阿朗业务区MGW负荷均衡配置优化指导.docx
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阿朗业务区MGW负荷均衡配置优化指导
阿朗业务区MGW负荷均衡配置优化指导手册
V1.0
湖北省电信公司网络操作维护中心
目录
1.概述1
2.系统介绍1
2.1.MGW整体介绍1
2.2.BPH介绍2
2.3.PHA介绍2
3.配置优化思路2
3.1.配置优化原则2
3.2.配置优化流程4
4.数据提取5
4.1.基站位置信息5
4.2.基站话务统计5
4.3.基站归属BHS6
4.4.BHS负荷情况8
4.5.PHA负荷情况9
5.基站划分9
5.1.基站划分步骤9
6.后续建议11
1.概述
随着CDMA话务量的增长，在原有建设的基础上需要增加MGW设备的SM模块或者增加新的基站，这样就容易造成各SM负荷不均衡的情况出现，需要根据现网实际话务情况对MGW的相关资源进行规划调整，以使MGW交换资源得到最大化的利用，从而避免各SM出现过载问题，同时又杜绝盲目扩容造成的浪费，目前MGW交换资源的优化主要还是是针对不同SM的BPH/PHA的资源调整。
2.系统介绍
2.1.MGW整体介绍
MGW提供中继、信令和以太网接口，完成电路和分组交换，同时还负责提供录音通知和信号音等服务功能，在整个CDMA网络中主要负责基站语音和1X数据流的承载。
而MGW上负责协议的处理单元主要是分组交换单元（PSU），主要包括PHA-ATM协议处理器（PHA1/PHA2）、STPH-信令终端协议处理器（PH22/PH33）、QPH/GQPH-QLPS协议处理器（PH22）（TN1873）、BPH-IP回程网协议处理器（PHE3）、SIPPH-SIP协议处理器（PHE2）、NPH-网络协议处理器（PHE3）、PCFPH—以太网协议处理器PHE2（PH30），其中BPH、NPH、SIPPH以及PCFPH对外提供以太网接口。
2.2.BPH介绍
MGW中的BPH主要功能是通过IP网络承载基站的话务，将基站的语音、数据流送往MGW由PHV实现帧选择与语音编解码。
也就是基站必须在MGW设备上有分配好的BPH资源。
在配置上目前每两块BPH板（PHE3/PHE4，工作在100M全双工模式）组成1个BPHServer（1+1备份）。
每片板子分配一个CN2RANVPN的IP地址，分别通过100M网线接口连接到7750的主/备侧，每对BPH共享一个浮动IP地址，这个地址和服务的BPH绑定，作为服务IP提供给ECPC和基站使用，由服务的BPH来负责处理基站的过来的业务流，同时通过分组总线更新备份的BPH动态数据及交换状态信息。
除一对BPH板工作在主备用的方式外，7750上同时启用VRRP协议提供单点故障保护，尽可能确保了CELL到BPH的通路。
一对BPH目前支持2000个CE（PacketBus的占用<85%）。
在现有资源下如果各个SM基站配置不当，即MGW上BPH上下挂基站严重不均衡，就有可能会造成个别BPH的出现负荷过高，而其它BPH负荷很低的情况，如果不做负荷均衡就盲目扩容，无疑会导致建设上的浪费。
考虑到每个BPHServer能带多少个基站和基站的话务有很大关系，而在移动网中，基站的话务变化存在很多不确定性，所以要留出30%的冗余量。
2.3.PHA介绍
PHA用于PSU2之间的内部连接，并提供以太网口连接以太网交换机，它将包从一个PSU传递到另外一个PSU，使得单独的PHV可以用来处理整个呼叫。
PHA2的负荷也是需要在基站割接入网后需要注意的指标，如果超过门限值，就会造成SM之间的切换掉话。
其中影响PHA占用的有下面两点因素：
1.PHA2的负荷和所在SM上带的基站数量，基站所在的区域有很大相关性。
如果单个SM承载的基站的地域相对集中，PHA2的负荷就会低一些，如果这些站所分布的位置和别的SM所带的基站交错，PHA2负荷就会高一些。
从无线侧的安全性来看，不同SM下的基站应该进行插花式分布，这样一个SM如果出问题，不会导致某个区域大规模通讯中断，从交换侧负荷考虑则是某个SM下的基站相对集中较好，这样可以减少SM间切换，从而降低PHA2的负荷。
2.由于现网MGW上实现1X上网的PHE2板也不是每个SM上都配备，当某SM下挂的基站下用户使用1X上网而该SM上没有配置PHE2板时，就要通过PHA2占用配置有PHE2的SM的PCFPH资源。
3.配置优化思路
3.1.配置优化原则
考虑到BPH自身1+1的主备工作方式一定程度保障了安全性，而阿朗目前只能统计基站总的切换负荷而无法量化到两基站间切换负荷大小，我们目前资源均衡的调整主要侧重于BHS负荷均衡和最大程度减小PHA负荷。
而从无线安全角度上考虑的插花调整，应该只针对话务负荷占比在15%以上的县市，所以调整原则按优先顺序如下：
1.地市各行政县目前不全采用插花方式，但话务占比超过15%的县市基站必须分配不同的SM上的PBH来进行处理；
2.各SM模块上BPH资源配置必须均衡，考虑到目前MGW上SM1以及SM2均作为GSM，GSM1负责MGW与MSCe的信令交互，GSM2则负责MGW与其它局向间NO7信令处理，BPH板应该略少于其它SM，建议SM1、SM2上的BPH资源为其它SM配置的3/5至4/5，而其它SM上BPH资源相差最好不超过2块PH板。
3.在各SM上BPH资源大致均衡的前提下，调整后需要保证各BPH负载相对均衡，各BPH负荷占比相差不应超过8%。
4.由于目前人员分布及流动性基本基于行政县市划分范围，所以对于话务占比小（占比小于10%）的县市考虑到减少PHA的负荷，尽量不进行切割，对应基站相关的BPH最好在相同SM模块上。
如果必须插花分布，尽量避免在中心区进行划分，同时对于PHA的负荷，控制AVEPBOCC在60%以下，AVGTXCPS/AVGRXCPS控制在100K以下。
5.统计1X上网频繁的基站，尽量考虑将这部分基站分配到有PHE2板件的SM模块上。
如果有必要，还可考虑在没有PHE2板件的SM模块上增扩PHE2资源。
6.虽然调整主要集中考虑BHS上话务负荷的均衡，但最好各SM上所带基站数相差不超过总基站数除以SM模块数的10%，具体调整考虑微调边界基站归属。
3.2.配置优化流程
4.数据提取
4.1.基站位置信息
基站位置信息应该包含MapInfo需要的基站、扇区、经纬度等相关信息，以便分区时了解所有基站的地理分布情况。
【实例】
十堰地区基站总体分布图
4.2.基站话务统计
具体基站话务统计可以通过阿朗公司的SMARTER软件完成，软件包在OMP下/home/smart/pkgr33.1目录下。
FTP对应的HSMR文件后选择ImportSMRFile（s）将数据导入到InterBase数据库，最后进入MakeReport…菜单，选择需要的报告类型、ECP、时间、基站、报告域后点击MakeReport完成需要的报表。
对应于基站话务负荷我们主要考查2G/3G语音主业务码信道业务量（对应到报表项为2G/3GVoicePrimaryTrafficCodeChannelUsage）。
4.3.基站归属BHS
基站归属BHS资料可以从CELL2表进行提取，设置见下图，主要为SwitchingModule,PacketSwitchingUnit,BackhaulServer三个参数。
实际数据提取中可以利用DBsurvey工具
DBsurvey–icell2bhs.i–ocell2bhs.o
cell2bhs.i文本内容如下:
DB:
cell2
MATCH:
csnoGT0
OUTPUT:
csnoswcarrier_list1.smodule_id[1]carrier_list1.psunit[1]carrier_list1.bhsid[1]
ENDDB
【实例】
十堰MGW设备BHS资源情况
局名
BHSServer
十堰
SM
PSU
SHELF
PH
BHSServerID
所带基站数
1
0
0
5
1
64
1
2
0
14
1
2
0
3
2
104
1
0
2
10
2
0
0
1
1
54
2
0
1
9
2
0
1
5
2
61
2
0
2
14
2
0
2
1
3
82
2
0
0
10
3
0
0
12
1
71
3
0
1
1
3
0
0
10
2
33
3
0
1
5
3
0
1
10
3
33
3
0
0
3
4
0
2
14
1
0
4
0
1
7
4
0
1
12
2
0
4
0
2
5
4
0
2
10
3
1
4
0
0
3
4
0
0
10
4
0
4
0
1
5
从上表看出，十堰在增扩SM4模块后并没有对各SM下挂基站进行调整，导致SM4模块基本废置。
4.4.BHS负荷情况
现网CDMA采用了IPBackhaul架构，通过IP作为标准网络层协议在无线接入网络（RAN）网元间（包括BTS、PS、RNC、ECPC）传递信令和承载话务。
在MGW上每小时会统计每个BPHServer的负荷（包括平均值和最高值），可以通过OP-TFPHG指令获得实时报告，或者通过OP-TRPHG命令来获得特定时间的IPBH统计报告，具体命令格式：
OP-TRPHG:
IPBH,XXXX,“DDHH4”;（或通过附件提供的脚本trf.pl提取对应时段数据），调整中我们主要关心报告中PHGROUP总体统计部分的BPHPBOCC（BackhaulPHpacketbusoccupancy-weightedaverage.）和MAXBPHOCC（Maximumpacketbusbytesperpacketbusoccupancysamplingperiod-max.），其中BPHPBOCC设计值应小于57%，对于MAXBPHOCC,如果该值超过100%，则此时对应BPH上的基站下将不能建立新的呼叫，建议实际MAXBPHOCC上限设置为70%。
【实例】
十堰4月15日早忙时PHGRP负荷情况
ECP
5ESS
SM
PSU
PHGRP
BPHPBOCC
MAXBPHOCC
MSCe9
16
1
0
1
17
24
MSCe9
16
1
0
2
15
21
MSCe9
16
2
0
1
19
35
MSCe9
16
2
0
2
17
23
MSCe9
16
2
0
3
27
53
MSCe9
16
3
0
1
4
8
MSCe9
16
3
0
2
1
3
MSCe9
16
3
0
3
2
5
MSCe9
16
4
0
1
0
3
MSCe9
16
4
0
2
0
3
MSCe9
16
4
0
3
0
2
MSCe9
16
4
0
4
0
3
从统计结果上看十堰BPH配置明显不均衡，负荷主要集中在SM1、2两个模块，而且SM2模块内部PHGRP上的负荷也不均衡，其中2-0-3明显较其它两个BHS负荷高。
4.5.PHA负荷情况
MGW的统计报告中，ATMLNK报告提供了ATM链路的测量信息，同样通过命令OP-TFALK可以获取实时报告，而命令OP-TRALK可以提取指定时间点的相关统计报告，具体命令格式如下:
OP-TRALK：
ATMLNK，X-X-X-P，“DDHH4”；
或通过附件提供的脚本trf.pl提取对应时段负荷报告；
ATMLNK测量报告中，我们主要关心AVEPBOCC（Averagepacketbuspercentoccupancy.）以及PBOCC（percentilepacketbuspercentoccupancy.），它们分别表征ATM链路的平均负荷和峰值。
【实例】
十堰4月15日早忙时ATMLNK负荷情况
ECP
5ESS
SM
PSU
LINK
AVEPBOCC
PBOCC
MSCe9
16
1
0
1
7
8
MSCe9
16
1
0
2
0
0
MSCe9
16
2
0
1
8
9
MSCe9
16
2
0
2
0
0
MSCe9
16
3
0
1
5
6
MSCe9
16
3
0
2
0
0
MSCe9
16
4
0
1
1
2
MSCe9
16
4
0
2
0
0
5.基站划分
5.1.基站划分步骤
1.提取一周基站话务情况，结合基站地理分布，得出各行政区域总的基站话务情况，按照调整原则，对于话务占比超过15%县市准备进行拆分，其它话务占比较小的县市尽量分布在同一SM模块，以较少不必要的切换。
【实例】
十堰动态忙时话务情况
日期
十堰市区
丹江
郧县
郧西
房县
竹溪
竹山
神农架林区
武当山
4月12日
1156.4
290.55
287.82
168.51
190.53
212.8
194.07
76.27
75.57
4月11日
1026.76
255.68
264.4
168.71
198.83
201.61
196.92
65.06
71.03
4月7日
1170.23
315.02
290.66
178.86
209.13
195.42
185.66
75.31
72.93
4月5日
1051.06
298.93
283.87
180.31
226.34
208.06
206.23
73.72
77.61
4月1日
1223.44
314.75
296.73
185.33
206.44
218.58
210.53
75.33
82.36
3月29日
1423.19
298.01
230.98
143.9
166.99
153.82
150.71
66.34
71.6
平均
1289.795
294.28
259.4
156.205
178.76
183.31
172.39
71.305
73.585
占比
48.14%
10.98%
9.68%
5.83%
6.67%
6.84%
6.43%
2.66%
2.75%
从上表上看，十堰话务分布主要集中在十堰市区，话务占比接近全地市的50%。
1.实际考核话务占比超过15%县市的各基站话务情况以及地理环境和人员分布情况，对县市基站进行大致区域划分，最大区域话务不应大于本县市的60%。
【实例】
对应十堰的具体情况，十堰市区有一段山脉，两边人员往来相对较少，所以市区的划分大致以此段山脉为界。
2.提取MGW上各SM模块的BHS信息，理论计算各SM在BPH负荷均衡情况下的话务负荷占比，同时根据前面县市基站话务以及话务占比超过15%的县市划分情况，大致在县市级进行基站区域的划分。
【实例】
十堰SM4配置有4个BHS，所以对应SM4理论负荷占比较其它SM高，为33%，接近所有话务的1/3。
SM模块
SM1
SM2
SM3
SM4
BHS资源
2
3
3
4
理论占比
16.67%
25.00%
25.00%
33.33%
划分计划
郧西、郧县、十堰城区部分1
房县、竹山、竹溪、林区
十堰城区部分2
丹江、武当
划分占比
17.10%
18.20%
26.04%
38.66%
如果划分结果基本符合各SM模块均衡条件，继续分配对应区域内基站在规划SM中的BHS资源，对于同行政区域的基站一定均衡分布在不同BHS上，以在同一SM下最大限度考虑无线部分安全。
确定好基站和BHS资源的对应关系后，制作批处理修改基本，按照规划修改CELL2表，完成调整。
同时观察调整后的PHA负荷，确认正常。
【实例】
十堰基站分区示意图
如果规划不满足上述步骤4的条件，或者调整后PHA负荷较高，应该对于话务占比较大的区域继续分割，如果分割后BHS话务均衡和PHA冲突无法调和，考虑在相关SM模块增加PHE2板件。
6.后续建议
地市基站不断扩容，而且手机用户的流动性受很多因素影响，所以MGW负荷均衡是一个长期的工作，但是否需要需要MGW负荷均衡要根据当时的各项负荷情况来决定，为了尽量减少大规模的频繁调整，我们对后续加扩基站和SM扩容进行如下建议：
1.话务占比小于10%的县市基站建议不进行插花分布，考虑制作相应的BHS调整脚本，在一个SM故障影响整个县市C网话务时，通过调整脚本快速疏导。
2.考虑到安全性要求，相同SM下同行政区域基站建议根据话务均衡分布在不同BHS上。
3.在话务较小区域增加基站时建议增加在相邻基站所在的SM中，避免不必要的切换。
4.如果增加基站较多，或者增加基站多位于话务量大的中心区，建议按照均衡指导重新调整基站与BHS的归属关系。
附件：
阿朗编写用于报告搜集的脚本trf.pl
使用方法：
trf.pl<5ESS>
举例：
/home/pecc/trf.pl16WUHAN2/omp-data/logs/5erm/100727.APXtrf2710:
00
/home/pecc/trf.pl16WUHAN10/omp-data/logs/5erm/jingmen/101109.APXtrf0910:
00
局名
BHSServer
荆门
SM
PSU
SHELF
PH
BHSServerID
所带基站数
1
0
0
5
1
28
1
2
0
14
1
2
0
3
2
30
1
0
2
10
2
0
0
1
1
86
2
0
1
9
2
0
1
5
2
50
2
0
2
14
3
0
0
12
1
43
3
0
1
1
3
0
0
10
2
43
3
0
1
5
4
0
1
10
1
63
4
0
0
3
4
0
2
14
2
53
4
0
1
7
升级会员 