EGPRS 优化思路总结报告.docx
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EGPRS优化思路总结报告
（E）GPRS优化思路总结报告
李青春iqingchun@
一、概述
GPRS（GeneralPacketRadioService），为通用分组无线业务的简称。
GPRS网络引入了分组交换和分组传输的概念，为GSM用户提供了数据通讯应用，如E-mail、internet、QQ、飞信等。
它采用与GSM相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则以及相同的TDMA帧结构，充分利用了现有的网络资源和覆盖质量，使得数据业务、体现了始终在线、传输速率高、资费合理等特点。
在分组交换的通信方式中，数据被分成一定长度的包（分组），每个包的前面有一个分组头（其中的地址标志指明该分组发往何处）。
数据传送之前并不需要预先分配信道，建立连接。
而是在每一个数据包到达时，根据数据包头中的信息（如目的地址），临时寻找一个可用的信道资源将该数据报发送出去。
在这种传送方式中，数据的发送和接收方同信道之间没有固定的占用关系，信道资源可以看作是由所有的用户共享使用。
由于数据业务在绝大多数情况下都表现出一种突发性的业务特点，对信道带宽的需求变化较大，因此采用分组方式进行数据传送将能够更好地利用信道资源。
例如一个进行WWW浏览的用户，大部分时间处于浏览状态，而真正用于数据传送的时间只占很小比例。
这种情况下若采用固定占用信道的方式，将会造成较大的资源浪费。
在GPRS系统中采用的就是分组通信技术，用户在数据通信过程并不固定占用无线信道，因此对信道资源能够更合理地应用。
在GSM移动通信的发展路标中，GPRS是移动业务和分组业务相结合的第一步，也是采用GSM技术体制的第二代移动通信技术向第三代移动通信技术发展的重要里程碑。
而EDGE的出现为GPRS系统注入了鲜活的生命力，成为各运营商心中的期待，它是GPRS的增强性技术，在保持原有网络资源和结构不变的情况下，适当对软件进行升级，便实现速率高出GPRS3倍的速率，与GPRS相比，EDGE引入了新的调制方式8psk、新的RLC/MACDATABLOCKS、新的信道编码方式和LA链路运算，但从实质上来说EDGE只是在速率上有很大的提高，在优化方面的思路与GPRS完全一致。
二、无线优化的思路
数据网络主要的优化的方向就是对资源的优化、对无线环境的优化和对参数的优化，其中通过对资源的优化，对提升速率有很大的影响，而无线环境的优化可以加快MS接入网络的时间，良好的无线环境又保证了数据稳畅的传输，在参数优化方面与GSM参数优化不同的是，参数优化不是数据网络优化的核心，而是在资源优化和环境优化之后的一种补充和加强。
主要的GPRS/EDGE优化工作思路：
（1）、首先检查Um/A-Bis/（Pb）/Gb各接口的资源配置情况，及PCU配置参数的数据规范性。
（2）、数据业务的话统性能分析，针对业务较忙、LLC流量、TBF异常释放较多等状况的小区进行针对性问题分析，结合现场CQT测试、数据回放来进一步定位和分析问题。
（3）、给出优化调整建议，在经过优化调整后进行CQT测试对比，验证优化效果。
（4）、根据优化效果进一步进行优化方案的调整实施。
以下三幅图简要地把优化流程和思路描绘了一下
图1EDGE优化的整体思路
图2EDGE优化KPI分析思路
图3EDGE优化问题分析处理思路
三、（E）GPRS网络资源容量分析优化
对资源的优化的前提就是熟悉（E）GPRS的网络结构，通过对各个节点和传输的理解来加深数据流通道的认知。
在数据流传输的每个部位由于资源的不充裕、传输质量不佳等原因都会造成一种瓶颈效应，使得数据网络优化工作陷入困境。
3.1、（E）GPRS网络拓扑结构
图4（E）GPRS网络拓扑简易图
从网络拓扑图可以看出MS——BTS——BSC——PCU——SGSN——GGSN——其他网关，在这个数据流的路径上，任何一个部位出现问题，将会导致整体出现问题，比如接入网络时间长，下载速率低等，因此，上节所说的“路”的优化概念正是由此而来。
而本文所重点阐述的是无线侧数据网优（实际截至到SGSN），那么在这段路上的资源链路和设备包括MS（客户端问题）、BTS（基站硬件问题）、BSC（参数设置问题）、PCU（参数设置和规划问题）、UM口（无线环境问题）、ABIS口（空闲时隙和传输质量问题）、PB口（目前拉萨内置PCU无PB口）、GB口（资源问题），以上所有问题均是各个部分常见的问题，在优化和问题处理中应着重对待。
3.2、GB口分析优化
GB口优化就是主要是扩传输带宽，传输质量方面存在的问题极少，扩带宽具体的方案有扩BC时隙、扩E1传输（FR传输模式）、扩LICENSE三种，其中LICENSE是对资源使用量的控制，若此项得不到满足，其它扩容资源不会有良好的发挥，最终达不到扩容的目的。
在什么情况下考虑对GB口进行扩容呢？
从GB口的传输流量来计算，当流量达到或超过预警门限时，建议对其扩容，所谓的预警门限是这样得到的，如果GB口的流量很大，接近了GB口所能提供的带宽，那么在忙时很容易造成丢包，错包的现象，也影响了吞吐率，对数据业务来说很不稳定，为了保证数据业务的正常，规定当达到某个门限时就要考虑扩容，目前门限为70%或80%.（注:
有的文章说GB利用率，有的说GB负荷,其实两者相同）
GB口负荷=NS_PDU峰值传输字节×8/（1024*10*64*BC时隙数），10s即峰值字节的统计周期（V9R008BSC6000）。
为了进一步说明GB口的负荷的算法，首先要说明几个指标参数，NS_PDU峰值传输字节数、BC时隙数，NSVC链路。
NS_PDU峰值传输字节数是NS性能测量－NSVC传输性能测量中NS_PDU峰值发送、接收传输字节数。
一般来说，下载是现在主要的娱乐方式，故公式中的传输字节往往指接收传输字节。
BC时隙数指的是针对每一个承载信道标识的E1线上所有使用的时隙数，这是因为GB口负荷是针对每一条NSVC的，而NSVC又对应了一个承载信道标识，故公式中的BC时隙数是NSVC对应下的承载信道标识上所使用的BC时隙，NSVC链路是PCU与SGSN联系的逻辑通道，在不同厂家的算法中分配该通道的结果不同，所以NSVC负荷上的存在一定的差异，这也需要平衡，在PCU规划优化中将会讲到。
如何对GB口进行扩容？
根据GB口负荷的公式，假设某条NSVC达到预警门限70%，计划对其扩容则保持GB口负荷在50%以下，那么所需扩容的BC时隙数=NS_PDU峰值传输字节×8/（1024*10*64*50%）-原来该NSVC上BC时隙数，如果BC时隙数不够则需要扩E1传输，一条传输只能使用31个BC时隙。
以上是正常情况下对GB的扩容分析，前提是Gb口良好，然而在BSCGb扩容时出现的错误导致Gb流量异常，比如下行流量低于上行流量，一般情况下下行流量是上行的3.2倍左右，再比如扩容后的BC无流量等等情况，这些都要通过对Gb数据的分析进行定位，这也需要与BSC以及核心网工程师做好配合。
3.3、ABIS口分析优化
要提高用户的速率，离不开高编码，比如CS3、CS4、M5-M9，而高编码之所以速率快时因为ABIS口的空闲时隙给它提供了足够的带宽。
在信道伊始，BSC给每个信道都分配了16K的带宽，PD信道也是如此，若使用M9的高编码，必须为该信道额外绑定3个空闲的时隙，即64K。
每个信道的速率快慢要取决于该信道有多少个空闲时隙。
（假设无线环境和传输较好）。
表1编码方式对应的时隙表
信道编码方式
ABIS时隙
额外绑定空闲时隙数
CS1
1
0
CS2
1
0
CS3
1
1
CS4
1
1
MCS1
1
0
MCS2
1
0
MCS3
1
1
MCS4
1
1
MCS5
1
1
MCS6
1
1
MCS7
1
2
MCS8
1
3
MCS9
1
3
需要扩ABIS时隙的条件？
需要扩传输的小区，往往测试中表现为无线环境较好：
CVBEP8PSK大于7，MEANBEP8PSK大于28，而编码方式一直较低，经常M2，在实时监控时PD信道申请的带宽很低，64K带宽信道很少，在话统上观察，极少会有M9的编码数据块，高编码比例低，重传不高。
另外小区载频扩容后也要考虑是否增加E1传输以保证数据业务的高编码。
在话务测的分析也可以对是否ABIS扩容提出参考，在新的M2000中有一个ABIS分配性能测量，该测量的申请ABIS时隙成功次数与申请ABIS时隙次数的比值，反映了小区对空闲ABIS时隙的需求与占用情况，可以据此对小区扩容。
那么ABIS扩容多少是否有算法支持呢？
关于它的算法往往是理论结合经验去实现，其中以下几个概念说明一下，就会对该算法有感性认识。
理论需要空闲时隙数：
指的是所有PDTCH信道在使用M9编码方式是所需要的时隙数，一个信道若使用M9、M8则必须再分配3个空闲的时隙，故理论需要空闲时隙数=PD信道总数*3，对于V9R8内置PCU，动态信道由参数小区最大PD信道门限参数决定，比如拉萨目前该值为30，即30%，那么理论需要空闲时隙数=所有业务信道总数（TCH/F+PD）*0.3*3。
实际现有的空闲时隙数：
该值等于E1数*256-RLS链路时隙-OML链路时隙-业务信道时隙（包括PD信道）-同步时隙-监控时隙,若OML复用为2:
1，RSL复用也为2:
1,业务信道的经验值为载频数乘以7.2，4个同步时隙,10个监控时隙,那么实际现有的空闲时隙数可以简化等于E1数*256-9.2*载频总数-16。
配置的空闲时隙数：
指的是根据业务需要对基站配置的时隙数。
小区数据流量：
小区的上下行（E）GPRS流量，该指标主要考虑时隙配置的个数。
总的配置原则：
空闲时隙的准则是最大不超过理论空闲时隙数，流量越大越接近理论空闲时隙数，当语音也数据业务都拥塞时，则要考虑扩载频后的理论时隙数。
当理论需要空闲时隙数-实际现有的空闲时隙数〉50以上，鉴于小区的流量变化情况，可以酌情考虑下阶段的E1扩容，每扩容一条E1，即多120多条空闲时隙。
3.4、载频信道分析优化
载频分析优化表现两个方面，一是当存在双拥塞时，对其载频扩容，二是分析载频质量尽量使数据业务信道分布在质量好的载频上。
双拥塞主要是指数据业务和语音业务都拥塞，若信道故障导致的PD不能使用而表现出来的拥塞不能称之为数据拥塞，应该进一步排除故障。
如何判定数据拥塞？
有两种途径可以做到，通过忙时对信道的实时监控，观察信道占用情况，也可以通过指标分析来得到，两者结合更好。
能反映出拥塞的指标有无信道资源建立失败次数，该指标在信道数目增多后仍不能缓解则要通过扩容解决，回收有负载的动态PD信道数，这是电路业务和分组业务信道抢占的结果，因为目前我们设定语音业务的优先级高，故当语音拥塞时会抢占动态PD信道。
无线容量的确定根据理论计算非常麻烦，需要各种业务流量类型的统计数据，在Gb口、Gi口提取该数据并进行分析，从而得出忙时每用户每种业务平均数据量（用于计算坎贝尔虚拟业务）和忙时每用户产生的总数据流量（含信令）（用于根据小区数据流量估算用户数）。
不同区域可能登陆的业务不同而对信道的需求不同，所以拉萨载频扩容方面往往根据经验、根据长期对基站信道占用规律和用户享受业务类型统计的结果加之以前该小区流量变化和未来流量的估计则可大概预计出扩容数。
再结合语音拥塞情况便可得到最终要扩的载频数目。
关于信道的配置优化主要的出发点是从信道算法来的，因此有必要阐述下PD信道的算法以及占用过程中的细节，帮助我们调整PD信道参数。
对于分组数据，存在两种信道:
静态PD信道和动态的PD信道,静态就是固定的数据业务信道,它不能作为语音信道来用,而动态信道即可用于数据也可用于语音,通过PCU和BSC对它的控制进行转化.对一个小区来说最严峻的问题是没有静态PDCH（固定的PDCH）。
在小区中有一个静态PDCH将会激活信道管理的功能，它可以保留连续的时隙以便分组业务的使用。
这意味着CS话务将尽可能地避开潜在PSET（信道组）而使用其它信道。
假如小区中没有分配静态PDCH，信道管理将随机分配时隙给CS话务，这导致随后的分组业务很难找到连续的时隙来使用。
从而在TBF请求升级增加连续信道时困难，表现出PCU拥塞。
对于动态PD信道是在一定条件下由系统触发分配，当需要更多的PDCH用于承载PS业务时，系统会从CSD（CircuitSwitchDomain）里面分配空闲的TCH作为动态PDCH临时给PSMS用，这些被选中的，属于同一个PSET的信道（不论静态PD还是动态PD）将会为这个TBF预留。
如果手机已经在相反的方向（上行或下行）预留了PDCH，预留的PDCH会被持续的监测，为了满足QOS的要求或手机的类型，做出相应的TBF升级。
如果在一定的时间内没有传送数据，它将返回电路域。
返回方式有两种：
主动返回和被动返回，主动返回是指由于信道空闲时间过长、小区间信道动态调整、PCIC闭塞等原因导致PCU主动释放动态PDCH；而被动返回是指BSC侧由于空闲TCH非常少而向PCU发起动态PDCH收回请求。
信道在以下情况时可以被使用：
1、信道未达到最高负荷；2、存在满足业务的空闲PD信道类型（如GPRS用户请求的GPRS信道或EDGE普通信道，或是EDGE用户请求的EDGE普通信道优先信道或专用信道等）；3、信道组上有可分配的TAI、TFI资源；4、满足MS多时隙能力要求（不够则可能需要申请动态PD）；5、在跳频模式下，同一信道组中的每一个时隙的HSN和MAIO一样。
PCU在收到手机的接入请求后，根据手机的多时隙能力、小区初始化信道配置信息、已申请的信道和各信道上已复用的手机数，决定是否向BSC申请动态信道和申请哪一条信道。
BSC在电路业务空闲时，将信道分配给PCU用于数据业务，如果需要申请动态信道，则通过指定的方式向BSC发起动态信道申请。
最后PCU将已有的信道和申请到的信道分配给手机用于数据业务。
在信道的实际占用或分配时会处理一个优先级关系，比如E频段的要优于P频段低于850频段；信道组多个时隙时，时隙号最小最优先，若只有一个信道是按6、5、7、4、3、2、1、0顺序优先；又比如在申请EDGE业务时EGPRS优先信道优先级高于EGPRS普通低于EGPRS专用信道；GPRS业务时，GPRS信道优先级高于EDGE普通信道更高于EDGE优先信道，这些特性在我们后期的优化中将会考虑，从而可以提升指标。
现在拉萨网络为V9R8内置PCU，不存在动态PD信道，主要靠参数小区下PD最大比率门限控制，那如何合理配置PD信道呢？
根据上面优先级的关系和经验，总结出下面的配置规律：
如果在一定语音业务GoS下，A（静态PDCH信道）、B（动态PDCH信道）和C（需要的PDCH信道）存在这样的关系：
A≤B＋0.8×C，不拥塞时则不需为提供数据业务而单独扩容；否则需要增加硬件资源，根据此公式的推论结果表明：
静态信道不超过需要PD信道的0.9；动态信道不低于需要PD信道的0.2。
例如需要信道10个，那么静态信道最多只能配置9个，动态信道最少要配置2个，所以实际是8个静态2个动态。
需要的PD如何算？
[小区内总的业务信道数（PD+TCH）*小区下PD最大比率门限/100]，一般初始配置PD的情况下，尽量加大小区下PD最大比率门限，使小区尽可能多的转化动态PD，计算出总的PD数，这就是需要的PD信道数。
再根据这个结果去配置静态信道。
配置静态信道的位置要求：
（1）、载频质量较好的频点上，比如主B、E频点等。
（2）、配置信道号优先顺序按6、5、7、4、3、2、1、0顺序，当小区数据量大的情况下，连续一个载频上配置，尽量让PD少跨载频。
（3）、信道之间不能有间隔，比如两个PD之间隔一个或多个TCH，这样不合理。
四、（E）GPRS网络无线环境分析优化
上一章节我们重点描述了资源性优化主要面对的问题，那么把资源瓶颈解决完毕后，还有什么是我们的瓶颈呢？
下面要说的主要就是无线环境较差给数据业务的接入性能带来了新的挑战。
无线环境中小区的重选过多，LAC、RAC更新过多，以及干扰等等影响语音的事件都可能会影响到数据业务，毕竟数据网络承载于GSM网络上的，在这一点优化思路上与语音是一致的。
通过下表我们可以看出数据业务与语音业务在无线环境上相似的对应关系，所以我们对无线的优化将不会过多阐述就能得到深刻的认识。
表2根据0505协议，话音业务通话时的质量等级和C/I的关系
RxQul
0
1
2
3
4
5
6
7
C/I（dB）
23
19
17
15
13
11
8
4
4.1、小区C/I干扰优化
干扰无论对数据业务还是语音业务都有很大的影响，在数据业务上主要的表现就是C/I较差，CVBEP8PSK和MEANBEP8PSK都很低，分别低于7和28，C/I往往会低于14以下，这时候数据重传率很高，超过15%，消息解读成功率下降，故接入性能变差。
解决干扰的大致思路：
判断干扰的来源，网内还是网外？
若是网内，则有可能为频点干扰，交调干扰、设备自身带来的干扰，逐一排差，若是网外，则排差直放站或其他干扰仪器造成的干扰。
根据每种干扰的特性，进而优化C/I。
4.2、小区频繁重选优化
在GPRS系统中，不存在切换的概念，无论在分组传输模式下还是在分组空闲模式下，GPRS都将采用小区重选程序。
GPRS小区重选与GSM小区重选是相互独立的。
在空闲模式下，GPRS手机仅执行小区选择过程。
GPRS的小区选择过程与GSM是一样的，在分配GPRS专用信道之前，GPRS移动台一直在利用GSM信令资源。
移动台处于GPRSStandby或Ready状态时，由MS执行小区重选。
只有当A类移动台处于电路交换模式时，网络将按照切换程序选择小区。
当电路交换释放后，MS就重新开始小区重选。
如果移动台的服务小区不存在PBCCH信道，则移动台将去监听BCCH广播的系统消息，并采用电路交换模式下的C1/C2准则进行小区重选。
当在选择的PLMN驻留时（正常驻留），MS可以选择一个不同的小区（一般小区重选）。
下列条件将触发小区重选：
（1）C1准则显示小区的路径损耗太高
（2）发生下行无线链路失败
（3）驻留小区（当前服务小区）被禁止
（4）同一位置区中根据C2路径损耗判决准则发现一个更好小区，或者考虑CRH参数后，另一位置区有更好小区出现
（5）随机接入重试在最大重发次数后仍未成功，“最大重发次数”是控制信道上的一个广播参数
小区选择与重选参数及算法
（1）C1
MS利用路径损耗判决参数C1来决定一个小区是否可以被驻留。
路径损耗C1计算方法如下：
C1=（A–Max（B,0））
其中：
A=RLA_CRXLEV_ACCESS_MIN（不存在PBCCH时的情况）；
B=MS_TXPWR_MAX_CCH–P；
对于DCS18003类手机，B=MS_TXPWR_MAX_CCH+POWEROFFSET–P；
RXLEV_ACCESS_MIN为最小接入电平门限；
MS_TXPWR_MAX_CCH为MS在系统的最大发射功率；
POWEROFFSET为手机的功率偏移；
P为手机的最大发射功率。
（2）C2
参数C2定义如下：
当PENALTY_TIME<>31时，
C2=C1+CELL_RESELECT_OFFSETTEMPORARYOFFSET
H（PENALTY_TIMET）；
当PENALTY_TIME=31时，
C2=C1CELL_RESELECT_OFFSET。
其中：
对非服务小区：
H（x）=0，当x<0；
H（x）=1，当x≥0。
对服务小区：
H（x）=0。
从以上的介绍可以看出，C1/C2算法的小区重选主要用于没有PBCCH的情况（C31/C32主要用来判断有PBCCH情况），目前拉萨使用的小区重选算法是第一种，优化小区频繁重选的参数主要有CRH、CRO、RXLEV_ACCESS_MIN、TO、PT、PO等参数。
同时对LAC和RAC频繁更新也要根据语音的方式进行优化。
五、（E）GPRS网络规划数据分析优化
PCU的规划包含很多方面，从容量到质量，从GB口到ABIS口等等规划均包含其中，本章主要描述的是PCU数据的合理性规划，所采取的策略就是平衡资源，有效发挥利用资源。
5.1、PCU数据的规划优化
针对NSEI的规划，在NSEI中，同一个BSC下，一个小区只能唯一使用一个NSEI，否则会在NSVC上出现分配逻辑错误，导致小区数据业务异常，同时为了方便检查和优化，一般默认设置NSEI等于CI，若一个BSC中存在多个NSE，可以查看每个NSE对应的流量多少进行流量均衡。
针对RAC的规划，与LAC的规划思路一致，同时尽量逃避和LAC之间的影响，比如一个小区既处于LAC边缘又处于RAC边缘，那么在MS移动中很有可能因为LAC更新后的RAC更新，整体更新时间过长导致业务失败。
针对V9R8内置PCU的DSP均衡优化，华为每个GDPUP板内22个DSP使用资源池的方式工作，尽管如果，为了保证数据业务的问题可靠，建议使每一个DSP都能得到合理应用，不能某个使用率很高，其他的很低，这样对数据业务很不利。
通过命令DSPPSCELL；DSPPSRES等等可以查看DSP的使用情况，从而进行合理分配，在DSP分配中，小区是随机默认分配上的，他们一般不会再次默认分配，所以在调整分配中使用SETPSCELLTODSP重新对其分配。
六、（E）GPRS网络参数分析优化
在资源优化、无线环境优化不断深入的过程中，可以结合参数优化，加强优化的深度和广度，使得网络的性能得到全面的发挥。
特别后期优化中，效果将非常明显。
GPRS的无线参数的规划可以分为二部分，即协议规定部分和厂家自定义部分。
协议规定部分集中体现系统消息参数的设置中，下面列出了和GPRS相关的系统消息的主要参数及其意义。
厂家自定义部分，主要涉及无线资源分配和使用策略、功率控制技术等，这点各个厂家的做法差异较大。
6.1、系统消息中重要参数的配置
和GPRS有关的系统消息主要有系统消息13和分组系统消息13，系统消息13在BCCH上发送，分组系统消息13在PDCH的PACCH上发送。
系统消息参数的配置对手机的行为和网络的性能都有影响。
在实际工程中特别需要特别关注参数，说明如下
DRX_TIMER_MAX：
手机在从数据传输状态（TRANSFER状态）转入空闲状态（IDLE状态）后，可以在一段时间内处于NONDRX状态，此时下行TBF建立的立即指导消息不需要计算寻呼组后在PCH上发送，可以直接在AGCH上发送。
上述时间由系统消息的DRX_TIME_MAX和手机在ATTACH消息中上报的DRX参数的最小值决定。
如果将DRX_TIME_MAX设大，将缩短下行TBF建立的时间，但手机的待机时间会有所降低。
通过调整DRX_TIME_MAX，也可以调节AGCH和PCH上信令负荷。
T3192：
手机在下行TBF释放后，将启动定时器T3192。
在T3192超时之前，如果有新的下行数据到来，网络可以直接在PACCH发送下行立即指配消息。
如果将T3192设大，在特定场合下可以减少下行TBF的建立时间，但可能造成无线资源的浪费（和设备实现有关），可以调节PDCH，AGCH上的信令负荷
PAN_DEC、PAN_INC、PAN_MAX：
手机在上行数据传输过程中，启动T3182定时器，以等待网络确认。
T3182超时，则计数器N3102减少PAN_DEC；收到网络确认，则N3102增加PA
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