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GPRS网络优化方法

GPRS网络优化方法

GPRS网络优化工作是对正式投入运行的GPRS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。

GPRS网络优化是一个长期的过程,它贯穿于网络发展的全过程。在日常网络优化过程中,可以通过OMC统计和路测来发现问题,当然最通常的还是用户的反映。在网络性能经常性的跟踪检查中发现话务统计指标达不到要求、网络质量明显下降或用户的反映强烈、用户群改变或发生突发事件并对网络质量造成很大影响时以及网络扩容后应对小区频率规划及容量进行核查等情形发生时,都要及时对网络进行优化。

在发生以下情况时应有针对性的进行网络优化。

1)网络正式投入运行后或网络扩容后,即转入网络优化;

2)网络质量明显下降或用户投诉多时,应立即优化,解决网络质量问题;

3)发生突发事件并对网络质量造成很大影响时,应立即优化;

4)当用户群、话务模型、用户行为等发生改变并对网络质量造成很大影响时,应及时进行优化。

日常优化工作主要分为四个主要部分:

网络监测,及时发现并解决可能降低网络服务质量的故障和潜在问题;

BSS参数的局部调整;

射频优化(包括覆盖范围的调整、干扰的消除);

系统容量及话务负荷的调整

进行网络优化的第一步是做好数据的采集工作。其中配置数据的采集核查主要是通过收集OMC上的配置数据,检查有关系统工程参数,确认网络实施与规划参数的一致性。性能数据主要包括OMC上的统计数据和网络测试数据两部分。

网络优化的第二步是分析采集到的数据,通过系统评估的标准,确定网络是否符合要求,如果不符合要求,则需要确定相关地区和调整目标。有关系统评估的具体标准,请参见3.6节。

如果网络有不符合要求的情况,根据具体问题找出问题原因,解决方法,对系统进行调整。在调整完毕后,需要进行主动的数据采集,确认是否取得有效的解决。如否,则重新制定方案,直到问题解决。

在优化结束时,生成优化报告。

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。

5.1系统容量与负荷预警分析

?系统容量分析:PCU/PRP load分析;热点地区GPRS时隙分配;Switch时隙对GSM影响;

?上下行吞吐量分析;

?BLER分析;

?拥塞分析;

?各信令层丢包分析;

?PDTCH拥塞跟踪及处理;

?GBL信令链路稳定性跟踪及处理;

?GBL带宽及配置优化;

?GSL负荷分析;

?热点区域负荷分析;

?核心网容量规模,区域UDBI、USPU负荷趋势

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PDCH,那么,语音拥塞时,仅仅影响到数据吞吐量和用户的感知度。

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、LOCATING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(最多4个)或者尝试采用CRO参数进行话务分流。

Gb接口性能分析,Gb接口是SGSN和BSS间的接口,通过该接口SGSN完成同BSS、MS之间的通信以及完成分组数据传送、移动性管理、会话管理方面的功能。对Gb的负荷、状态及配置的检查分析也非常重要,合理的Gb负荷,容量配置以及正常的工作状态是保证稳定的GPRS网络性能的一个前提。当GB负荷很高时,将会影响到终端用户的下载速率。CS3、CS4编码方式的引入也需要Gb接口做相应的传输调整。通过对Gb接口的分析,了解BSC内的APN分布,应用分布,各类业务的上下行比例,不同业务的忙小区。并通过与无线接口的流量进行对比,得到了RLC层数据中IP数据的比例,无线接口繁忙小区的应用分布,便于有针对性的采取优化措施。

GPRS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,当系统中没有保留PDCH信道,或保留的PDCH信道数量过少时,数据传输率将降低。应根据用户的发展情况,在特定

地点、特定时间增加PDCH的数据,当小区总信道数量严重缺乏,导致话音业务拥塞率高、数据业务接入难、传输速率低时,应增加PDCH信道数量,当PDCH数量达到现有PCU的承载数量时,应扩容PCU,或者暂时让相邻的不繁忙小区吸收本小区的话务量和数据量。Gb接口的情况将视具体厂家相关参数而定,最好考虑数据流量的大小和无线网络的规划,选取对GPRS系统数据传输率影响较小的参数,如CIR、BW。Gb接口配置的PCU处理能力是目前一个需要重点考虑的因素。

5.2 OMC-R的GPRS统计指标分析

通过统计dl/ul user traffic gprs、no pdtch avail、dl bler gprs、cs2 dl/ul、prp load、gbl等指标的情况对GPRS参数等进行了调整修改;

定期从OMC网管系统收集全网的GPRSKPI性能,并加以归类汇总来对GPRS无线网络的运行状况进行评估,对于性能较差的小区及时调整,保障用户可以正常使用GPRS业务。GPRS无线侧需要关注的指标有:GPRS信道分配成功率、GPRS信道拥塞率、GPRS上下行流量、GPRS动态时隙转换次数、TBF建立成功率、上下行数据重传率、BLER误块率、小区重选成功率、RAU成功率等。上述指标主要体现在以下情况中:

(1) GPRS信道分配成功率指用户的Attach申请成功占用GPRS信道的比例,在载频存在硬件故障或者该小区使用GPRS业务的用户申请非常多,而GPRS时隙配置较少时会出现GPRS信道分配成功率较低的情况,要根据实际情况及时调整。

(2) GPRS信道拥塞率是指占用GPRS信道时间/整个时段的比值,该指标建议作为参考项,因为每个GPRS信道可以接入几个用户、或者一个用户可以同时共享几个GPRS信道,所以该指标不能真实反映小区GPRS的拥塞情况。

(3) GPRS动态时隙转换次数是指由于语音优先原则,在语音信道占用达到一定比例后,GPRS动态时隙转换成语音信道。如果某小区的GPRS动态时隙转换次数较大,说明该小区的语音信道拥塞严重,如果GPRS拥塞率也非常高,且上下行流量较大,就该考虑用扩容或小区分裂的方法增加话音与GPRS信道数。

(4)上下行数据重传率、吞吐量、BLER误块率等都是针对小区无线环境质量的指标,无线环境良好则BLER误块率较低,数据重传率也较低,反之较高。无线环境中的上行干扰、小区覆盖范围也会相应的影响到上述指标。

5.3告警统计分析

·PCU,RXCDR,BSC,BTS,TCU告警分析;

·传输信令告警分析;

·天馈线系统分析;

·GPRS无线网络告警分析

GPRS无线网络告警检查主要包括PCU告警和基站GPRS告警两部分。PCU可能会存在硬件告警、与SGSN的虚拟连接告警、与基站的Gb链路告警、PCU容量告警等等,不同厂家的设备会有相应的告警类型定义,在日常维护要密切关注PCU的告警,因为PCU可能会导致下挂的所有基站都不能正常使用GPRS业务,这会给用户造成非常严重的影响。基站GPRS告警存在是因为硬件设备故障导致配置在该载频上的GPRS 信道不能正常接入用户请求,GPRS业务申请大量拒绝的告警、与SGSN的虚拟连接告警等等。在日常维护中要关注出现硬件故障告警的载频上是否配置了GPRS信道,如果有的话,需要及时调整使用其他载频或更换硬件设备。

5.4数据库参数分析功率控制分析;

小区重选分析;

邻区拓扑结构分析;

GPRS接入及信令Timer等等;

数据库参数调整

?针对小区重选,C1/C2调整

?GPRS接入定时器计数器调整;

?GPRS释放定时器调整;

?Gb及小区GPRS容量调整;

?功率控制调整,功率控制窗及快慢;

优化GPRS就要根据分析结果对相关参数进行调整,合理的参数设置会使系统性能达到最佳。

1.BSC级别

GPRSPRIO:GPRSPRIO是BSC的属性,GPRSPRIO由6个比特组成,共有64个不同值。此参数用于设定已分配的PDCH相对于CS信道的优先级,不必固定的从CS域分配资源,保持无线信道的利用效率。

PILTIMER:是管理动态PDCH的时间阈值,当时间超过PILTIMER值时,空闲的动态PDCH由分组交换域返回电路交换域。调整PILTIMER,会改变动态PDCH的业务负荷。

T3314:设定了手机在没有数据传输时从Ready状态到Standby状态的等待时间。减小T3314的益处是,减少小区更新的数量,降低电池消耗,同时对运营商而言减低不能产生收益的业务量(按照GPRS的计费原则,MS与SGSN减的信令不计费)。减小T3314的同时可能会引起GPRS寻呼消息增多。

CHCODING:该参数设定了GPRS所使用的信道编码方式,在现有网络中,能保证GSM 语音业务正常的无线环境下,均可使用信道编码方式2。

TBF LIMIT:参数TBFDLLIMIT和TBFULLIMIT分别设定了在上下行方向上平均每个PDCH上可同时承载的TBF的门限值,当在一个小区中某个方向上平均每个PDCH上承载的TBF数超过该方向的门限值时,该小区会尝试对新的TBF分配新的PSET。这两个参数一般都设置为2,但是在PDCH分配失败率比较高,CS信道资源拥塞严重

的情况下,可以调整到3,这个时候的用户感知到的传输速率将会有3~5kbit/s的下降。

ONDEMANDGPHDEV:此参数设定了GPRS处理器中最小的动态PDCH预留处理容量。这个参数使得系统可以为动态PDCH的分配留出裕量,避免系统将所有处理能力都分配给静态PDCH。

GPRSNWMODE:此参数是网络配置的参数,在MSC与SGSN之间没有GS接口,并且没有MPDCH的网络结构中,这个参数设置成2。

2.CELL级别

动态功控GAMMA和ALPHA:在GPRS中使用的MS动态功率控制算法与GSM中不同。GPRS动态功率控制算法采用的是开环功率控制,通过测量手机接收到的电平,计算路径损耗,对手机发射电平进行调整,使BTS的接收电平达到预期值。在GPRS的动态功率控制中,不考虑信号质量。

配置参数FPDCH和PDCHALLOC:参数FPDCH设定了小区内静态PDCH的个数。由于资源共享,增大此参数值会保证GPRS的业务量,但会减少GSM可用的信道资源。而PDCHALLOC设定了静态PDCH配置的位置。

小区重选参数CRO和CRH: GPRS手机在进行GPRS业务时,自己判断进行小区重选,在现在的网络配置下,由于没有PBCCH,采用与GSM相同的C1/C2算法。

与GSM不同的是,手机在Ready状态下作小区重选时,即使没有跨位置区,也会考虑CRH。当相邻被选小区的C2比服务小区的C2高出CRH达到5秒钟时,便会发生小区重选。因此对于那些有高BLER问题的小区,可以尝试减少CRO的值,使得C1/C2的值相应减少,缩小覆盖面积,解决干扰问题;另一方面,可以查看该小区的CRH 设定是否过高,如果较其它小区明显过高,可适当减小其数值,使得手机在信号强度减小时,尽快作小区重选。但是,对于那些有不少信号强度足够好的小区同时覆盖,但是没有一个主控小区的区域,由于小区重选频繁,GPRS传送速率将受到严重影响,甚至中断,这个时候应该增加CRO或 CRH值,以确定主选小区,避免频繁的小区重选。

小区惩罚参数PT和TO:PT是小区重选的临时惩罚时间,与TO配合使用。从0到31,以20秒为单位递增;当PT=31时,起到改变CRO符号的作用,而不代表惩罚时间。TO是小区重选的临时偏置,这两个参数的使用增加了选择该小区的难度,由于是临时惩罚,对于快速移动的终端减少小区重选更为有效。

5.5无线环境分析

无线环境统计分析

?上下行电平分布;?上下行质量分布;?C/I分布;

?Pathbalance分布;?TA分布等等;

无线环境优化方法

?系统C/I、BLER分析?频率调整

?覆盖/天线调整

?相邻小区优化

编码方式:虽然对于分组业务信道承载RLC数据块可采用CS-1~CS-4不同的编码方式(其数据速率分别为9.05kbit/s、13.4kbit/s、15.6kbit/s、21.4kbit/s)。经过分析,CS-3、CS-4的接收参考灵敏度较低,决定了这两种编码方式只有在距离基站较近且信号较好的地区才能够真正使用。所以当用户处于小区边缘或信号不佳的地区时,其数据速率必将大大下降,即同频道干扰C/I较低会导致系统工作在较低速率编码状态。采用CS-1和CS-2信道编码方案时,虽然信道编码速率仅为9.05kbit/s和13.4kbit/s(包括RLC块字头),但是能保证实现小区的90%以上覆盖,满足C/I不低于9dB的要求。综上所述,目前我们建议采用CS-1和CS-2信道编码方案。

5.6 GPRS.DT&CQT测试分析

对GPRS性能的整体优化不光是进行数据优化,为了测试移动应用能力,体验用户感受,还需要模拟用户的使用行为,进行测试优化,包括DT测试和CQT测试。

富余和优质的网络覆盖是GPRS业务的理想使用状态,但是在实际应用当中,小区重选、小区资源的差异、无线环境(C/I比)都会影响吞吐量,并使时延增加。GPRS手机进行小区选择/重选时遵循C1/C2算法,参数CRH或CRO控制着小区重选,设置过小,导致重选频繁,对小区边缘的用户产生严重影响,设置过大,则易引发干扰造成吞吐量下降。因此,合理的控制小区重选,提升C/I比是改善移动性能的关键。通过多种测试手段,我们可以发现问题,结合GSM 的性能统计分析,进行小区参数和天线系统的优化,达到改善GPRS移动性能的目的。

DT测试的目的主要是掌握对GPRS的移动性能的测试和优化,提高数据吞吐量,以提高用户在现网中移动应用GPRS的感受,内容主要包括对应上传下载的RLC 层的上下行吞吐量、RLC层上下行重传率、小区重选次数、小区重选平均间隔时间等指标。

CQT测试的性能指标实际上反映了GPRS网络端到端的性能,在不同的测试点进行拨测,包括GPRS附着与去附着测试,PDPNET与PDPWAP的激活去激活测试、FTP上传测试、FTP下载测试等。

通常影响GPRS移动性能的因素有下面几种。

1.GPRS手机性能。小区选择和重选是手机本身决定的行为,因此可以说手机的软硬件性能决定了移动性能。

2.无线干扰水平。干扰会增加手机解读系统信息的时间,降低测量精度,也会增加小区重选时间,而且干扰会增加误码,造成数据重传,降低数据吞吐量。

3.多小区交叉覆盖区域。由于无主覆盖小区,小区重选几率和次数会增加。

4.基站密度高,导致小区间距小,重选增多。

5.参数设置不合理,手机附着在非最佳小区,产生不好效果。

6.手机快速移动,导致小区重选频繁。

5.6.1 GPRS.CQT&DT测试指标列表

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