MOTOROLA系统GPRS部分统计指标分析.doc

MOTOROLA系统中GPRS统计项分析GPRS专题研究项目组报告摘 要 本文简要介绍了MOTOROLA系统中部分GPRS统计项的含义，再结合成都市GPRS网络的运行现状，重点对影响网络正常运行的统计指标进行分析，并提出相应的解决方案。Abstract This article mainly introduce the mean of the parts of GPRS statistic that in the Motorola OMCR system. With the current GPRS network status in ChengDu, the author analyse these statistical items that maybe affect the network working normally and give the corresponding solve suggestion.关键词 GPRS OMC-R 统计Keywords GPRS OMC-R statistic目 录1 OMC-R部分统计指标简介31.1 概述31.2 CELL级重要统计指标介绍31.3 BSS级统计指标简介62 如何从统计数据分析网络问题72.1 从统计中发现部分CELL GPRS功能“隐形退服”72.2 从统计中挖出GPRS服务质量（QOS）低劣的热点CELL，实现重点处理92.3 从统计中发现GPRS资源请求成功率低的问题112.4 对数据业务忙闲的初步定义123 总结15参考资料161 OMC-R部分统计指标简介1.1 概述在GPRS网络中，我们把OMC-R上常用的统计指标分为两类：CELL级与BSS级统计指标。CELL级的指标计数器基于网络中的每个CELL，各个CELL中能独立地取到CELL级的统计指标值；BSS级的指标计数器基于BSC或PCU，其指标项以BSC或PCU为单位进行统计，以下我们将对重要的CELL级统计指标进行重点介绍，同时对值得关注的BSS级的统计指标进行简要介绍。1.2 CELL级重要统计指标介绍1.2.1 AIR_DL_DATA_BLKSCELL级的重要统计指标，反映了空中接口在下行方向所传送的RLC/MAC层数据流量。OMC_R提供针对4种服务等级（QOS=1至4）的统计功能，目前成都GPRS网络所采用的服务质量等级为3（QOS=3），并且现阶段网络的空中接口只有CS1与CS2两种编码方式，也就是说该项统计中只有AIR_DL_DATA_BLKS_QOS3_CS1 、AIR_DL_DATA_BLKS_QOS3_CS2 两项统计数据具有统计意义。AIR_DL_DATA_BLKS_QOS3_CS1 、AIR_DL_DATA_BLKS_QOS3_CS2，这两项统计指标主要反映空中下行RLC/MAC层数据流量的大小，它按照空中数据传输时所采用的编码方式（CS1、CS2）进行分类统计，统计粒度为“小时”，每个统计单位约为100个RLC/MAC层数据块（block）的大小。AIR_DL_DATA_BLKS与下行应用层数据流量的转换关系：（式11）通过这个公式，我们能够比较精确的计算出各个小区在任意统计时段内客户下载数据量的大小，从而判断特定小区的下行忙闲时段和忙闲程度。注：CS1、CS2是Um接口中上下行数据传输的两种编码方式，当以CS1方式编码传输时，每个RLC/MAC层block的应用层用户数据为176bits，而以CS2方式编码传输时，每个RLC/MAC层block的应用层用户数据为256bits。1.2.2 AIR_UL_DATA_BLKSCELL级的重要统计指标，反映空中接口在上行方向所传送的RLC/MAC层数据流量。该指标的含义及应用方法与AIR_DL_DATA_BLKS统计指标类似，但由于GPRS网络中上下行带宽的不对称性，在分析该指标时应注意其自身的特性。AIR_UL_DATA_BLKS与上行应用层数据流量的转换关系：(式12)通过这个公式，我们能够比较精确的计算出各个小区在任意统计时段内客户上传数据量的大小，从而判断特定小区的上行忙闲时段和忙闲程度。1.2.3 DL_CHAN_ASGN_DURATIONCELL级的重要统计指标，他包括DL_CHAN_ASSIGN_1、DL_CHAN_ASSIGN_2、DL_CHAN_ASSIGN_3 DL_CHAN_ASSIGN_8等统计项，主要反映小区内客户终端申请到下行资源时，分别占用1到多个资源的时长，它为分项统计，以1/10秒为统计单位。当小区配置为3个PDCH时，只有DL_CHAN_ASSIGN_1、DL_CHAN_ASSIGN_2、DL_CHAN_ASSIGN_3等三项统计数据具有意义。在目前市场上，数据客户终端一般只能支持1至4个下行时隙，如果网络中配置有3个以上PDCH小区，应该增加统计项至DL_CHAN_ASSIGN_4 ，随着数据客户终端对下行资源支持能力的增强和下行资源配置的增加，我们需要逐步增加统计项。通过对该项统计较长时间的观察，并结合各小区下行数据流量和GPRS_CHANNELS_SWITCHED次数进行分析，可以判断是否需要对该区的数据业务信道配置进行优化。1.2.4 UL_CHAN_ ASGN _DURATIONCELL级的重要统计指标，他包括UL_CHAN_ASSIGN_1、UL_CHAN_ASSIGN_2、UL_CHAN_ASSIGN_3 UL_CHAN_ASSIGN_8等统计项，主要反映小区内客户终端申请到上行资源时，分别占用1到多个资源的时长，它为分项统计，以1/10秒为统计单位。其应用方法与DL_CHAN_ASSIGN雷同。在目前市场上，数据客户终端一般只能支持1至2个上行时隙，因此我们可以只针对UL_CHAN_ASSIGN_1、UL_CHAN_ASSIGN_2进行统计。1.2.5 GBL_FLOW_CTRL_SENTCELL级重要统计指标，该项统计反映一段时间内BSS向SGSN发出的流量控制信息的次数，反映网络的数据吞吐能力。由于PCU上为每个小区都设置了一个buffer，用于存放下行数据，当buffer内的数据量达到某一门限时，BSS就会向SGSN发送一条“flow control messages”，其统计单位为“次”，统计粒度为“小时”。1.2.6 CHANNEL_REQS_RECCELL级的重要统计指标，该指标统计PCU收到的信道或资源请求次数，其统计单位为“次”，统计粒度为“小时”。主要反映某个特定的CELL在一段时间内，客户终端对信道资源的请求次数。1.2.7 CHANNEL_REQS_REJECTCELL级的重要统计指标，该指标统计PCU发出的因资源不可用或不够用而拒绝客户数据终端的请求次数，其统计单位为“次”，统计粒度为“小时”。把它与CHANNEL_REQS_REC统计指标结合分析，可以反映客户数据终端申请网络资源的成功率，它从资源分配方面反映网络中CELL接入的健康状况。当某些小区数据流量长期较大而CHANNEL_REQS_REJECT次数较多时，可考虑适当增加该小区PDCH配置。1.2.8 GPRS_CHANNELS_SWITCHEDCELL级重要统计指标，该项统计主要反映单位时间内PDCH转换为TCH和TCH转换为PDCH的次数，其统计单位为“次”，统计粒度为“小时”。由于该统计指标反映数据业务与话音业务的资源竞争情况，所以积极的关注它可以帮助我们合理的定义小区PDCH类型（可转换或保留类型），同时它也体现出GPRS业务信道定义的灵活性以及充分利用网络资源的优越性。1.3 BSS级统计指标简介1.3.1 GBL_FLUSH_REQSBSS级统计指标，该指标主要统计PCU从GBL上收到“flush request”消息的次数。此消息主要出现在数据客户终端进行小区重选后，SGSN将向PCU发出“清除该数据客户终端在原小区Buffer中所暂存的数据包”。1.3.2 GBL_PAGING_REQSBSS级统计指标，该指标主要统计PCU从GBL上收到的来自SGSN的“paging requests received”次数。2 如何从统计数据分析网络问题“统计”是我们了解网络整体运行情况的一种手段，而通过对“统计数据”分析发现网络存在的问题并及时处理，使我们的网络朝着健康、稳定的方向发展才是“统计”目的。如此看来，如何对统计数据进行准确的分析，也就显得更为必要和重要。以下是我近来对GPRS统计数据分析的一些尝试，写下来与各位同仁共享，希望能对大家的工作提供一点参考。2.1 从统计中发现部分CELL GPRS功能“隐形退服”这类问题的隐蔽性强，主要表现为CELL内不能提供GPRS服务功能，但在目前的OMC-G和OMC-R上都监测不到任何网元的相关告警信息，从而一度成为困扰我们GPRS网络正常运行的主要问题之一，我们称之为小区GPRS功能“隐形退服”。从成都GPRS网络的运行情况看，由于小区GPRS功能“隐形退服”而导致的用户投诉问题约占80%，是直接影响GPRS网络稳定运行的一个重要因素。9月下旬，我通过对网络各项统计功能的发掘，终于能从OMC-R提供的统计功能中挖出这些“隐形退服”的CELL，特别是对数据业务热点CELL“隐形退服”问题的判断准确率达到100%。以下是对现网这类问题的详细分析：问题关键：统计中上下行资源占用时长严重不对称，伴随有上下行数据流量严重不对称。常以两种形式表现出来。表现形式一：1 主要表现为上行资源占用时长较长，但下行资源占用时长为0（或接近0），这是判断问题的根本依据。2 主要表现为有较多的上行数据流量，但下行数据流量为0（或接近0），这是判断问题的辅助手段。表现形式二：1. 主要表现为下行资源占用时长较长，但上行资源占用时长为0（或接近0），这是判断问题的根本依据。2. 主要表现为有较多的下行数据流量，但上行数据流量为0（或接近0），这是判断问题的辅助手段。典型统计实例以下是我对10月24、30日忙时部分“隐形退服”CELL的统计处理结果：主要表现：1. 具有超过100秒以上的上行资源占用，却没有0.1秒钟的下行资源占用。2. 具有比下行数据流量大的多的上行数据流量。3. 具有超过100秒以上的下行资源占用，却没有0.1秒钟的下行资源占用。4. 具有比上行数据流量大的多的下行数据流量。实际统计数据整理结果：表21 10月24日、30日忙时CELL统计表DATETIMECELLID下行RLC层数据包个数(100blocks)下行资源占用时长（1/10秒）上行RLC层数据包个数(100blocks)上行资源占用时长（1/10秒）24-10-200211:0027510032105824-10-200211:004230036107324-10-200211:0020330054113024-10-200211:0025420039120224-10-200211:0020230043136824-10-200211:0025450041150224-10-200211:004120071204724-10-200211:00310050069226524-10-200211:001752000287624-10-200211:004260065304024-10-200211:00202100120394430-10-200211:002852498151711030-10-200211:0036803224140030-10-200211:0018932819600030-10-200211:00362072157300注：下行RLC层数据包个数（AIR_DL_DATA_BLKS_QOS3_CS1AIR_DL_DATA_BLKS_QOS3_CS2）100blocks 上行RLC层数据包个数(AIR_UL_DATA_BLKS_QOS3_CS1AIR_UL_DATA_BLKS_QOS3_CS2) 100blocks下行资源占用时长（DL_CHAN_ASSIGN_12DL_CHAN_ASSIGN_23DL_CHAN_ASSIGN_34DL_CHAN_ASSIGN_4）1/10秒 上行资源占用时长（UL_CHAN_ASSIGN_12UL_CHAN_ASSIGN_2）1/10秒现场测试表现：1 ATTACH测试：用户在此类小区中开机时，在多数小区内表现为GPRS ATTACH 失败。2 WAP测试：在能够ATTACH成功的小区内，开机进行CMWAP服务访问时，表现为GPRS连接失败。3 CMNET测试：在通过拨号上CMNET时，主要表现为登录网络失败。问题处理方法：遇到这类问题时，将问题CELL的GPRS服务功能关掉，然后再重新开启即可恢复。如果在某个PCU下有大量的CELL出现该类故障时，上述方法可能处理无效，此时可通过对PCU上PRP板进行软件复位的方法解决，必要时可通过重启PCU处理。2.2 从统计中挖出GPRS服务质量（QOS）低劣的热点CELL，实现重点处理问题关键：1、 统计数据以CELL为单位，计算出各CELL进行数据传输时的CS2利用率。2、 选出S2利用率较低的热点CELL，结合GSM服务情况，进行现场测试分析，开展针对性很强的TROUBLE SHOOTING工作。3、 CS2利用率的计算公式如下：（式21）（式22）典型实例：以下是9月5日对成都部分统计数据的处理分析：主要表现：部分CELL的下行CS2利用率低于80%，甚至低于10%。表22 9月5日成都GPRS部分统计数据表DATA TIMEBSSCELLIDAIR_DL_DATA_BLKS_QOS3_CS1AIR_DL_DATA_BLKS_QOS3_CS2下行CS2利用率下行数据流量（BLKS）2002-9-5 12:0051200501800100.00%18002002-9-5 10:005120051179899.94%17992002-9-5 11:005120051179899.94%17992002-9-5 11:005208322356571.70%7882002-9-5 10:005100119851772.31%7152002-9-5 12:00446025862291.47%6802002-9-5 11:00124450211314556.20%2582002-9-5 12:00510033216383.59%1952002-9-5 10:0049339421617791.71%1932002-9-5 11:0052306328810554.40%1932002-9-5 10:0072693175178.85%1922002-9-5 10:00512682178136.81%1912002-9-5 10:0012190918010256.04%182处理建议：对下行CS2利用率极低的CELL，特别是数据流量较大的热点CELL可以重点处理，提高全网的CS2利用率。具体方法为：筛选出需要重点处理的CELL，结合GSM服务质量和干扰统计，现场测试无线环境找出问题原因，提出整改方案并实施。2.3 从统计中发现GPRS资源请求成功率低的问题问题关键：在统计数据表列中，从大量的统计指标中整理筛选出GPRS资源请求成功率低的热点CELL。（式23）结合GSM统计数据、现场测试表现，对问题CELL进行分类分析寻找原因：1. 由于小区数据业务拥塞，PDCH资源不可用而引起的请求拒绝，特点是单个PDCH的RLC/MAC层吞吐量超过1000100blocks/小时。2. 由于话务量较大，部分PDCH转换为TCH，小区资源不够而引起的请求拒绝。3. 由于其他原因引起的资源请求拒绝需要现场测试，并从核心网侧对信令追踪分析，查找具体原因。统计实例： 以下是9月5日对部分CELL的统计分析：部分CELL的CHANNEL请求次数较多，但请求成功率较低。表23 9月5日成都GPRS部分小区统计表DATA TIMEBSSCELLIDCHANNEL_REQS_RECCHANNEL_REQS_REJECT信道请求成功率2002-9-5 11:004434203166.67%2002-9-5 10:005039203166.67%2002-9-5 10:0045214120765.00%2002-9-5 11:00520831034457.28%2002-9-5 11:00535142150.00%需要注意的是：由于用户APN设置错误而引起的PDP激活请求失败，不会导致CHANNEL_REQS_REJECT。处理建议：检查这部分小区的GPRS信道配置情况，结合GSM话音业务的话务量适当增加PDTCH信道配置。2.4 对数据业务忙闲的初步定义为了解GPRS网络在实际传输数据量与统计结果的对应关系，我们通过理论分析与实验对比，并结合数据业务运行初期全网的数据流量现状得出了一些结论：1、 统计数据理论分析：表24 各种编码方式定义表空中信道编码方式实际的应用层数据流量（每小时）对应统计中取到AIR_DL_DATA_BLKS（100blocks/每小时）数据业务运行初期对忙闲的初步定义小区PDCH配置CS-1500Kbyte233（约）一般121+2CS-2500Kbyte160（约）一般CS-11Mbyte477（约）较忙CS-21Mbyte328（约）较忙CS-12Mbyte954（约）忙1+2CS-22Mbyte656（约）忙CS1+CS28.5 Mbyte(约)以CS2利用率占80%计3000(约)超忙1+2按GPRS无线接口的传播模型：每个PDCH信道每小时的理论块吞吐量极限为180000个RLC/MAC层数据块（block），折换成统计指标AIR_DL_DATA_BLKS（AIR_DL_DATA_BLKS_QOS3_CS1 AIR_DL_DATA_BLKS_QOS3_CS2）约为1800个统计单位。如果在一个小时内某个小区常常出现每PDCH的（AIR_DL_DATA_BLKS_QOS3_CS1 +AIR_DL_DATA_BLKS_QOS3_CS2）块的统计数据流量接近1000个统计单位时(每PDCH的数据业务传输量近3Mbyte小时)，在综合参考CHANNEL_REQS_REJECT的统计指标后，可以考虑增开PDCH信道，以满足用户对数据业务的需求。目前GPRS业务仍处于商用初期，全网的绝对数据业务流量较小，我们可以先结合全网的实际统计情况，把小区级统计中1个小时内AIR_DL_DATA_BLKS统计指标达到350（约1M数据流量）的小区暂时定义为较忙小区，1个小时内AIR_DL_DATA_BLKS统计值大于715（约为2M的数据流量）的小区暂时定义为忙小区，1个小时内AIR_DL_DATA_BLKS统计值大于3000（约为8.5M的数据流量的小区暂时定义为超忙小区（以上对数据量的估算值为假设CS2利用率为80%）。根据AIR_DL_DATA_BLKS、AIR_UL_DATA_BLKS两项统计数据，我们可以分别计算出全网、各个BSC、各个CELL的CS2利用率。这对我们评估用户所在地的上下行无线环境的质量非常有益，特别适合在全网范围内评估GPRS热点CELL的服务质量，对CS2利用率较低的CELL，开展针对无线环境的优化工作，提高小区载干比，保障数据业务大客户的服务质量。2、统计实例分析问题关键：我们可以从以下4项统计指标判断小区是否处于超忙状态：1 一个PDCH的RLC/MAC层上下行数据块流量总和不低于1000100blocks/小时（PDCH配置为12时，RLC/MAC层上下行数据块流量总和不低于3000100blocks/小时）。2 小区内所有PDCH均被分配占用的比例是否较高（当小区数据业务信道配置数为1N时，我们看1+N个时隙同时被占用的比例）。3 PDCH信道与TCH信道的相互转换次数是否较高（结合GSM话务统计分析）。4 PDCH信道请求拒绝次数和拒绝率。统计实例：以下是对成都10月24、25、28三个工作日的部分统计数据处理分析结果：从统计数据中我们发现：连续3个工作日内，天台大厦三扇（CI：2753）忙时的数据流量均达到小区数据业务能力的超忙状态，金华实业三扇（CI：30583）10月24日忙时数据业务吞吐能力基本达到了单个时隙的极限吞吐量1800个统计单位。对以上基站的数据业务应重点关注，如果天台大厦三扇（CI：2753）忙时的数据业务继续保持超忙状态，可以结合GSM话务情况考虑增开PDCH信道，以满足用户需求。表25 10月24日、25日、28日成都GPRS部分小区统计表DATE TIMECELLNAMECELLIDAIR_DL_DATA_BLKS_QOS3_CS1AIR_DL_DATA_BLKS_QOS3_CS2下行数据流量DL_CHAN_ASSIGN_1DL_CHAN_ASSIGN_2DL_CH