中国移动浙江分公司EGPRS优化专项总结报告－摩托罗拉专项.doc

中国移动浙江分公司egprs优化专项总结报告摩托罗拉设备专项中国移动通信集团浙江有限公司2008年5月目 录一、摩托罗拉设备（e）gprs优化工作概述4二、摩托罗拉设备egprs优化实施及成果52.1、摩托罗拉设备egprs资源调整工作量描述52.2、摩托罗拉设备egprs优化后的全网配置52.3、摩托罗拉设备egprs全网负荷情况对比52.4、摩托罗拉设备egprs优化前后测试成绩对比6三、摩托罗拉设备egprs优化专项103.1、pcu级资源配置优化无线网元负荷优化专题103.1.1 prp负荷分析103.1.2 prp负荷优化配置原则研究113.1.3 prp负荷优化成功案例133.1.4 prp负荷均衡算法研究143.1.5 prp负荷均衡算法成功案例143.1.6 gbl负荷配置优化183.2、小区级资源配置优化数据业务信道配置优化专题213.2.1 拥塞小区的信道扩容原则研究213.2.2 拥塞小区的信道扩容成功案例223.3、(e)gprs无线参数优化专题223.3.1 (e)gprs优化无线参数推荐集合223.3.2 (e)gprs优化无线参数说明233.3.3 (e)gprs参数优化相关工作343.4、(e)gprs无线环境质量优化专题353.4.1 dl_bler_egprs指标优化研究363.4.2 dl_bler_egprs指标优化成功案例373.4.3 dl_tbf_fail_rate指标优化研究403.4.4 dl_tbf_fail_rate指标优化成功案例423.5、（e）gprs端到端优化专题433.5.1端到端优化流程443.5.2端到端优化成功案例443.6、(e)gprs区域优化专题503.6.1 c/i优化513.6.2 覆盖调整优化543.6.3 资源优化553.7、(e)gprs标准指标体系专题553.7.1 kpi指标选取原则553.7.2接入类kpi指标563.7.3业务量类kpi指标683.7.4网络质量类kpi指标703.7.5资源利用类kpi指标763.8、(e)gprs维护及故障处理专题813.8.1数据业务日常优化及维护流程813.8.2数据业务日常相关投诉原因分析843.8.3基于用户感知度的数据业务日常硬件告警监控体系863.8.4基于用户感知度的数据业务日常性能监控体系873.8.5常见数据业务告警及故障判断、处理典型案例893.9、(e)gprs新功能应用专题963.9.1 epcu能力简介963.9.2 epcu基本能力测试983.9.3 epcu超配情况下能力测试1013.9.4 epcu测试结论104四、egprs优化工作中发现的问题及下阶段工作建议106一、 摩托罗拉设备（e）gprs优化工作概述摩托罗拉设备的egprs优化工作主要在杭州地区开展，从2007年1月杭州地区开始进行egprs改造工程；截至2008年5月共完成2162个基站的改造，实现了4126个小区的egprs覆盖；egprs优化工作在2007年5月正式启动，主要针对已开通egprs覆盖的小区进行性能优化，整个优化项目主要从9个方面进行egprs的优化：（1） 无线网元负荷优化专题：该专项主要分析现网中pcu各种资源(prp及gbl等)配置及负荷情况，完成相应配置优化调整。（2） 数据业务信道资源优化专题该专项主要结合集团数据业务拥塞小区占比考核要求，对全网各小区进行pdch资源优化。（3） （e）gprs无线参数优化专题该专项主要完成全网egprs参数检查及纠错，完成参数优化。（4） （e）gprs无线环境质量优化专题该专项结合bler，tbf失败率等指标，探寻影响数据业务性能的无线环境因素及优化方法。（5） （e）gprs端到端优化专题该专项利用各种标准接口的数据分析，研究数据业务端到端联合优化的有效手段。（6） （e）gprs区域优化专题该专项结合其他专项的成果，研究连续区域内的（e）gprs性能提升手段，寻求提高移动状态下（e）gprs性能优化的有效方法。（7） （e）gprs标准指标体系专题该专项结合其他专项的成果，研究连续区域内的（e）gprs性能提升特性手段，寻求提高移动状态下（e）gprs性能优化的有效方法。（8） （e）gprs维护及故障处理专题该专项结合日常投诉及故障处理，分析各种数据业务相关告警与故障的关联性，提供有效的处理方法；整理指标预警方案，并在相关网优平台中实现；并根据有效的处理故障方法，整理完善故障处理案例库文档。（9） (e)gprs新功能应用专题该专项研究gsr9版本下，有效提升数据网络负荷能力的设备epcu改造方法，为网络能力提升的实现提供借鉴经验。二、摩托罗拉设备egprs优化实施及成果2.1、摩托罗拉设备egprs资源调整工作量描述杭州地区在2007年6月底和2008年5月，现网中bsc、pcu中业务处理板卡、基站数、小区数、载频数、信道数等资源变化情况如下表所示：时间bscpcu(处理板卡)基站数小区数载频数tch信道数gprs静态信道gprs动态信道egprs信道数量2007年6月10757833095546246141513001443221775109872008年5月14412613035547931656166925327591874237999增量37683-274-6770421562518327-303327012 2008年5月与2007年6月相比，杭州地区全网总的基站数、小区数有所减少，这是由于杭州地区萧山、桐庐、建德和淳安地区的无线设备已被替换成华为设备，该部分的基站数、小区数和载频数并未统计在内。2.2、摩托罗拉设备egprs优化后的全网配置截至目前，杭州地区摩托罗拉设备区域egprs相关配置如下：地区总小区数开通egprs的小区数egprs小区的全网占比总数据信道数gprs静态信道数gprs动态信道数支持egprs信道数杭州5479412675.31%515013275918742379992.3、摩托罗拉设备egprs全网负荷情况对比2007年6月和2008年5月间，杭州地区全网数据业务及egprs业务流量对比如下表所示： 地区6月总流量（mb）5月总流量（mb）增长幅度6月egprs流量（mb）5月egprs流量（mb）增长幅度6月egprs流量占比5月egprs流量占比杭州12111.6651143.19322.26%3129.9626952.54 761.11%25.84%52.70%2007年6月取的是6月25日最忙时10：00的数据；2008年5月取的是5月6日最忙时10：00。从2.2节和2.3节的表可知：从2007年6月25日到2008年5月6日，全网的数据业务总流量约增长了39031.53mb，增长幅度约为322.26%；其中egprs业务流量增长了约23822.58mb，增长幅度约为：761.11%。egprs流量占总数据业务流量比例由25.84%增长到52.70%。2.4、摩托罗拉设备egprs优化前后测试成绩对比 cqt部分浙江移动结合杭州地区日常数据业务分布特点，选取了一部分业务流量较大及部分重要场所作为egprs优化重点保障点进行重点优化，这些点涵盖了商场、宾馆、写字楼、车站、机场、大学校园和居民小区等。结合kpi统计及现场测试情况，浙江移动针对每一个小区制定了对应的优化方案，包括资源调整、网元负荷优化、无线环境优化、参数优化等；并通过多轮测试验证和继续改进优化方案。截至4月底，共完成38个测试点的循环测试，这些点的ftp平均下载速率已由优化前的104.35kbps上升到了144.44kbps。未达标（ftp平均下载速率100时，将极大的影响用户的使用速率。对各种超负荷的prp板分析可发现，造成这种超负荷的现象主要有两种情况：情况一：整个pcu下数据业务繁忙这种情况下：整个pcu下的数据业务较忙，pdch信道配置较多，此时pcu下的各prp板负荷普遍偏高；以pcu44为例， 其配置及负荷统计指标如下表所示：bscprp_idpmc挂一个gds的总数pmc挂两个gds的总数prp_load_maxprp_load_meanhzbsc443212024.86hzbsc444211026.598hzbsc445210322.701hzbsc446212035.435hzbsc4411212038.114pcu44共有5块prp板。这些prp板的负荷虽然比较均衡，但负荷都在100以上，这说明目前所有的prp板都十分繁忙，这会造成prp板上承载的小区数据速率下降。在此情况下需新增prp板以分担每块prp板的负荷。情况二：pcu下prp板配置不均衡这种情况下是由于同一个pcu中的prp板分配资源不均衡，导致某些prp板的负荷较重，而其他的板卡负荷较低。以杭州pcu02为例，其配置及负荷统计指标如下表所示：bscprp_idpmc挂一个gds的总数pmc挂两个gds的总数prp_load_max_maxprp_load_mean_maxhzbsc023210016.583hzbsc024414332.298hzbsc025419651.869hzbsc021128318.353hzbsc021228315.369pcu02共有5块prp板，从上表可见prp 4 和prp 5的负荷明显比其他prp板要高出40以上，而仔细核对prp板的硬件配置，除了这两块prp板配置了4条gds之外，其他prp板均只配置了2条gds。由于摩托罗拉设备软件缺陷，不能自动将小区时隙配置在下挂时隙较少的prp板上。当pcu中各prp板的硬件配置不均衡时，部分prp板常常会出现超负荷的现象，从而导致不同prp板上承载的小区瞬时吞吐能力出现明显差异。在这种情况下，需对prp板配置进行扩容及调整，以保证prp板配置的均衡。 3.1.2 prp负荷优化配置原则研究原则一通过以上分析，要提高小区数据传输速率，首先需要解决prp超负荷问题。目前市场上十分普遍的手机类型为class10，此类手机每个用户最多可同时占用4个pdch信道进行数据业务的下行传输。对于egprs信道而言，每个pdch信道为64kbps的速率，如果要达到用户的吞吐量在100kbps左右，则用户手机最少需占用2个pdch（2*64k）信道或占用4个pdch(4*32k)信道但和另外一个用户共享。虽然每个prp板可配置120个pdch信道，但每个prp板同时最多只能激活30个pdch信道。在实际的配置中，一个prp板下不可能只配置30个pdch，该prp管理下的小区也不可能最多只有30个用户。我们通过对pcu47的分析来说明pcu中prp板配置原则：pcu47共配置了5个prp板，每个prp板中分别配置了2个gds，下表为负荷优化前各prp板中的小区，pdch信道及prp负荷均值的分布情况： pcu prp携带基站信息携带小区数配置pdch数峰值负荷pcu4711033,5,6,774336.4pcu4711043,4,7,66,9064547.2pcu4711052,2054355.8pcu4711061,3,4,89,90658154.13pcu4711071,4,1654160.53结合上表及现场实际测试发现：管理60个左右pdch的prp 6（1106）负荷非常繁忙，严重影响其管理下的小区中的数据业务下行速率；而管理40多个pdch的其他prp板的性能非常稳定，cqt和dt的效果也非常理想。prp板的实际负荷与这些pdch的忙闲程度有关。根据这些分析，结合实际测试情况，我们认为：当每个prp板实际管理的pdch信道数在4050个之间，且prp的最大负荷不超过70时（考虑余量），prp负荷和实际的现场测试都处于较理想的情况。根据这一原则每个pcu配置的prp理论数应满足：原则一：原则二如果考虑以一个prp板可同时处理的pdch信道数来计算现网各pcu所需的prp数，则换算公式如下：需求prp数bsc中实际pdch信道占用总数/单个prp处理能力根据摩托设备使用手册的说明：每个prp板可同时激活的pdch信道数为30个；同时bsc中实际pdch信道占用总量可以用busy_pdtch_mean来表示，又因为通常情况下，数据业务传输主要在下行链路中，故可以用下行的busy_pdtch_mean来表示bsc中实际pdch信道占用数。综上，有：但是实际使用pcu的过程中我们还发现，当pcu硬件均衡后，prp板的负荷还受其管辖小区的业务繁忙程度影响较大：即使两块信道数配置相同prp板，如果配置在同一个prp上的多个小区均很忙，而且忙时重叠，而另一个prp板上的各小区数据业务较空闲时，前者prp板的负荷也会明星高于后者prp板。而目前摩托罗拉设备软件仅能当prp板的prp_load_max 170（该值不可调），且同一pcu下存在prp_load_max50%在摩托罗拉设备中，对pcu中每条gbl链路的吞吐量统计指标包括：gbl_dl_data_thrput_max（下行吞吐量最大值）单位kbyte/sgbl_ul_data_thrput_max（上行吞吐量最大值）单位kbyte/s则各gbl负荷情况可根如下公式进行计算：下行：gbl_dl_data_thrput_max8/(配置时隙数64k)上行：gbl_ul_data_thrput_max8/(配置时隙数64k)在2007年7月前，杭州地区每条pcu配置的时隙数为15个，故相应的gbl负荷计算公式如下：下行：gbl_dl_data_thrput_max8/(1564k)上行：gbl_ul_data_thrput_max8/(1564k)根据以上结果，对当时杭州全网各bsc中gbl最大负荷分布统计如下：从上图可见，下行gbl链路负荷明显高于上行gbl链路，因此以下各种分析主要针对下行gbl进行分析。当时全网共有214条gbl链路（共107个bsc），其中有78条下行gbl链路的最大负荷已超过50，其中pcu33的gbl最大负荷高达92.5%，涉及58个bsc，占到全网总bsc的54.2%考虑到2007年还在进行大批量的edge二期基站改造，根据预测二期工程开通后，各条gbl的吞吐量还将有20%增长，数据业务传输网络安全将受到很大威胁；同时gbl链路中用户数据和信令是共享带宽的，链路负荷的过高将可能导致attach、pdp激活等时长测试指标超标。故杭州地区在2007年8月完成了所有pcu中gbl时隙扩容工作，将每条gbl链路的时隙数由原来的15个扩容到31个。从而将gbl容量扩大为原来的2倍，有效地保障了egprs改造工程的进行。随着杭州地区整个egprs工程的不断开展，杭州地区的gbl负荷增长迅速。截至5月初，杭州地区已有35个pcu中的2条gbl的平均负荷峰值50%，如根据上面提到的gbl扩容原则，这些pcu均需尽快安排gbl扩容。该部分工作，我们目前已在进行中。在日常优化过程中，我们还发现摩托罗拉pcu中的2条gbl负荷并不完全均衡分担，往往是一条gbl上的负荷远高于另一条gbl的负荷。杭州地区现网gbl示例如下：根据摩托罗拉设备说明文档，单条gbl工作负荷的安全门限应小于80以下，而从上表可见单条gbl0已超过了该门限，而gbl 1的负荷却仅在3040左右，这种负荷上的不均衡有可能影响到gbl0上各小区的数据业务正常工作，故对于此种情况，应考虑从sgsn端进行gbl负荷的均衡。但这种均衡和prp板的均衡一样，同样存在优化效果无法持续保持的情况。故解决该类问题的最终手段依然是让设备厂家解决自动均衡的功能。3.2、小区级资源配置优化数据业务信道配置优化专题3.2.1 拥塞小区的信道扩容原则研究在一个小区中每个数据业务信道可同时供多个用户使用，而每个用户也可占用多个pdch信道进行数据传输，故每个用户可以使用的信道资源对用户数据业务速率影响较大。在实际中因各小区覆盖范围、业务类型及用户行为等特性各不相同，导致每个小区的数据业务资源需求也存在较大的差异；我们对各小区的拥塞情况及数据业务特点分析，发现每个小区的tbf占用情况及tbf占用时长等指标可从一定程度上反映小区中数据业务需求量及业务特性；故根据这些指标获得了一套pdch信道配置原则如下：（1）、小区pdch需求总数如下表所示pdch数支持的tbf最大时长支持tbf数15051088292212323139514394192517085251220396315624327385628878461334049542639831062974624117224532712820760931392486920141034578091511498876116127099775171397610850181529911988191668013188201811714450211961015774222116117160232276818608242443120118252615221690262792923325272976325021283165326780293360028600303560430483（2）、小区中的pdch静态信道数roundup（pdch信道总数2/3,0）3.2.2 拥塞小区的信道扩容成功案例根据以上原则，我们对全网拥塞小区进行了分析过滤，结合下行tbf拥塞次数统计指标insuff_resource对每个小区进行个性化的信道配置;通过分析我们还发现小区拥塞存在两种情况：第一种情况数据业务忙时和话音业务忙时是重叠的，这种情况的小区，我们采用先扩载频再扩数据业务信道的方案；第二种情况：话音业务并不繁忙，仅数据业务存在拥塞的小区，我们仅对数据业务信道进行扩容。扩容前后杭州地区insuff_resource总量变化如下图所示：扩容后从上图可见，信道扩容完成后，杭州地区的小区拥塞总次数大大减少，验证了该扩容原则的有效性。 3.3、(e)gprs无线参数优化专题 3.3.1 (e)gprs优化无线参数推荐集合下列参数对网络(e)gprs性能影响明显，建议按推荐值设置：参数参数级别系统缺省推荐值eop_enabledbss01delay_ul_rel_durbss18 (360ms)50 or 225delay_dl_rel_durbss50 (1000ms)100 or 225egprs_init_dl_cscell2 (msc3)6 (msc7)egprs_init_ul_cscell2 (msc3)5 (msc6)bep_periodcell04bep_period2cell1512gprs_t3192cell5001000max_ms_dl_buffercell3840064000tlli_blk_codingcell01下列参数对网络(e)gprs性能有影响，建议进行核查：参数参数级别系统缺省推荐值gprs_ul_dl_biasbss10(uplink max) or 1(downlink max)bssgp_fc_period_cbss10(10100)10 (1s)gprs_bs_cv_maxcell6(015)15gprs_pc_alphacell0 (010)5n_avg_icell22 or 4t_avg_t & t_avg_wcell10 (025)10下列参数是gsr9新增的参数：参数参数级别系统缺省推荐值ext_ul_dur(需打开 extuplinkopt ）cell0,24250100qos_mbr_enabled(需打开 gsr9 qos feature）bss01thp_stream_weight(需打开 gsr9 qos feature）bss40(040)40thp_i3_weight(需打开 gsr9 qos feature）bss40(040)40thp_i2_weight(需打开 gsr9 qos feature）bss40(040)30thp_be_weight(需打开 gsr9 qos feature）bss40(040)20thp_be_weight(需打开 gsr9 qos feature）bss40(040)10 3.3.2 (e)gprs优化无线参数说明1 、接入类参数： eop_enabledgprs一步接入相比传统的两步接入速度较快。在一步接入过程首先手机通过rach上发信道请求消息给bts，之后bts将收到的消息转发给pcu，pcu回复下发立即指配消息进行上行信道资源分配。最后手机占用到被分配的pdtch上开始上行数据的传输。下图是一步接入和两步接入过程的图解流程：eop（enhanced one phase）指的是增强型一步接入，它较之前面叙述的一步接入法可以更快的接入网络。eop改进了pcu对于一步接入请求上行tbf的分配，即bts不用将rach的信道请求转发给pcu从而可以更快的处理上行接入请求。这样做减少了rsl的延时，可以节约大约60ms或更多，视rsl的负荷情况而定。eop有2种方式：- pcu预先在bts分配好了资源，在预先分配好的信道上usf处于非激活状态。这时当有手机占用到这个信道的时候，系统开始在此信道上广播相应的usf。手机收到usf之后开始进行数据传输。- pcu在预先分配资源的时候就将usf设置为激活状态，此时系统会在预分配信道中持续发送usf。这样，一旦手机占用到此预分配信道同时便获得了usf，之后可以直接进行上行数据。从手机接收到立即分配消息到进行上行数据传输，唯一的延迟就是手机的反应处理时间，接入时间进一步缩短了。请见下流程图：可以用过修改参数ts_in_usf_active来设定预分配的pdtch在非bcch载频上的激活usf信道数目。所有预分配的pdtch在bcch载频上的信道都处于usf激活状态。在实际优化过程中，要根据情况，因为处于usf激活状态的信道会持续的发送广播usf，这样会引起系统额外的干扰。取值范围：0（禁用eop），1（启用eop）；默认值：0；推荐值：1 tlli_blk_coding数据库中此参数对应于消息packet uplink assignment 中的一条ie：tlli_block_channel_coding，用来指示手机对于rlc包头中含有tlli的rlc数据包所采用的编码方式。用1个比特表示，0说明手机采用cs-1或mcs-1编码方式；1说明手机将采用和channel_coding_command/egprs_channel_coding _command中指示的相同的编码方式。上面这条ie可以在packet uplink ack/nack消息中找到。tlli标识某一手机和sgsn之间的逻辑连接，在一步接入或两步接入过程中，tlli唯一标识一个手机。在接入过程结束前，手机上发的rlc数据包中都会包含有tlli信息。优化此参数会对手机业务的建立起到重要的作用。采用mcs-1编码方式，由于它的抗干扰能力很好，因此上行tbf建立的成功率很大，但无线环境很好的情况下会导致建立速度较慢进而影响业务性能表现。取值范围：0，1；默认值：0（cs-1/mcs-1）；推荐值：1（由channel_coding_command决定） egprs_init_ul_cs & egprs_init_dl_cs设定某小区egprs业务建立时初始使用的上、下行编码方式。由于ftp业务具有慢启动的缺点，优化此参数将会使其有所改善。egprs_init_ul_cs取值范围: 0到8（依次代表mcs-1到mcs-9），默认值：2（mcs-3），推荐值7或6(mcs-8或mcs-7)egprs_init_dl_cs取值范围: 0到8（依次代表mcs-1到mcs-9），默认值：2(mcs-3) ，推荐值5(mcs-6)2、功率控制类： gprs_pc_alpha此参数通过系统消息广播下发，用于手机发射功率控制的计算。数据库此处的值是系统实际应用值的10倍。如果此处设置为4，那么系统用于功率控制计算中此参数的值为0.4。手机用于某个上行pdch的发射功率计算公式如下：pch = min(g0 - gch - a * (c + 48), pmax)0是一个常量，取决于手机工作的频率：gsm850/900-39dbm、dcs1800/pcs1900-36dbm。ch是一个用于功控的参数，通过rlc控制消息告诉手机，对于那些没有定义ch的pdch，取ch=0。a就是gprs_pc_alpha。c是在手机端接受到的信号电平值pmax指小区允许最大输出功率，在数值上等于gprs_ms_txpwr_max_cch（如果配置了pbcch）或ms_txpwr_max_cch。取值范围：0到10，默认值：0，推荐值：5 t_avg_t & t_avg_w这两个参数都是用来计算c平均值的参数。t_avg_t表示在packet t