（通信与信息系统专业论文）可视化话务统计分析系统的研究和实现.pdf

ir l 7 i工 业 大 学 硕 士 学 位 论 文 可视化话务统计分析系统的研究和实现 摘要 第三代移动通信系统离我们越来越近，但是g s m作为日前全球规模最大的 移动通信系统仍然占 有很重要的地位。 在竞争激烈的今天， 能够实现网络资源合 理配置，提高网络服务质量，提高企业核心竞争力的g s m网络优化技术，越来 越受到运营商的关注。 移动网络的演进和发展为网络优化不断带来新的课题， 使网络优化的工作难 度更大， 涉及到更多的 领域，因 此实 现一 种能够 将路测 数据、 g i s ( g e o g r a p h i c i n f o r m a t i o n s y s t e m地理信息系统)数据和 o m c( 即e r a t io n a n d m a i n t e n a n c e c e n t e r 操作维护中心)数据进行综合分析的平台，是网络优化技术发展的方向。 这种综合分析系统能够为解决网络问题带来方便，减轻工作量和工作难度。 木沦 文 研究了g i s 软 件m a p i n f o ， 摩托罗 拉p m s ( p e r f o r m a n c e m a n a g e m e n t s y s t e m性能 管理系统) ， 鼎利路测软件的 不 足之处， 提出 并h . 实 现了 可 视化 话 务统计分析系统。该系统采用g i s 的ma p x控件，克服了以上三者的缺陷，对 鼎利的路测数据，基站信息，o mc数据进行综合分析，给定位和解决网络问题 提供了较好的解决方案。 关键词:g s m, 3 g，网络优化，路测，g i s , p ms , ma p x 一户 一 -， 曰 声. j 衬户 ， .一一份 ，行 一户 一一臼 行，-， ，. . . -. ，一. . . . . 卜 ， ， ， ， 叶 _i- 浙 泪 r业 大 学 硕 士 学 位 论 文 ab s t r a c t tlle g l o b a l 匀 )s t e m for 九 石 ， b l e c 口 。 ， i n : 。 ic a t i o ns t i ll p i 只 尹 s a s 恻 沂 cao t r o le， 动 。 妙 动 目用 罗 。 浏tio。 搜 ob ile。 哪拼 洲 ic at io 、 system 罗ts a n dto z 括 ne彻o r k 叩t i m iz a t i o n c a n r e a l iz 。 汤 e ra t i o n a l distr i b u t 动 n of。 咖 o rkres o u rc es， ” ” 尸 。* 动 召犯。2 “ q 撇左 珍of 伪 er a 行 e 1 2 八 夕 称 刀 ， 洁 e 污co” 叨 t it io 拜s oth e 叩t i 冲 录 抢 a l lon l o l h e g s mn e two rkiso 陀 t h e s chc dulea ” d wp ay斑 o rea “ e 月 厂 2 洲 1 0 z t 几e e v o ! u t i o oa 刀 ddev e l 口 尸 阴 e ， 才 of功 e祝 o b i l e西 ri n g” 日 wis s u es t o动 e n e 才 林 刃 rk op才 姗lzati o 那 . a n d律阴 a 左 已 5o p 洲傲 t i on i 双 v o l t，e m o re te 动。 lq u 邵翻d o u lt lp le 少 7el以 ， 一 fo: allof功 。 abovo reas 助况lt is “c ess“ 尽todeve lop ap ! a 响阴盆 勿月 。 a 加亡 p i lo t 由似 介 子 户洲以 。 。伽 之 c 刀 盆 (gis) da扭 朋d ope rat i o ， : 浅j叼 d i n te n a n c eceo t e r (om odata芝 梦 刀 th e t i c a l lyltlls娜t e 。 : c a o re duc 。 ， 。从 勿 atl“ 。 d 、 o rk。仰ii ca“ 口 。 of。 叭 恤 o rkop犷 。iza九 口 凡 tlllses s ay dis us se 了th ed ej 云 c tsof 凡 力 组 尸 7 八 1尸 口 几 夕 白 to 阳 lap m s (p e ，for) 羚 a n ce 入 j 朋g c 刀 于翻t sy， te m) 朋d pilo t p 厂 e 刀 2 记 二冷翻i p 献户恤 rdandrealize 纳 己 9 尹 、 碑户 肠 c 田 扭 加15况 ” 招 从 一 角勿况 娜 人 2” 之 山 人 少 仃功 君 co呷。 脱nt入 弄 】 只 丫 of挽 e g i s 一 o verc娜邵动 e 柯云 c tsoft h r e e s 动w a r e a b o v ea o d i t a n a lyses尸 i lo t 尸 r oi e ， dat as : t e g eog 产 只 p 几 i c da扭a : d 八 夕 匕 to l o ral 认 盛 s data砂 * 功 以 icallx 咬 刀 淤 res b o r t o r : 0 爪 才 主 0 o for t 人 e 群o b le 。: 。 1 方 e 孑 了 c l “ 从 从厂 ， ， 气 ” 滋: g 夕 听 吟 肠 baz 逻 y j t 。 。 for 人 4 o b 沁co阴 爪 撇ic at 刃 川 了 g 自 17e了 rd郡打 era 百 洲 n ， o b 了 lec o ” 滚， 陀 u n i c a t i o l ， j ， 巧 t m) ， ， ， e two rkopt i m 二 a t i o n ， d r i v o 2 飞 活 tg 1 5 (ge 口 吕 尹 即h i c 力 晌。 八 on与 把 叫 尸 几 才 改 了 凡响二ance人 人 资 n “ g e 刀 招 川双 岁 l e) 川 ， 九 丈 4 p x 一一一 一1 1- 浙 江 工 业 大 学 硕学 位 论 文 第一章概论 本章简单介绍了 移动通信的发展历程， 分析了 在第三代移动通信系统离我们 越来 越近的 今天，g s m ( g l o b a l s y s t e m f o r m o b i l e c o m m u n i c a t i o n s 全球移动通 信系统) 作为目前全球规模最大的移动通信系统仍然占有很重要的地位。 然后介 绍了g s m 网络的总体结构和g s m网络优化的概念，流程，阐明了网络优化的 重要性， 接着研究了网络优化技术未来的发展方向， 最后给出了本论文的总体框 架。(8 , 1 2 ,1 5 ,1 6 , 1 7 ,1 8 ,1 9 ,2 0 ,2 1 ,2 2 ,7 2 1 1 . 1 移动通信的发展历程 移动通信从诞生到现在己 经有一百多年的历史了。 早在 1 5 9 7 年，马可尼在 英吉利海峡试验无线电通信就获得了成功， 但在此后相当长的一段时间内， 移动 通信的发展一直相当缓慢。 然而在最近的二十年里， 移动通信在全球得到了大规 模的应用。 进入九十年代， 信息通信技术及应用系统得到了 迅猛发展， 呈现出 空 前的繁荣景象。 其中， 移动通信和无线通信、 多媒体信息服务、 因特网的发展特 别引人注目， 是二十世纪九十年代信息通信领域的三大突出成就。 这为追求人类 理想通信形态个人通信， 即任何人在任何时候任何地方都可以进行任何信息 的通信，展现了美好前景。 回顾过去，第一台移动电话是在 1 9 4 5年出现的，几乎与第一台电视机是同 时诞生的， 但相当长 段时期不如电视发展快。 尽管六十年代初期， 美国贝尔实 验室提出了蜂窝结构、 重复利用频段、 区域筱盖等方法， 为移动通信技术和系统 的发展奠定了 基础， 但直到八 卜 年代初， 相继在欧洲、 美国出现了标准化的商用 移动通信系统后， 移动通信才走上了迅猛发展之路。 八十年代初商用的移动通信 系统如a m p s ( a d v a n c e d m o b i le p h o n e s e r v i c e 高级移动电 话服务) 、 t a c s ( t o t a l a c c e s s c o m m u n i c a t i o n s y s t e m接入 通信系统 ) ， 被 称为 第 代 移动 通信系统， 即 模拟移动通信系统。 模拟技术是它的最重要技术特征， 该系统所涉及的各功能技 术模块是山模拟电路实现的。 八十年代至九十年代初， 随着数字通信的广泛应用 和语i压缩技术的日益成熟，移动通信进入数字蜂窝时代。最为典型的系统是， 一一_ 一一- 一.一-一一-. 一一，-朴 一1- 浙 江 下 业 大 学 硕 十 学 位 论 文 欧洲的 g s m 系统，北美的 i s - 5 4和日本的 p d c系统。主要特点是采用 t d m a i f d m a ( t i m e d i v i s i o n m u l t ip l e a d d r e s s时分多址/ f r e q u e n c y d i v i s i o n m u lt i p l e a c c e s s 频分多 址) 多 址接入方 式。 每 个话音信道占 用的 带宽 为 模拟系 统 的1 / 3 - 1 / 4 ， 且话音质量有了提高。1 9 9 5 年，以v i t e r b i 为首的q u a l c o m m公司开 发的c d m a c o d e d i v i s i o n m u lt i p l e x a c c e s s 码分多 址) 系 统被美国 接纳为 移动通 信的临时标准i s - 9 5 ，并开始运营。c d ma系统的出现是移动通信发展史上继数 字蜂窝后又一个里程碑。九十年代初，国际电 信联盟 i t u及欧洲电信标准化协 会e t s i 还有北美和日 本、 韩囚等开始着手研究第二代移动通信系统。第三 代移 动通信系统的主要特征是集现有的大部分移动通信系统( 如蜂窝电话， 无绳电话、 传呼、无线数据网)于一体，提供多种信息服务，包括语音、数据和高达2 m b l s 的视频服务。目前，第三代移动通信系统的标准化工作己接近尾声，形成了 wc d m a , c d m a 2 0 0 0 1 x . t d - s c d m a二大主流标准三足鼎立的局面， 其中欧洲 的wc d ma和美国的c d m a 2 0 0 0 分别是在g s m和i s - 9 5 c d ma基础上发展起来 的。 a 大 唐电 信 代表中 国 提出 的t d - s c d m a 标准采 用了t d d t im e d i v i s io n d u a l 时分双工) 模式，由 于得到了中国政府和产业界的支持，加上国内巨 大的市场潜 力，虽然起步较晚，也将成为未来移动通信市场上的一个新的亮点。 1 .2 国内外g s m发展现状 尽管第=代移动通信系统离我们越来越近，但是g s m作为目前全球规模最 大的移动通信系统仍然占有很重要的地位。 g s m网络的业内团体g s m a s s o c i a t i o n 公布的有关g s m利用情况调查结果 显示到2 0 0 2 年底， 全球g s m手机用户达到7 亿8 7 0 0 万 人， 占用户总数的近7 2 %, 而c d ma技术仅占1 3 %。全球已有1 9 0 个国家和地区采用g s m技术， g s m运 营商和政府管理机构已经达到 5 1 1 个，全球每7 个人就会拥有 1 部g s m 手机。 在1 2 个月期间用户数增加了1 亿6 0 0 0 万人，总用户数增加到1 9 9 7 年的1 0 倍。 如今 g s m 用户仍然在不断增长。根据 e mc公司出版的 e mc世界手 机数据库显示。 2 0 0 3 年第_季度美洲各国g s m手机用户数量出现了较大的 增长，该地区新增手机用户中有4 3 %都选择了g s m技术， 从而使它成为了最受 美洲各国用户欢迎的移动技术。 从2 0 0 2 年6月到2 0 0 3 年6 月， 西半球各国g s m 一.一一一-一 一 2- 浙 江 工 业 大 学 硕 士 学 位 论 文 用户大幅增长了7 8 %，创下单种移动技术用户年增幅最高纪录。e mc最新公布 的数字还显示， 到2 0 0 3 年6 月的一 年时间里， 拉丁美洲和加勒比海地区g s m手 机用户大幅增长了1 3 2 %。在今年第三季度，仅是巴西一国，新增g s m手机用 户就达到了1 0 0 万户。如果从年初开始起计 一算，巴西今年新增g s m手机用户已 经达到了 1 5 0万户。在巴西，将近一半的新增手机用户都选择了 g s m 技术， t d ma紧随其后， 而 c d m a则被远远抛在了后面。 到2 0 0 3 年 6 月， 墨西哥 g s m 手机用户达到了1 5 0 万户。 在2 0 0 3 年第二季度， g s m成为手机用户的第一选择， 新增手机用户中有6 6 % 选择了g s m技术。同期，墨西哥新增手机用户中另外分 别有 1 6 .7 %的人选择了t d ma和c d ma技术。 在国内g s m技术占 有主导地位。截止到2 0 0 3 年5 月底，中国全部的g s m 手机用户达到2 . 3 亿， 比全球的c d ma用户还要多， 中国的g s m用户占到了全 球的2 5 .6 %. 2 0 0 3 年 1 0 月1 5日， 中国联通王建宙总裁在总部视频会议室召开的 新闻发布会上宣布中国联通c d m a用户突破4 0 0 万、 g s m用户达到5 7 0 0 万， 联通在我国 移动通信市场的占有率超过3 0 %，其中g s m用户比2 0 0 2 年年底的 的3 8 6 2 .3 万用户增加了 1 8 3 7 .7 万。 从上面的种种统计数据说明g s m在第三代移动通信到来的今天不会退出历 史舞台， 反而在很长一段时期内继续快速发展， 在移动通信系统中占有重要地位。 随着 g s m移动通信网络的迅猛发展，网络规模的不断扩大、用户数量急速 上升， 人们对网络的平均服务质量要求越来越高， 运营商对网络的管理也从对信 号覆盖的定性要求转变为对网络性能指标的定量管理。 在这种情况下， 实现网络 资源的合理配置， 提高网络的服务质量， 提高企业的核心竞争力， 越来越受到运 营商的关注。 网络优化的目的就是通过技术手段或参数调整使网络达到最佳运行 状态的方法， 使网络资源获得最佳效益， 因此如果运营商希望自己立足于移动通 信市场，对g s m 网络进行网络优化是至关重要的。 1 . 3 g s m系统及其网络优化 g s m系统结构如图 1 - 1 所示 一一 一 一 ， 万 一 一一一 浙 江 工 业 大 学 硕 士 学 位 论 文 d s s : 操作 支特子 系统 1 舰 m c: 下 弓 名 管理中心 p c s : 用 户 识 别 七以， 9 生 众 v c r; 来访用户位置寄存器 ii r : 移 动设 备 识 别 寄 存 器 p d n: 公用数 据网 ms: 移动台图引 b s s 基站子系统 d p p s : 数据后处理系统 o mc: 娜 作维护中心 h 区 : 妇属 用户位 置 寄存器 b s c: 基站控制器 p m: 公用电话网 n s s : pi峪 子系 统护 s s m c 安全性 管理中心 尸 ms c: 移动业务交扒中心尸 : 粉统众 苍站收发信台n : 绦合业务数字网 图 1 - 1 g s m系统结构 一个g s m系统可由三个子系统组成，即操作维护子系统o s s ，基站子系统 b s s 和网络子系统n s s三部分。 其中， b s s 是g s m系统中与无线蜂窝方面关系 最直接的基本组成部分， 它通过无线接口 直接与ms 相连， 负责无线发送接收和 无线资源的管理。同时它与 n s s相连，实现移动用户间或移动用户与固定网络 用户之间的通信连接， 传送系统信息和用户信息等; n s s 是整个系统的核心， 它 对g s m移动用户之间及移动用户与其他通信网用户之间通信起着交换、连接与 管理的功能， 主要负责完成呼叫处理、 通信管理、 移动管理、 部分无线资源管理、 安全性管理、 用户数据和设备管理、 计费记录处理、公共信道、 信令处理和本地 运行维护等:o s s宝要负责管理和维护b s s和n s s ，是运营商和 g s m网络之 间的接口部分。 随着g s m网的飞速发展，运营商对网络的管理从对信号覆盖的定性要求转 变为对网络性能指标的定量管理，并且越来越重视提高网络质量的网络优化技 术。网络优化技术是指对正投入运行的网络进行参数采集、 数据分析， 找出影响 网络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ti-状 -一一一 一 a- 浙 江 下 业 大 学 硕 l学 位 论 文 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 理建议。 网络优化主要包括无线网络优化和交换网络优化两个方面。 系统的无线 部分具有诸多不确定因素， 它对无线网络的影响很大， 其性能优劣常常成为决定 移动通信网好坏的决定性因素。 当然， 无线网络规划阶段考虑不到的问题如无线 电波传播的不确定性、 基础设施变化、 取决于地点和时间的话务负荷、 话务要求、 用户对服务质量的要求的增加，都涉及到网络优化工作。 网络优化的流程具体流程如图 1 - 2 所示: 谁备工作* 现场网 络基本信息获取、 钡 9 试及话务统计数据收集， 数据分析、 调整网 络参数 否。 i* 到网络,件自 附旨 标? 、 是， 网络优化报告、 图i - 2 网络优化的流程 网络优化主要包括准备工作， 现场网络基本信息获取， 路测及话务统计数据 收集， 数据分析， 调整网 络参数以 及网络优化报告这几个步骤。 其中经过数据分 析， 调整网络参数后， 要和原先制定的网络性能指标进行比较， 如果达到了预定 目 标则经过完成网络优化报告后， 这一优化工程可以完成， 但是如果没有达到预 定目 标， 那么就要重新开始路测和话务统计数据收集， 数据分析， 调整网络参数， 如此循环，最后到达到预定目标为止。 . -一一一一 一一一- -一 -一一 浙 江 工 业 大 学 硕 士 学 位 论 文 网络优化是一个长期的过程， 它贯穿于网络发展的全过程。 只有不断提高网 络的质量，才能获得移动用户的满意，吸引和发展更多的用户。 1 .4 网络优化技术的发展方向 在蜂窝移动通信系统中，网络优化工作的技术难度相当大。首先是其涉及到 的技术领域极其广泛， 如交换网络技术、 无线参数、 频率配置、 切换、 信令和设 备技术等方面; 其次， 随着网络的不断发展和用户数的不断增多， 网络优化工作 的技术复杂度在不断提高， 对网络优化人员的技术要求也相应的越来越高; 同时， 移动网络本身的演进和发展也为网 络优化的技术人员们不断带来新的课题，如 g p r s ( g e n e r a l p a c k e t r a d i o s e r v i c 。 分组无 线业务 ) 、 第三 代移动 通信系统等。 所 有这些都要求网络优化的技术不断发展， 不断提供更新的技术手段和产品， 以降 低技术的复杂度，提高工作效率。 网络优化工作的一个主要任务就是测试数据的采集和分析工作。 这些测试数 据包括利用路测设备采集到的大量的路测数据( 如信号电平、 质量、 邻小区信息、 信令、通话情况等)、利用信令采集设备收集到的大量信令数据 ( 包括 a b i s 接 日、 a接口、 e 接口 等) 、 从o m c采集到的大量网络的性能数据和配置参数等。 这些海量数据要花费网 络优化人员大量的时间 和精力进行收集和分析。 但是如果 通过一种自动的测试系统的使用就可以极大地减轻网络优化人员的数据工作量。 在路测方面，自 动测试系统能够自 动采集路测数据，并通过无线的方式 ( 如 利用 g p r s . g s m 的数据业务或短消息业务)将测试数据及时传送到地区的大 型数据库中进行存储， 供网络优化人员进行分析。 同时在地区的网络优化中心的 网络优化人员也可以通过无线的方式对测试系统进行必要的控制。 这种自 动的路 测系统目前国外一些厂家己经有一些成熟的硬件产品， 但整个系统的构建还需要 进行后台软件的开发工作。 网络优化是综合而复杂的工作， 一个网络优化问题的定位往往不是单靠对一 种数据的分析就可以完成的， 需要网络优化人员对这些数据进行综合分析， 寻找 网络问题的解决方案。 比如在采用路测设备对网络进行测试时， 会得到大量的信 令数据，同时可以通过信令仪表在a b i s 接口和a接口上对有线链路的信令进行 采集， 但是没有统一的平台能够把双方的数据统 一 在一起进行综合的分析， 并给 一-目 - 叫 一- 一-一-. 一一一 一6- 浙 江 工 业 大 学 硕 1 学 位 论 文 出相应的优化建议， 这样给网 络优化人员的工作带来了 难度。目 前这种将两端的 信令数据进行综合分析的系统己 经有了成熟的产品， 带来了极大的便利。 但是还 没有一种统一的平台能够将路测数据、信令数据、 g i s 数据和o mc的数据进行 综合的分析， 这种综合分析系统能够为网络优化人员解决网络问题带来方便， 减 轻工作量和工作难度， 将成为优化技术发展的方向。 目 前国内只有_ l 海大唐移动通信设备有限公司开发了一网络优化工作平台 叫网 优_ 作室o p t i - s t u d i o w1 . 5 )， 它集路测、信令分析、 o m c数据分析、 网络优化仿真、 网络优化分析、 网络优化档案管理等功能为一体， 为网优工作提 供一 个模拟平台。 但 是它针 对 一定的 路测设备 如r i s t s 9 9 5 1 , t s 9 9 5 5 , s a f c o , c o m a r c o ，也针对一定的o mc数据库。 1 . 5 小结 针对网 络优化技术未来的发展前景和目 前网络优化技术的现状， 本文在研究 摩托罗拉g s m的p m s 和鼎利p i l o t p r e m i e : 路测软件的基础上提出了可视化话务 统计分析系统。 这一系统集o m c 数据， 路测数据， 基站g i s 数据为一体， 克服 了 摩托罗拉话务统计平台，鼎利p i lo t p r e m i e r 路测软件平台以 及g i s系统分支 m a p i n f o 平台 这三个 平台 的 不 足之处， 为网 络优化人员 解决网 络问 题 带来方 便， 减轻 l 作量和工作难度。 这一系统采用的接口为摩托罗拉设备的o m c 数据接口， 鼎利p i l o t p r e m i e r 路测数据接la 。 本论文分为五个部分， 第一部分为概论， 分析了 现在移动通信的发展状况和 g s m系统的发展前景， 强调g s m网络优化的重要性， 并且深入讨论了未来网络 优化技术的发展方向， 提出了可视化话务统计分析系统; 第二部分介绍了摩托罗 拉g s m系统的话务统计平台的原理，研究了摩托罗拉g s m系统的话务统计平 台的不足之处，总结了 和提出了 其话务统计分析的方法; 第三部分分析了 p i l o t p r e m i e : 平台的不足之处，研究了其信令接0，包括使用的s a g e m手机的数据 接口和g s m协议中的一些帧结构， 提出如何在可视化话务统计分析系统中引入 路测结果，使两者更好的为网络优化服务;第四部分分析了地理信息系统 g i s 的不足之处，提出了利用g i s 的控件ma p x进行应用型g i s 开发，和路测数据 和话务统计分析平台相结合， 为网络规划和优化提供较好的服务: 第五部分详细 一， 分一 一一 ， . 一 一户 -， .一一一一 一7- 浙 江 工 业 大 学 硕 士 学 位 论 文 的提出了可视化话务统计分析系统的实现结构， 功能， 并且实现了 这一系统， 最 后提出了系统的应用前景和今后要做的一些工作。 _ 一一 一-一， 一- 一，. - 一一- 一- -，一 一8- 浙 江 业 大 学 硕 士 学 位 论 文 第二章摩托罗拉p ms的研究 话务统计是网络优化中最重要的部分，本章首先介绍了摩托罗拉 p ms的原 理， 提出了统计平台的不足之处， 然后分析了摩托罗拉一些重要的指标， 提出了 详细的分析思路。 2 2 ,2 3 ,2 4 ,2 5 ,2 6 1 2 . 1 摩托罗拉 p ms原理 当前各个设备厂家对g s m系统的运行统计是由大量计数器完成的，并定期 向o mc报告计数结果。每个计数器都和g s m系统中的某一个网络单元的某一 事件相关， 即某一特定事件的发生会触发对应的计数器做加一计数， 这样通过在 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。 观测和分析o mc各计数器数值，就可以掌握网络的运行质量并进行故障分析。 计数器儿乎记录了所有时间， 但是要准确明了反映网络运行情况还需要对计 数器的原始数据进行计数， 从而得到便于理解和应用的各项指标， 主要有掉话率， 切换成功率，呼叫建立成功率， s d c c h ( s t a n d a l o n e d e d i c a t e d c o n t r o l c h a n n e l 独立专用控制信道) 拥塞率， t c h ( t r a ff i c c h a n n e l 话音信道) 拥塞率等等，由 于各个厂家的设备不同， 计数器的位置点不同， 各项指标的公式也有差异， 但是 含义土是基本相同的。 摩托罗拉 g s m的b s s 对系统性能指标的统计数据可在o m c上p ms 中统 计并显示出来，它包括了g s m技术规范 1 2 .0 4中的统计数据和摩托罗拉自定义 的一些统计数据。 网络操作人员可利用原始统计数据和处理过的统计数据来进行 网络管理和规划。具体来说，有以下几个用途。 1 ，监控服务质量。 2 .发现故障。 3优化。 网络规划。 硬件安装检查。 一钾 一 一 一一一 - 一， -一一. 一 9- 浙 江 业 大 学 硕 士 学 位 论 文 摩托罗拉有两类统计可用来监控网络性能:原始统计 ( r a w s t a t i s t i c s )和关 键统计 k e y s t a t i s t i c s ) 。 原始统计数 据总计超过1 0 0 多个， 用于报告单独的网 络 性能 计 它 分为3 类， 分 别为 呼叫 处 理 统 计( c a l l p r o c e s s in g s t a t i s t ic s )、 接口 统 i n t e r f a c e s t a t i s t i c s ) 、 处理器利用率统计 ( p r o c e s s o r u t i l i z a t io n s t a t i s t i c s ) 键统计数据是 o mc利用一些原始呼叫统计计算出来的，它只有 1 0多个 。关 容易 被监测，可向网络运营者提供网络运行性能的报告。图2 - 1 表示了原始统计和关 键统计之间的关系: r a w s t a t i s t i c : r a w s t a t i s t i c : r a w s t a t i s t i c : p r o c e s s o r u t i l i s a t i o n i n t e r f a c e c a l l p r o c e s si n ke v s t a t i s ti c 图2 - 1 原始统计和关键统计的关系 每项统计都是由b s s中的软件进行收集和上传的。 这项工作是由p ms 完成 一-一一 一7 ! 1_ 浙 江 工业 大 学 硕 士 学 位 论 文 的。 它把在软件中需要的关于设备性能的b s s 统计数据收集起来并传输给o mc a 在系统 软件 中每个 负责收集统计数据 的进程会 自动 生成一个子进程 d s f ( d i s t r i b u t e d s t a t i s t i c s f u n c t i o n 分布统计功能) ， d s f 的作用是收集和存储与 该进程相关的所有统计数据。 d s f 可存储最多1 2 个统计文件，每个文件包括了设定时段内的统计数据。 操作者可以设定统计收集时段，一般为 1 个小时或半个小时。 一个远端基站 ( r e m o t e b t s ) 上总是运行着一个s s p ( s it e s t a t i s t i c s p r o c e s s 基站统计进程) ，s s p 负责与位于b s c上的c s p ( c e n t r a l s t a t i s t i c s p r o c e s s 中央统 计进程)的接口，主要用于d s f s 和 c s p之间的消息分配工作，这样 c s p可通 过s s p 来传递消息而不用直接与所有基站的d s f s 联系。 c o u p ( c o d e o b j e c t u p l o a d p r o c e s s 代码目 标l 传进程) 用于将c s p 收集的 统计数据传输给o mc 。事件 ( a g e n t )进程用于向o mc报告统计门限告警和 数据采集时间的结束。 当从o mc有统计要求或数据统计时间结束时， c s p就将从d s f s 收集统计 数据，并进行排序，然后用c o u p向o mc上传统计数据。p ms的整个操作流 程如图2 - 2 所示: - 一. - 一- -一. 一1 1- 浙 江 工 业 大 学 硕 士 学 位 论 文 c e nt ral s ta t i s t i c s 十 p ro c e s s 、 ( c s p ) ， 图2 一 2 性能管理系统p ms 2. 2 摩托罗拉p ms的界面以及不足 图2 一 3 是摩托罗拉 p ms 平台界面: 一一一- . 一一一一 一1 2- 浙江工业大学硕士学位论文 o m c r - b 9 c f 图2 - 2 性能管理系统p m s 2 2 摩托罗拉p m s 的界面以及不足 图2 - 3 是摩托罗拉p m s 平台界面 1 2 浙江工业大学碗士学位论文 图2 - 3 摩托罗拉的诱务统计平台爨藤 遥过上瑟豹豢露可以奁看小区级别，载频级别，b s c 级别等级别的话务统计 数据，摩托罗拉提供两种统计指标的表达开蔓式，一种是表格形式如图2 - 4 所示： 浙江t 业大学硕士学位论文 图2 - 4 统计指标表格显示形式 另一种是简单的图形( 图2 5 ) 形式： c l l _ g 耻o c m u l m t l m h m m 巨亟亘至亘三固 些筌丝鳘墼：苎!，一 图2 5 统计指标图形显示形式 通过分析摩托罗拉p m s 平台，发现其存在一定的不足之处，具体如下： 1 只能看到1 5 天之内的数据，这样就对查看一个小区在较长时间内的性能指 标带来了很大的不便。 浙江_ ：i 二业大学硕士学位论文 2 无法和基站信息相结合，无法很好的利用基站的指标信息和地理信息。 3 只能在o m c 上查看数据，不黥麓枫登罾，统计平台使掰数哥受到服务嚣数目 的限制。 4 统计数据以数字形式表现的较多，即使有图形表示，图形表示界面也不友好。 5 。运行速度慢，王作效率不奁 2 3 摩托罗拉p m s 中重要指标的分据 话务绕计中的霞要指标分丰斤主骚包括载频级分掇、建立成功率分析、切换成 功率分析、拥塞分析、掉话率分析，其中载频级的分析包括了硬件和干扰问题的 分享厅。 2 3 。1 载频级分析 1 ) 硬件问题 硬件闯题主要是指b t s 射频方面存在的故障，包括裁频校准值、射频各部 件产品本身、天线安装等方面的闯题，总的泌来，熬站的发射部分产生的闯题对 系统指标的影响比较大。这些问题主要反映在载频级的统计指标中，常用的两个 鼹褒指标秀：b e r 、p a t hb a l a n c e 。 b e r 怒比特误码率( b i te r r o r r a t e ) 的简写，反应了激活时隙的下行接收质 量，每个s a c c h ( s l o wa s s o c i a t e dc o n t r o lc h a n n e l 稷速辕麓控毒l 信道) 复犊土摄 一次b e r 。在t c h 上，一个s a c c h 复帧内移动台接收1 0 0 个下行帧，得出每 顿的b e r ，这1 0 0 个b e r 通过菲翔衩的髯法褥出一个该s a c c h 复赖内豹总俸 平均b e r ，著把该平均值转换为g s m 定义的八个质量级别( q u a l i t yb a n d s ) 之 ( 如图2 - 6 所示) ，在上行测量报告中报告给b s s 。观察较长时间后，若载频 的每个时戮熬b e r 一直都较赢对，反映该载频的“f 行链鼹质量存在阀题，震检 查该频率干扰及载频本身是否存在问题。 浙 江 工 业 大 学 硕 士 学 位 论 文 2 无法和基站信息相结合，无法很好的利用基站的指标信息和地理信息。 3 只能在0 mc上查看数据， 不能脱机查看， 统计平台使用数目 受到服务器数目 的限制。 4 统计 一 数据以 数字形式表现的 较多， 即使有图形表示， 图形表示界 面也不友好。 5 .运行速度慢，工作效率不高 2 .3 摩托罗拉 p ms中重要指标的分析 话务统计中的重要指标分析主要包括载频级分析、 建立成功率分析、 切换成 功率分析、 拥塞分析、 掉话率分析， 其中载频级的分析包括了硬件和干扰问 题的 分析。 2 .3 . 1载频级分析 1 )硬件问题 硬件问题主要是指b t s射频方面存在的故障，包括载频校准值、射频各部 件产品本身、 天线安装等方面的问题， 总的说来， 基站的发射部分产生的问题对 系统指标的影响比较大。 这些问题主要反映在载频级的统计指标中， 常用的两个 观察指标为:b e r . p a t h b a l a n c e . b e r是比 特误码率 ( b i t e r r o r r a t e )的 简写，反应了 激活时隙的 下行接收质 量， 每个s a c c h ( s l o w a s s o c i a t e d c o n t r o l c h a n n e l 慢速辅助控制信道) 复帧上 报 一次b e r 。 在t c h上，一个s a c c h复帧内移动台接收1 0 0 个下行帧， 得出每 帧的b e r ，这1 0 0 个b e r通过非加权的算法得出一个该s a c c h复帧内的总体 平均b e r ， 并把该平均值转换为g s m定义的八个质量级别 ( q u a l i t y h a n d s ) 之 一 ( 如图2 - 6 所示) ，在上行测量报告中报告给b s s 。观察较长时间后，若载频 的每个时隙的b e r一直都较高时，反映该载频的下行链路质量存在问题，需检 查该频率干扰及载频本身是否存在问题。 一一一.， 一一一一一 一1 5- 浙 江 工 业 大 学 硕 资 : 学 位 论 文 d o w n l i n k 日 e r劫 o n f t o r l n g 翻s g 5 朋0 u a l 甸 b a n d s : 胜日i 催p o n 孔 刃i a s s u m e d o -协权 盆 -i。1 0 .1 4 认 r 协0 月一 11a 0 . 4 匆肠i 20 5 7 t o口 马 i， ， ， ， ， 刀 仍”i口“. 3 .1 协“i与4 4 3 弓 月协 ， 乞日 i6!. 刃 5 l “ 曰 姗 t h a n i i，i - - - - - - -4 p a t h b a l a n c e = u p l i n k p a t h l o s s - d o w n l in k p a t h l o s s 其中: u p li n k p a t h l o s s 二 a c t u a l m s t x p w r 一 r x l e v es u 1 d o w n l i n k p a t h le s s = a c t u a l b t s t x p w r 一 r x l e v 一 d l 其中 r x le v u l l d l 是当前报告的 最新值， 而不是平均值。上面的结果以 1 1 0 为基准衡量，即实际的p a t h b a la n c e 统计项等于上面的p a t h 少a l a n c e 加f : 1 1 0 0 一叮而下一一 一一一 - 一 浙 江 工 业 大 学 硕 士 学 位 论 文 一般理论上上行和下行的路径损耗应相同， 考虑到分集接收的增益， 上行路径损 耗应低一些， 所以该统计项应低于1 1 0 ，另外由于无线信号在一般空间传播的不 稳定性和多径效应， 所以该统计项在 1 0 0 - 1 2 0 之间时， 我们认为都是正常的。该 统计的平均值高于 1 2 0 表明b t s接收通路可能存在问题，如天线、射频电缆、 接收分路器等等，低于 1 0 0 表明b t s发射通路可能存在问 题，如天线、射频电 缆、滤波器、合路器等等。 2 )干扰问题 无线覆盖和频率千扰是移动网建设的两大难题，g s m 系统对同频干扰的要 求是c / 1 9 -1 2 d b ，对邻频干扰的要求是载频偏离2 0 0 k h z时c / i -9 d b ，偏离 4 0 0 k h z 时c / i -4 l d b 。当频率千扰， 特别是同频干扰大于这些值时， 不仅会影 响到通话的质量，还会影响掉话率、呼叫建立成功率等统计指标。 频率干扰从信号方向上分为上行干扰和下行干扰两种， 从来源上分为系统内 干扰、 系统外干扰两种。 系统内 干扰较为普遍的是由于小区覆盖问 题导致的下行 干扰， 我们可通过控制小区覆盖范围、 修改频率规划等手段加以解决; 系统外干 扰我们可以通过修改频点和查找干 扰源来解决。 在摩托罗拉系统中， 我们通常借 助统计数据 i n t f es o n i d l e和 b e r 来找到受干扰小区和载频， 其中 i n t f o n i d l e反映了上行的干扰情况，b e r一定程度上反映了下行的干扰情 况。一般来说，由于上行信号比下行信号更容易受到干扰，我们更多地从 i n t f o n i d l e统计项来发现干扰问题。 i n t f o n i d l e是每 4 8 0 m s 更新一次，反映上行环境噪声情况的基于时隙 的统计值。 当一个t c h时隙处于空闲状态时， 它不断地监测任何上行环境噪声。 在一个 s a c c h复帧时间里，将对每个时隙提供 1 0 4次监测值，这些抽样值每 4 8 0 m s 被处理为一个平均噪声电平值， 该值报告给h d p c ， 并被h d p c进一步做 平均和处理。 h d p c周期性地向c r m ( c e l l r e s o u r c e m a n a g e r 小区资源管理) 报 告每个空闲时隙的干扰电平，c r m 把此项统计作为信道分配顺序的依据。若某 载 频的 n t f o n i d l e异 常， 则 反 映 了 该 载频卜 行 信 道 干 扰 较 大， 需 要 检查 频 率规划、基站接收和发射、是否有外载波干扰等。 2 . 3 . 2呼叫建立成功率 c a l l_ s e t u p _ s u c c e s s r a t e ( 呼 叫 建 立 成 功率) 是评 价 系 统 性能 的 一 项重 要指 浙 江 工 业 大 学 硕 士 学 位 论 文 标。 它反映了呼叫建立流程中ms 在建立s d c c h后， 最终能占上t c h的比例。 呼叫建立的分析应立足于对呼叫流程的理解上， 通过对呼叫建立成中一些原始数 据的分析， 特别是与呼损有关的来发现问题，从而提高呼叫建立成功率。图2 - 7 是以ms主叫为例的呼叫建立流程和相应统计点图， 其中呼叫建立失败的情况和 统计在图中用斜体字标出。当ms 为被叫时，信令流程比主叫多了寻呼流程。 主叫呼叫建立流程具体如下: “ ” !。 h 葫 、 el r o u 邵 二 s s s ( n cc h a 2j 3j e l r e o ls e s t = i叫 图2 - 7 呼叫建立流程及相应统计点 从图2 - 7 可以看出来有很多原因造成呼叫建立不成功，主要有: 1 . b s c ( b a s e s t a t i o n c o n t r o l l e r 基站控制器)向ms c ( mo b i l e s w it c h c e n t e r 移 动交换中心) 发出 建立呼叫的 请求， ms c向b s c回 送一条s c c p ( s i g n a l l i n g c o n n