網路性能分析

網路性能分析是網路最佳化的基礎，是合理選擇網路最佳化措施的條件，也是判斷網路最佳化效果的依據。網路最佳化的目的是改善網路性能，提高用戶滿意度。由於行動網路的複雜性，因此，任何性能指標、性能評估手段都不能完全從用戶角度評價網路性能。任何性能指標、性能評估手段都只能從一個方面反映網路的運行質量。這使得最佳化必須從多方面採集性能數據，分析網路性能。

基本介紹

• 中文名：網路性能分析

話務統計

話務統計是最常用的性能分析手段。

GSM系統中的BSS分系統和NSS分系統都能產生話務統計原始報表，網路最佳化人員可以通過OMC_R、MSC終端、OMC_S採集話務統計原始報表。原始話務統計報表來自一系列的計數器(Counter)，每個計數器依據GSM網元收到的信令訊息和發生的事件而觸發。網路最佳化人員按照約定的規則對計數器進行運算得出評價網路質量的各個性能指標。

由於各個GSM設備供應商提供的設備的計數器觸發條件不完全一致，在由不同的GSM設備供應商提供的設備組成的網路中精確比較各項網路質量指標是沒有實際意義的，但通過網路質量指標仍可以評價網路運行的質量。下面是一些常用的性能指標。

① 語音信道掉話率：(語音信道掉話次數+語音切換掉話次數)/主被叫語音信道占用次數，表示用戶占用TCH後掉話的比例。BSS部分指標，最小單位每小區。

② 信令信道掉話率：(信令信道掉話次數+信令切換掉話次數)/信令信道占用次數，表示用戶占用信令信道後在信令信道上掉話的比例。BSS部分指標，最小單位每小區。

③ 語音擁塞率：語音擁塞次數/主被叫語音信道占用次數。表示語音信道的忙閒程度，由於對於語音信道的請求包括主/被叫和切換兩種類型，所以該指標可以細分為含切換及不含切換兩類。BSS部分指標，最小單位每小區。

④ 信令擁塞率：信令擁塞次數/信令信道占用次數，表示信令信道的忙閒程度。BSS部分指標，最小單位每小區。

⑤ 語音信道分配成功率：語音信道分配成功次數/主被叫語音信道申請次數，表示語音信道分配成功率。BSS部分指標，最小單位每小區。

⑥ 呼叫成功率：(1－信令信道掉話率)×語音信道分配成功率×(1－語音信道掉話率)，這是表示移動用戶發起呼叫到正常釋放的總的成功率，是評價系統服務質量的綜合指標。BSS部分指標，最小單位每小區。

⑦ 話務掉話比：話務量(分鐘)/語音信道掉話次數。BSS部分指標，最小單位每小區。

⑧ 切換成功率=切換成功次數/切換請求次數，表示無線系統切換效率的指標。該項指標可以進一步分為切換入、切換出、BSC內部、跨BSC幾類。BSS部分指標，最小單位每小區。

⑨ 平均占用時長：話務量(秒)/語音信道占用次數(含主/被叫和切換)。BSS部分指標，最小單位每小區。

⑩ 尋呼成功率：第一次尋呼成功次數/第一次尋呼總數。表示系統的尋呼效率。BSS部分指標，但有NSS部分統計，最小單位位置區。

 長途來話接通率：長途來話接通次數/長途來話呼叫請求次數。NSS部分指標，最小單位交換機。

 交換機來話接通率：來話接通次數/來話呼叫請求次數。NSS部分指標，最小單位交換機。

 交換機去話接通率：去話接通次數/去話呼叫請求次數。NSS部分指標，最小單位交換機。

 中繼鏈路平均話務量：中繼群占用話務量/中繼群包含中繼數目。NSS部分指標，最小單位中繼群。

 信令鏈路平均話務量：信令鏈路占用話務量/信令鏈路包含信令數目。NSS部分指標，最小單位信令鏈路。

 忙時VLR用戶數：是指本系統忙時VLR中存在的用戶數量。NSS部分指標，最小單位交換機。

 忙時VLR開機用戶總數：是指本系統忙時VLR中存在的開機用戶總數量，包括本地用戶和漫遊來訪用戶。NSS部分指標，最小單位交換機。

上述指標可以分為3類，一類表現網元的負荷，如中繼鏈路平均話務量、信令鏈路平均話務量、忙時VLR用戶數、話音擁塞率、信令擁塞率，這類指標超標一般表示系統資源不足，對系統擴容將是最好的解決方案。但由於GSM網路是一個整體，局部的擁塞並不表示整體資源不足，其他部分的故障也可能導致擁塞，甚至可能由於需要改善網路質量而人為增大局部的負荷。所以對此類指標超標首先應判斷產生擁塞的原因。

第二類是性能指標，如語音信道掉話率、信令信道掉話率、交換機來話接通率、交換機去話接通率等，這類指標反映了網路某一方面的性能。對此類指標的分析應注意兩點。首先，即使這類單一性能指標亦包含了多方面的原因。如語音信道掉話就包括語音信道掉話和語音切換掉話兩種，而語音信道掉話更可以區分為電平、質量、距離等多方面的原因。所以對性能指標不僅僅是對指標本身的分析同時應包括對構成指標的各個計數器的分析以及對相關計數器的分析。在這裡了解各個計數器的觸發條件和呼叫的信令流程是必需的。其次，各個性能指標是相互關聯的。產生網路性能下降的原因只有一個，但它的表現卻可以是多種多樣的，如由於干擾引起網路質量下降，它不僅僅引起語音信道掉話率上升，同時會引起信令信道掉話率上升，語音信道分配成功率下降，由於質量原因的切換次數會增多。綜合各個指標統一分析將可以更快更準確地定位故障原因。

第三類指標是綜合指標，如呼叫成功率、長途來話接通率等。這是一些全局的綜合指標，它反映了網路的整體運行質量。特別是長途來話接通率，它與交換機接通率、語音信道掉話率、信令信道掉話率、語音信道分配成功率都有密切的關係。對這類指標的分析只能是根據呼叫流程的步驟將綜合指標分解為一個個小項，逐項統計分析，確定哪個步驟影響了整體指標。

話務統計是了解系統性能、分析系統質量最常用的手段。但話務統計不是萬能的，由於設備供應商計數器設定的原因，往往不能得到所有的信息，這時必須結合其他的性能分析手段綜合分析。性能指標是一系列人為設定的質量評估指標，希望從用戶感受角度評價網路質量，但實際網路中用戶的同一感受可能在網路呼叫流程中表現為完全不同的流程，會觸發不同的計數器。性能指標不能完全表現用戶的感受，模擬測試是必須的。

Drive Test測試與CQT測試

（1）DT測試

DT測試時使用專門的移動測試車輛，對道路上的通信質量進行測試。路測設備可以記錄無線環境參數及與移動台與BSS分系統間的Um信令訊息。路測系統具有對測試記錄數據的分析和回放功能。

當DT測試設備配備語音質量評估系統後，可以對系統語音質量做評估。該系統的原理是在一端產生標準測試音(如1kHz的連續音頻)，在另一端環回語音信號，通過對環回測試音的分析比較評估系統對語音信號傳輸的失真程度。

通常DT測試包括以下指標。

① 接通率：接通次數/呼叫總次數。

② 掉話率：掉話次數/呼叫總次數。

③ 通話質量：語音質量好(接收質量Quality0-3級)的比例、語音質量差(接收質量Quality6-7級)的比例。

④ 網路覆蓋率：無線網路覆蓋電平超過標準(如-90dBm)的區域比例。

（2）CQT測試

CQT測試時使用測試手機定點或慢速移動，分別做主/被叫，測試接通情況及通話質量。由於測試手機的限制，CQT測試時通常只能看到接收電平、質量等有限的無線質量參數。

通常CQT測試包括以下指標。

① 接通率：接通次數/呼叫總次數。

② 掉話率：掉話次數/呼叫總次數。

③ 通話質量：話音斷續、單方通話、串話的比例。

DT測試和CQT測試在最佳化過程中起兩方面的作用。首先是網路質量的評估。其次是對於定點最佳化的測試。

當進行全網質量評估時，DT測試可以模擬高速移動用戶的通話質量，而CQT測試則模擬一般移動用戶的通話質量。由於DT測試設備可以記錄測試路線上發生的所有事件和所有的無線參數，通過DT測試可以全面完整地表現網路質量。而CQT測試可以在DT測試車輛無法進入的建築內等區域測試，從用戶角度對網路質量的評估。

當進行定點最佳化時，DT測試和CQT測試的作用是對故障點、“掉話點”的定位和最佳化調整後的效果驗證。

由於DT測試可以記錄並回放測試過程中的所有信息，這對於故障定位和效果評估有非常大的作用。結合DT測試數據可以方便地對“掉話點”定位。雖然CQT測試得到的數據很少，但在效果評估時仍可以發揮一定作用。

但必須注意到，當GSM網路使用跳頻技術後，網路容量受限於網路的軟容量，這時的網路質量表現出統計性，即網路質量與當時網路的話務量分布等條件密切相關。通過DT測試、CQT測試對網路質量評估時，整體網路質量指標是可信的，但對於局部的測試結果則表現出隨機性特點，即通過DT、CQT測試發現故障點有一定的隨機性。

用戶申告

用戶申告是反映網路性能的最直接的手段，用戶是網路質量的最終評判者。但是用戶申告中包含了大量無效的重複信息。接受處理用戶申告的系統必須有過濾、判斷、分析、綜合的能力。

用戶申告中不僅包括對網路質量的申告，也包括對網路運營商服務的申告，甚至包括對手機質量的申告(大量對網路質量的申告由手機質量引起)。接受用戶申告的機構必須能濾除這類與網路質量無關的申告。

用戶不是移動系統的專家，不可能要求用戶對網路質量的描述完全反映網路情況。行動網路是一個巨大的網路，包括大量的設備，任一設備故障會導致大量用戶通信受到影響，因此會產生大量的用戶申告。接受用戶申告的機構應能對申告原因做初步判斷。

行動網路中質量較差的通話和掉話的分布具有區域特點，掉話往往集中在固定區域，在這些區域的通話質量始終不佳。所以對於用戶申告的分析應建立在統計和數據地圖的基礎上。通過對申告的地理分析可以發現網路中”掉話點”及通話質量有待提高的區域。

計費檔案

在GSM系統中每次通話(緊急呼叫除外)都會產生原始計費信息，計費系統解讀計費信息並產生每個用戶最終的話費清單。原始計費信息不僅包括主叫號碼、被叫號碼、最終落地地址、通話時長等與計費有關的信息還包括通話中斷原因、來話中繼編號、去話中繼編號、通話小區等信息。通過對計費原始信息的分析可以對網路性能做一定分析。

計費由MSC完成，計費原始信息中的通話中斷原因來自於A接口的信令，所以從計費原 始信息得到的基站性能統計是與OMC_R產生的話務統計報告一致的。但計費原始信息中提供了主叫號碼、被叫號碼、來話中繼編號、去話中繼編號等OMC_R話務統計中沒有的信息，同樣在MSC的話務統計報告中也不會出現BSS分系統的小區信息。所以原始計費信息對於分析BSS分系統與NSS分系統間的配合問題特別是一些難以判斷是NSS問題還是BSS問題的故障時有特殊的作用。

信令分析

話務統計的基礎是計數器。每個計數器依據GSM網元收到的信令訊息和發生的事件而觸發。所以話務統計是建立在收到和發出的信令訊息的基礎上的。GSM網元在生成計數時，剔除了大量的信息，所以可以通過對信令的分析得到更多、更詳細、更準確的信息。

由於設備供應商計數器定義的不一致，因此導致在不同設備供應商的網路間比較網路性能是非常困難的。但可以通過DT測試和信令分析對不同網路的質量進行評估。

（1）A接口

A接口作為聯結BSS分系統和NSS分系統的橋樑，有著特殊的作用。移動台做主/被叫時將通過A接口進行信令交換，移動台發生掉話、切換等事件時也將在A接口信令上有所表現。BSS分系統和NSS分系統的各種軟硬體故障、參數設定不當都會引起A接口信令的異常。通過A接口的信令分析可以對全網路的性能做出準確的評估。

A接口信令有它獨有特點。首先，A接口的信令量非常大，通常每個BSC擁有8條以上的A接口信令鏈路，每小時信令量在50MByte以上。其次，在A接口，單個的信令訊息並不反映問題。如通常情況下清除命令(Clear CMD)是釋放通話過程中正常的步驟，但如果沒有原因的清除命令則表示硬體可能工作不穩定。所以在A接口的信令分析中，必須以訊息流程為基礎，根據前後相關的信令流程做性能分析。由於無線環境是一個不穩定的傳輸環境，在實際網路中無法完全避免掉話等問題出現，所以對於BSS部分的性能分析應建立在統計的基礎上。

A接口的信令量大，且A接口的信令分析應建立在對訊息流程的統計上，所以應使用專門的信令分析工具對A接口信令進行處理和分析。一個合適的A接口信令分析工具應具有以下功能：

① 對信令流程的綜合功能，能將A接口信令整理成信令流程。

② 基於信令流程的統計、分類功能。

③ 對信令流程中信令訊息的詳細解碼功能。

在沒有合適的信令分析工具的協助時對A接口信令的分析是十分困難的。但如果通過話務統計、DT測試、CQT測試或其他測試手段已對故障原因有了初步判斷，希望通過對信令明確或驗證故障原因時，A接口信令分析仍可以起一定作用。

（2）Abis接口

相對A接口，Abis接口的信令量較少(與該小區的話務量密切相關)，且信令流程較為簡單。

在GSM系統中，為保證通話的質量，移動台在每個FACCH復幀中對占用信道及鄰小區進行測量形成下行無線測量報告上報給BTS，BTS結合上行測試報告，匯總成測量報告通過Abis接口傳送給BSC，BSC以此作為切換、功率控制的依據。通過對測量報告的匯總分析可以了解該小區的整體無線環境。

通過對質量與電平分布圖的分析可以了解該小區是否受到干擾。通過對通話距離(TA)的分布分析可以了解小區的覆蓋範圍是否存在越區覆蓋。如果對發生掉話的信令流程進行分析可以從掉話發生時的電平、距離等信息判斷出發生掉話的原因及可能的位置。

與A接口類似，對Abis接口的分析也應使用合適的工具，該工具應具有對測量報告的解碼及統計功能。

（3）TUP/ISUP

在TUP/ISUP信令中，單個的信令訊息就可以反映出問題，但對於TUP/ISUP信令的分析仍應建立在信令流程的基礎上。這是因為主/被叫號碼不與呼叫結果同時傳輸，而信令流程的結果往往必須結合主/被叫號碼才有實際意義。

對於TUP/ISUP的信令統計的結果與MSC的中繼話務統計報告是一致的，但由於對於TUP/ISUP的信令統計可以細分到對於每一個主被叫號碼(這在MSC的中繼統計話務報告中是沒有的)，而不同的主被叫號碼號段在網路中的傳輸路由是不同的，即接通率與主被叫號碼號段相關，所以通過對TUP/ISUP的信令分析可以將問題細分到具體號段，這是性能分析的有利工具。

當無法使用基於信令流程的分析時，對TUP/ISUP信令鏈路可以採用統計的方法，統計在信令鏈路上不同的信令訊息的出現次數，這可以估計出中繼的基本性能。

（4）MAP

與TUP/ISUP信令類似，單個訊息的出現可以反映出問題，但如需要對信令鏈路進行細緻的分析必須建立在信令流程的基礎上。同樣對於MAP信令鏈路的統計可以初步估計信令鏈路、HLR、VLR的工作性能情況。

（5）聯合信令分析

單一的信令鏈路反映的信息是有限的並不能表現呼叫的全過程，以A接口的信令為例，手機通話時發生的掉話、切換等所有事件都會在A接口上有所表現，但由於無法看到通話時的無線環境數據，對於掉話、切換的原因只能依靠猜測。所以必須將多個接口的信令統一起來，聯合分析。

① A+Abis

通過DTAP的訊息可以將A接口和Abis接口的信令訊息聯繫起來。A接口提供對於呼叫類型的歸類信息，而Abis接口信令提供了完整的無線環境的信息。通過A+Abis可以詳細地分析每一個呼叫的全過程。

② Abis+Um

通過手機上報的下行無線測量報告訊息可以將Abis接口和Um接口的信令訊息聯繫起來。在DT測試中由於只能測量下行的通信質量，對於由於上行原因發生的掉話和切換隻能依靠判斷，而增加了Abis接口信令後可以詳細了解通話中每一時刻的上下行通信質量。通常根據Abis信令判斷“掉話點”依據覆蓋電平和距離，有很大的盲目性，而DT測試的數據將提供精確位置信息。

③ TUP/ISUP+MAP

在GSM系統中，移動台的被叫包括請求移動台MSRN的查詢過程和以MSRN為被叫呼叫過程。單獨的TUP/ISUP信令分析和MAP信令分析都只反映了移動台被叫過程中的一個方面。對移動台被叫的分析要求我們將TUP/ISUP信令和MAP信令聯合起來分析。可以通過MSRN將TUP/ISUP信令和MAP信令聯繫起來。

在信令分析中，單一接口的信息是不全面的，但多接口信令分析的複雜度急劇提高，所以應根據最佳化的目標及現狀選擇合適的方法。如果希望改善一個小區的掉話率，首先應採用A接口信令分析，判斷是由於無線環境原因還是系統硬體問題。如是無線環境原因，則可以進行Abis接口信令分析，尋找是否存在干擾；如果不是，則需要通過A+Abis的分析尋找可能存在的“掉話點”，甚至可能需要使用Abis+Um的方式在該小區的覆蓋區內尋找“掉話點”。在找到“掉話點”後，可以根據該點的特點選擇合適的調整手段。總之，必須根據實際情況判斷選擇合適的分析手段，上述的聯合分析方法只是較多使用的方法，在最佳化過程中可以根據需要綜合不同接口的信令進行聯合分析。