GPRS/EDGE優(yōu)化
隨著GPRS/EDGE網絡的開通和不斷發(fā)展,網絡優(yōu)化將面臨新的挑戰(zhàn)。根據數(shù)據業(yè)務的自身特點,如何確立反映終端用戶所感知的服務質量的指標體系;如何體現(xiàn)無線網絡、核心網絡對數(shù)據業(yè)務的支持能力;如何進行端對端的問題定位;如何調整網絡參數(shù)和結構;如何利用網絡資源以實現(xiàn)對GPRS/EDGE業(yè)務的最大化支持新功能的不斷開通及新應用的推廣,與數(shù)據業(yè)務相關的網絡性能日益成為熱點話題。這就需要對GPRS/EDGE網絡進行性能優(yōu)化,以保證其對數(shù)據業(yè)務的良好支撐。
GPRS/EDGE的網絡結構:
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EDGE是對GPRS功能的增強—EGPRS, 提高數(shù)據傳輸速率;其繼續(xù)使用GPRS網絡和節(jié)點
EDGE的關鍵技術:
EDGE關鍵技術1:采用8PSK調制方式
EDGE主要是在GSM系統(tǒng)中采用了新的空中接口調制方法,即8PSK(八進制相移鍵控)調制技術。8PSK不同于原來的GMSK,是一種多電平調制方式,有更高的頻譜利用率。8PSK與GMSK兩種調制方式的符號率(symbol rate)都是270kbit/s,而調制比特率(modulation bit rate)分別為270kb/s(GMSK)和810kb/s(8PSK),使得每時隙的數(shù)據速率(radio data rate per time slot)分別為22.8kbit/s (GMSK)和69.6kbit/s(8PSK)。
EDGE關鍵技術2:改變分組重傳機制
EDGE在重發(fā)機制上采用了"鏈路適配"和"增量冗余"功能,數(shù)據重發(fā)成功率較之GPRS平均提高10-20%,在GPRS中重傳的編碼速率不會改變,但在EDGE中支持重傳選擇更好的編碼速率,以提高速率。
EDGE關鍵技術3:采用鏈路適配功能
鏈路適配功能在不同MCS之間根據實時的無線鏈路質量及時調整最適合的MCS 方案。正常數(shù)據塊傳輸正確情況下轉換可以在9種數(shù)據速率之間進行以獲得傳輸質量與吞吐率的最佳平衡。當無線環(huán)境惡化而導致數(shù)據塊錯傳而需重傳時,編碼速率可以但只能在同一組內的具有包含關系的幾種MCS之間互相轉換,前后數(shù)據塊所攜帶的冗余信息因此具有足夠的相關性以便于解調;而GPRS沒有鏈路狀況適配機制,且僅能按照前次CS重發(fā),因此重發(fā)成功的概率完全被動地依賴于無線環(huán)境的變化,在多數(shù)情況下只會加重網絡的負擔、浪費網絡資源且無法改善傳輸質量而導致不斷重發(fā)、系統(tǒng)效率急劇惡化。
EDGE關鍵技術4:采用增量冗余功能:
"增量冗余"即EDGE在重發(fā)信息中加入更多的冗余信息從而提高接收端正確解調的概率。當接收端檢測到故障幀時,GPRS會刪除收到的故障數(shù)據塊,并要求發(fā)送端再次重發(fā)相同的數(shù)據塊(使用相同的CS), EDGE會在接收端存儲故障數(shù)據塊而不是刪除,發(fā)送端重發(fā)一個使用同組內不同MCS數(shù)據塊,接收端綜合前次故障數(shù)據塊中的信息比特、冗余信息,本次信息比特、冗余信息等多方信息進行綜合糾、檢錯分析后作相關解調接收,以"冗余"的信息量提高接收成功率。
EDGE關鍵技術5:改變了分組尋址窗口
數(shù)據傳輸?shù)男畔⒋翱诖笮∫彩怯绊憯?shù)據重發(fā)效率的一個重要因素。GPRS僅能提供最大值為64的RLC窗口大小,當傳播環(huán)境急劇惡化時,如快速移動環(huán)境下,對于多時隙能力的MS便會出現(xiàn)窗口遲后效應,導致大量的重發(fā)現(xiàn)象。EDGE可以提供基于不同時隙支持能力的MS所分配的時隙數(shù)而定義相應的數(shù)據重傳窗口大小,變化范圍從對應于一個業(yè)務時隙的最大64個RLC塊到對應于8個業(yè)務時隙的1024個RLC塊,弱化了快速移動時對數(shù)據吞吐速率的影響
GPRS/EDGE的優(yōu)化方向:
GPRS/EDGE主要是圍繞著網絡層和業(yè)務層進行優(yōu)化,而網絡層主要從接入性、穩(wěn)定性、完整性三方面進行優(yōu)化,業(yè)務層主要從可用性、服務質量兩方面進行優(yōu)化。
優(yōu)化方向 | 關注指標
| 公式 |
網 絡 層 | 接入性 | 附著成功率
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附著成功次數(shù)/ 總的附著嘗試次數(shù)
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PDP激活成功率
| PDP激活成功次數(shù)/ 總的PDP激活嘗試次數(shù)
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穩(wěn)定性 | PDP掉線率
| PDP丟失次數(shù)/ 總的激活的PDP上下文數(shù)
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小區(qū)更新成功率
| 更新成功次數(shù)/ 更新嘗試次數(shù)*100%
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SGSN內部RAU成功率
| SGSN包交換尋呼成功次數(shù)/ 總的SGSN包交換尋呼更新嘗試次數(shù)
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SGSN之間RAU成功率
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SGSN尋呼成功率
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穩(wěn)定性 | 附著時延
| 附著確認時間-附著申請時間
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PDP激活平均時延
| PDP激活確認時間-PDP激活申請時間
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全程(Round Trip)時延
| 收到數(shù)據包回應消息-發(fā)送數(shù)據包的請求消息
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業(yè)務層 | 可用性 | Web 連接成功率
| 成功連接的Web session次數(shù)/ 總的Web session的次數(shù)
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Web響應成功率
| 成功Web響應次數(shù)/總的Web請求次數(shù)
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Web下載成功率
| 成功Web下載次數(shù)/總的Web下載請求次數(shù)
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FTP服務器響應成功
| 成功FTP服務器響應次數(shù)/總的FTP請求次數(shù)
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FTP下載成功率
| 成功完成FTP下載次數(shù)/總的FTP下載嘗試次數(shù)
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服務質量 | Web連接建立延遲
| Web服務器開始發(fā)送第一個數(shù)據包的時間- 用戶終端發(fā)出HTTP請求消息(HTTP Request)的時間
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Web平均下載吞吐率
| web下載文件大小/完成下載文件的所用時間
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FTP服務器響應延遲
| FTP服務器開始發(fā)送第一個FTP數(shù)據包的時間- FTP服務器開始建立FTP-DATA連接的時間
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FTP下載吞吐率
| FTP下載文件大小/完成下載文件的所用時間
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GPRS/EDGE的優(yōu)化方法:
對于EDGE的優(yōu)化,單一測試方式或者傳統(tǒng)的計數(shù)器統(tǒng)計方式很難全面地評估EDGE的整體性能,我們一般從主動測試,被動測試和計數(shù)器統(tǒng)計三種方式進行全面收集優(yōu)化。數(shù)據采集分別在Um接口<>Gb接口<>Gi接口,及核心網網元上同時執(zhí)行,然后在后臺進行分析處理。
主動測試:
主動測試是在Um接口進行,如可采有TEMS Investigation、CDS等測試終端及設備。 主動測試的目的是為了更好地得到用戶感知的網絡及應用性能。在主動測試的同時,使用商用的GPRS/EDGE終端手機和上網卡進行相同環(huán)境下的性能測試與對比,從多角度發(fā)現(xiàn)網絡問題及體現(xiàn)用戶感知。
主動測試包括的內容有:
•WAP業(yè)務業(yè)務
•FTP下載業(yè)務
•HTTP瀏覽業(yè)務
•GPRS附著
•PDP激活
•PING
被動測試:
被動測試分別在Gb接口<->Gn/Gi接口上同時進行。Gb/Gn/Gi接口利用專業(yè)的信令分析儀表/分析軟件將log文件以用戶為索引追蹤分析其信令流程,常用的信令儀表有泰克和中創(chuàng)。
被動測試包括的內容有:
•ATTACH成功率
•PDP激活的成功率
•RA更新的成功率
•EDGE終端每小區(qū)滲透率
•丟包分析
•CPU負載分析
•防火墻分析
計數(shù)器統(tǒng)計:
通過計數(shù)器統(tǒng)計就是讀取OMC_R中的數(shù)據,然后進行相關的轉變分析,最終了解網絡的情況,結全主動和被動測試,綜合分析網絡的各種狀況。
計數(shù)器統(tǒng)計包括的內容有:
•IP的容量
•IP的吞吐量
•IP的丟容量
GPRS/EDGE的案例:
案例分析1—TCH擁塞導致PDCH分配失敗率高
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動態(tài)PDCH來自空閑TCH,當語音忙或出現(xiàn)擁塞時,空閑TCH較少,PDCH指派失敗次數(shù)增加,PDCH分配成功率指標就會變差,從上圖不難看了,PDCH分配失敗率與TCH的擁塞率基本成正比,其隨TCH的擁塞增加而增加。
案例分析2—PCU負荷高導致PDCH分配失敗
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PCU的處理能力實際上就是RPP的處理能力,那么在PCU中,RPP主要是對PDCH信道數(shù)的進行處理,當PCU處理負荷過高時,必然會造成RPP對PDCH信道的處理能力降低,因而會造成PDCH分配失敗。
案例分析3—小區(qū)重選頻繁導致流量低或斷流
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當手機附著在GPRS/EDGE系統(tǒng)后,無論是在Packet Idle或者是在PacketTransfer模式下均由手機自行完成小區(qū)重選,手機進行小區(qū)重選的,目的是為了駐留在最合適的小區(qū),由于沒有PBCCH,判決算法為C1/C2算法。當手機進行小區(qū)重選時必須停止傳送數(shù)據,等待完成小區(qū)重選后再恢復傳送,期間數(shù)據傳輸暫停歷時約3秒鐘。當手機進行路由區(qū)更新時必須停止傳送數(shù)據,等待完成路由區(qū)更新后再恢復傳送,期間數(shù)據傳輸暫停歷時約15秒鐘。因此頻繁的小區(qū)重選很顯然會降低數(shù)據傳送的平均速率,而頻繁的路由區(qū)更新會更嚴重惡化這一指標。根據測試統(tǒng)計經驗,下載一個2M大的文件,在一般情況下,如果發(fā)生3次路由區(qū)更新,則平均速率會降低約12%。