《電子技術(shù)應(yīng)用》
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针对3G网络数据业务的无线路测优化
电信网技术
雷亚瑞 韩桐丰
摘要:  随着3G网络的运营和数据业务的普及,用户对数据业务的体验成为运营商竞争的关键要素。目前,无线路测手段已经成为运营商进行网络优化,评估的常规手段,利用无线路测手段进行数据业务的优化可以简易有效地消除业务盲点,提升网络服务水平。特别是对于一个提供优质语音服务的3G网络,通过优化案例分析和交流,可以帮助解决大部分数据业务优化需求。
Abstract:
Key words :

1引言
                     
         隨著3G網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的普及,用戶對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的體驗(yàn)成為運(yùn)營商競爭的關(guān)鍵要素。目前,無線路測手段已經(jīng)成為運(yùn)營商進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,評估的常規(guī)手段,利用無線路測手段進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的優(yōu)化可以簡易有效地消除業(yè)務(wù)盲點(diǎn),提升網(wǎng)絡(luò)服務(wù)水平。特別是對于一個(gè)提供優(yōu)質(zhì)語音服務(wù)的3G網(wǎng)絡(luò),通過優(yōu)化案例分析和交流,可以幫助解決大部分?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)化需求。
 2優(yōu)化數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的用戶體驗(yàn)
                     
        從2009年初中國電信運(yùn)營商獲得第三代移動通信牌照后,經(jīng)過一年多的網(wǎng)絡(luò)建設(shè),改造和重組,各大運(yùn)營商基本上都明確了自己網(wǎng)絡(luò)的市場定位和業(yè)務(wù)戰(zhàn)略,移動通信的競爭也從價(jià)格戰(zhàn)進(jìn)入到一個(gè)服務(wù)和業(yè)務(wù)能力全面競爭的時(shí)代。
                     
        對于運(yùn)營商而言,盡管話音業(yè)務(wù)的收入還是無可替代的,但是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)無論是從營業(yè)收入,用戶忠誠度和新用戶吸引力方面都成為運(yùn)營商的核心策略。3G網(wǎng)絡(luò)意味著更高的數(shù)據(jù)速率和更強(qiáng)大的業(yè)務(wù)平臺。基于3G網(wǎng)絡(luò),視頻業(yè)務(wù),互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)等迅速提升,在吸引用戶的同時(shí),也使網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量成幾何級數(shù)上升。
                     
        根據(jù)國外3G運(yùn)營商的經(jīng)驗(yàn),在3G網(wǎng)絡(luò)投入規(guī)模運(yùn)營后的一兩年內(nèi),隨著業(yè)務(wù)應(yīng)用的大量推出和廣泛使用,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量會有一個(gè)飛躍發(fā)展。初期由于使用率低而不明顯的帶寬限制和容量限制將日益凸顯,成為業(yè)務(wù)發(fā)展的瓶頸。初期客戶較好的體驗(yàn)也將隨之惡化,體現(xiàn)在網(wǎng)速下降,時(shí)延加長,甚至無法接入,掉線等。從而制約了新業(yè)務(wù)的持續(xù)發(fā)展。在這一階段,歐美運(yùn)營商普遍遭受到迅速上升的客戶針對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的投訴,嚴(yán)重影響客戶粘著度,甚至對運(yùn)營商品牌造成負(fù)面影響。
                     
        傳統(tǒng)觀念認(rèn)為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對無線鏈路的要求和語音業(yè)務(wù)并無不同。只要有良好的覆蓋和針對語音業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)也就能自然達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)劃的預(yù)期指標(biāo)。另一種觀念認(rèn)為,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)涉及到更廣泛的網(wǎng)絡(luò)層面和接口,無線鏈路僅是其中的一小部分,用戶體驗(yàn)到的是端到端的服務(wù)質(zhì)量,需要進(jìn)行全程多層面優(yōu)化,移動網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作要延伸到網(wǎng)絡(luò)層,分組域核心網(wǎng),甚至業(yè)務(wù)應(yīng)用,服務(wù)器層面等,才能有效定位故障,解決端到端用戶體驗(yàn)。優(yōu)化工作需要在各網(wǎng)絡(luò)接口采用專用儀表,整合全程測試記錄,完成網(wǎng)絡(luò)分析和優(yōu)化。事實(shí)上,傳統(tǒng)的路測方式是惟一可以真實(shí)反映用戶體驗(yàn)的檢測方式。國外運(yùn)營商的經(jīng)驗(yàn)證明,目前的路測方式可以完成大部分非語音業(yè)務(wù)的優(yōu)化。特別是在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)模開通的初期,對分組域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行有針對性的無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,可以有效地解決絕大部分的問題,有效地提高用戶體驗(yàn)。
                     
        中國的移動運(yùn)營商對網(wǎng)絡(luò)語音服務(wù)極為重視,網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的日益完善和定期巡檢制度保證了用戶的普遍體驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上,開展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)有針對性的優(yōu)化(如吞吐量優(yōu)化),將事半功倍地提升用戶對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的滿意度,同時(shí)也可以提高數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的營收,聚攏更多的業(yè)務(wù)提供商,推出新的業(yè)務(wù)。
3針對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的無線路測和優(yōu)化
3.1常用測試方法和流程
                     
        針對日益發(fā)展的用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求,例如基于HSDPA/HSUPA的FTP下載,網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化必須更有針對性地進(jìn)行。以數(shù)據(jù)吞吐量偏低為例,結(jié)合AniteNemo的無線測試軟件進(jìn)行案例分析并介紹通用解決方案。
        (1)前臺測試。為了采集無線參數(shù),配合數(shù)字地圖和基站數(shù)據(jù)庫,能夠?qū)崟r(shí)顯示無線信息以及回放。
                     
       (2)后臺分析。針對采集到的Log文件進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并對特定參數(shù)KPI進(jìn)行有針對性的優(yōu)化。根據(jù)路測軟件得到的分析結(jié)果,Anite-Nemo的后臺分析工具的優(yōu)化工具包將提供優(yōu)化建議,對網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,從而達(dá)到優(yōu)化的目的。

    測試基于AniteNemo的前后臺軟件,配合FTP測試服務(wù)器和FTP下載軟件。在路測過程中,記錄數(shù)據(jù)吞吐量,并對指標(biāo)惡化的采樣地段進(jìn)行分析,確定優(yōu)化措施。
 3.2案例一:無線鏈路質(zhì)量問題(圖1)

                      圖1Nemo軟件篩選的低吞吐率事件和現(xiàn)象匯總


          (1)當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)速率不正常下降,路測數(shù)據(jù)分析需要區(qū)分的情況
        ●故障發(fā)現(xiàn):與FTP服務(wù)器速率相比,RadioAccessBearer平均上行或下行速率要小很多,或者與目前無線網(wǎng)、核心網(wǎng)設(shè)置不相符,與終端能力和當(dāng)前業(yè)務(wù)量不相符。
        ●故障現(xiàn)象:路測過程中,數(shù)據(jù)速率在一段時(shí)間內(nèi)比較高,然后突然下降,低于目標(biāo)速率;RoundTripTime很長,并且出現(xiàn)很多丟包。
        ●分析:平均CQI指標(biāo)偏低,并且MAC-HS3rdRetransmissionRate偏高,可以初步確認(rèn)覆蓋出現(xiàn)了問題,或者有強(qiáng)干擾。
        (2)解決方案:提高無線鏈路質(zhì)量
         通過Nemo路測軟件,從前臺采集到的數(shù)據(jù),觀察覆蓋情況(見圖2)和干擾情況(見圖3),通過在后臺軟件中對多個(gè)參數(shù)進(jìn)行同步的比較確定故障原因,建議修改網(wǎng)絡(luò)相關(guān)參數(shù),以達(dá)到改善無線鏈路質(zhì)量的目標(biāo)。

                      圖2事件地段的無線環(huán)境分析
 
                      圖3低吞吐率地段的干擾分析示意

                      
         如Nemo軟件截圖(見圖1)所示,無線鏈路質(zhì)量的惡化會導(dǎo)致丟包現(xiàn)象的增加。為了恢復(fù)丟失的Packet,RLC層需要重傳出現(xiàn)問題的Packet。因此,太多的重傳會導(dǎo)致RTT變長,數(shù)據(jù)速率下降。
         鏈路質(zhì)量惡化,其中可能是覆蓋信號差,也可能是導(dǎo)頻污染的干擾。有經(jīng)驗(yàn)的工程師可以根據(jù)圖2和圖3得出結(jié)論,實(shí)施優(yōu)化措施改善無線環(huán)境。但是提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋往往涉及增加基站和載波,需要投資和較長的工程周期。根據(jù)優(yōu)化經(jīng)驗(yàn),本文提供參數(shù)優(yōu)化的建議,可以改善小區(qū)吞吐量。
         (3)優(yōu)化措施1
          考慮到對于某個(gè)用戶而言,無線環(huán)境隨著用戶的移動在不斷的變化,應(yīng)盡量減少由于覆蓋問題引發(fā)的Down-switch,即數(shù)據(jù)流量從HSPA下遷移到WCDMA(R99)。具體措施為將SIRErrorMeasurement的報(bào)告周期設(shè)為0;SIRError Measurement被禁止;同時(shí)也禁止載波間切換,節(jié)省系統(tǒng)資源。
         (4)優(yōu)化措施2
          同措施1,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)往往會下遷移至WCDMA承載,這并不會改善吞吐量。所以可以優(yōu)化無線參數(shù)以減少小區(qū)更新引發(fā)的Down-switch(見表1)。

           表1Iur參數(shù)
 
3.3案例二:合理分配WCDMA和HSPA的業(yè)務(wù)量
        目前,市場上有兩種3G終端,一種支持HSPA,一種不支持HSPA(R99)。后者只能駐留在WCDMA鏈路上,前者則可以根據(jù)吞吐量,在R99和HSPA承載之間遷移,即HSPA終端的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可以承載在WCDMA鏈路上,也可以承載在HSPDA鏈路上。如果大量業(yè)務(wù)駐留在WCDMA上,分配給HSDPA的功率就會受到限制,從而降低小區(qū)總吞吐量。在開通HSDPA第2載波的扇區(qū),更應(yīng)該盡量將HSPA的終端流量放在HSPA第二載波上,一方面減輕WCDMA的負(fù)荷,另一方面也可以減輕HSPA的產(chǎn)生的系統(tǒng)內(nèi)干擾。
         (1)現(xiàn)象
         在低吞吐量的事件中,可以排除無線鏈路因素。路測(檢測Batrana)或者RNC實(shí)時(shí)檢測發(fā)現(xiàn)R99數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量滿負(fù)荷。診斷為過多R99的PS業(yè)務(wù)降低了HSDPA吞吐量。
          (2)解決方案
           ●相對于R99業(yè)務(wù),給予HSDPA更高的權(quán)重。
           ●業(yè)務(wù)權(quán)重可以針對不同Release分別設(shè)置R99和HSPA。
           ●權(quán)重可以針對不同TrafficClass分別設(shè)置InteractiveTHP1,THP2,THP3和Background。
           ●限制PtxTargetPSMax,為HSDPA預(yù)留更多功率。
         將MaximumAllowedHSDPAPower設(shè)置為與MAX Cell DL Power Capability相同,這樣可以允許HSDPA占用系統(tǒng)中Common Channel和REL99 Traffic占用后剩余的所有功率。檢查15個(gè)碼字是否全部激活。檢查MAX Throughput License。
          網(wǎng)優(yōu)經(jīng)驗(yàn)證明,合理地配置業(yè)務(wù)權(quán)重,可以提高問題小區(qū)的平均吞吐量40%以上。充分發(fā)揮設(shè)備的潛力,為網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容爭取寶貴時(shí)間。
 3.4案例三:系統(tǒng)容量配置不足
        (1)現(xiàn)象
         如圖4所示,在Nemo軟件窗口中可以看到,無線信號電平?jīng)]有明顯惡化,這時(shí)HS-SCCH低占用率表明功率容量,服務(wù)器或者傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)出現(xiàn)問題;對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí),必須把幾個(gè)相關(guān)參數(shù)合并分析才有意義。典型參數(shù)設(shè)置錯誤有:TCP/IP窗口太小,MTU窗口太小,服務(wù)器擁塞,顛倒了服務(wù)器的上傳和下載帶寬。
                      圖4非無線鏈路原因造成的低數(shù)據(jù)吞吐量

         (2)解決方案
          ●檢查網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)負(fù)荷。如果是由于負(fù)荷造成了數(shù)據(jù)吞吐量受限,考慮增加載波。
          ●檢查服務(wù)小區(qū)的傳輸。有可能是設(shè)置錯誤,或者傳輸容量不夠。
          ●采用多線程下載的FTP軟件。嘗試使用另外的FTP服務(wù)器進(jìn)行對比。
3.5參數(shù)分析
          ControlFACH占用率偏高。可以在路測進(jìn)行中,查看AniteNemo軟件中的參數(shù)“RRCState”和“Packet  technology”。
          解決方案:設(shè)置更低“LowUtilization”門限值,更長的觸發(fā)時(shí)長,更大的測量窗口尺寸(見圖5)。

                      圖5合理設(shè)置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)

                      
        以上列舉了幾種常見的優(yōu)化吞吐量的參數(shù)調(diào)整方案。在實(shí)踐中,通過對工程師的數(shù)據(jù)優(yōu)化培訓(xùn),結(jié)合路測優(yōu)化系統(tǒng)的使用,可以大幅度減少客戶投訴,提升整體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的服務(wù)水平,同時(shí)也為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和寬容提供可靠的依據(jù)。
4結(jié)束語
          無線路測手段是廣泛應(yīng)用并行之有效的移動網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化手段,它可以真實(shí)地反映終端用戶的體驗(yàn)。隨著3G網(wǎng)絡(luò)的推出和非語音業(yè)務(wù)的普及,無線路測也應(yīng)用于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的優(yōu)化。應(yīng)用已有的路測系統(tǒng)和測試數(shù)據(jù)可以定位數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的故障點(diǎn)并建議相關(guān)參數(shù)調(diào)整和優(yōu)化措施,可以迅速改善網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)指標(biāo),對于提升用戶體驗(yàn)和推出新業(yè)務(wù)起到了保障作用。隨著網(wǎng)優(yōu)工作的進(jìn)一步深化,綜合多種技術(shù)手段采集的數(shù)據(jù)(如路測、接口檢測、網(wǎng)絡(luò)日志數(shù)據(jù)等),可以實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)范圍的端到端優(yōu)化。
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