提高下行IP 吞吐率的优化方法.docx
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提高下行IP吞吐率的优化方法
提高下行IP吞吐率的优化方法
2015-12
目录
一、分析流程3
二、GPRS/EGPRS干扰优化3
2.1GPRS/EDGE手机功率控制优化4
2.2GPRS链路适应,LA与CHCSDL参数设置5
2.3GPRS/EGPRS小区选择和小区重选7
2.4用于控制干扰的GSM参数GSM8
2.5EGPRS联络质量控制参数LQC8
2.6GPRS/EGPRS与电路交换域干扰的比较9
三、GPRS/EGPRS移动性分析9
3.1小区重选参数的影响10
3.2路测的影响10
3.3路由区影响10
四、GPRS/EGPRS容量分析11
五、综合优化16
一、分析流程
数据业务优化,遇到某个小区下行IP吞吐率较低,则可以参考以下工作流程进行分析和优化:
分析流程如下:
备注:
通常可以把问题小区分成3种类型(干扰、容量和移动性),分分析各自的性能指标。
上述3类性能指标的描述请参考附录GPRS/EDGE无线关键性能指标、性能指标。
有的时候问题小区可能同时遭受不止一种类型问题的困扰,这样就必须对所有类型的性能指标进行检查分析。
如果某种类型的性能指标均表现良好,则该类型的原因可以排除,问题可能是由其他类型原因引起的,为了进一步定位问题,可以对路测,CQT结果或Gb
接口的日志文件进行深入分析。
二、GPRS/EGPRS干扰优化
根据爱立信对分组交换的无线网络优化指引,radiolinkbitrate(无线链路比特率)<11Kbps的GPRS小区将被视为存在干扰问题,以下的工作流程阐述了如何对干扰问题进行分析、定位及采取相关的优化措施来减少干扰。
2.1GPRS/EDGE手机功率控制优化
对于分组交换的无线系统,是没有BTS下行功率控制功能的,但上行手机功率控制功能则是具备的。
该功能可以控制正在使用GPRS/EDGE数据业务手机的发射功率,使BTS接收端的信号电平维持在系统设定的目标值,以降低网络的上行干扰,同时可以节省手机的电力;
手机发射功率决定了手机在每个已分配的上行PDCH的发射功率。
发射功率P,单位dBm,由以下算式表示:
P=min(Pmax,GAMMAo−GAMMA−ALPHA(C+48))
ALPHA是BSC属性参数,它决定了路径损耗对手机发射功率的影响。
如果设置为0则路径损耗不作考虑。
ALPHA以真实值乘以10取值(如ALPHA取值8意味着计算时的补偿值是0.8)。
GAMMA是功率控制的主要参数,发送给手机阐明在BTS接收端的目标电平值。
C是手机接收到的信号电平值
手机对计算的发射功率作四舍五入运算,尽量接近手机所支持的标称发射功率。
静态的GPRS/EDGE手机功率控制意味着手机发射功率是固定的,不随BTS接收端电平的变化而变化。
把ALPHA设置为0可以得到一个静态的发射功率值,手机发射功率仅由GAMMA值决定。
作为一种较为激进的动态设置,可以把ALPHA设置为1,GAMMA用于设置最大的功率下降幅度,其补偿直接与路径损耗成正比关系。
建议:
1.有较强上行干扰的小区可以设置ALPHA=6,GAMMA=16。
现网参数设置如下表:
ALPHA参数主要设置为6,GAMMA参数主要设置未24和26;
GPRS功控参数
ALPHA
GAMMA(小区数)
BSC
值
0
16
24
26
NATEB58R12
6
81
15
2
133
NTB4720R12
6
69
16
16
118
NTB4721R12
6
123
23
17
218
NTBSC44R12
8
58
16
154
NTBSC70R12
6
49
15
24
109
2.2GPRS链路适应,LA与CHCSDL参数设置
GPRSLinkAdaptationalgorithm(GPRS链路适应算法)集成在PCU里,该算法根据手机测量到的下行无线链路质量动态地选择最优的编码方式,从而使下行的每个TBF均可获得较高的吞吐率。
基于系统的要求,GPRS手机会向BTS发送包下行无线链路质量测量结果的ChannelQualityReport(信道质量报告)。
在TBF建立的初期,由于没有相应的信道质量报告可参考,系统将使用初始编码方式,该方式由参数CHCSDL决定。
TBF建立之后,PCU将根据BTS收到的信道质量报告的内容对下行编码方式进行适当的动态调整。
参数CHCODING定义了静态的上行编码方式,取值CS-1或CS-2。
如果GPRS的LA=OFF,同时CHCSDL=NA,那么CHCODING所设定的编码方式将被同时用于下行。
GPRS链路适应功能应用是基于小区级的,优化过程中可以根据不同小区的实际无线环境进行个优化。
建议:
1.LA=ON;
2.有强干扰的小区应当设置CHCSDL=CS2,以增强纠错能力
目前现网LA设置如下表:
LA
BSC
OFF
ON
NATEB58R12
NTB4720R12
219
NTB4721R12
48
333
NTBSC44R12
NTBSC70R12
NTB4721R12有48个小区的LA设置是OFF,优化调整为ON,明细列表:
调整前后对比:
GPRS上行数据速率(Kbit/s)
GPRS下行数据速率(Kbit/s)
EDGE上行数据速率(Kbit/s)
EDGE下行数据速率(Kbit/s)
高阶编码比例
优化前
6.13
3.00
25.44
76.17
58.15
优化后
6.58
3.50
30.20
84.45
63
2.3GPRS/EGPRS小区选择和小区重选
如果GSM小区和频率规划比较成熟的话,那么对GPRS网络造成业务覆盖盲区的可能性是非常小的,甚至是不存在的,但分组交换数据业务容易在小区边界上受到小区重选的短暂停顿而使数据业务受到影响;
如果小区重选的迟滞值设置过大,将会延迟GPRS/EDGE手机做小区重选的时间,然而这样也提高了手机驻留在非最好小区的可能性,可能导致
1.产生过多的重传,从而降低GPRS/EDGE的吞吐率;
2.丢失手机与BTS或BSC的联系,导致TBF终止;
与此相反,如果小区重选频繁发生,则应用层及终端用户的业务质量将受到影响,诸如吞吐率降低,中断时延增大,最后可能引起应用层的计时器超时。
CRO=0和PT=0表示小区重选仅由手机的接收信号强度决定,即C1和C2值是相等的,其中
C1由以下表达式定义:
C1=A-max(B,0)
其中:
A=手机接收信号电平值-ACCMIN
B=CCHPWR-P
ACCMIN=手机接入无线网络时要求的最低接收信号强度值
CCHPWR=手机接入网络时所允许使用的最大发射功率
P=手机本身所支持的最大发射功率
CRO和PT用于设置小区重选正或负的偏移值,该设置在手机空闲模式和分组交换数据传送时同样适用。
CRO的设置比较灵活,可以满足运营商对不同小区边界作修改的需求,本次项目过程中部分小区的CRO参数经过了微调。
当PT设置为0而CRO设置到一个较小的值(如设为0),那么可使该小区比其它小区(CRO设置较大的小区)更难以被手机选择驻留。
因而,通过对PT和CRO进行优化,可以为手机营造一个最佳小区作驻留。
CRH用于控制手机在位置区边界上的小区重选行为,避免由于过快过频的小区重选而导致过多的位置区更新和路由区更新使信令负荷增大,并影响GPRS/EDGE终端用户使用数据业务的质量感受度。
建议维持位置区边界上小区覆盖的一致性,边界小区的CRH设置为8dB是一个较优的选择。
建议建议建议建议:
1.修改CRO为0.
2.修改CRH为8.
BSC
CRH
4
6
8
10
12
14
NATEB58R12
73
122
24
9
3
NTB4720R12
5
65
132
14
3
NTB4721R12
119
235
22
5
NTBSC44R12
3
70
126
15
10
4
NTBSC70R12
49
116
9
21
2
CRO
BSC
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
62
NATEB58R12
1
1
9
1
189
1
24
2
2
1
NTB4720R12
1
200
1
15
1
1
NTB4721R12
6
4
329
28
11
2
1
NTBSC44R12
2
181
2
33
5
4
1
NTBSC70R12
1
2
2
165
17
5
4
1
现网中CRH主要设置值为8和6,CRO主要设置为55,这是考虑伪基站的信号强度较强,为减少重选到伪基站,所以设置值接近极限。
本文中对此值不做修改。
2.4用于控制干扰的GSM参数GSM
GSM的一些无线功能如:
BTS/MSDynamicPowerControl(BTS/MS动态功率控制),Handover(切换),UL/DLDTX(上下行不连续发射),HCS(小区分层)等,对于控制干扰都有一定的帮助。
例如通过对电路交换小区级和邻区切换统计的分析,可以通过下述因素来判断该小区是否存在干扰问题:
1.由于质量差而触发的切换百分比,触发的原因是上行还是下行,或者是上下行原因都有;
2.切换返回率,过高的切换返回可能是由于目标小区的上行干扰或者是当前服务小区的下行干扰引起的;
3.小区内切换的百分比及其原因。
2.5EGPRS联络质量控制参数LQC
LinkQualityControl(LQC)链路质量控制在EDGE网络里用于为每个下行或上行的TBF动态选择最优的调制方式和编码方式,以获得最高的吞吐率并把系统的延迟减到最小。
与此同时,由于吞吐率的提高、数据传送时间的缩短,系统的容量也得到了提升,网络可以容纳更多的用户一起分享EDGE的服务。
在EDGE系统,RLC层协议功能得到了增强,可以对相同编码家族的数据进行数据分割重组,也就是说系统允许以不同的MCS编码方式进行数据重传。
此外,该增强型RLC协议还可以使接收端存储和使用上次使用相同RLC数据块传送的信息(softvalues软件值)以提高解码的成功率。
这种技术被称作IR-IncrementalRedundancy(增加冗余),如果RLC数据块没有被分割重组,那么在同一个RLC数据块里旧有的软件值可以和新的软件值进行合成,接收端将会储存这些软件值直至RLC数据块成功解码。
LQCACT,LQC功能的控制参数。
设置为3表示上下行均开启了链路质量控制功能。
本次项目的5个BSC此参数均设置为3;
LQCHIGHMCS,LQC所支持最高的MCS编码方式,本次项目5个BSC此参数均设置为建议值9。
LQCMODEDL,定义下行算法运行在LA/IR模式还是LA模式。
LQCUNACK,当RLC非确认模式使用时用于改变MCS,以获得更稳定的编码方式。
LQCDEFAULTMCSDL和LQCDEFAULTMCSUL,当LQC功能关闭时,该两个参数用于控制
在上下行分选择使用何种MCS进行编码。
建议建议建议建议:
1.LQCACT=3
2.LQCDEFAULTMCSDL=9
3.LQCDEFAULTMCSUL=9
4.LQCHIGHMCS=9
5.LQCUNACK=1
6.LQCMODEDL=1
现网设置如下表:
BSC
PROP
PROP
PROP
PROP
NATEB44
LQCUNACK-1
LQCHIGHMCS-9
LQCDEFAULTMCSUL-9
LQCMODEDL-2
NATEB58
LQCUNACK-1
LQCHIGHMCS-9
LQCDEFAULTMCSUL-9
LQCMODEDL-2
NATEB70
LQCUNACK-1
LQCHIGHMCS-9
LQCDEFAULTMCSUL-3
LQCMODEDL-2
NTB4720
LQCUNACK-1
LQCHIGHMCS-9
LQCDEFAULTMCSUL-9
LQCMODEDL-2
NTB4721
LQCUNACK-1
LQCHIGHMCS-9
LQCDEFAULTMCSUL-9
LQCMODEDL-2
NATEB44
LQCACT-3
LQCUNACK-1
LQCDEFAULTMCSDL-9
NATEB58
LQCACT-3
LQCUNACK-1
LQCDEFAULTMCSDL-9
NATEB70
LQCACT-3
LQCUNACK-1
LQCDEFAULTMCSDL-9
NTB4720
LQCACT-3
LQCUNACK-1
LQCDEFAULTMCSDL-9
NTB4721
LQCACT-3
LQCUNACK-1
LQCDEFAULTMCSDL-9
2.6GPRS/EGPRS与电路交换域干扰的比较
OSS工具PMR或RNO,电路交换域的STS统计“TCH/SDCCH由于质量差造成的掉话”,可以用于分析小区是否存在干扰问题或信号强度不足的问题。
HardwareIssue/TRU(硬件问题)检查是否由于BTS硬件问题而导致干扰的产生,以下是一些较常见的指令可以对BTS告警或状态进行检查:
ALLIP、RXASP、RXMSP、RXMFP等等。
可以利用IdleChannelMeasurements(ICM)空闲信道测量统计检查是否存在上行干扰,分析时可以对ICMBand4或Band5进行排序,对位于前列的小区进行分析。
ExternalInterference(外部干扰)。
判断干扰是否随着时间变化而变化,即是否干扰与电路交换域或分组交换域的忙时相关,若是,则干扰很可能来自系统内部,若不是,那么极可能是外部的干扰源从中作祟。
不过有的时候外部干扰也和时间相关,具体需要和BTS网优工程师沟通,一般情况下他们对网络的外部干扰源了如指掌。
通常还可以用TEMS围绕问题小区进行实地测试,以获取其他有用信息,帮助定位干扰源。
如果时间和条件许可需要进行深入分析的话,可以使用信令分析仪抓取Abis上的信令进行分析,以帮助定位问题小区存在大量数据重传的原因。
三、GPRS/EGPRS移动性分析
以下是进行移动性分析时需要关注的重点,性能指标TBFminutesperinterandintraRoutingAreaCellReselections(TBF分钟每RA间和RA内小区重选)很低的小区都应当列为移动性差的分析对象。
3.1小区重选参数的影响
分组交换域的移动性主要受空闲模式的小区选择和小区重选影响。
移动性的主要策略是确保手机驻留在最好的服务区,仅在必要时作小区重选,同时还应避免乒乓重选的发生,尤其需要注意尽量减少不必要的位置区、路由区更新的发生。
3.2路测的影响
路测时利用TEMS做FTP下载测试,分析LOG文件找出小区重选需时较长的样品,再进行详细分析。
不同的测量信息可以用来做进一步的分析,例如:
从最后一次源小区发送上行消息的时间,到:
1.在新小区成功解码SI13(系统信息13)的时间(干扰)如果从最后一次源小区发送上行消息的时间到在新小区成功解码系统信息13的时间比平常的耗时长,那么新小区可能存在干扰问题;
2.在新小区收到立即分配消息的时间(容量)如果从最后一次源小区发送上行消息的时间到在新小区立即分配的时间比平常的耗时长,那么可能存在容量不足问题;
3.在新小区收到下行TFI消息的时间(应用中断)如果从最后一次源小区发送上行消息的时间到在新小区收到下行TFI消息的时间比平常的耗时长,那么可能应用层存在问题;
3.3路由区影响
非常有必要减少路由区之间的小区重选,因为这种重选对吞吐率带来十分负面的影响,对终端用户的质量感受度影响特大。
实际中可以考虑采用以下策略对位置区、路由区进行规划:
规划较大的路由区,定义适当的路由区边界,特是避免在高速公路,铁路等存在高速移动用户的区域出现路由区过多重叠区等等。
通过上例可见,路由区的边界定义不合理,高速公路与路由区边界刚好重合,沿着公路前进的用户将会做多次的路由区更新。
其实,对于上例,只要正确定义好路由区边界,避免其边界落在高速公路上,即可避免乒乓路由区更新情况的发生
3.4电路交换域话务量的影响
分析电路交换域的话务流向,确定电路交换域话务优先等级及分组交换域业务优先等级。
可以使用以下设置对话务优先级进行划分(电路交换域话务也会受影响):
ACCMIN,CB/CBQ–影响C1算法,仅在有其它小区提供覆盖情况下使用。
CRO,PT/TO–影响C2算法,其设置取决于具体场景。
3.5乒乓小区重选和GPRS不合理覆盖
上述问题可以通过路测或在GB口挂表抓取相关信令进行定位。
除了通过修改小区重选的参数如CRO、CRH、PT、TO以外,还可以考虑改变GPRS/EDGE小区的边界加以解决。
调整小区的配置,例如小区天线的方向、位置、下倾角、发射功率等均可以改变小区边界。
对小区的物理配置进行调整,可以解决共存的多个问题,不过在作此项调整时需要谨慎考虑,因为所有的改动均会对该区域所有的GSM电路交换域话务产生影响。
作为一种可行的方案,建议对缺乏主服务区的区域进行调整,往往可以得到较满意的结果。
四、GPRS/EGPRS容量分析
以下是进行容量问题分析时需要关注的重点:
CCCH容量分析流程本节仅对参数MFRMS的优化进行分析,对于其他参数的优化,类似于GSMCCCH容量优化,在此不作论述。
CCCH上的信令负荷均来自于寻呼。
参数MFRMS定义了multi-frame(复帧)的周期,同时确定了同一个寻呼组里寻呼消息的传送间隔。
例如MFRMS=5的义是系统对属于某一寻呼组的手机的寻呼间隔是5个复帧周期。
小区参数MFRMS的取值范围由2到9,包在系统信息3里通过BCCH广播。
如果一条寻呼消息到达BTS时已经有若干寻呼消息等待发送,则该寻呼消息将进入等待队列等候,如果等待队列已经满员,则该寻呼消息将被拒绝发送,计数器PAGPCHCONG跳转一次(增加);如果该寻呼消息在等待队列等候时间过长,也会被系统所丢弃,此时计数器PAGETOOOLD跳转一次(增加)。
从终端用户角度来看,手机已经开机,系统也已经发送寻呼消息到TRX,但并手机没有寻呼响应。
缩短同一寻呼组里寻呼消息的传送间隔可以有效避免寻呼消息在BTS侧的时延。
把参数MFRMS从5改为2,意味着寻呼组每2个复帧将被寻呼一次,这样一来同一时间就有更多的手机被寻呼成功,减少了在队列等候的寻呼数量。
MFRMS
Timebetweentransmissionofeachpaginggroup
2
0.47sec
3
0.71sec
4
0.94sec
5
1.18sec
6
1.41sec
7
1.65sec
8
1.89sec
9
2.12sec
缩短MFRMS的设置可以减少由于寻呼队列满员而产生的寻呼被拒绝或由于寻呼消息在队列等候时间较长而被丢弃的现象,手机作被叫的建立时间也可以得到相应的减少。
寻呼丢失指标优化案例:
DATE
CELL
CELLPAG_PAGPCHCONG
CELLPAG_PAGETOOOLD
优化前
12月25日
D6D598A
213
89
优化后
12月29日
D6D599A
2
0
优化前
12月25日
64080A
607
76
优化后
12月29日
64081A
15
0
优化前
12月25日
D64274C
804
109
优化后
12月29日
D64274C
12
0
上表是D6D598A、64080A和D64274C小区优化后指标情况对比,PAGPCHCONG(小区寻呼队列满而造成的寻呼消息丢失的次数)和PAGETOOOLD(寻呼队列中呆的时间太久而造成的寻呼消息丢失数)两个指标都有较大的改善。
优化措施:
在上述评估报告中,提出3个小区寻呼丢失指标优化建议,主要是由于MFRMS参数设置过大,在数据业务方面,由于数据业务会产生占用大量的AGCH的情况,因此可能导致CCCH被分配作为AGCH使用导致PCH资源不足,在这种情况下如果MFRMS设置过大就会出现由于寻呼队列长而造成寻呼请求等待时间过长而被丢弃,因此在这种情况下需要将MFRMS设置改小(如改为3、2)来避免这种情况。
本周四下午对3个小区MFRMS参数进行修改,原值6改为2。
PCU容量分析流程
首先需要对GPRS/EDGE的信道分配管理相关参数作一致性检查处理好PS话务的一个重要要求就是网络是否具备充足的信道及如何分配这些信道。
对于CS和PS信道,应当加以区对待,CS话务只需要使用1个时隙,而分组交换业务在手机支持的范围内获得越多连续时隙其数据吞吐率就越高,用户感觉越好。
PS信道管理可以分成以下3种类型:
•ChannelAllocation(信道分配
•ChannelReservation(信道预留)
•ChannelRelease(信道释放)
PSChannelAllocation(PS信道分配)
参数CSPSALLOC对于FPDCH的分配起主要的控制作用。
信道分配算法会根据以下要点把FPDCH分配到具体的物理信道上:
1.首先分配到具有EDGE功能的CHGR上;
2.其次根据参数CSPSALLOC去分配;
3.最后分配到具有最多空闲TCH信道的CHGR上;
目前现网的设置值:
BSC
CSNOPRFPSLAST(小区数)
CSPSNOPRF(小区数)
NATEB58R12
14
217
NTB4720R12
155
64
NTB4721
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