EGPRS测试工作指导书V10.docx

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EGPRS测试工作指导书V10

 

(E)GPRS测试

工作指导书

 

版本:

V1.0

中兴通讯工程服务部GSM产品支持部发布

GSM网规网优工作指导书

 

版本说明:

版本

日期

作者

译者

审核

修改记录

V1.0

2009-08-31

薄宗俊

侯帅、杨勇

V1.0

关键字:

EDGE、GPRS、测试

摘要:

本文主要描述如何针对EDGE或者GPRS进行测试。

缩略语:

KPI:

KeyPerformanceindicate

PS:

PacketSwitch

参考资料:

《使用CDS进行EGPRS测试工作指导书V1.0》

《数据业务无线参数优化指导》

《(E)GPRS网络优化指导书v1.0》

图目录

1(E)GPRS测试工作概述

在数据业务中,大家最关心的也是最关键的指标即为上传/下载速率。

由于很多因素都能影响上传/下载速率,包括用户行为、无线环境、外网环境、资源拥塞等,这些因素导致从后台提取的数据往往不能正确反映用户实际获得的速率。

因此,测试工作在PS优化中扮演着极其重要的角色。

数据业务发展时间相对语音业务来说较短,不同地区、不同运营商对数据业务的要求、考核方式和测试软件都是不同的,本文主要针对国内中移的标准、以TEMS测试软件为主进行介绍。

从测试流程上来看,(E)GPRS测试和语音测试相同,具体流程如下:

图11(E)GPRS测试流程图

2测试前准备工作

各种软硬件的安装请参考测试设备自带的操作指导书或者帮助文件,本文重点介绍安装结束后的设置。

各种设置已经在《使用CDS进行EGPRS测试工作指导书V1.0》中的附录A中提及,本文仅针对其中比较重要的几点进行说明。

2.1手机设置

●手机安装结束后,会出现两个调制解调器:

通常以Modem结尾的是用来进行拨号上网的,另一个是用来进行手机数据采集的。

在配置网络连接时请使用前者;

●请配置手机、Modem以及拨号连接的速率,使其保持一致,通常设置为115200;

●用来进行拨号上网的调制解调器需要配置“额外的初始化命令”,例如:

(+cgdcont=1,"IP","cmnet";+cgdcont=2,"IP","cmwap")。

其中的“cmnet”和“cmwap”即为测试时使用的拨号连接的名称,两者需要保持一致;

注:

初始化命令主要用来进行拨号上网,即使没有该命令,有些手机也能拨号成功,但是大部分手机还是需要添加的。

如果发现手机可以正常建立上下行TBF,但是无法拨号上网,可以反复添加-删除初始化命令,直到拨号成功。

●调制解调器安装结束后请及时诊断,否则一旦出现问题,分析将变的困难。

2.2拨号连接设置

●请确保拨号连接的用户名和密码是正确的;

●拨号连接的名称应该和初始化命令中的名称一致;

●拨号连接的速率应与手机及Modem一致;

●关闭拨号连接中“调制解调器配置”窗口中的所有硬件功能,包括“启用硬件流控制”、“启用调制解调器错误控制”、“启用调制解调器压缩”;

●关闭PPP配置中的所有功能,包括“启用LCP压缩”、“启用软件压缩”、“为单链路协商多重链接”。

2.3操作系统设置

●请关闭Windows自动更新;

●请关闭防火墙;

●请关闭所有与测试无关的软件(防止部分软件可能会自动连接网络占用带宽)

2.4基本数据检查

●PsSupport

检查小区是否开启的数据业务:

0表示不支持数据业务;1表示仅支持GPRS;2表示支持EDGE。

●AllowCsMove

当CS业务占用动态PDCH信道而导致PDCH信道不连续时,迁移CS业务的占用信道,使得PS信道保持连续。

由于该参数目前存在BUG,必须关闭。

●EXT_UTBF

开启扩展TBF之后可以有效提升速率,必须开启。

●T3193>T3192

T3192和T3192均用来拖延下行TBF释放以缩短TBF重建时延。

T3193用于BTS侧,T3192用于手机侧,如果T3193

因此,要求必须调整为T3193稍大于T3192,一般为500ms左右即可。

●LinkQuameaMode

EDGE手机上报模式,0表示按照TBF进行上报,1~3表示按照时隙进行上报。

采用时隙上报的模式时,部分手机会出现上报错误的问题从而导致EDGE编码无法调整。

要求必须采用TBF的上报模式,即将该参数调整为0。

●PDCH要求连续

手机在占用多个PDCH信道时,要求这些PDCH信道必须是连续的信道,否则可能出现信道资源充足但是手机无法占用的问题。

●载频版本

如果现场存在V2BST,需要检查这些BTS的载频是否支持EDGE,检查方法如下:

在BSC物理表->SITE工作表->SiteType列中:

数值5代表V2BTS

图21载频版本检查示意图1

在BSC物理表->Sitepanel工作表->PanelType列中:

数值为38并且小区为V2BTS的行即为不支持EDGE的载频:

图22载频版本检查示意图2

2.5其他

●请在测试前选择一个网络条件良好的下载服务器。

可以选择一个无线环境良好、资源充足的小区,对比多个服务器找到一个网速和稳定性最佳的服务器;

●在进行FTP下载测试时,请尽量选择软件自带的FTP工具。

如果没有,推荐使用CUTEFTP。

请不要使用Flashget,该软件会导致下载速率远远高于实际情况。

●DT测试时应保证每次测试的车速基本相同,否则会影响测试指标。

3现场测试及案例分析

3.1主要KPI介绍

注:

各现场考核指标在指标定义和指标考核门限上都可能存在差异,不能一概而论。

为了便于说明问题,本文在介绍指标时将重点参考《2008年中国移动网络质量现场测试规范V2》,其中指标定义及其他细节请参考附录A。

3.1.1KPI分类

目前各运营商都会采用不同的考核方式,指标名称种类繁多,指标定义也各不相同。

以中移为例,CQT考核指标共有9大类、24子类。

其实,从技术角度来考虑,部分指标的优化方法完全相同,实际优化工作中也可以一起处理从而大大提高了效率。

3.1.1.1按KPI涉及网元分类

数据业务从本质上来说,就是在GSM网络和其他网络之间建立起一条数据业务的通路,大部分用户数据均来自外网。

这样的网络环境使得整条链路中任何一个环节出现问题,都会影响数据业务用户性能。

因此,在进行数据业务优化时,分析问题前首先需要定位问题来自外网、交换侧还是无线侧。

了解各种业务涉及的网元,可以帮助我们快速定位问题,这在现场测试中是非常重要的。

数据业务网络的基本构架如下:

图31数据业务网络结构图

删除一些与数据优化无关的网元,可以简化如下:

图32数据业务网络结构简图

则常见的KPI所涉及的网元如下:

表31KPI按网元分类表

KPI

手机

BSS

SGSN

GGSN

外网

外网服务器

信令流程类

TBF建链

ATTACH

PDP

WAP类

WAP登陆

WAP

WAP服务器

WAP刷新

WAP

WAP服务器

WAP图铃下载

WAP

WAP服务器

彩信

WAP

彩信中心

Kjava下载

WAP

WAP服务器

Internet类

PING

Internet

Internet服务器

FTP上传下载

Internet

Internet服务器

注:

上表中各KPI名称代表的是其相关的一类KPI,比如ATTACH代表的是ATTACH时延和ATTACH成功率。

虽然大部分运营商不会将TBF建链作为测试考核指标,由于其他所有的测试指标都受到该指标影响。

同时,它也是优化中不可缺少的一环。

因此,还是在上表中列出。

3.1.1.2按数据流量大小分类

数据流量对于优化来说也是很重要的一项标准。

系统定义了不同的编码速率用于不同无线质量的场景。

因此,优化中常常会遇到在速率和稳定性之间进行平衡的问题。

对于数据流量低的业务,更高的稳定性可以获得更好的收益,而对于大数据流量的业务,速率将显得尤为重要。

表32KPI按流量分类表

KPI

流量

说明

优化策略

信令流程类

TBF建链

只存在信令数据,无用户数据,流量几乎可以忽略不计,测试时延主要受到系统本身响应速度影响

系统本身的时延对这类指标起决定性作用。

对无线环境的容忍度较高,在比较恶劣的情况下才有可能出现问题。

ATTACH

PDP

WAP类

WAP登陆

由于目前大多数WAP网页都非常小,很多是纯文本的。

一次业务通常不会超过10s,系统响应速度对指标的影响占主导地位

系统时延和WAP网关时延影响较大。

但是也有少量用户数据,对系统、无线环境的稳定性和初始编码要求很高。

WAP刷新

WAP图铃下载

有一定比例的用户数据,通常<1M,这些KPI中系统本身响应速度对指标的影响很小,主要是受到系统带宽的影响

无线环境和系统资源占主导地位。

对系统时延和WAP网关时延也需要关注。

彩信

Kjava下载

Internet类

PING

FTP上传下载

大数据量的传输,用户数据通常>1M,系统响应时延可以忽略不计,系统带宽成为影响该KPI的唯一因素

系统时延和网关时延可以忽略不计,主要受到无线环境和系统资源影响,优化工作量较大

从信令流程的角度来看,WAP类和Internet类的信令流程完全一样,只是涉及的网关不同。

对于一些小流量的业务(比如WAP登陆、PING)进行优化时,由于业务时长短,并且需要考察业务成功率,往往需要大量反复拨打测试。

这样费时费力,而且如果网络性能不稳定,时延存在波动,优化难度很大。

遇到这种情况,不如先针对大流量的业务(比如WAP图铃下载、FTP下载)进行优化,一次业务可以持续时间长,可以清楚的观察指标波动的情况,并且优化成果容易体现出来,有利于优化进度的掌握。

3.1.2KPI相关信令流程

3.1.2.1ATTACH&DETACH

图33ATTACH&DETACH信令流程

3.1.2.2PDPactive&deactive

图34PDP激活信令流程

3.1.2.3FTP/PING&WAP

图35FTP/PING&WAP信令流程

注:

服务器登陆和数据下载的信令流程完全一样,FTP或WAP服务器登陆信息可以从测试软件的事件列表中查找

3.2主要KPI分析

3.2.1尽量使用EDGE

在优化无线环境的时候,GPRS与EDGE还是有很大区别的,其主要表现在以下几点:

ØEDGE采用了更灵活的重传方式

当重传发生时,GPRS只能采用原有的编码方式(比如一个CS4的数据块发生重传,重传块也必定为CS4),如果无线环境比较恶劣的话,这种重传方式将有可能引起同一个块反复重传。

EDGE在重传率时可以采用两种方式:

LA重传时可以采用较低的编码方式(比如一个MCS9的块发生重传,重传块为MCS6而非MCS9),这样可以有效提高重传成功率;

IR重传时不降低编码方式,但是采用不同的打孔方式进行重传,这样既能提高重传的成功率,又能避免因为降低编码方式而影响速率。

但是该功能需要手机支持较高的版本,而且对手机内存的要求较高。

无论采用那一种重传方式,EDGE在重传时都明显优于GPRS。

ØEDGE的测量报告更加及时准确

在GPRS中,手机每480ms进行一次测量,而EDGE为每20ms进行一次测量,其测量报告的准确性和及时性都远高于GPRS。

ØEDGE拥有更多编码方式

不同的编码方式对于无线环境有不同的要求,EDGE支持的编码方式为9种,而GPRS仅为4种。

因此,EDGE对于无线环境的利用率远高于GPRS,在针对不同无线环境的场景,EDGE也显得更为灵活。

ØEDGE的窗口更大

RLC窗口用来控制重传,更大的窗口意味着对于无线环境的容忍度更高。

EDGE的窗口大小随时隙而变化,最高可达2048,而GPRS得窗口固定为64。

综上所述,即使网络资源有限,只能开启CS4,也推荐开启EDGE。

虽然理论最高速率并未提升,但是EDGE在其他方面的优势依然十分明显。

开启EDGE时需要注意两点:

一是如果配置EDGE专用信道,需要检查现网的手机是否都支持EDGE功能,预留一部分GPRS信道给老式的手机;二是如果现场存在V2BTS,需要检查这些基站的载频是否支持EDGE。

3.2.2问题初步定位

根据3.1.1.1中的KPI分类,可以通过简单的几项测试大致定位出问题发生的网元:

图35数据业务问题定位流程图

上述流程只是一个比较简单的判断方法,有时定位问题发生在BSC侧还是SGSN侧可能需要GB口信令跟踪才能解决,使用时需要注意这一点。

3.2.3问题分析流程

虽然在实际优化中会遇到需要KPI,但是从本质上讲,造成这些KPI恶化的最根本原因主要有以下几个:

误块/丢包、流控、拥塞、小区重选(或者路由区更新)和GPRS/EDGE用户共享信道。

在进行问题分析时可以按照以下优先级来分析:

(1)误块/丢包和小区重选;

这两个问题都有明确的指标可以检查,容易定位

(2)流控

无直接排查的方法,但是流控导致的问题仅限于速率慢,而且有比较明显的特征,通过检查参数也可以大概的定位;

(3)拥塞和GPRS/EDGE用户共享信道

这两个指标都非常难比较,目前还没有一种方法可以精确的定位,需要现场进行调整之后对比测试才能确定。

3.2.4误块/丢包

误块和丢包是最常见的问题,数据业务中,他们主要受到无线质量的影响,而网络侧(网关、SGSN甚至是外网)出现问题,也会导致丢包。

因此,本节将在讨论时将分别针对无线侧和其他网元进行讨论。

3.2.4.1无线侧误块/丢包

无线侧的误块和丢包主要受到无线环境质量的影响。

在使用高编码方式时,误块几乎是不可避免的(MCS9要达到理论最大吞吐量是,C/I要求>40)。

要彻底解决误块和丢包是不可能的,关键是如何将这两个值降到最低。

◆关键KPI

对于数据测试而言,对于无线环境的监控主要通过以下指标:

表33无线环境主要参考指标

指标名

适用范围

说明

适用场景

RXLEV

GPRS

&

EDGE

数据业务对于电平的要求较高,一般来说,比较理想的情况是电平值>-80dBm,允许的最低接入电平门限为-90dBm。

无C/I时

C/I

GPRS

&

EDGE

载干比是表征无线环境质量的重要指标,其仅仅在分组传输状态下进行测量,测量不连续而且测量精度不高,导致载干比和误块率之间的关联性不强。

但是,相对于误块率或者误码率而言,载干比直接表现出频率的受干扰程度,不会随着编码方式的变化而变化,两者结合起来使用效果较好,推荐使用。

CQT中要求C/I稳定在20以上,DT测试中要求平均载干比在20左右。

所有场景

BLER

GPRS

&

EDGE

误块率是数据业务中表征质量较为直接的指标。

但是,误块率受到编码速率的影响:

在高编码方式下,即使无线环境极好,也会出现轻微的误块;在低编码方式下,即使在无线环境较差,也不容易出现高误块率。

由于上述原因,误块率仅仅在比较相同编码方式的数据时才比较直观,实际优化中,需要和C/I配合使用,推荐使用

所有场景

CV_BEP&MEAN_BEP

EDGE

这两个指标为EDGE特有指标,均为通过BLER换算而来。

其中MEAN_BEP表示平均误码率,CV_BEP标示误码率方差(即一个MEAN_BEP采样周期中,各采样点的差异)。

相比BLER,这两个指标的优点能够发现瞬时的波动对数据业务造成的影响,推荐使用。

此外,这两个指标同样需要和C/I配合使用。

所有场景

BEP

GPRS

&

EDGE

BEP即为误码率,误码率和误块率总体上比较接近,但是误码率和重传率的关联性不如误块率高。

在GPRS测试中使用较多。

无法显示误块率时

重传率

GPRS

&

EDGE

误块导致重传,因此重传率使用方法和误块率基本相同。

重传率需要在获得误块率的基础上进行计算而得,因此多用于测试结束后对测试进行整体评估。

如果需要在测试中实时观察无线环境,使用误块率更加直接方便。

多用于对测试进行整体评估

在观察以上指标的时候,可以参考以下经验值(巴基斯坦优化参考值):

表34巴基斯坦优化参考值

指标名

DT

CQT

密集城区

高速

城区

高速

RXLEV(最低值)

-80dBm

满足C/I即可

-70dBm

-70dBm

C/I(平均值)

23

23

30以上

30以上

BLER(平均值)

<10%

<10%

<5%

<5%

注:

密集城区平均站间距在0.5公里左右,小区平均载频数为4~5个;

高速平均站间距在5公里左右,小区平均载频数为3个左右,并且存在盲区。

◆主要优化手段

对于无线环境的优化,诸如改频、调整天线等常规手段和GSM并无区别,这里仅针对数据业务特有的优化手段进行介绍。

Ø将数据业务信道配置在BCCH载频上

这样做的目的主要有两个:

2BCCH频点通常干扰较少,对于GSM语音业务而言,仅要求C/I>9,考虑到工程余量,一般要求C/I>12即可。

而数据业务对载干比的要求极高,MCS9要求C/I>25,在保证语音业务质量的前提下,尽量将最好的频点分配给数据业务能够最大限度地利用频率资源。

3目前中兴设备大多采用射频跳频,BCCH载频是不参与跳频的。

对于语音业务而言,跳频能够实现干扰分集,而在数据业务中,跳频只能带来干扰。

此外,跳频本身也会降低数据业务的性能。

因此,将数据业务信道配置在不跳频的载频上也能有效改善数据业务性能。

Ø调整初始化编码速率

不同的编码速率在不同的无线环境能达到的最大速率是不一样的,如图:

图36不同编码速率的载干比和吞吐量关系图

注:

CS1~CS4可以参考MCS1~MCS4

由上图可以得出在不同载干比的环境下,应该使用何种编码方式才能实现速率最大化:

表35载干比和编码比例对应表

载干比

理论速率最高的编码方式

24

MCS9

18

MCS8

14

MCS7

12

MCS6

11

MCS5

C/I<11

MCS4

注:

上表只能代表一个大概的对应关系,在高速环境或者开启跳频的情况下,对应关系也会发生相应的变化,具体的数值仅作为参考。

在CQT测试中,一般会确保无线环境较好,此时可以尽量提高初始化编码速率使速率尽快达到峰值。

该调整对小数据量业务影响较大,对FTP测试基本没有影响。

在DT测试中,由于无线环境变化较快,需要考虑测试区域的平均无线质量,如果初始化编码速率过高,容易引起严重的重传从而适得其反。

一般建议值为MCS6。

此外,需要说明的是,初始化编码速率调整仅能对测试初期造成影响,之后编码速率的调整便完全由系统控制,目前版本尚无控制最高编码方式的参数。

Ø调整N3101

N3101:

上行传输中,数据块允许的最大连续丢失块数;

UM接口上的误块基本上都是与无线环境相关的,如果无线环境较差,则很容易产生由于计数器超时而导致的TBF异常释放,严重时甚至会导致TBF建链失败。

该计数器的调整步长为一个无线块,默认值为10,这也就意味着如果200ms内的所有数据块未正常接收,则将会导致计数器超时。

N3101的超时和编码方式相关,当采用高编码方式传输时,误块是相当常见的。

当无线环境波动较大时,200ms内出现严重的误块并不是很难的事。

由于N3101超时导致的TBF建链失败和异常释放是常见问题,即使是在覆盖较好的城区,200ms还是太短了。

建议在城区将N3101调整为20,覆盖较差的地区可以调整为50。

Ø开启上行IR

IrSupportUp:

支持上行LA+IR质量控制方式

IR和LA都是EDGE特有的质量控制方式,相对GPRS而言,能有效提高重传块的接收成功率。

LA在重传时会降低编码方式以提高重传率成功率,这样同时也导致传输时延的增加。

而IR在重传时不改便编码方式,而是改变打孔方式,这样即提高了重传成功率又避免了速率降低。

默认情况下,该参数关闭,网络仅支持LA的质量控制方式。

参数开启后,网络优先使用IR的重传方式,如果手机不支持,则仍然采用LA的质量控制方式。

开启IR虽然能够提高抗干扰性能,但是IR一方面需要手机支持R4的手机版本,现网会有部分手机不支持;另一方面对手机的内存要求较高,如果手机内存溢出,则仍然会引起大量的重传。

建议现场调整该参数时进行观察对比,确认有效时再开启。

注:

该参数仅针对上行传输进行调整,下行默认支持LA+IR功能。

Ø调整RRBP间隔块数

表36RRBP间隔块数相关参数表

ParameterName(CN)

ParameterName(EN)

ParameterCode

Range&Unit

ZTEDefault

下行GprsTBF的RRBP间隔块数

IntervalnumberofGPRSTBFdownlink’sRRBP

GPRSDIRrbpInterVal

3~20

10

下行EgprsTBF的RRBP间隔块数

IntervalnumberofEGPRSTBFdownlink’sRRBP

EGPRSDIRrbpInterVal

6~60

10

上行GprsTBF的上行应答间隔块数

IntervalnumberofGPRSTBFuplink’sACK

GPRSUIAckInterVal

3~20

10

上行EgprsTBF的上行应答每信道间隔块数

IntervalnumberofEGPRSTBFuplink’sACK

EGPRSUIAckInterVal

3~20

8

RRBP间隔块数就是上/下行传输中,确认消息的发送间隔时间,单位为块(20ms)。

提高确认消息的间隔时间可以降低传输时延,但是会导致误块得不到及时重传,引起窗口停滞甚至TBF异常中断。

GPRS的窗口大小固定为64,而EDGE的窗口大小随占用时隙数的变化而变化,最大可达2048。

因此,只要能够维持TBF的正常传输,可以适当增加间隔块数,尤其是EDGE的间隔块数。

Ø调整BEP平均过滤周期

表37BEP过滤周期相关参数表

ParameterName(CN)

ParameterName(EN)

ParameterCode

Range&Unit

ZTEDefault

上行BEP过滤平均周期

AveragefilterperiodforuplinkBEP

BEPperiodUp

0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15

4

下行BEP过滤平均周期

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