基于性能指标的WCDMA网络优化探讨
前言
第三代移动通信网络和以往的通信网络(2G)相比,就是第三代移动通信网络提供了更多业务及更多应用,UMTS系统中规定了不同的承载类型及多种业务,同时为了保证各种业务的服务质量(QoS),也给出了一系列措施对网络QoS进行保障、评价和分析。
移动运营商在启动3G网络的运营后,网络运行初期和成熟期所关注的网络QoS是不一样的,而如何对网络的QoS进行评价并有效优化网络,充分发挥WCDMA网络的技术优势,提高用户满意度,增加运营收入,已经成为移动通信领域中的热点课题。
基于性能指标的网络优化方法
性能数据可以提供网络各种业务QoS的宏观参考数据,一般来说,网络优化时,性能数据、路测数据是优化的客观依据,人为感觉是主观依据,在解决疑难杂症时就需要通过信令跟踪与分析来定位问题。可见,性能统计数据是了解网络性能的重要手段,尤其是网络有话务量时,话务统计成为网络优化的重要参考和指导,其指标的完整准确和操作的方便性直接影响网络优化的效率。同时,性能指标的好坏也是考察衡量优化工作是否有成效的一个重要方面。
另一方面,运营商十分的重视性能数据。运营商决策层往往就是通过话统提供的各种网络运行的直观数据来掌握和判断网络运行情况,同时也作为下一步网络扩容的重要依据。
1. UMTS QoS分析方法
为了得到较全面的网络性能,一般应获取一周以上时间的忙时性能数据来进行分析,同时观察在各业务等效用户数基本稳定的情况下,有无明显的指标波动或异常情况存在。
对网络QoS的分析思路是:从面到点的进行问题定位和分析,即从RNC整体性能到小区组(Cluster)性能,再到小区(Cell)性能;从KPI(Key Performance Indicator)到KPI的横向分析,及从主KPI到相关PI(Performance Indicator)的纵向分析。它是一个多维度逐步过滤、分析细化的过程。
从RNC入手,可以了解整个WCDMA网络的整体性能。如果RNC某些指标有异常,则要分别对每个小区的指标进行分析。首先确认指标异常是普遍现象还是个别现象:如果是普遍现象,就要从网络规划的角度对覆盖、容量、频率、小区参数等方面进行分析;如果是个别小区异常,应从相应的小区性能统计项进行详细分析。需要注意的是,在查看百分比类相对性指标时,还需要同时查看指标中的绝对次数,因为百分比指标有时会掩盖部分小区的问题。
为了保证WCDMA网络运行质量,需要执行一个长期的网络维护和网络优化工作,这贯穿着网络发展的全过程。对于部分流程已经例行化的优化工作,可以使用智能化和集成化的工具来完成。华为公司使用WCDMA无线网络优化工具GENEX Nastar WCDMA对RAN侧的网络QoS进行评价和网络优化。它通过一套"去粗取精,去伪存真"的数据分析、数据挖掘方法,快速有效的分析网络问题,定位网络故障,满足运营商对网络QoS更深层次的服务需求。并提供一键生成性能报告的功能,有效的提高了网优工程师和运营商观察监视网络性能工作的效率。
2. GENEX Nastar性能数据分析思路
在GENEX Nastar WCDMA工具中,集合了华为公司多年总结的网优经验,将工程师多年积累的网优思路进行提炼,整合为流程,如图1所示。

图1:GENEX Nastar WCDMA网络优化流程
在这个流程中,Nastar可以对优化和评价过程进行循环和反复迭代,直至网络达到预期的QoS目标,从而最终形成一个涉及不同地点,不同层次网元的优化调整方案。同时在每一次的优化迭代中,都可以将网优经验再次保存到工具中,在Nastar里这种经验以专题的形式存在,每个专题由一系列内容相关的性能指标及对这些指标的操作组成。对专题的优化可以实现对流程的再次优化,并对后来者以一套专家系统的形式体现出来,形成一个自成长的数据挖掘引擎,做到最大限度的利用网络现有资源,提高优化效率。如图2

图2:GENEX Nastar WCDMA界面
典型性能分析案例
为了帮助用户定位整个UMTS网络从RNC到CELL的网络性能问题,GENEX Nastar WCDMA针对不同的网元,提供了详细完整的性能分析专题,并提供问题定位向导帮助用户细化问题。Nastar将所有的性能专题归为:接入分析、掉话分析、切换分析、话务分析四大类,帮助用户关注直接反映网络性能的各个指标。这里以一个接入分析的案例,介绍利用工具进行性能分析的方法。
在S项目,使用Nastar专题"RRC建立分析"观察H地区的RNC整体接入情况,发现某日RRC建立成功率急剧下降。如图3

图3:RRC建立分析界面
RRC建立成功率是接入类分析的重要指标。当UE需要网络服务时,首先要建立RRC连接。这时UE从驻留小区向RNC发送请求消息,请求接入。RNC在收到请求消息后,如果因为某种原因无法发起连接建立,拒绝此RRC连接请求。否则RNC为UE分配相关的资源,并向UE发送连接建立消息,当RNC收到UE发出的RRC建立完成消息后,RRC连接建立过程结束。当RRC建立成功率较差,比如低于95%,则需要对RRC建立进行问题定位。而此时H地区的RRC建立成功率仅仅有91%,必须进行问题定位,否则用户接入网络困难或不能接入网络必将引起大量投诉。
启动专题"RRC建立最差小区分析"对RNC进行细化分析,发现了小区c是"RRC拒绝"和"RRC建立失败"类的最差小区,其他小区RRC接入情况基本正常,可以确定是小区c接入失败过多,从而影响了整网的接入指标。
根据程序向导,使用专题"小区RRC建立失败分析"对该小区进行二次分析,随即快速定位了该小区当日引起RRC建立失败过高的原因,即小区中因无线资源拥塞而拒绝RRC连接请求。追查该小区,最终确认是当日RNC一些异常导致该小区资源吊死。如图4

图4:小区RRC建立失败分析界面
WCDMA是一个自干扰系统,复杂的无线环境会让系统产生除了接入问题外的更多复杂网络问题。使用GENEX Nastar WCDMA的性能优化功能,可以从宏观上方便快捷的分析各种网络问题,定位问题小区及问题原因,有效指导工程师进行网络优化工作。
小结
第三代移动通信网给运营商在业务监控、优化和网络质量控制上提出了新的挑战,也对设备商、第三方优化厂商提出了更高的要求。性能指标反映了所有终端用户对服务性能的总体感受。为了达到全方位优化网络资源,保证网络QoS的目标,需要对各个业务分组划分优先次序,确定各个业务类型有效正确的优化目标。同时借助自动化、智能化的网络性能分析工具高效地评估网络、优化网络,这样才能在3G时代的激烈竞争中降低运营维护成本,提高网络质量,满足用户更高层次的性能需求。
第三代移动通信网络和以往的通信网络(2G)相比,就是第三代移动通信网络提供了更多业务及更多应用,UMTS系统中规定了不同的承载类型及多种业务,同时为了保证各种业务的服务质量(QoS),也给出了一系列措施对网络QoS进行保障、评价和分析。
移动运营商在启动3G网络的运营后,网络运行初期和成熟期所关注的网络QoS是不一样的,而如何对网络的QoS进行评价并有效优化网络,充分发挥WCDMA网络的技术优势,提高用户满意度,增加运营收入,已经成为移动通信领域中的热点课题。
基于性能指标的网络优化方法
性能数据可以提供网络各种业务QoS的宏观参考数据,一般来说,网络优化时,性能数据、路测数据是优化的客观依据,人为感觉是主观依据,在解决疑难杂症时就需要通过信令跟踪与分析来定位问题。可见,性能统计数据是了解网络性能的重要手段,尤其是网络有话务量时,话务统计成为网络优化的重要参考和指导,其指标的完整准确和操作的方便性直接影响网络优化的效率。同时,性能指标的好坏也是考察衡量优化工作是否有成效的一个重要方面。
另一方面,运营商十分的重视性能数据。运营商决策层往往就是通过话统提供的各种网络运行的直观数据来掌握和判断网络运行情况,同时也作为下一步网络扩容的重要依据。
1. UMTS QoS分析方法
为了得到较全面的网络性能,一般应获取一周以上时间的忙时性能数据来进行分析,同时观察在各业务等效用户数基本稳定的情况下,有无明显的指标波动或异常情况存在。
对网络QoS的分析思路是:从面到点的进行问题定位和分析,即从RNC整体性能到小区组(Cluster)性能,再到小区(Cell)性能;从KPI(Key Performance Indicator)到KPI的横向分析,及从主KPI到相关PI(Performance Indicator)的纵向分析。它是一个多维度逐步过滤、分析细化的过程。
从RNC入手,可以了解整个WCDMA网络的整体性能。如果RNC某些指标有异常,则要分别对每个小区的指标进行分析。首先确认指标异常是普遍现象还是个别现象:如果是普遍现象,就要从网络规划的角度对覆盖、容量、频率、小区参数等方面进行分析;如果是个别小区异常,应从相应的小区性能统计项进行详细分析。需要注意的是,在查看百分比类相对性指标时,还需要同时查看指标中的绝对次数,因为百分比指标有时会掩盖部分小区的问题。
为了保证WCDMA网络运行质量,需要执行一个长期的网络维护和网络优化工作,这贯穿着网络发展的全过程。对于部分流程已经例行化的优化工作,可以使用智能化和集成化的工具来完成。华为公司使用WCDMA无线网络优化工具GENEX Nastar WCDMA对RAN侧的网络QoS进行评价和网络优化。它通过一套"去粗取精,去伪存真"的数据分析、数据挖掘方法,快速有效的分析网络问题,定位网络故障,满足运营商对网络QoS更深层次的服务需求。并提供一键生成性能报告的功能,有效的提高了网优工程师和运营商观察监视网络性能工作的效率。
2. GENEX Nastar性能数据分析思路
在GENEX Nastar WCDMA工具中,集合了华为公司多年总结的网优经验,将工程师多年积累的网优思路进行提炼,整合为流程,如图1所示。

图1:GENEX Nastar WCDMA网络优化流程
在这个流程中,Nastar可以对优化和评价过程进行循环和反复迭代,直至网络达到预期的QoS目标,从而最终形成一个涉及不同地点,不同层次网元的优化调整方案。同时在每一次的优化迭代中,都可以将网优经验再次保存到工具中,在Nastar里这种经验以专题的形式存在,每个专题由一系列内容相关的性能指标及对这些指标的操作组成。对专题的优化可以实现对流程的再次优化,并对后来者以一套专家系统的形式体现出来,形成一个自成长的数据挖掘引擎,做到最大限度的利用网络现有资源,提高优化效率。如图2

图2:GENEX Nastar WCDMA界面
典型性能分析案例
为了帮助用户定位整个UMTS网络从RNC到CELL的网络性能问题,GENEX Nastar WCDMA针对不同的网元,提供了详细完整的性能分析专题,并提供问题定位向导帮助用户细化问题。Nastar将所有的性能专题归为:接入分析、掉话分析、切换分析、话务分析四大类,帮助用户关注直接反映网络性能的各个指标。这里以一个接入分析的案例,介绍利用工具进行性能分析的方法。
在S项目,使用Nastar专题"RRC建立分析"观察H地区的RNC整体接入情况,发现某日RRC建立成功率急剧下降。如图3

图3:RRC建立分析界面
RRC建立成功率是接入类分析的重要指标。当UE需要网络服务时,首先要建立RRC连接。这时UE从驻留小区向RNC发送请求消息,请求接入。RNC在收到请求消息后,如果因为某种原因无法发起连接建立,拒绝此RRC连接请求。否则RNC为UE分配相关的资源,并向UE发送连接建立消息,当RNC收到UE发出的RRC建立完成消息后,RRC连接建立过程结束。当RRC建立成功率较差,比如低于95%,则需要对RRC建立进行问题定位。而此时H地区的RRC建立成功率仅仅有91%,必须进行问题定位,否则用户接入网络困难或不能接入网络必将引起大量投诉。
启动专题"RRC建立最差小区分析"对RNC进行细化分析,发现了小区c是"RRC拒绝"和"RRC建立失败"类的最差小区,其他小区RRC接入情况基本正常,可以确定是小区c接入失败过多,从而影响了整网的接入指标。
根据程序向导,使用专题"小区RRC建立失败分析"对该小区进行二次分析,随即快速定位了该小区当日引起RRC建立失败过高的原因,即小区中因无线资源拥塞而拒绝RRC连接请求。追查该小区,最终确认是当日RNC一些异常导致该小区资源吊死。如图4

图4:小区RRC建立失败分析界面
WCDMA是一个自干扰系统,复杂的无线环境会让系统产生除了接入问题外的更多复杂网络问题。使用GENEX Nastar WCDMA的性能优化功能,可以从宏观上方便快捷的分析各种网络问题,定位问题小区及问题原因,有效指导工程师进行网络优化工作。
小结
第三代移动通信网给运营商在业务监控、优化和网络质量控制上提出了新的挑战,也对设备商、第三方优化厂商提出了更高的要求。性能指标反映了所有终端用户对服务性能的总体感受。为了达到全方位优化网络资源,保证网络QoS的目标,需要对各个业务分组划分优先次序,确定各个业务类型有效正确的优化目标。同时借助自动化、智能化的网络性能分析工具高效地评估网络、优化网络,这样才能在3G时代的激烈竞争中降低运营维护成本,提高网络质量,满足用户更高层次的性能需求。
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