武汉GPRS无线网络优化爱立信设备.docx
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武汉GPRS无线网络优化爱立信设备
湖北武汉GPRS无线网络优化专题报道
（爱立信设备）
湖北移动通信有限责任公司
目录
目录2
第一部分优化思路
1。
概述4
2．武汉GPRS无线网络现状5
2.1主要业务5
2.2GPRS网络存在的问题5
3。
武汉GPRS网络与优化目标7
3.1现网结构及影响数据传输的因素7
3.2GPRS优化目标8
4。
GPRS优化过程10
4.1GPRS网络优化流程10
4.2GPRS具体优化步骤10
5．GPRS网络与GSM网络优化的关系14
第二部分武汉GPRS现网优化分析及实例
1.影响数据传输速率无线因素的分析17
1.1无线资源利用17
1.2CS1、CS2编码方案对GPRS数据传输的影响19
1.3C/I对数据传输的影响20
1.4小区重选对GPRS数据传输的影响22
1.5PDCH占用数目对GPRS传输速率的影响24
1.6郊县GPRS使用情况分析25
2.GPRS业务拥塞的讨论28
2.1小区PDCH信道不足28
2.2BSCPDCH数目不足29
2.3BSCFPDCH数目不足29
3．话务量变化与信道优化30
3．1话务量分析30
3．2PDCH信道调整33
3．3优化结果35
4．DT路测分析36
4．1集团公司测试规范36
4．2武汉现网DT测试情况36
结束语38
第一部分优化思路
1。
概述
随着GPRS网络的正式商用，GPRS网络现阶段的工作目标就是提高GPRS业务的市场竞争力，为我公司创造新的利润增长点。
因此不断提高GPRS通信网的网络性能和服务质量已成为GPRS网络维护工作的重要任务。
GPRS应用层速率是直接表征网络特性，提高核心竞争力的重要指标。
本文根据此次数据网整治中对武汉地区进行的优化整治工作进行总结，为以后在GPRS网络优化积累经验。
GPRS网络是在原有的GSM网络的基础上进行建设的，我们对于GSM网络已经具有了一定的优化经验，其中绝大多数经验仍然适用于GPRS网络。
因此GPRS的优化，主要是在GPRS现网运行的基础上，根据武汉市的网络实际情况提高GPRS应用层速率，现阶段我们主要从优化无线资源、改善无线环境方面入手，在保证GSM网络平稳运行的基础上来提高GSM/GPRS网络质量，保证业务发展。
我们认为现阶段进行GPRS优化的主要难点在于以下几个方面：
第一对于GPRS网络的运营，运营商还处于摸索阶段，没有充足的经验，GPRS网络待优化的问题还没有完全暴露出来。
第二GPRS的优化是在原有GSM网络基础上进行的，所以需要综合考虑网络优化对GSM和GPRS两种业务的影响。
第三GPRS设备目前不是非常成熟，功能上不是很完善，因此在优化的过程中还需要结合具体情况考虑设备的支持能力。
这一点在武汉现网使用的设备上有所体现。
第四设备厂家对于GPRS设备的管理和支持还很不足，这就给我们优化人员收集优化所需资料以及进行数据分析增加了一定困难。
2．武汉GPRS无线网络现状
2.1主要业务
武汉移动GPRS现网主要开展了以下几个方面的业务：
z手机+笔记本电脑上网
zWAPoverGPRS
zMMSoverGPRS
z专网接入
GPRS主要的应用领域可以是：
E-mail电子邮件、WWW浏览、WAP业务、电子商务、信息查询、专网接入等等等。
综合以上业务应用，可以知道对时延和带宽的要求相对较低，因此较为容易满足，对GSM网络的影响不是很大。
然而随着业务的发展和GPRS网络设备能力的升级，网络优化将会日益显示出其重要性。
2.2GPRS网络存在的问题
通过我们的测试和用户反映可知，武汉现网GPRS覆盖良好，附着及PDP应用正常。
随着GPRS业务量的增长，GPRS网络现有容量和能力将不能满足用户需要的业务质量，我们结合武汉现网的情况，觉得主要存在以下几个方面问题，需要进行优化。
第一，实际网络能够提供的速率还不是很高，这和用户的数据应用需求关系很大。
如做普通的Email和即时通讯是可以满足的，而坐www浏览则还需耐心。
这方面最重要的影响因素是网络设备和终端的多时隙能力。
虽然GPRS数据传输速率理论上可达172.2kbps，而要达到这一传输速率就要求一个用户占用所有8个时隙，并且采用CS-4编码方式。
然而武汉现网的网络设备和移动台最多只有3＋1时隙能力，并且只能提供较低速率的CS-1,CS-2编码方式。
因此，用户实际能够享受的速率并不是很高。
第二，现阶段GSM网络的覆盖状况极大的影响GPRS业务的接入与质量。
GSM网络设计时要求TCH的C/I值大于9dB，因此可能在一些地区低于CS-1所需的13dB。
武汉现网将PDCH配置在非BCCH载频，理论上可以满足CS-1覆盖面积同话音覆盖相同。
但是为了保证GPRS的稳定工作，需要全面提高C/I，净化无线环境。
第三，PDCH网络资源不足。
现网大部分地区的GPRS网络容量都并未根据业务量需求进行细致调整，当前的设置在将来很可能会影响服务质量。
鉴于城市频率资源已经非常紧张，能够为GPRS提供的信道数，需要考虑GSM话音业务的余量。
同时在进行优化时，需要考虑到GPRS用户的行为习惯。
显然，对于不同数据业务量的小区应进行不同的信道配置。
最后，网络建设初期的一些参数设定需要重新调整。
例如路由区规划，在一定情况下，需要对路由区进行仔细划分。
现在，RA设置与LA范围相同，GPRS网络的运行必将增加系统负荷，将来可以考虑减小RA范围来减小系统负荷。
小区重选相关的参数是一个必需要考虑的问题优化调整问题。
在现阶段的GSM优化中，切换相关的参数往往得到更多的关注，而小区选择和重选经常被忽视。
但是在GPRS业务中小区重选是主要影响因素。
现网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。
这样就需要做细致的优化工作。
3。
武汉GPRS网络与优化目标
结合武汉实际GPRS网络构成及考虑GPRS与GSM之间相互关联、相互制约的关系，优化工作需要依照一定的原则进行。
考虑到两种业务的特征和当前的业务量比例，我们觉得GPRS业务的应用和网络优化的原则是：
GPRS的优化引入应在在不影响电路交换网络性能的情况下提高GPRS的数据传输性能。
3.1现网结构及影响数据传输的因素
基本GPRS网络结构如下：
根据现网的组网方式和测试结果，我们认为影响GPRS网络质量和数据传输速率的主要因素有以下几点：
1.GPRS服务小区配置的PDCH时隙数量，为Gb口无线侧影响因素。
2.小区重选，位置区更新，路由区更新对数据传输的影响，属于移动性影响数据传输。
3.GPRS时隙分配策略，CS1/CS2编码的选择算法，为系统设备属性因素。
4.无线环境对数据传输的影响，如C/I，无线环境影响因素。
5.GPRS小区的总体业务水平对用户的影响。
6.GPRS核心网相关参数的设置，Gb口核心网侧影响因素。
3.2GPRS优化目标
我们认为，现阶段GPRS网络的优化应以对GSM网络不造成影响为前提，提供尽可能高的数据吞吐率，提高系统吞吐量，使更多的GPRS移动台可享受高级的编码方案和更高的实际数据传输速率，使用户只感受轻微的延迟，并经常保持足够的余量。
考虑到GPRS还处于一个不断发展的阶段，GPRS的网络优化目标同样需要针对不同阶段做相应的调整。
本文将主要从以下几个方面展开讨论讨论。
GPRS的CQT测试速率分析根据现网使用的爱立信GPRS设备的原理及各项性能，通过合理设置GPRS信道、各项GPRS参数的核准，无线参数的测试分析，排除各项无线环境的影响，做到应用层速率的提高。
根据GPRS数据传输平面结构，无线侧主要从Um接口能够监测的RLC/MAC速率着手，根据对其影响较大的无线环境因素，小区重选时长的调整，争取达到一个稳定的速率，为高层的应用，主要是FTP下载打好基础。
针对无线数据传输的特点，将重点分析平均FTP下载速率、RLC吞吐率、平均BLER、CS2使用率等指标。
对C/I的测试及小区重选的调整及影响也是考察对象。
BSC的PDCH资源配置针对现网BSC上GPRS业务信道PDCH资源有限，而业务需求逐步增加的现状，需要增开一部分BSC的PCU资源，对GPRS需求大的区域增配GPRS信道，保证每个用户的数据传输速率。
CELL的FPDCH调整针对现网GPRS应用不均衡的状况，需对相对较闲的小区通过话务统计核对实际数据使用模型，减少PDCH的数目。
通过对GPRS的PDCH最佳使用情况的讨论，制定大业务量小区的配置，合理分配GPRS资源。
峰值时隙的占用也是应用层速率的必要保证。
这里需要结合GSM网络信道配置的实际情况。
关于GPRS业务拥塞的探讨随着GPRS业务应用的增加，GPRS可用资源和用户需求的矛盾会日益显著。
对在保证每用户最佳速率的前提下尽可能容纳更多的用户做出讨论。
GPRS优化和GSM优化关系的讨论GPRS通过在原GSM网络基础上增加一系列的功能实体来完成分组数据功能，通过本部分的讨论，对两者的相互影响做出初步研究。
GPRS的DT测试及沿途速率测试的分析针对武汉市区主干道的GPRS测试情况，优化沿途的小区重选状况，提高动态GPRS测试的应用层速率。
4。
GPRS优化过程
现阶段GPRS的网络组成和运行状况决定了GPRS无线网络优化流程与GSM无线网络优化流程是大致相同的的，原有GSM网络的调查、调整方法仍是大致相同的。
结合日常的优化过程总结主要是CQT测试，分析测试结果，结合用户行为进行一定的参数修改并且以不影响GSM网络为前提。
并针对GPRS相关的优化问题进行分析，提出一些优化调整建议。
4.1GPRS网络优化流程
网络优化工作是指对正式投入运行的网络进行参数采集、数据分析，找出影响网络运行质量的原因并且通过参数调整和采取某些技术手段，使网络达到最佳运行状态，使现有网络资源获得最佳效益，同时也对网络今后的维护及规划建设提出合理的建议。
网络优化是一个长期的过程，它贯穿于网络发展的全过程。
GPRS网络同样如此。
GPRS网络优化的基本流程如下图所示：
GPRS网络优化过程
GPRS网络优化工作是一个周而复始，螺旋上升的过程，它贯穿于规划、设计、工程建设和维护管理的全过程，各方面的调整相互牵连、影响。
因此在工作中应时时注意从全局出发。
网络优化工作主要由系统调查、数据分析、系统调整方案制定和实施几个步骤组成。
4.2GPRS具体优化步骤
系统调查
通过收集数据对网络进行全面调查。
所要收集的数据主要包括OMC或厂家设备上统计到的各类数据如爱立信GPRS设备的资源配置数据，性能管理数据，故障管理数据、实测数据、预测数据、用户申诉数据等。
通过调查，可以基本了解网络存在的问题，定位优化工作的对象和目标。
网管统计数据
该数据是指从ERICSSON的OSS上取得的统计数据，是了解网络性能指标的一个重要途径，反映了网络的实际运行状态。
它的特点是数据量大，着重总体反映系统网络质量。
网管统计数据中与系统分析有关的主要涉及三个方面的数据：
配置数据、性能数据和告警数据。
统计数据：
结合无线侧的分析统计需要，主要有下列数据。
GSM相关的配置数据例如基站识别码（BSIC）、基站数目、基站的分布、小区结构、小区载频数、跳频方式、BCCH载频号、不连续发射、功率控制、切换门限及各种计数器
GPRS系统专用参数，包括是否配置PBCCH和PCCCH信道、是否跳频、用于GPRS的时隙数、用于GPRS的TRX数目、路由区识别（RAI）、路由区重选算法、信道编码选择方式、媒体接入控制方式。
BSC上的PCU处理能力、位置信息、所属SGSN标识、可同时支持的PDCH数目等。
GB接口上的NS-VC,BVC的配置和负荷分担情况等。
性能数据：
性能数据体现了网络的运行情况。
ERICSSON设备生产厂家对GPRS系统的运行统计是由大量计数器完成的，每个计数器都是由特定事件发生触发计数的，这样通过某一观测时间段内对某一事件的发生次数进行统计，就得到了网络的运行统计。
由于现阶段GPRS用户较少，用户行为还缺乏一定的规律，所以该数据的统计对网络具有一定的参考价值。
无线资源数据如寻呼信道负荷率、分组交换寻呼程序的成功率、随机接入信道占用率、授权信道占用率、PDCH的负荷率、PDCH的最大可用数目、PDCH平均可用数目、PDCH的最小可用数目、立即指配成功率、CS业务抢占PS业务的次数
数据传输数据如数据传输速率、RLC重传率、干扰（干扰电平落在干扰电平带1--5内的百分比、干扰电平落在干扰电平带1之外的百分比）、服务升级\降级的次数（CS1\CS2转换次数）等。
告警数据：
移动性数据如位置更新的平均时间、小区重选成功率、路由区更新成功率等。
告警数据是网管系统采集的原始告警信息，主要反映GPRS业务承载网中各种设备和设备上驻留的功能实体的运行情况无线侧主要有BSC/PCU告警、BTS告警、Gb接口物理层等。
实测数据
实地测试数据包括CQT和DT测试数据。
测试是是大量的抽样记录过程。
路测是网络优化过程中所必不可少的步骤之一。
路测专门的测量仪表，可以比较精确地了解系统服务范围内移动性的无线覆盖及无线信道的工作状况。
路测数据的分析可以为网络调整提供参考依据。
结合现阶段特点CQT测试主要进行大量的室内定点测试。
由于大量的高速率要求用户的应用主要在室内进行，所以结合用户主观感受的定点测试分析更是现在的主要提高方向。
预测数据
预测应该主要包括业务量预测和覆盖预测，由于GPRS用户还属于培养阶段，更需要通过网络的有效预测来引导用户行为，保证用户需求和网络质量的和谐。
GPRS的业务量预测依赖于GPRS业务模型的建立。
ETSI提出了三种模型建议：
Funnet模型、Mobitex模型和Railway模型。
GPRS覆盖预测与GSM大致相同，主要考虑载干比的需求，可以得到满足C/I不同要求（CS-113dB，CS-215dB）的覆盖大小，在一定门限设定情况下（BLER<=10%），工作于CS-1,CS-2的区域大小，在此基础上得到区域内能够得到的数据实际速率。
用户申告与用户调查
现阶段主要是通过用户投诉的分析与处理来达到帮助了解网络运行情况和提升整体水平的。
用户申告是通过来自业务部门或其他方面的用户投诉或者向用户调查，及时了解无线网络的质量问题。
我们发现，用户申告可直接反映无线网络的性能，发现热点地区，及时了解问题的位置和具体状况，优化工作更具针对性，还可以缓解用户矛盾。
目前，由于网络上用户较少，OSS上的系统统计并不一定可以比较真实的反映现网情况。
将实测和用户投诉相结合可以得到比较满意的效果。
数据分析
通过对各项数据的统计与分析，可以基本掌握网络的各项性能。
主要有以下几个考察点。
1.业务接入性能
业务接入性能是指用户发起接入请求时，得到业务的能力。
无线方面主要衡量的指标包括附着情况，PDP激活情况，TBF分配成功率（上下行）等。
2.业务质量
业务质量是指用户接入网络后得到的服务质量。
主要衡量指标包括TBF中断率、TBF平均数据吞吐量、TBF平均时长、RLC重传率（按不同编码统计）、小区重选次数、路由区更新成功率、首页时延，网络发起的PDP上下文去激活统计等。
3.资源利用情况
主要包括无线资源的利用状况和Gb接口的资源利用率。
无线部分的主要衡量指标包括PDCH可用率、PDCH占用率、PDCH满负荷率、每干扰频带的空闲时隙数等。
Gb接口上的主要衡量指标有各个NS-VC上的负荷、各个BVC的业务量等。
4.GPRS/GSM综合考核指标
指GPRS与GSM之间的相互影响情况。
5.GSM相关指标
指由于GPRS业务而可能影响到GSM的相关性能。
主要衡量指标包括掉话率（切换引起的）、接通率等
系统调整
系统调整主要是依照测试数据、用户申诉、统计数据等分析得到网络的待优化点，制定并实施优化方案。
无线方面其措施主要包括增加系统容量，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主动的进行系统调查，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。
无线参数优化调整无疑是一个细致整体的过程。
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。
需要注意的是，系统调整和故障排除不是等同的。
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，如果在系统正常的情况下，才可作出系统调整方案。
5．GPRS网络与GSM网络优化的关系
在GSM基础上加入GPRS的网络优化比原先G网优化更复杂。
GPRS系统使用的是现有GSM的无线网络，GSM网作为GPRS的承载网，GPRS和GSM共用相同基站、同一的频谱资源，这就决定了GPRS网络与GSM网络优化相互关联，又相互制约。
首先，GPRS与GSM无线网络优化在整体上是一致的。
GSM网是GPRS的承载网，加强GSM无线环境的优化工作对于GPRS的优化十分重要。
提升网络整体载干比水平对GPRS可以使更多的GPRS移动台可享受高级的编码方案,提高系统的吞吐量，使已在CS-2编码方式下的移动台可进一步减少分组重发的比率，使实际数据传输速率达到最高。
其次，GPRS与GSM无线网络优化又存在冲突。
由GPRS引入的新增干扰，一定程度上导致话音质量下降、切换掉话率提高，进而导致原有话音服务面积缩小。
由于两者使用同一频段资源，在容量配置上存在着冲突。
GPRS如采用在CCCH上接入的方式，CCCH的负荷有较大增加。
GPRS引入了灵活的话音、数据信道分配策略，无线资源调度变得更为复杂，将会导致切换次数的增加，对原网的接入成功率、切换成功率略有影响。
同时，GPRS网络优化还有其自身的特点。
GPRS的业务模型与GSM不同，因此话务量/数据量预测方法，经验公式存在着不同。
GPRS的覆盖与GSM不完全相同。
GPRS数据业务对覆盖概率、信号载干比以及容量提出了更高的要求。
以上这些表明GPRS与GSM网的维护和优化工作必须相辅相成，互相协调。
只有充分利用在GSM中的优化手段和经验，才有可能做好新增数据业务网络的优化。
第二部分武汉GPRS现网优化分析及实例
1.影响数据传输速率的无线因素分析
1.1无线资源利用
一、BSC资源利用
目前，GPRS用户实际能够享受的速率并不是很高。
根据GPRS数据传输机制，我们认为现阶段的手机＋PC上网GPRS定点速率在20Kbits以上是可行的，这就需要每个用户至少占用2个以上的GPRS业务时隙，即PDCH。
随着GPRS业务的逐渐开发，PDCH资源不足将会暴露出来。
目前若要为GPRS提供的足够的信道数，需要考虑各方面的电路余量。
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信道配置。
随着业务量的增加，必将相应增加静态信道的数目。
对于现网的爱立信GPRS无线设备，主要是PCU的性能，通过研究，爱立信设备有以下特性。
PCU承担无线方面的主要数据功能，通过Gb口与SGSN联系。
对PDCH数目起决定作用是的RPP的性能。
爱立信设备的每个BSC中，若2个RPP为一个机框，最多可安装7对，即最多14个RPP，每个RPP可提供150个PDCH，一个BSC最多可提供2100个PDCH。
现网若每个BSC只有一个RPP生效，则最多支持150个PDCH的使用。
以目前BSC的配置，较多BSC的小区将900M/1800M和微蜂窝计算在内，可以达到130个以上，随着用户需求的增多显然一个RPP的能力是不够的。
若要多个RPP都生效，前提是打开loadsharing功能。
在未开loadsharing之前，一对RPP将处于active/standby状态，即这一对RPP不能同时工作。
打开了loadsharing，则一对RPP可以互相之间以以太网接口高速通信。
当一个RPP不能处理发送给小区的信息时，则该信息会通过以太接口发往另一个RPP。
也就是说，BSC上的RPP打开loadsharing后可以明显提升PCU的处理能力。
具体体现在当一个RPP暂时拥塞时，另一个可以马上接管，PDCH的容量可成倍增长。
当每个RPP都打开了loadsharing，GB接口的稳定性能将会大大提升。
GSN和BSC之间的拥塞将会有效减少。
所以我们的结论是loadsharing功能将会有效提升GB口无线侧的性能。
以3月份优化为例，3月11日的忙时统计，全网因PCU容量问题引起的PDCH占用失败次数共有44087次。
我们检查了PDCH失败次数多的BSCRPP的工作方式。
发现BSC11、22、32、51、52、61、62、72、82、92共10个BSC的RPP工作为主备方式。
开启负荷分担后，所有的BSC的PDCH占用失败次数消失或减到数次。
而PCU拥塞率也降到0.5％左右。
二、终端接口优化
GPRS无线侧的系统瓶颈主要存在于Um接口、Gb接口中。
Um接口是GPRS中的关键接口，其性能的好坏将直接影响到系统的数据传输速率。
现在我们最常用是基于TCP/IP的互联传输。
由于TCP自身的数据安全性机制决定，在不同的操作系统、不同的网络情况中需要设定各自参数。
针对GPRS应用情况我们首先针对最常用的windows系统的TCP/IP对数据传输影响较大的MAXMTU展开讨论。
在TCP/IP协议中，将要传输的数据分成一个一个的数据包传送，单个数据包越大，实际传输中的无用数据所占比重就越小。
但在传输过程中，一旦数据包太大，数据包中的数据就需要分组重装，从而使传输时间加倍。
MaxMTU是MaximumTransmissionUnit（最大传输单元）。
不同的数据传输协议支持将一个单元的数据分解为不同数目的包来进行传输。
这些数据包可以通过不同的路由器先后到达同一个目标。
包的数目越多，各个包到达目的地的时间差异就可能越大，整个数据再合并起来需要等待的时间可能就越长。
因为只要有一个包未到达，就无法进行数据合并。
可见MaxMTU是影响数据传输速度的重要因素。
在系统中应该选择一个合适的MAXMTU值，以保证从本机发送的网络传输分组，在经过其他路由主机时尽可能地不被重新拆分，加快传输速度。
我们通过在windows下的GPRS拨号连接，使用sagmeOT96，标准28800调制解调器，研究MAXMTU如下。
在GPRS拨号成功后，用windows自带的PING命令，用参数－f研究不产生数据包碎片的最佳数据值。
当ping一个1473bytes的数据包到本地的SGSN网关211.137.64.66时，产生数据碎片。
D:
\>ping-f-l1473211.137.64.66-w5000
Pinging211.137.64.66with1473bytesofdata:
PacketneedstobefragmentedbutDFset.
PacketneedstobefragmentedbutDFset.
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