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隨著移動用戶規(guī)模的迅速增長，移動網(wǎng)絡運營中出現(xiàn)的問題也越來越多，例如話務密度不均、頻率資源緊張、網(wǎng)絡配置未達到最佳等等，這主要源于移動網(wǎng)規(guī)模龐大、設備眾多，而且其協(xié)議規(guī)范非常復雜，多廠商設備之間還存在互連互通的差異，因此網(wǎng)絡配置的合理性和適應性有待提高；另一方面，由于移動網(wǎng)的“移動”特性，網(wǎng)絡規(guī)劃建設存在一定難度，如小區(qū)劃分不僅會受到地形、環(huán)境影響，而且會受到用戶、業(yè)務分布和需求變化等情況的影響，需要不斷調(diào)整和優(yōu)化。
為了解決以上問題，對業(yè)務接入的匯聚節(jié)點、系統(tǒng)與系統(tǒng)之間乃至整個網(wǎng)絡進行測試是非常重要的，通過測試獲得從系統(tǒng)/設備到用戶及其業(yè)務高層應用的全面和細致的特性，從中找出問題，以便進行網(wǎng)絡維護和優(yōu)化。本文在簡要描述移動網(wǎng)及其相關(guān)協(xié)議基礎上，結(jié)合自行開發(fā)的SuperLink網(wǎng)絡測試儀和實際的測試經(jīng)驗，介紹基于協(xié)議的GSM和CDMA移動網(wǎng)的維護測試與優(yōu)化分析。
一、移動網(wǎng)協(xié)議
移動網(wǎng)絡中，交換子系統(tǒng)側(cè)各接口采用MAP協(xié)議，MAP是交換子系統(tǒng)各功能實體之間的協(xié)議，它采用交換協(xié)議數(shù)據(jù)與會話的方式，主要傳遞與移動臺漫游相關(guān)的信息。MAP程序包括移動業(yè)務、操作與維護、呼叫處理等。MAP通過TCAP傳送，而TCAP使用MTP和SCCP提供的業(yè)務。
基站子系統(tǒng)和交換子系統(tǒng)之間的A接口采用的是BSSAP協(xié)議，它承載于MTP和SCCP之上。BSSAP涉及移動網(wǎng)中兩大子系統(tǒng)——基站子系統(tǒng)和交換子系統(tǒng)之間的信息交互，所以非常重要。它包括兩個協(xié)議BSSMAP基站系統(tǒng)管理應用部分和DTAP直接傳輸應用部分。其中BSSMAP負責傳送BSC和MSC之間的無線資源管理消息和控制消息；DTAP負責傳送有關(guān)移動臺的呼叫控制和移動性管理消息。BSSAP承載于SCCP之上，并通過分配功能來區(qū)分DTAP和BSSMAP。另外，移動網(wǎng)與其它網(wǎng)絡之間由于主要完成呼叫接續(xù)的功能，所以采用TUP和ISUP。
二、移動網(wǎng)的協(xié)議測試
協(xié)議測試可以分為協(xié)議解析、協(xié)議統(tǒng)計以及流程生成和分析等功能。
1．協(xié)議解析
協(xié)議解析不僅能夠提供比特級的翻譯功能，而且能夠以簡要的形式顯示出用戶最關(guān)心的信息，例如消息傳送的時間、鏈路、消息名稱等。針對移動網(wǎng)涉及的協(xié)議，協(xié)議解析范圍包括低層協(xié)議（MTP、SCCP、TCAP）和應用層協(xié)議（MAP和A接口協(xié)議）等。
2．協(xié)議統(tǒng)計
協(xié)議統(tǒng)計就是通常所說的流量統(tǒng)計，它是針對每個信令鏈路來進行統(tǒng)計的。由于移動網(wǎng)中采用的七號信令是通過負荷分擔的方式來傳送消息，通過協(xié)議統(tǒng)計就可以了解實際網(wǎng)絡當中負荷分擔的情況，便于維護人員進行快速調(diào)整和優(yōu)化。從統(tǒng)計內(nèi)容來看，協(xié)議統(tǒng)計包括統(tǒng)計消息的數(shù)量、字節(jié)的數(shù)量，由此計算負荷，得到數(shù)值表和流量曲線。從統(tǒng)計范圍來看，可以包括底層的協(xié)議MTP、SCCP和TCAP，還可包括高層協(xié)議MAP和BSSAP等。從統(tǒng)計方式來看，協(xié)議統(tǒng)計可以統(tǒng)計從測試開始到當前時刻的流量，或者以某個時間間隔為周期，如每秒、每分鐘、每小時來進行統(tǒng)計，這樣可以從不同的角度來查看流量的變化情況。
3．流程生成和分析
流程生成和分析是非常重要的功能。流程記錄了一個事務完成的全過程，例如用戶打電話的過程、入網(wǎng)登記的過程等。所以流程就是為了完成某項功能在網(wǎng)絡中傳遞一組消息的過程。該消息中記錄了完成這項功能所需要的一切信息、流程的結(jié)果以及成功或失敗的具體原因。
流程分析就是從大量的協(xié)議消息中把有關(guān)聯(lián)的流程消息分離出來，并且從中提取出用戶關(guān)心的信息，如用戶號碼、小區(qū)號、呼叫結(jié)果等，從而形成呼叫詳細記錄CDR或事務詳細記錄TDR等等。
三、移動網(wǎng)絡優(yōu)化分析
由于移動網(wǎng)絡的特點，所以進行移動網(wǎng)的優(yōu)化分析非常重要。過去主要的方法是基于無線部分進行，對于解決無線覆蓋、無線質(zhì)量等問題非常有效。因為移動網(wǎng)網(wǎng)絡規(guī)模的不斷擴大和用戶業(yè)務的不斷增長，通過在業(yè)務接入的匯聚節(jié)點、系統(tǒng)與系統(tǒng)間乃至整個網(wǎng)絡進行測試，能夠獲得從系統(tǒng)/設備實體到用戶及其業(yè)務高層應用的全面和細致的特性，因此從網(wǎng)絡測試而進行網(wǎng)絡優(yōu)化變得越來越有意義。因此我們在進行CDMA或GSM網(wǎng)絡的協(xié)議測試的同時，通過移動網(wǎng)多個網(wǎng)絡接口進行專項的優(yōu)化分析，包括A接口、MAP和TUP/ISUP。
在A接口的優(yōu)化分析中，針對網(wǎng)絡接通率、話音接通率、切換成功率、指配成功率、TCH和SDCCH利用率以及地面電路利用率和尋呼追蹤多個方面做了綜合分析。
在分析接通率時，不但需要對各個小區(qū)的話音業(yè)務繁忙程度和成功率進行統(tǒng)計，還要確定導致呼損的故障是發(fā)生在BSC側(cè)還是MSC側(cè)。如果是MSC側(cè)就要進一步分析問題是出在主控MSC處，還是出在移動網(wǎng)的關(guān)口MSC(MSC—G)之外，如果是BSC側(cè)則分析是無線接口故障還是信道不可用或者是由BSC系統(tǒng)故障引起的呼損。這樣不但可以查找發(fā)生呼損的問題所在，還對話務均衡這樣復雜的網(wǎng)絡優(yōu)化提供參考依據(jù)。
在分析切換問題時，我們針對小區(qū)的切入、切出進行成功和失敗次數(shù)的統(tǒng)計，并針對每一種切換失敗進行問題定位。特別是當儀表同時監(jiān)測多個位置區(qū)（LAC）時，我們根據(jù)“切換參考值”（HANDOVER REFERENCE）把在多個小區(qū)間進行切換的一次完整的呼叫聯(lián)系在一起，并對這一次通話的每一次切換的絕對時間、原小區(qū)和目標小區(qū)、切換原因、切換間的相對時間、切換失敗原因、清除請求原因和斷連原因進行詳細記錄，這樣可以與路測相結(jié)合，確定由于手機在移動過程中進入無線覆蓋盲區(qū)請求切換不成功產(chǎn)生的掉話。其他還有：由于天線較高（或其它原因）使小區(qū)覆蓋范圍較大，導致頻率復用的距離縮小或有小區(qū)覆蓋交疊產(chǎn)生同頻及鄰頻干擾，以造成掉話；由于越區(qū)切換參數(shù)如上行電平切換門限（L-RXLEV-ULH）、上行質(zhì)量切換門限（L-RXQUAL-ULH）、下行電平切換門限（LRXLEV-DLH）、下行質(zhì)量切換門限（L-RXQUAL-DLH）、以及切換功率控制參數(shù)（U-RXLEV-DLP、URXLEV-ULP、L-RXLEV-ULP、L-RQUAL-ULP、U-RQUAL-DLP、U-RQUAL-ULP、L-RXLEV-DLP、L-ROUAL-DLP）、切換余量（H0-MAGIN）等定義不合理，致使越區(qū)切換失敗，產(chǎn)生掉話；由于網(wǎng)絡色碼參數(shù)定義不合理引起越區(qū)切換不成功和小區(qū)重選失敗，產(chǎn)生掉話；由于MSC或BSC故障而引起的設備故障（EQUIPMENT FAILURE），產(chǎn)生的掉話進行分析和問題定位。
在分析指配成功率、TCH和SDCCH利用率、地面電路利用率時，不但同樣對在整個監(jiān)測過程中這些業(yè)務發(fā)生的次數(shù)進行統(tǒng)計，同時分析問題發(fā)生的位置，并結(jié)合流程分析，可以精細到原碼進行問題的定位。
在MAP部分的優(yōu)化分析中主要分析用戶的業(yè)務類型和業(yè)務結(jié)果。如GSM中的MAP部分，我們針對46種業(yè)務和39種錯誤原因進行統(tǒng)計，以此來了解網(wǎng)絡業(yè)務量和各類業(yè)務的利用率，并將錯誤原因與流程相對應以便迅速定位問題。因為MAP 是涉及多個用戶、多個實體、多個接口的協(xié)議，所以專項的業(yè)務分析可以有針對性地對不同用戶、不同實體、不同接口的業(yè)務類型和業(yè)務結(jié)果進行分析。同時，根據(jù)MSRN、MSISDN和A接口的呼叫業(yè)務相結(jié)合詳細了解整個呼叫業(yè)務過程。
而在分析CDMA的MAP部分時，由于CDMA MAP部分的分析必須前后關(guān)聯(lián)的特點，我們針對TCAP和MAP部分分別做了分析。在TCAP部分對于這一層的“調(diào)用”、“返回結(jié)果”、“返回錯誤”、“拒絕”進行統(tǒng)計并同時結(jié)合它上層承載的MAP部分的消息進行分析，通過細化到信息單元的信息提取，為問題的迅速定位提供依據(jù)。在優(yōu)化分析中，還特別對前向切換、后向切換、切換到第三方、基本的自動漫游程序、鑒權(quán)、呼叫傳遞(CD)、遇忙呼叫前轉(zhuǎn)(CFB)、無應答呼叫前轉(zhuǎn)(CFNA)、三方呼叫、短消息業(yè)務等專項進行詳細分析。
以上這些分析是針對某一個部分的分析，當這幾個優(yōu)化模塊同時并與TUP/ISUP的協(xié)議分析相結(jié)合時將更能幫助維護人員查找網(wǎng)絡問題，并為網(wǎng)絡優(yōu)化提供可靠的依據(jù)。SuperLink網(wǎng)絡測試儀全面支持上述測試和網(wǎng)絡優(yōu)化應用，優(yōu)化分析圖表。
移動通信網(wǎng)的高速發(fā)展要求移動通信測試技術(shù)也需要相應的不斷進步。目前移動通信測試技術(shù)逐漸從硬件、無線接口等以設備性能為主的測試向以軟件為核心的高層協(xié)議和面向網(wǎng)絡應用為主的測試過渡。因此，我們不僅需要提供高質(zhì)量、高性能的測試儀表，更重要的是還應經(jīng)濟有效地提供在網(wǎng)絡層面的維護和優(yōu)化解決方案。
----《通信世界》
