在 不完整 的 PSET，尝试分配新的PSET，这次尝试会最多分配 4 个 PDCH。 在分配专有 PDCH和分配动态 PDCH时，对信 道的选择准则是不一样的。在选择用于专有 PDCH 的信道时，首先要考虑参数 PDCHALLOC，严格按照 设定值进行 TCHGRP的选择，然后在从其中挑选含 有最多解闭的 TCH的 TCHGRP，之后考虑 TCHGRP 中空闲时隙的状况，最后还要考虑 ICM、FH和频段， 从中选出最近的 TCHGRP。 而在分配动态 PDCH时，首先考虑的是 TCH— GRP的 IDEL RANK VALUE。IDLE RANK VALUE的 值受下列因素影响：TCHGRP中空闲信道数 、TCH— GRP中的最大连续空闲信道数、TCHGRP中最大连 续空闲信道群与其他空闲信道的距离、最大连续空 闲信道群的位置，TN越高 RANK VALUE越高。 在选择出IDLE RANK VALUE最好的TCHGRP 中国新通信 2010．8 23 24 CH fNA NEW TE L EC0 M M U NiCATf0 NS 后 ，再考虑 PDCHALLOC的参数设定，因此 PD— CHALLOC的设定对动态 PDCH的信道选取仅具有 指导意义，不必严格执行。在此之后还要考虑 ICM、 FH和频段，从中选出最佳的TCHGRP。 在分析 PDCH分配问题时，可参照以下几个方 面：硬件问题引起的分配失败、小区信道资源不足造 成的分配失败、BSC软件引起的失败等。 其中对 GSM话音业务拥塞的优化是无线资源 优化的主要内容。在分析解决 PDCH分配失败的问 题时，我们应该遵循以下分析方法及流程：首先是硬 件的检查，快速地定位小区的硬件问题，往往会使我 们的工作事半功倍，譬如，小区时隙故障可以引起小 区拥塞和指配失败等问题。其次是 BSC属性参数的 优化，BSC属性参数影响的是整个BSC的所有小区， 因此，在通过合理的优化后，我期望要得到一个对现 网 的 GPRS性 能表 现 最有 利 的设 置 ，譬 如 ， PLITIMER、TBFLIMIT、GPRSPRIO、PDCHPREEMP等 参数，都会对网络的PDCH的分配性能产生显著的 影响。在避免了硬件问题，稳定了 BSC属性参数的设 置后，下一步我们要做的就是针对信道资源问题的 优化，这也是无线优化工作的主要工作。 2．4 干扰分析 分析无线环境对 GPRS业务的影响。干扰会导 致电磁环境的恶化，造成空中传播质量的下降，误码 率增加，对 GSM意味着通话质量变差，对 GPRS来说 意味着高误码率导致数据分组的重传，如果干扰强 度大或时间过长，将会中断服务。 由于 GPRS与 GSM共享无线资源，分析干扰时， 应首先查看 GSM的干扰状况，通过合理规划，调整 参数，更换硬件等方法加以解决，然后再来关注 GPRS的干扰问题，如果依然存在 ，那么就需要调整 影响 GPRS的参数，如空闲模式参数 CRH、CRO以及 动态功控参数是否合理设置等。由于目前廊坊 GPRS 网络仍然处在发展阶段，GPRS配置和用户的发展还 没有稳定下来，故没有使用 GPRS的 MS的功率控 制。但是，当 GPRS用户发展到～定规模后，GPRS业 务对网络的上行无线环境将产生重要影响，GPRS的 MS动态功控将起到关键作用。 追查干扰的手段主要有几种，针对上行干扰可 以通过话务统计、ICM测量、MRR测量来发现，然后 利用频点调整、天线角度调整、更换硬件等方法来解 决，下行干扰可以采用 MRR测量、TEMS路测或定点 测量来发现，通过频点调整、参数修改和天线调整解 决。对于宽频外部干扰 ，可以通过 YBT一250分析仪 进行测试定位，查找源头，协调解决。 3 总结 GPRS网络优化过程中需要综合考虑对现有 GSM系统的影响，要抓住两个网络的共同点进行重 点优化，对于两者相冲突的地方，在考虑到不同时期 网络发展的前提下以效益最大化为目标，对两个网 络进行平衡，力争为用户提供更高质量的网络服务。 参 考 文 献 【1]韩斌杰．GPRS原理及其网络优化．北京：机械T业出版社，2004 [2]文志成．GPRS网络技术．北京：电子工业出版社，2005 G PRS Performance Analysis and Optimization Liu Zhijie (Lan出ng Branch of Hebei，China Mobile Communications Group Co．，Ltd．，Langfang 065000，China) Abstract This paper introduces optimization of GPRS network from analysis of Traffic，analysis of system capacity and analysis of GPRS interference by using BSC devices in Langfang for example in order to provide higher quality network service． Key words GPRS，optimization (收稿日期：2010年 7月 16日) CHINA NEW TELECOMMUNICATIONS August 2010