移動通信核心網(wǎng)優(yōu)化研究

張曉蘭

(中國聯(lián)通寶雞分公司 運行維護部，陜西 寶雞 721000)

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移動通信核心網(wǎng)優(yōu)化研究

張曉蘭

(中國聯(lián)通寶雞分公司 運行維護部，陜西 寶雞 721000)

摘要：移動通信領(lǐng)域長期以來缺乏核心網(wǎng)優(yōu)化的概念，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化側(cè)重于無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。隨著3G/4G網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模建設(shè)和移動用戶數(shù)迅猛增長，用戶對業(yè)務需求種類呈現(xiàn)多樣化，對網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量，尤其是數(shù)據(jù)業(yè)務的質(zhì)量要求越來越高，數(shù)據(jù)業(yè)務性能和使用感知逐漸成為運營商和終端用戶共同關(guān)注的重點；因此，基于業(yè)務和用戶感知的全程全網(wǎng)的優(yōu)化顯得愈發(fā)重要，核心網(wǎng)優(yōu)化在移動網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作中的重要性逐步顯現(xiàn)。研究了核心網(wǎng)優(yōu)化的內(nèi)容、特點以及優(yōu)化的思路、方法，詳細介紹了核心網(wǎng)日常優(yōu)化工作中針對網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的異常問題案例的處理思路，通過使用必要的維護工具采集數(shù)據(jù)、分析問題，找到問題的原因，從而通過對設(shè)備參數(shù)的修改優(yōu)化而達到解決問題的目的。

關(guān)鍵詞：移動通信網(wǎng)；核心網(wǎng)；優(yōu)化；維護；用戶感知

在對移動通信核心網(wǎng)的日常維護中，結(jié)合各類投訴，對各類有價值的問題進行更為詳盡的拓展測試和分析，就會發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)存在的深層次問題。認真分析和制訂解決方案，能對網(wǎng)絡(luò)指標有一定的提升，從而可為更加全面地開展無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化工作提供參考。

1核心網(wǎng)優(yōu)化的工作內(nèi)容

移動核心網(wǎng)優(yōu)化工作可分為日常優(yōu)化和專項優(yōu)化等2種[1-2]。日常優(yōu)化的目的是通過對核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和業(yè)務質(zhì)量的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集、分析和匯總，及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)存在的問題，為專項優(yōu)化工作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；專項優(yōu)化是針對核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、業(yè)務質(zhì)量的提升而采取的階段性、專題性的優(yōu)化工作。核心網(wǎng)專項優(yōu)化工作內(nèi)容涉及業(yè)務質(zhì)量優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)路由優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)安全優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)優(yōu)化、局數(shù)據(jù)優(yōu)化以及核心網(wǎng)和無線網(wǎng)的聯(lián)合優(yōu)化。

2核心網(wǎng)優(yōu)化的特點

從核心網(wǎng)優(yōu)化的工作內(nèi)容，得出核心網(wǎng)優(yōu)化工作的特點如下。

1)在日常工作中，核心網(wǎng)維護的重點在于保證移動網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備的正常運行，側(cè)重于故障處理、局數(shù)據(jù)管理和業(yè)務開通等調(diào)度工作；而核心網(wǎng)優(yōu)化則是在移動網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備正常運行的情況下，側(cè)重于提升業(yè)務質(zhì)量和關(guān)注用戶感知。

2)相對于無線網(wǎng)優(yōu)化而言，核心網(wǎng)優(yōu)化屬于全局優(yōu)化，涉及范圍廣，影響面大，更多的是解決面上的問題，是站在全程全網(wǎng)的角度分析和解決問題。

3)相對于2G而言，3G/4G的到來推動了數(shù)據(jù)業(yè)務的快速發(fā)展，因此，3G/4G的核心網(wǎng)優(yōu)化從以往關(guān)注于設(shè)備性能，逐步轉(zhuǎn)移到關(guān)注于業(yè)務使用，應關(guān)注業(yè)務處理的各個環(huán)節(jié)，包括終端、無線網(wǎng)、核心網(wǎng)、業(yè)務平臺、計費平臺和用戶行為等。

3核心網(wǎng)優(yōu)化的思路和方法[3-5]

3.1發(fā)現(xiàn)問題

1)用戶投訴。用戶投訴是發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)問題最直接最有效的途徑。很多用戶投訴的網(wǎng)絡(luò)問題，追根溯源是參數(shù)設(shè)置異常所致，這些參數(shù)可能涉及用戶數(shù)據(jù)參數(shù)，同樣也可能涉及全局參數(shù)。

2)撥打測試。撥打測試是核心網(wǎng)維護和優(yōu)化作業(yè)計劃之一，通過撥打測試可以在第一時間發(fā)現(xiàn)呼叫過程中存在的異常現(xiàn)象。

3)失敗觀察。失敗觀察是反映網(wǎng)絡(luò)層面各類失敗原因的一個窗口，分析失敗觀察可以幫助分析和判斷網(wǎng)絡(luò)運行是否正常。

4)性能指標反映。性能指標直接反映了網(wǎng)絡(luò)運行的健康狀況，系統(tǒng)接通率、TCH掉話率和尋呼成功率等全網(wǎng)性的指標能比較直觀地反映了網(wǎng)絡(luò)問題。

3.2分析問題

3.2.1信令采集

信令交互是移動通信系統(tǒng)運行、業(yè)務實現(xiàn)的基礎(chǔ)。信令分析是判定和解決系統(tǒng)疑難問題的有力手段。鑒于信令的客觀性和權(quán)威性，對于核心網(wǎng)而言，主要依靠采集并分析信令的手段來進行問題的判斷和處理。常見的信令采集方法如下。

1)設(shè)備軟采。設(shè)備軟采是指從設(shè)備上直接采集信令，目前，國內(nèi)主設(shè)備制造商(中興和華為)均支持這種采集方式。

2)專用儀表采集。專用儀表采集指使用專用的信令儀表進行采集。目前，市場上諸如安捷倫、泰克和中創(chuàng)等信令采集系統(tǒng)，都能較好完成核心網(wǎng)信令采集的工作。

設(shè)備軟采簡單易行，操作便捷，對于設(shè)備內(nèi)部或同廠家設(shè)備之間的問題處理快速有效；專用儀表采集權(quán)威客觀，但是需要臨時掛接指定接口上，而且應事先做好鏡像或接好分光設(shè)備，但是對于處理異廠家之間的信令交互問題具有公正性。

3.2.2信令分析

信令分析重在檢查信令流程的規(guī)范性和參數(shù)設(shè)置的規(guī)范性，篩查導致問題的異常信令流程和參數(shù)。

1)信令流程分析。主要是檢查信令流程的規(guī)范性，以3GPP、ITU等國際標準信令流程為參照，旨在發(fā)現(xiàn)異常信令流程。

2)信令參數(shù)分析。因為信令參數(shù)能夠反映業(yè)務使用的全過程，在信令流程符合規(guī)范的前提下，按照協(xié)議規(guī)范中的信令參數(shù)，同時與正常流程中的信令參數(shù)進行對比，發(fā)現(xiàn)異常的信令參數(shù)。

3)網(wǎng)元參數(shù)分析。網(wǎng)元參數(shù)設(shè)置在不同廠家、不同網(wǎng)元和不同省份的差異性很大，可以橫向?qū)Ρ韧坏厥小⑼皇》窒嗤W(wǎng)元的參數(shù)設(shè)置，來發(fā)現(xiàn)異常的網(wǎng)元參數(shù)。

3.3解決問題

3.3.1方案制定

通過信令分析工作，異常的信令參數(shù)和網(wǎng)元參數(shù)已明確，此時就可以有針對性地制定優(yōu)化方案，優(yōu)化方案的制定往往需要參數(shù)調(diào)整、版本升級或局數(shù)據(jù)修改。無論是版本升級還是局數(shù)據(jù)修改，最終都是通過實施優(yōu)化方案改變信令參數(shù)來解決問題，而網(wǎng)元參數(shù)的修改則是最常見的優(yōu)化解決方案。

3.3.2方案實施

參數(shù)優(yōu)化方案的實施依托于現(xiàn)網(wǎng)，所以在方案的實施過程中應重點關(guān)注網(wǎng)絡(luò)安全，常規(guī)的撥打測試和有針對性的撥打測試是必不可少的重要環(huán)節(jié)，對于個別涉及功能和業(yè)務的參數(shù)調(diào)整還應通過一定的業(yè)務測試和功能驗證來進一步檢驗。

3.3.3效果評估

優(yōu)化效果的評估是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化極其重要的環(huán)節(jié)，前期的方案制定是否合理，用戶投訴和網(wǎng)絡(luò)問題是否解決，完全取決于優(yōu)化效果的評估，更重要的是經(jīng)過優(yōu)化效果評估可以對后期的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供更好的優(yōu)化經(jīng)驗和技術(shù)儲備。

4核心網(wǎng)優(yōu)化案例分析

下述舉例說明筆者在日常工作中曾經(jīng)遇到并解決的案例。

4.1現(xiàn)象描述

當寶雞聯(lián)通GSM網(wǎng)用戶國際漫游至埃及后，聯(lián)通網(wǎng)內(nèi)電話可正常呼叫該漫游用戶，而異網(wǎng)互聯(lián)互通用戶呼叫該用戶則無法正常接通。

4.2分析與處理

在寶雞移動網(wǎng)關(guān)口局及漫游出訪用戶歸屬HLR實施了信令跟蹤，發(fā)現(xiàn)：1)移動用戶撥打聯(lián)通漫游出訪用戶，將IAM消息送至聯(lián)通移動網(wǎng)關(guān)口局；2)移動網(wǎng)關(guān)口局收到IAM消息后正常完成到HLR的路由信息查詢，并根據(jù)局數(shù)據(jù)指向向長途交換機發(fā)起IAM消息；3)移動網(wǎng)關(guān)口局在等待IP前置機ACM消息一段時間后向移動關(guān)口局發(fā)出了拆線REL消息。具體信令流程見表1。

表1　信令流程表

在相關(guān)協(xié)議規(guī)范中規(guī)定，當發(fā)端局發(fā)出IAM消息時，立即啟動ISUP_T7定時器等待ACM消息；如果當定時器超時發(fā)端局仍沒有收到對端回送的ACM消息，則發(fā)端局發(fā)起REL拆線釋放消息。因此，核查了寶雞綜合關(guān)口局的ISUP_T7定時器(中興關(guān)口局設(shè)備稱為182定時器)設(shè)置，發(fā)現(xiàn)該定時器設(shè)置為20 s，對比網(wǎng)內(nèi)可以接通該國際漫游用戶的呼叫，發(fā)現(xiàn)在關(guān)口局發(fā)IAM消息到長途交換機后，需要等待20～23 s對方才能回送ACM消息，因此可以認定中興關(guān)口局ISUP_T7設(shè)置時長20 s是不能滿足對國際漫游出訪用戶查詢并等待對方回送ACM消息時長的需求，導致了呼叫國際漫游出訪用戶的失敗。

根據(jù)ISUP協(xié)議規(guī)范的第7.1.1項：網(wǎng)絡(luò)保護定時(T7)的相關(guān)內(nèi)容檢查，該定時器范圍是20~30 s，并且結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)實際情況，將寶雞聯(lián)通綜合關(guān)口局該定時器調(diào)大至25 s以滿足對國際漫游用戶的接續(xù)。在修改關(guān)口局的ISUP_T7定時器為25 s后，使用異網(wǎng)互聯(lián)互通電話撥打此漫游出訪用戶，結(jié)果可以正常接通。關(guān)口局的信令消息見表2。

表2　關(guān)口局信令消息

關(guān)口局的ISUP_T7初始設(shè)置20 s也是符合規(guī)范的，但在實際應用時應結(jié)合現(xiàn)網(wǎng)各種業(yè)務場景的需要而設(shè)定最優(yōu)化的取值，根據(jù)上述發(fā)現(xiàn)問題的業(yè)務場景修改了T7的取值為25 s，今后在遇到類似問題時，仍可結(jié)合相關(guān)信令點的間隔時長檢查并優(yōu)化相關(guān)定時器的取值。

5結(jié)語

基于移動業(yè)務的迅猛發(fā)展，引出了核心網(wǎng)優(yōu)化的概念，并進一步闡明了核心網(wǎng)優(yōu)化的特點，對核心網(wǎng)參數(shù)優(yōu)化的工作方法進行了初步的探討和總結(jié)。通過列舉核心網(wǎng)實際優(yōu)化案例進一步說明了日常優(yōu)化在改善網(wǎng)絡(luò)指標，提升用戶感知的同時，對于用戶使用中出現(xiàn)的問題也可以提供相應的解決方法，擴寬了工作思路，從而保持網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和性能的穩(wěn)定，降低客戶投訴，吸引更多的用戶加入。

參考文獻

[1] 張威. GSM網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化——原理與工程[M].北京:人民郵電出版社,2003.

[2] 張業(yè)榮.蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)與優(yōu)化[M].北京:人民郵電出版社,2003.

[3] 程曉軍,苗守野,景洪水,等. 基于用戶感知的移動網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化體系及關(guān)鍵技術(shù)[J]. 郵電設(shè)計技術(shù)，2011(11):54-58.

[4] 楊云,馮亞. GSM網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中接通率的分析[J]. 計算機工程與科學，2010(10):20-22.

[5] 李曉莉,郜鳳敏,張學謙. 基于B/S結(jié)構(gòu)的移動GMS網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)方案[J]. 襄樊學院學報，2010(5):51-54.

責任編輯彭光宇

Mobile Communication Core Network Optimization Work

ZHANG Xiaolan

(Baoji City Branch of China Unicom， Baoji 721000， China)

Abstract：In the mobile communication field, the concept of core network optimization is not common, for a long time network optimization focuses on the wireless network optimization. Along with the large-scale construction of 3G/4G networks and the rapid growth of mobile users, the user types are diversified for business. The demand for the quality of network communication, especially the quality of the data service demand is higher and higher. The business performance data and the use of perception gradually becomes the common focus for operators and end users, so based on the business and optimizing the appear increasingly important in the whole process of the user perception, the importance of core network optimization in mobile network optimization work gradually reveals. Introduce the content and characteristic of core network optimization ideas, methods, and the core network for network optimization work with daily abnormal problems in the case of processing. Use the necessary maintenance tools to collect data, analyze problems, and find the cause of the problem, thus through modification of equipment parameter optimization, reach the purpose to solve the problem.

Key words:mobile communication network， core network， optimization， maintenance， user perception

收稿日期：2015-06-05

作者簡介：張曉蘭(1980-)，女，大學本科，工程師，主要從事移動通信核心網(wǎng)維護及優(yōu)化等方面的研究。

中圖分類號：TN 929.5

文獻標志碼:B