GPRSEDGE网络规划优化第6章GPRS网络优化.docx

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GPRS/EDGE网络规划优化

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目录（TOCHeading）

第6章GPRS/EDGE网络优化2

6.1GPRS网络优化原则与目标2

6.1.1GPRS网络现状2

6.1.2GPRS网络优化原则3

6.1.3GPRS网络优化目标3

6.2GPRS网络优化指标4

6.2.1指标分类4

6.2.2话统指标5

6.2.3测试指标6

6.3GPRS网络优化调整9

6.3.1优化调整的类型10

6.3.2优化调整的前提10

6.3.3优化调整的注意事项10

6.3.4优化问题分析和调整建议10

6.4优化案例分析25

案例一25

案例二29

案例三31

案例四33

案例五34

附录一中国移动2002年GPRS业务评分标准35

关键词：

摘要：

缩略语清单：

参考资料清单：

6GPRS/EDGE网络优化

6.1GPRS网络优化原则与目标

6.1.1GPRS网络现状

随着数据业务的不断发展，移动用户对数据业务的需求不断增加。

现有GPRS网络已经不能满足用户所需要的业务质量，主要存在以下几个方面的问题：

6.1.1.1设备能力方面

GPRS网络中，影响数据传输速率的因素是网络设备的编码方式支持能力和MS的多时隙能力。

理论上GPRS数据传输速率可以达到171kbit/s，要达到这个速率需要一个MS同时占用8个时隙，并且采用CS4编码方式。

研究表明，目前的移动台最多能达到5个时隙的捆绑。

当前GPRS网络中，大多数移动台下行方向仅支持3~4个时隙的捆绑传输，上行方向仅支持1~2个时隙的传输；同时，网络仅支持CS1/CS2编码方式。

对于当前的移动台，在CS2编码方式下，无线接口可以达到的极限传输速率为上行14.9~29.8kbit/s，下行44.7~59.6kbit/s。

这个速率没有考虑到因为各层重传导致的传输速率下降。

而且，目前各厂家对编码方式的支持能力也差别较大，较多厂家的GPRS现网设备仅支持CS1/CS2编码方式，不支持CS3/CS4编码方式，如果要支持CS3/CS4编码方式，还需要进行硬件改造和升级。

因此，实际的GPRS网络能够提供的速率与理想的171kbit/s相差甚远，用户能够实际享受的速率并不是很高。

6.1.1.2网络质量方面

GPRS网络中，网络质量不足以在更广泛的区域，甚至全网达到更高的C/I，以至无法满足GPRS业务的接入以及数据传输过程中更高编码方式的应用。

对于GPRS系统，网络质量主要分为覆盖和干扰两个方面。

GSM网络理论要求话音信道的C/I值要大于9dB，实际工程设计时需要考虑加上3dB的余量即12dB。

对于GPRS来说，如果不采用跳频，CS1要求C/I达到9dB，CS2要求C/I达到12dB。

当前网络的覆盖状况，直接影响到GPRS业务的接入以及业务的质量。

另外，GPRS是承载在GSM网络上的业务，因此，GSM网络由于频率计划和实际环境而存在的干扰也会影响到GPRS业务的接入和业务的质量。

另外，由于GPRS信道激活因子接近100％，在GPRS业务量满负荷的区域，网络会比仅有话音业务时多了3dB的干扰，此时不仅会造成小区服务面积缩小，会同时影响话音和数据业务的接入和质量。

网络覆盖与干扰，最终反映为网络的C/I，为了保证GPRS网络以更高的传输速率工作，需要全面提高网络的C/I。

6.1.1.3网络资源方面

目前，大中城市GSM网络的话音业务不断攀升，能够为GPRS提供的信道数并不充裕。

同时在进行容量规划时，还需要考虑到GPRS用户的行为习惯，对于不同数据业务量的小区应进行不同的静态和动态信道配置。

随着业务量的增加，静态信道的数目也需相应增加。

6.1.1.4参数设置方面

参数设置不能满足网络发展的需要。

例如对路由区的规划，前期规划中，RA设置与LA范围相同，GPRS网络的运行必将增加PCH/AGCH的负荷，将来需要考虑减小RA范围来减小PCH/AGCH负荷。

与小区重选相关的参数也是一个需要考虑的问题。

GPRS网络中小区重选过多会极大地降低GPRS数据传输速率。

目前网络不能支持网络控制的小区重选，GPRS附着的MS仍采用与GSM网络相同的小区重选过程。

为了避免网络拥塞，需要采用跟GSM语音业务不同的话务引导策略。

6.1.2GPRS网络优化原则

GPRS网络优化的主要原则是：

●充分挖掘现有设备的资源利用率，最大化频谱资源利用率，提高投资效益比，满足不断增长的业务需求；

●在保证GSM电路业务质量的基础上，尽可能的提高GPRS服务质量；

●根据GPRS网络的发展阶段，对GPRS网络采用不同的优化调整策略。

6.1.3GPRS网络优化目标

GPRS网络优化的主要目标是：

●根据市场定位，及GPRS网络开通运行质量状况，调整无线接入网的参数和资源配置；

●不断提高GPRS网络质量和业务服务质量，并通过和ICP（InternetContentProvider）、ISP的密切配合，实现良好的端到端数据业务质量；

●根据网络运行情况，收集分析系统性能、资源配置、网络容量和数据业务用户行为等数据，为移动数据业务模型的建立和研究提供参考；

●不断积累GPRS网络优化经验，通过分组无线数据网络优化的技术经验的积累，为顺利过渡到3G业务做准备。

6.2GPRS网络优化指标

6.2.1指标分类

由于GPRS提供了一种以分组方式接入网络进行数据传输的能力，因此考察GPRS网络性能所需的指标与GSM有所不同。

另外由于GPRS会在一定程度上影响GSM业务，所以同时还需要考察GSM网络的一些指标，这样才能够对GPRS网络做一个综合的评价。

需要强调的是，目前GPRS业务开展并不深入，采用的话务模型相对保守并与实际运行存在差异，且随着新业务引入，业务开展有突变的可能性，因此需要通过对其中部分关健指标加强跟踪，以防范GPRS业务模型改变对网络规划的冲击。

GPRS网络优化指标分为话统指标和测试指标两大类。

话统指标为由OMC登记，通过PCU或SGSN采集的网络性能指标；测试指标则为使用专用测试设备通过CQT、DT的测试方式按照不同测试项目的结果总结出来的网络性能指标。

对于话统指标，本节主要介绍了PCU侧统计的反映无线接口性能的指标；对于测试指标，主要介绍了与目前GPRS业务相关的部分指标。

6.2.1.1话统指标

GPRS网络在日常维护中需要关注的话务统计指标从其参考意义上可以分为以下三类：

（1）系统性能指标

反映系统的处理能力、数据吞吐能力等的测量指标。

（2）维护指标

系统异常情况的统计，如资源请求拒绝、块重传率等。

通过对这些话统指标的监视，可以及时排除网络的突发故障，以及指导对网络进行局部的优化。

具体的性能参数值，需要在网络运营过程中不断采集、分析和归纳。

（3）参考指标

一些和话务模型相关的测量指标，如平均包长，忙时每用户的开销等。

通过这些指标，可以积累GPRS网络运行的数据和经验，用于GPRS网络的优化和以后网络再次规模扩容时的规划。

由于GPRS提供了一种以分组方式接入网络进行数据传输的能力，因此考察GPRS网络性能所需的指标与GSM有所不同。

另外由于GPRS会在一定程度上影响GSM业务，所以同时还需要考察GSM网络的一些指标，这样才能够对GPRS网络做一个综合的评价。

需要强调的是，在GPRS业务开展的初期，我们采用的话务模型尚未得到网上实际情况的验证，且随着新业务引入、开展有突变的可能性，因此需要通过对其中部分关健指标加强跟踪，以防范GPRS业务模型改变对网络规划的冲击。

6.2.1.2测试指标

测试指标按照测试的不同操作方式分为CQT和DT测试两大类。

（4）CQT测试

CQT测试主要用于反映网络接入能力、传输时延、传输速率、业务执行等性能，考核的方法包括Attach、WAP浏览、PING、FTP、WWW浏览等操作，考核的指标包括成功率、激活时间、平均时延、吞吐量、速率等内容。

（5）DT测试

DT测试主要用于反映手机移动过程中网络的各项性能指标，同时反映了手机行为对网络性能的影响。

考核的方法为在行进过程中进行与CQT相关的各项操作，考核的指标除了上述CQT的指标外，还包括了位置更新、小区重选、覆盖、掉话等内容。

6.2.2话统指标

6.2.2.1系统性能指标

●处于服务状态的PDCH数量

●RLC数据块吞吐量（按上下行、不同编码方式分计）

●上行分组业务请求次数（按CCCH、PACCH分计）

●上行TBF建立成功次数

●分组寻呼次数

●LLCPDU包数、吞吐量（按上下行分计）

6.2.2.2维护指标

●RLC数据块重传率（按上下行、不同编码方式分计）

●编码方式改变率（按上下行、不同编码方式分计）

●上行TBF建立拒绝次数（按CCCH、PACCH分计）

●TBF建立失败率（按上下行分计）

●TBF中断率（按上下行、不同原因分计）

●下行LLCPDU重传次数

●下行LLCPDU生命周期超时次数

6.2.2.3参考指标

●PDCH利用率：

处于服务状态的PDCH/可用的PDCH

●RLC数据块不同编码方式使用比率

●MAC控制块占RLC数据块比例（按上下行分计）

●下行TBF在PCH、AGCH、PACCH、T3192期间建立比例

●上行TBF在AGCH、PACCH建立比例

●TBF平均数据吞吐量、平均时长（按上下行分计）

●PDCH上TBF平均数量（按上下行分计）

●LLCPDU平均包长（按上下行分计）

6.2.2.4GPRS业务模型改变需要特别关注的指标

下述指标为容量规划的主要依据，如果实际网络和目前的假设相差较大，系统总体性能可能会急剧下降：

●LLCPDU平均包长（按上下行分计）

●上、下行TBF在CCCH上的信令开销

下述指标可以做为网络是否需要扩容的参考：

●PDCH利用率

●上行TBF建立拒绝次数

6.2.3测试指标

6.2.3.1GPRSattach测试

GPRSattach测试方法为通过多次的GPRS网络登陆来进行。

主要测试指标为：

●GPRS附着成功率

GPRS附着成功率=GPRS成功Attach次数/总GPRSAttach尝试次数×100％。

GPRS附着成功指在手机发出AttachRequest后在15秒钟内收到GPRSattachaccept信令。

●平均附着时间：

平均附着时间=各次GPRSAttach成功的时间之和/成功GPRSAttach的次数。

GPRSAttach成功时间定义为手机发出第一个AttachRequest后到收到GPRSattachaccept信令。

6.2.3.2WAP测试

WAP测试方法包含WAP网站登陆测试和页面更新测试两种。

WAP网站登陆测试时，每次需清除手机的缓存区；页面更新测试时，应任意选择多个内容页面进行访问。

主要测试指标为：

●PDP激活成功率

PDP激活成功率=PDP激活成功次数/总PDP激活尝试次数次数×100％。

PDP激活成功指在手机发出ActivatePDPContextRequest后在15秒钟内收到ActivatePDPContextaccept信令。

●PDP平均激活时间

PDP平均激活时间=各次PDP激活成功的时间之和/PDP激活成功次数。

PDP激活成功时间的定义为手机发出第一个ActivatePDPContextRequest后到收到ActivatePDPContextAccept的时间。

●WAP网站登陆成功率

WAP网站登陆成功率=WAP网站登陆成功次数/尝试WAP登陆次数×100％。

WAP网站登陆成功指手机发起WAP网站访问申请后，网站首页在60秒内完全正确显示。

如果登陆失败，则应统计每次手机给出的失败消息，并分类总结。

●WAP平均首页显示时间

WAP平均首页显示时间=各次WAP首页显示成功的时间之和/WAP首页显示成功次数。

首页显示时间定义为发起WAP网站申请至首页完全正确显示为止的时间。

●WAP页面刷新成功率

WAP页面刷新成功率=WAP页面刷新成功次数/尝试WAP页面刷新次数×100％。

成功的WAP页面刷新指被选择浏览的页面在60秒内被完整正确的显示。

6.2.3.3ping测试

ping测试的方法为以定制好的数据包长度来pingGGSN局域网内的站点。

主要测试指标为：

●ping成功率

ping成功率=ping成功次数/ping尝试次数×100％。

●ping平均时延

ping平均时延=各次ping成功的时间之和/ping成功次数。

6.2.3.4FTP应用层下载速率测试

FTP应用层下载测试方法为在指定服务器上下载定制长度的文件。

主要测试指标为：

●FTP应用层下载速率

FTP应用层下载速率=实际下载数据量（Byte）/实际下载时间（秒）。

●FTP下载RLC层平均吞吐量

此项指标可由专用测试软件统计。

●FTP下载RLC层平均BLER

此项指标可由专用测试软件统计。

6.2.3.5RAU（路由区更新）测试

●平均RAU间隔时间

平均RAU间隔时间=总测试时间（s）/总RAU次数。

●平均RAU间隔距离

平均RAU间隔距离=总测试距离（km）/总RAU次数。

6.2.3.6小区重选测试

●平均小区重选间隔时间

平均小区重选间隔时间=总测试时间（s）/总小区重选次数。

●平均小区重选间隔距离

平均小区重选间隔距离：

总测试距离（Km）/总小区重选次数。

6.2.3.7覆盖测试

一般用公里无覆盖比来衡量。

公里无覆盖比=总测试距离（Km）/手机出现无GPRS覆盖次数。

无GPRS覆盖指以下情况：

●测试过程中手机由READY或STANDBY状态转为IDLE状态；

●手机处于READY或STANDBY状态但电平持续5秒以上小于-94dBm；

●手机出现退出服务的消息。

6.2.3.8掉话测试

一般用公里掉线比来衡量。

公里掉线比（公里/次）=测试总里程/下载掉线总次数。

掉线的定义为：

●计算机与手机之间的PPP连接断开，即计算机提示拨号连接断开；

●PPP连接显示正常但在网络信号良好的情况下超过3分钟不能传输数据。

6.3GPRS网络优化调整

GPRS网络优化与GSM网络的优化工作的流程类似，本文不再赘述。

本章主要就GPRS的一些优化问题进行分析，提出一些优化调整建议。

通过全面的网络质量评估，定位网络有待优化的地区，确定优化的目标。

在此之后就需要有针对性的进行更详细的数据分析，制定切实可行的调整方案。

优化调整主要是依照数据分析得到网络待优化的症结，制定并实施优化方案。

其措施主要包括提高交换机处理效率，增加容量，调整信道数，变更基站位置，变更天线位置，改变倾角，变更切换参数，频率，小区参数等，在覆盖盲区或高话务量地区增加信道或设置微蜂窝。

系统调整步骤后需要再次进行系统调查，确认调整后网络性能是否得到优化，这是一个循环往复的过程。

与GSM网络相同，GPRS无线参数的调整对网络服务质量影响也是最敏感的。

这些参数对网络中小区的覆盖、信令流量的分布、网络的业务性能等具有至关重要的影响，因此合理调整无线参数是GPRS网络优化的重要组成部分。

无线参数优化调整是指对正在运行的系统，根据实际无线信道特性、话务量特性和信令流量承载情况，通过调整网络中局部或全局的无线参数来提高通信质量，改善网络平均的服务性能和提高设备利用率的过程。

实际上，无线参数调整的基本原则是充分利用已有的无线资源，通过业务量分担的方式使全网的业务量和信令流量尽可能均匀，以达到提高网络平均服务水平的目标。

同时，观察Gb和Gn接口的流量和负荷分担状况，并根据情况对Gb接口和Gn接口做配置调整或容量扩充也是GPRS网络优化中需要注意的一个环节。

Gb接口的优化需要根据BSS业务负荷情况，调整到各BSS侧的BVC物理承载带宽和参数，调整Gb接口BVC和NSVC的数量，达到Gb接口流量的最合理配置。

6.3.1优化调整的类型

根据网络调整需解决问题的性质可以将其分为两类。

第一类是为了解决静态问题。

即通过实测网络各个地区的平均话务量和信令流量，对系统设计中采用的话务模型进行修正，解决长期存在的普遍现象。

另一类调整用于解决由于一些突发事件或随机事件造成在某个时间段中，局部地区发生的话务量过载、信道拥塞的现象。

对于第一类调整，营运者仅需定期地对网络的实际运行情况进行测量和总结，并在此基础上对网络全局或局部的参数和配置进行适当调整。

而第二类调整则是网络操作员根据测量人员即时得到的数据，实时地调整部分无线参数。

6.3.2优化调整的前提

优化调整的前提是对各个无线参数的意义、调整方式和调整的结果有深刻的了解，对网络中出现问题所涉及的无线参数类型有相当的经验。

这是做有效的无线参数调整的必要条件。

另一方面，无线参数的调整将依赖于实际网络运行过程中的大量实测数据。

一般地，这些参数可以由两种手段获得，一是在网络的操作维护中心（OMC）或无线侧的操作维护中心（OMC－R）上获取的统计数据，如CCCH信道的承载情况、RACH信道的承载情况以及其它信道（包括有线和无线信道）的信令承载情况等等；另一些数据，如小区覆盖情况、移动台通信质量等等，需通过实际的测量和试验获得。

因此营运者欲有效地调整无线参数必须对网络的各种特性进行长期的、经常性的测量。

6.3.3优化调整的注意事项

在GSM&GPRS系统中，大量的无线参数是基于小区或局部区域设置的，而区域间的参数通常有很强的相关性，因此在做参数调整时，必须考虑到区域的参数调整对其它区域尤其是相邻区域的影响，避免参数调整带来负面影响。

此外，当网络中局部区域出现问题时，首先需确定是否由于设备故障（包括连接问题）造成，只有在确定网络中的问题确实是由于业务原因引起时，才能进行优化调整。

6.3.4优化问题分析和调整建议

在本节中，我们主要就目前网络上主要的几个问题进行分析，总结归纳出可采用的一些调整方法。

在每一个问题中，分别介绍了业务流程、出现问题的可能原因和解决方法。

6.3.4.1GPRS业务接入性能的分析及调整建议

6.3.4.1.1业务接入过程

MS发起的分组数据业务接入流程如图6-1所示：

图6-1MS发起的分组数据业务

MS在一定的MM状态下发起分组数据业务。

●当MM状态为Idle时，MS首先执行附着过程，进入Ready状态，然后才能执行PDP上下文激活过程。

●当MM状态为Standby时，如果未发生位置改变，则其业务流程可直接从“MS执行GPRS附着流程”开始；如果发生了位置改变，则先进行位置更新，然后MS向SGSN请求激活PDP上下文。

●当MM状态为Ready时，其业务流程可直接从“MS向SGSN请求激活PDP上下文”开始。

网络可在一定的MM状态下对具有静态PDP地址的MS发起分组数据业务。

该业务发起流程与MS发起过程类似，如图6-2。

不同之处在于当MM处于Standby状态时，需要先执行分组寻呼过程。

图6-2网络发起的分组数据业务流程

●当MM状态为Idle时，网络无法对MS进行寻呼，因此无法发起分组数据业务。

●当MM状态为Standby时，网络需先向MS发起寻呼，然后再执行激活PDP上下文流程，如图6-2所示：

●当MM状态为Ready时，其业务流程不执行“在RA内对MS进行寻呼”。

6.3.4.1.2接入过程中的问题分析及解决方法

在接入过程中，网络质量下降的问题有：

附着成功率低，随机接入成功率低，立即指配成功率低，PDP激活成功率低。

当提供网络发起的数据传输时还可能存在寻呼成功率低的问题。

（6）附着成功率低

●问题现象描述

开机后手机GPRS字样或者相关符号呈现灰色或者没有GPRS字样；GPRS字样显示时有时无。

●原因分析及解决方案

总体来说，用户附着失败分为个别性故障、区域性故障、全网性故障。

出现个别性故障，首先对该MS进行分析；出现区域性故障，首先针对小区、PCU进行分析；出现全网性故障，首先针对核心网分析。

●个别性故障：

1）手机设置错误；

2）手机和网络设备兼容性不好；

3）频繁的小区重选使移动台无法及时附着网络；

4）该手机不允许使用GPRS业务；

5）访问级别控制造成接入限制

●区域性故障：

（PCU层有问题，或者无线层有问题，导致区域性故障的主要原因是个别BSC功能不稳定，或部分小区有问题，有少量用户反映）

1）检查用户所在小区是否已经开通GPRS功能

2）检查是否可以占用GPRS资源，注意观察GSM语音话务量拥塞情况，语音信道拥塞且无静态PDCH，可能会造成附着困难。

3）通过统计或者相关指令查看PCU上下行流量是否正常，尤其关注有大量上行流量却无下行流量的情况。

对于这种情况可以确认为PCU故障。

4）查看出现投诉用户是否归属于同一BSC或者同一PCU控制。

查看该Gb接口状态是否正常。

5）GPRS网络覆盖不好而导致移动台无法附着到网络。

●全网性故障（SGSN不稳定，信令网数据不全或者故障，从而导致大量用户投诉）

1）信令网路由数据遗漏或者错误

如果HSTP/LSTP的SGSNGT路由分析数据遗漏或者错误，会发生某些号段用户（某个或者多个HLR）漫游至某些SGSN覆盖区时不能登记的故障，这时候需要检查STP的信令路由中新增的SGSNGT号码段局数据配置是否正确。

对于SGSN自身提供IMSI分析的核心网络，当本地网新增IMSI号段时，要注意同时更新SGSN上IMSI号段分析数据，否则SGSN将无法处理新号段的GPRS用户。

对于启动了HLR热备份的本地网，需要考虑SGSN是否也能够支持备份翻译，如果不支持，则应该考虑将GT翻译功能转至别的信令设备，否则HLR热备份功能将不能对GPRS业务生效。

2）STP的SGSN子系统号（Ox95）配置错误

如果HSTP/LSTP的SGSN子系统号配置不正确，会导致所有经过该STP的信令路由失败，影响后果将比GT翻译错误所导致的后果范围更大，往往导致某本地网的GPRS用户不能漫游至任何其它本地网。

3）Gr信令单平面问题

如果SGSN至信令网的其中一个平面有故障，而对方设备在回信令消息时只静态地回到有故障的平面上，将导致HLR至SGSN的信令路由无法完成，从而导致登记故障。

GT路由分析数据遗漏或者错误，会发生某些号段用户（某个或多个HLR）漫游至某些SGSN覆盖区的时候不能登记的故障。

4）SGSN与HLR设备的兼容性问题

部分厂家的SGSN与其它厂家的HLR在SCCP的寻址格式上存在不兼容的问题。

另外由于鉴权失败而导致附