СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМЫ БАЗОВОЙ СТАНЦИИ В СЕТИ РАДИОСВЯЗИ ГСМ
BASE STATION SYSTEM PERFORMANCE MEASUREMENT SYSTEM IN GSM RADIO COMMUNICATION NETWORK

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области систем мобильной связи и, в частности, к системе измерения рабочих характеристик системы базовых станций в сети радиосвязи GSM (ГСМ, глобальная система мобильной связи) для самооптимизации сети радиосвязи.
Уровень техники
Сеть ГСМ состоит из множества объектов. На фиг.1 показана общая структура сети ГСМ. Подсистема базовой станции (BSS, ПБС) управляет радиоканалом с мобильными станциями (MS, МС) абонентов, включающих в себя модуль идентификации абонента (SIM, МИА). Подсистема базовой станции состоит из базовых приемопередающих станций (BTS, БПС) и контроллера базовых станций (BSC, КБС). Они осуществляют передачу данных через стандартный интерфейс Abis. Подсистема сети, основная часть которой представляет собой центр коммутации мобильных услуг (МСС, ЦКМ), выполняет соединение и маршрутизацию вызовов между мобильными пользователями или между мобильными и фиксированными пользователями телефонной связи. Мобильная станция и ПБС связываются через интерфейс Um (радиоинтерфейс, радиоканал передачи данных), в то время как ПБС связывается с ЦКМ через А-интерфейс.
Приемопередатчик базовой станции определяет ячейку и управляет радиоканалом с мобильными станциями. КБС управляет ресурсами одной или больше базовых станций, может устанавливать процедуры и различные свойства радиоканала ГСМ, такие как переключение частоты, управление мощностью, алгоритмы передачи мобильного устройства и т.д. КБС представляет собой соединение между мобильной станцией и ЦКМ. Um-, Abis- и А-интерфейсы представляют собой стандартные интерфейсы, организованные на трех (3) уровнях. Различные процедуры, такие как установка вызова, высвобождение вызова, передача мобильного устройства, процедуры управления мощностью и т.д. выполняются, и на уровнях 1, 2 и 3 осуществляется обмен сообщениями между мобильной станцией и базовой приемопередающей станцией (БПС), в БПС и контроллер базовых станций (КБС) и КБС, и центр мобильной коммутации (ЦКМ). КБС управляет параметрами радиоканала и процедурами вызова (управление мощностью, передача мобильного устройства, повторное установление вызова и т.д.), в основном, используя сообщения, счетчики и таймеры для управления потоком различных процедур. Измерения, выполняемые мобильной и базовой станцией, и сообщения, передаваемые по Um-, Abis- и А-интерфейсам, могут быть записаны в форме счетчиков по КБС. Подсистемы сети содержат различные базы данных, то есть, регистр местоположения собственной сети (HLR, РМС), регистр идентичности оборудования (EIR, РИО), центр аутентификации (АuС, ЦАу), которые содержат информацию об абонентах, оборудовании и аутентификации абонентов.
После того как новый сайт ГСМ будет построен и начнет охватывать определенную область радиосигналом, ситуация, относящаяся к трафику при передаче данных, остается статичной. Трафик обрабатывается с помощью базовых станций, сила нисходящего сигнала которых, принимаемого мобильной станцией, является наибольшей. Восходящий канал передачи данных не рассматривается. Нигде в системе ГСМ не существует информация, относящаяся к проблеме части приемной антенны (присущей стандарту ГСМ и независимо от поставщика), например, в форме сигнала тревоги, который является видимым для обслуживающего персонала. Проблемы, связанные с восходящим каналом передачи данных, могут быть вызваны поврежденными соединителями, присутствием воды в кабеле или соединителях, слишком длинным фидером и т.д. Сила сигнала, передаваемого мобильной станцией в направлении приемной части обслуживающей базовой станции, не учитывается во время установки вызова и при передаче мобильного устройства (смене обслуживающей радиоячейки). Следует отметить, что мы не рассматриваем здесь старые обслуживающие ячейки (передача мобильного устройства). При этом отсутствует информация о силе сигналов в восходящем канале передачи данных и качестве новой целевой ячейки. Информация о восходящем канале передачи данных отсутствует до тех пор, пока не будет выполнена передача мобильного устройства или вызова.
Кроме того, всегда происходят изменения в поведении заказчиков в определенной географической области, связанные с сезонной миграцией, открытыми дорогами, закрытыми дорогами, новыми строениями, блокирующими сигнал ГСМ, новыми торговыми центрами и т.д.
Количественные характеристики способностей базовой станции в прошлом оценивали в соответствии с информацией. Новая ситуация может нарушить достигнутую ранее "гармонию", делая некоторые базовые станции перегруженными и другие недостаточно используемыми. В действительности, очень трудно отслеживать все изменения трафика. Требуются значительные трудозатраты для отслеживания, и, когда возникает перегрузка, очень трудно решить эту проблему.
ОБЗОР ИЗМЕРЕНИЯ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК
Категории и типы измерения
В качестве обзора, измерения системы базовых станций могут быть сгруппированы по различным категориям.
Измерения, относящиеся к радио-ресурсам: измерения, относящиеся к каналу трафика (ТСН, КТ), каналу сигнала (МВКУ), каналу управления (СССН).
Измерения, относящиеся к процедуре: измерения, относящиеся к непосредственному назначению, назначению, передаче мобильного терминала и т.д.
Измерения качества: измерения канала в режиме ожидания (измерения взаимных помех), измерения занятого канала (измерения уровня сигнала и качества).
Измерения, относящиеся к оборудованию: измерения, относящиеся к загрузке процессора, измерения доступности, измерения, относящиеся к интерфейсу Abis, А-интерфейсу, SS7.
Измерения, относящиеся к GPRS (ПРОН, пакетная радиосвязь общего назначения).
Например, перед и во время каждого соединения (каналы сигнала и трафика), как мобильное устройство, так и базовая станция, которая обслуживает ячейку для вызова, выполняют измерения уровня сигнала (RXLEV) и частоты ошибок битов (BER, ЧОБ), которые отображают на дискретные уровни RXQUAL, в соответствии с таблицей. Измерения RXLEV и RXQUAL усредняют и передают из мобильной станции в обслуживающую базовую станцию в каждом мультифрейме SACCH (104 фрейма ТОМА, приблизительно 480 мс). Эти измерения являются важными для процедур выбора/повторного выбора ячейки и передачи мобильного устройства, а также представляют собой важный индикатор качества разговора и зоны обслуживания в области ячейки.
Взаимосвязь между частотой возникновения ошибок битов (ЧОБ) с RXQUAL
RXQUAL
ЧОБ
0
<0,2%
1
<0,4%
2
<0,8%
3
<1,6%
4
<3,2%
5
<6,4%
6
<12,8%
7
>12,8%
Обзор задач измерения рабочих характеристик
Существует несколько основных причин, по которым измерение рабочих характеристик (РМ, РХ) представляет собой необходимую часть любой системы наблюдения за сетью ГСМ:
Детектирование и коррекция ошибок
Источники ошибок, такие как, например, помехи, трудно предусмотреть во время фазы планирования сети. Выводы и обратная связь о фактической ситуации в сети могут быть сделаны при выполнении измерений рабочих характеристик. Детектирование ошибок может быть выполнено с точки зрения мобильного абонента и с точки зрения техники. Наиболее интересные индикаторы рабочих характеристик представляют собой:
- Частота успешной немедленной оценки
- Частота успешной оценки
- Частота успешной установки вызова
- Частота успешной передачи мобильного абонента
- Частота элементарного сигнала вызова
Измерение нагрузки трафика
Измерения нагрузки трафика в ячейке представляют собой основную информацию, требуемую для уточнений и пояснений предлагаемых вызовов. Следующие измерения представляют собой наибольший интерес:
- Нагрузка трафика КТ (предлагаемый трафик, фактический трафик, потеря трафика из-за перегрузки)
- Нагрузка трафика МВКУ (то же, что и трафик КТ, для каналов передачи сигналов)
- Перегрузка пейджинговых каналов
- Перегрузка канала предоставленного доступа
- Нагрузка CCS7
- Количество установок вызова
- Количество передач мобильного абонента
- Количество уточнений местоположения
Измерения доступности ресурса
Возможно определить, все ли первоначально установленные ресурсы являются доступными или частично доступными. Если, например, некоторые из каналов трафика (КТ) не доступны, это может привести к перегрузке других КТ в ячейке и к неудачному установлению новых соединений.
Следующие ресурсы наиболее важны:
- Каналы трафика (КТ)
- Медленные выделенные каналы управления (SDCCH, МВКУ)
- Доступность КБС, БПС, TRX (приемопередатчик)
- Каналы передачи SS7
- Соединения РСМ
Качество услуг (Qos), уровень услуги
Показатель QoS является чрезвычайно важным для операторов сети. Требуется обеспечить для мобильных абонентов хорошее качество разговора и хорошую степень мобильных услуг. При анализе данных измерения результаты измерений рабочих характеристик позволяют предоставить данные о среднем времени простоя при передаче сигналов и каналов трафика, что позволяет сделать выводы о длительности различных процедур (загрузки в ячейку, установки соединения и т.д.). Также очень важные измерения представляют собой потерю КТ, потерю при передаче мобильного терминала, потерю вызова и результаты измерений интенсивности взаимных помех ячейки.
Статистические данные: Для отделов маркетинга и финансовых отделов сети данные о поведении участников представляют собой наибольшую важность. Различные подходы к анализу трафика, различные региональные подходы при сетевом планировании и использовании, и необходимость оценки функций и рабочих характеристик сети объективно требуют проведения среднесрочного и долгосрочного статистического анализа данных РХ.
Цели РХ зависят от задач различных групп пользователей:
Планирование сети
Планирование сети выполняют в соответствии с аспектами стоимости, географии, плотности трафика, модели трафика, поведения абонента. При этом РХ используют для поддержки и оценки следующего:
- проверка конфигураций сети для будущего планирования
- оценки плотности трафика для планирования роста сети
- доступа к ресурсам
- доступности ресурса
- качества обслуживания
РХ помогает планировать размер областей местоположения (определяющих количество пейджинговых обновлений и обновлений местоположения), количества и конфигурации ячеек, параметров ячеек, влияющих на QoS, используемые аппаратные средства и т.д.
Работа сети
При работе сети выполняется наблюдение за сетью в онлайн-режиме, детектирование отказов, устранение отказов и решение возникающих проблем, обеспечение доступности ресурса и т.д. Отслеживают количество отклоненных соединений КТ/МВКУ, перегрузок КТ/МВКУ, сбросов при передаче мобильного устройства, частота успешных вызовов, нагрузка процессора и другие индикаторы.
Оптимизация сети
Оптимизация сети необходима для улучшения рабочих характеристик сети, повышения эффективности затрат и качества сети с технической точки зрения и с точки зрения заказчиков.
Основные цели РХ воплощаются в виде:
- Уровня услуг
- Качества услуг
- Характеристик и использования
- Доступности
- Жизнеспособности
РХ используют для детектирования и решения проблем с перегрузкой сети, ошибками в сети, проблемы загрузки, проблем взаимных помех, проблем емкости, проблем качества сети.
Маркетинг и управление
Маркетинг и управление направлены на планирование новых услуг и оценку использования существующих. Основные цели РХ состоят в предоставлении данных о:
- использовании услуг и свойств (утилизация)
- поведении заказчиков (региональные, сезонные и ежедневные различия при использовании сети)
Разные подсистемы сети ГСМ обеспечивают измерения, относящиеся к рабочим характеристикам подсистемы. Наиболее важными для решения перечисленных задач являются результаты измерений характеристик системы ПБС и измерения ЦКМ (переключение подсистем). Результаты измерений рабочих характеристик ЦКМ (статистические данные ЦКМ) не составляют часть системы измерения рабочих характеристик данной ПБС.
Каждый поставщик аппаратных средств обеспечивает систему для сбора мер и противомер и сохраняет "необработанные" данные в некотором формате. Например, отчеты о работе оборудования, отчеты об измерениях (или журналы измерений) собирают и сохраняют на дисках КБС. Операторы принимают решение, какие из противомер представляют интерес, и собирают такую информацию путем создания, так называемых, сканеров. Измерения определены с заданной степенью детализации, которая обычно составляет 1 час в сети ГСМ (вся статистика представлена на почасовой основе). Эти отчеты об измерениях передают в Центр операций и технического обслуживания системы базовых станций (ОМС-В, ЦОТ-Б) через интерфейс Х25 (процедура загрузки результатов измерений) и сохраняют в базе данных, которая составляет часть ЦОТ-Б. Измерения могут быть преобразованы и могут быть экспортированы в файл ASCII (АСКОИ, американский стандартный код для обмена информацией), который может быть обработан с использованием разных инструментов для обработки результатов измерений рабочих характеристик, которые являются либо доступными на рынке, или представляют собой внутренние решения, разрабатываемые операторами ГСМ. Поскольку вся сеть ГСМ управляется несколькими системами ЦОТ-Б и программных средств, специфичных для поставщиков, для обработки результатов измерения предоставляются только самые основные функции, которые не предполагают статистический анализ, поэтому необходимо собирать, сохранять и обрабатывать результаты измерений для получения статистики для всей сети.
В US 6,829,491 В1 раскрыты способ и система для самооптимизации сети радиосвязи, содержащей множество радиоячеек. Система отслеживает степень потребления сетевого ресурса и параметры качества индивидуально для каждой ячейки, и динамически распределяет сетевой трафик между соседними радиоячейками, для поддержания удовлетворительного качества обслуживания в каждой радиоячейке.
В US 6,366,780 В1 описан сбор данных в режиме реального времени в системе беспроводной связи.
Сущность изобретения
Цель изобретения состоит в разработке информационной системы для наблюдения за сетью ГСМ, сбора, обработки и представления результатов измерений рабочих характеристик подсистемы ПБС и оптимизации сети.
Эта цель достигается путем предоставления системы и способа для самооптимизации сети радиосвязи, как описано в независимом пункте формулы изобретения.
Изобретение направлено на систему и способ для самооптимизации сети радиосвязи, содержащей множество радиоячеек, причем система содержит средство мониторинга параметров потребления и качества ресурсов сети индивидуально для каждой ячейки, и средство динамического распределения сетевого трафика между соседними радиоячейками для поддержания удовлетворительного качества обслуживания каждой радиоячейки.
Другие свойства, которые рассматриваются, как характерные для изобретения, представлены в зависимых пунктах формулы изобретения, которые приведены здесь в качестве ссылочного материала.
Проблемы, связанные с восходящим каналом передачи данных (проблемами в части приемной антенны базовой станции), приводят к возникновению ненужных передач мобильных устройств (иногда эффект "пинг-понга"). В некоторых областях, где базовые станции имеют проблемы в части своих антенн восходящего канала передачи данных, становится невозможным установить вызов, несмотря на присутствие сигнала других базовых станций с хорошим восходящим каналом передачи данных, но несколько более слабым сигналом по нисходящему каналу передачи данных. В нормальных условиях такая вторая базовая станция могла бы обрабатывать данный вызов, но ей не будет это разрешено, поскольку система всегда выбирает первую базовую станцию с лучшим сигналом по нисходящему каналу передачи данных, но с нарушениями в части восходящего канала передачи данных.
Система в соответствии с изобретением учитывает мониторинг сети и проблемы с пропускной способностью, упомянутые выше. Сеть теперь может отслеживать миграцию заказчиков, предоставляя возможности по передаче трафика, когда они нужны (в определенной степени, конечно). В стандарте ГСМ, когда в базовой станции (более точно, в ячейке) возникает перегрузка, следующий вызов перенаправляют во вторую наилучшую "свободную" базовую станцию. В условиях значительной перегрузки пользователи используют свободные базовые станции, но не ближайшую (наилучшую базовую станцию).
Из-за изменений трафика в определенной области, в результате чего происходит миграция трафика из одной базовой станции в другую, первая базовая станция (радиоячейка) становится недостаточно используемой, тогда как другая базовая станция (радиоячейка) становится перегруженной. Как упомянуто выше, перегруженная радиостанция перенаправляет вызовы вокруг себя, что ухудшает качество обслуживания в этой области. Вместо этого, в соответствии с настоящим изобретением, рабочие параметры сети радиодоступа регулируют так, чтобы расширить зону обслуживания первой базовой станции для получения нового трафика. С их помощью также сжимают зону обслуживания перегруженной базовой станции, высвобождая, таким образом, пользователей для первой базовой станции. Таким образом, нагрузка базовой станции остается одинаковой, что предотвращает такую передачу мобильных устройств при "прямой повторной попытке". Чем выше степень перегрузки, тем больше получается польза.
Используя компьютерный анализ измеренных рабочих характеристик и алгоритмы, разработанные с этой целью, рассчитывают набор новых значений параметров радиосети и воплощают их в сети. Параметры системы измеряют снова, и все повторяется. Изменения параметров всегда невелики (по значению) и происходят медленно (например, один раз в день), таким образом, что внезапные короткие изменения (события, такие как футбольный матч) не будут учитываться.
Примерный вариант воплощения изобретения более подробно описан ниже со ссылкой на чертежи. Другие характеристики, преимущества и варианты применения изобретения могут быть получены при анализе чертежей и их описании.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показана общая структура сети ГСМ.
На фиг.2 представлена общая концепция системы измерения рабочих характеристик.
На фиг.3 показана основная структура данных системы измерения рабочих характеристик.
На фиг.4 показаны примерный вид экрана приложения пользователя (интерфейса пользователя).
На фиг.5 показан примерный вид экрана приложения пользователя (интерфейса пользователя).
На фиг.6 показан примерный вид экрана приложения пользователя (интерфейса пользователя).
На фиг.7 показана блок-схема последовательности операций процесса оптимизации рабочей характеристики сети.
Подробное описание изобретения
Система информации измерения рабочих характеристик
Система 1 измерения рабочих характеристик (система РХ) в соответствии с изобретением разработана как расширение системы 2 ЦОТ-Б, которая связана через интерфейсы с системой ЦОТ-Б для полностью автоматизированной передачи результатов/данных измерений. ЦОТ-Б 2 представляет собой центральный пункт, из которого осуществляют управление подсистемами ПБС. Здесь собирают различные отчеты и сигналы тревоги из аппаратных средств. Из этого пункта выполняется все техническое обслуживание сети, относящееся к изменениям программных средств (новые версии программных средств, изменения параметров ПБС, изменения конфигурации, разрешения и запреты отдельных свойств и т.д.). Поскольку ОМС связана с несколькими подсистемами ПБС (управляет несколькими ПБС), и обычно разные части сети ГСМ могут быть воплощены с использованием оборудования от разных поставщиков (со своими версиями систем ОМС), требуется создавать новую базу данных 3 на отдельном сервере с целью компиляции, обработки и безопасного содержания (долговременного хранения) данных измерений рабочих характеристик, принятых из ЦОТ-Б 2. Такая база данных 3 должна собирать большое количество данных предпочтительно на почасовой основе из разных баз данных 4, 5, 6, 7, 8, 9 систем ЦОТ-Б. Вся система РХ действует как часть центра управления сетью (NMC, ЦУС), поскольку она собирает результаты измерений рабочих характеристик и качества, отчеты о статистике и сигналы тревоги из всех серверов ЦОТ-Б сети и предоставляет полную сетевую статистику. База 3 данных собирает большое количество данных из различных баз данных и обрабатывает их в режиме реального времени, корректируя отчеты об ошибочных результатах измерений и рассчитывая различные статистические данные. На основе необработанных результатов подсчета и измерений могут быть рассчитаны стандартные формулы ГСМ и другие статистические значения, например, частота успешных вызовов, частота успешной передачи мобильных устройств, сброшенные вызовы, индекс качества разговора и т.д., для обеспечения эффективного мониторинга сети на всех уровнях, то есть, в отдельных ячейках, КБС, подобластях, областях, ЦКМ и в сети в целом.
Система 1 измерения рабочих характеристик автоматически собирает данные из системы 2 ЦОТ-Б, а также из КБС. Эта система, предпочтительно, основана на системе реляционной базы данных. Измерения рабочих характеристик и сигналы тревоги ПБС собирают непосредственно через сеть ТСР/IР (ПУП/МП, протокол управления передачей/межсетевой протокол), используя каналы передачи данных базы данных из баз 8, 9 данных, серверов ЦОТ-Б, декодируют, обрабатывают и сохраняют в новой отдельной базе 3 данных, в то время как данные из баз 4-7 данных ПБС, сохраненные на дисках КБС (требуемые для определения параметров и оптимизации сети, а также для наблюдения за сетью), собирают в форме двоичных файлов, используя свойство интерфейса командной строки (CLI, ИКС) системы ОМС UNIX. Система 1 РХ комбинирует эти данные результатов измерений рабочих характеристик с сигналами тревоги ПБС и параметрами сети, выделенными из фактических баз данных, сохраненных на жестких дисках 4-7 ПБС, для предоставления всестороннего статистического инструмента для отчета о качестве и оптимизации.
Изобретение относится к информационной системе в соответствии с реальной средой в сети, которая должна поддерживать деловые процессы оператора сети ГСМ.
Должны удовлетворяться следующие требования и спецификации (см. также фиг.3):
Доступность данных и долговременное хранение
Наблюдение в режиме реального времени: данные результатов измерений получают из подсистемы системы ПБС на почасовой основе, обеспечивая наблюдение в режиме реального времени над работой сети. Работу персонала, занятого техническим обслуживанием, устанавливающего оборудование и выполняющего ремонт при возникновении неисправностей аппаратных средств, координируют из центрального пункта с ежечасной обратной связью для всех работ, выполненных на месте. Все счетчики необработанных данных РХ (см. прямоугольник 10) получают и сохраняют с выбранной степенью детализации. Общие значения для степени детализации времени составляют 5, 15, 30, 60 минут. Промышленные стандарты обычно составляют 60 минут, и этот период представляет собой предпочтительный период степени детализации, используемый в изобретении. Поэтому большое количество необработанных и обработанных данных, результатов измерений содержится на почасовой основе только в течение определенного периода времени, в зависимости от типа (или класса) измерений в диапазоне от 15-60 дней (см. прямоугольник 11). Этот период можно регулировать в зависимости от ситуации в сети. Наиболее важные результаты данных измерений и показатели, относящиеся к функциям подсистемы ПБС, используют для детектирования проблем в сети, и для процессов оптимизации и параметризации сети, которые осуществляются модулем 16 параметризации и оптимизации.
Работа и статистика сети: ежечасно выполняемые измерения в одной радиоячейке требуют чрезвычайно большого пространства и ресурсов, даже для очень небольших сетей и, таким образом, являются неадекватными для среднесрочных и долгосрочных задач управления сетью и для отчетов. Таким образом, следующие виды статистических данных рассчитывают, фильтруют и размещают для долговременного хранения для поддержки деловых процессов и анализа.
Отдельные ячейки. Всю статистику по результатам измерения рабочих характеристик для ячеек рассчитывают в виде ежедневной суммы (см. прямоугольник 12) и измерений в час пиковой нагрузки (РВН, ЧПН) (измерение в час с наибольшим трафиком в КТ), (см. прямоугольник 13). Ежедневная сумма РХ 12 является наиболее важной в статистических целях и для оценки качества сети, и доступности, в то время как измерения 13 ЧПН важны для планирования пропускной способности, детектирования перегрузки, статистических данных по использованию сетевого элемента и т.д. Сохраняется история данных за 15 месяцев или больше (если требуется). Помимо ежедневной статистики также рассчитывают еженедельную статистику для каждой ячейки. Данные представляют собой сумму за неделю (см. прямоугольник 14) измерений и измерений в самый занятой час в неделю (см. прямоугольник 15). Эти данные содержатся, если требуется в течение более длительного периода, поскольку они представляют собой хороший долговременный обзор сети и работы одной ячейки/сайта.
Региональная и суммарная статистика: вся сеть передачи данных разделяется на регионы и подразделяется на меньшие подрегионы, различные подрегионы имеют разные профили трафика и поведение заказчиков. Наиболее важные различия наблюдаются в туристских регионах с сезонными изменениями использования сети. Ежедневную суммарную статистику 12 и измерения 13 ЧПН рассчитывают для подрегионов, регионов и всей сети, а также для ЦКМ. Еженедельную статистику (сумму и ЧПН) также рассчитывают для подрегионов, регионов, ЦКМ и всей сети. Эти данные являются важными для анализа изменений в конфигурации сети, оптимизации сети или частей сети. Период истории данных для этих данных является практически неограниченным.
Ключевые индикаторы рабочих характеристик (KPI, КИХ) для оценки технического состояния сети. Некоторые КИХ, полученные по данным результатов измерения рабочих характеристик, зависят от изменения внешних источников данных, например, результатов измерений ЦКМ, административного разделения на категории по типам ячеек - городские/сельские/дороги … и т.д., и должны быть рассчитаны и помещены для долговременного хранения с целью анализа бизнес-планов и оценки технических характеристик сети.
Период истории данных зависит от размера сети ГСМ, например, количества радиоячеек, требований к бизнес-плану и спецификациям к аппаратным средствам сервера базы данных, например, доступного пространства на жестком диске и скорости, количества ЦПУ и скорости, стратегий резервного сохранения и устройств, и т.д. Кроме того, количество одновременных пользователей определяет размер таблиц и файлов данных, поскольку запросы в базе данных обычно являются сложными и требуют времени.
Администрирование базы данных 3 РХ осуществляется через стандартные инструменты администрирования базы данных. Учитывая размер базы данных 3 (десятки гигабайт в год), необходимо выполнять регулярные проверки состояния базы данных, а также регулярное резервное копирование базы данных.
Формулы
Для необработанных результатов подсчета и измерений должны рассчитываться стандартные формулы ГСМ и другие статистические величины, например, частота успешного вызова, отношение передачи мобильного устройства, потерянные вызовы и т.д., для обеспечения эффективного мониторинга сети на всех уровнях, которые представляют собой отдельные ячейки, КБС, подрегионы, регионы, ЦКМ и сеть в целом. Большинство используемых формул приняты как стандарты в ГСМ. Некоторые из этих формул, рекомендуемые поставщиком, являются не совсем точными, и их требуется корректировать для описания реальных событий в сети. Помимо стандартных и широко используемых формул, таких как прямая оценка, отношение успешных/неудачных передач мобильного устройства или потеря КТ, персонал, занимающийся развитием, разработал несколько полезных формул и алгоритмов, которые помогают детектировать проблемы в сети, такие как чрезвычайно точная оценка фактического качества речи, неисправности антенны, неисправности приемопередатчиков и т.д. Один из примеров представляет собой формулу (1) для оценки несбалансированности восходящего /нисходящего канала передачи данных, разработанную и используемую для оптимизации сети в нашей сети.
(в дБ) представляет собой разность чувствительности системы приема базовой и мобильной станции, holthlvdl и holthlvul представляют собой фактические установки параметров для восходящего и нисходящего каналов императивных уровней передачи мобильного устройства (в dBm) и AttUL, и AttDL представляют собой сумму попыток передачи мобильного устройства по силе сигнала в восходящем и нисходящем канале передачи данных в течение периода времени наблюдения (обычно 4-5 дней). Поскольку моделируемую зону обслуживания ячейки планируют и измеряют как зону обслуживания по нисходящему каналу передачи данных, и процедуры выбора/повторного выбора ячейки и передачи мобильного устройства основаны на уровнях сигнала, измеренных в нисходящем канале передачи данных, используя эту формулу, становится возможным детектировать и оптимизировать части сети с существенными проблемами в восходящем канале передачи данных, либо используя дополнительные усилители в приемном ответвлении БПС, или используя регулировку параметров ГСМ, которые влияют на выбор (повторный выбор) ячейки, и алгоритмы передачи мобильного устройства таким образом, что учитываются наблюдаемые проблемы с уровнем сигнала по восходящему каналу передачи данных.
Также следует выполнить некоторую модификацию для устранения ошибок при обработке измерений на стороне КБС, с учетом проблем в аппаратных средствах и в сети или проблем с разными версиями программных средств, одновременно существующих в разных элементах сети. Поскольку результаты измерений рабочих характеристик не могут быть абсолютно точными, независимо от производителя оборудования, важно обрабатывать данные таким образом, чтобы получить хороший обзор тенденций в сети. Система РХ должна иметь встроенное детектирование ошибочных данных и должна игнорировать такие результаты измерений, которые нарушают статистику всей сети.
Приложение - клиент (презентация)
Интерфейс пользователя в направлении конечных пользователей воплощен как веб-приложение, с использованием, например, серверов Microsoft IIS и серверов Apache WWW, технологий ASP и JAVA. Клиентам нужен только Интернет-эксплорер (Internet Explorer), для доступа и использования большинства свойств системы измерения рабочих характеристик. Поскольку ИЭ (IE) представляет собой часть ОС Windows, не требуется установка на стороне клиента. Аутентификация имени пользователя и пароля используется для обеспечения доступа к приложению и базе данных. Доступ к некоторой информации, классифицированной как секретная, осуществляется с использованием SSL (ПЗГ, протокол защищенных гнезд) в качестве широко принятого стандарта для надежного соединения через Интранет/Интернет.
Для измерения и анализа рабочих характеристик в сети необходимо разработать технологии отчетности для отслеживания операций в сети, поскольку практически невозможно и, определенно, неэффективно с точки зрения затрат отслеживать каждую отдельную ячейку. Графическое представление данных и анализ тенденций являются очень важными при детектировании узких мест в сети. После быстрого детектирования, выполняют всесторонний анализ проблемы, комбинируя другие источники информации (например, инспекция на месте аппаратных средств).
На фиг.4, 5 и 6 представлены некоторые примерные виды экрана приложения-клиента.
Основываясь на данных измерения рабочих характеристик, собираемых ежечасно, совершенно возможно выполнить всесторонний анализ сети по индикаторам ключевых рабочих характеристик сети, а также степень использования ресурсов сети. После успешной фазы планирования сети очень важно обеспечить доступность услуг в сети в следующий период. Основная концепция состоит в отслеживании степени употребления ресурса сети и параметров качества на ежедневной основе, и на основе динамического "сдвига" сетевого трафика между соседними ячейками для поддержания удовлетворительного качества услуги, используя существующее оборудование. Эта концепция эквивалентна повторному планированию сети в пределах (естественно) заданных физических ограничений. Наши результаты показывают, что при использовании разработанного алгоритма оптимизации, становится возможным динамически улучшить КИХ, а также степень использования ячеек, при изменении ситуации в сети, например, в результате роста количества абонентов, изменения распределения трафика, ввиду чрезвычайных ситуаций, таких как выставки, и т.д. Кроме того, становится возможным накладывать различные акценты на КИХ/степень использования и существенно улучшить, например, степень использования, частично жертвуя качеством сети, или наоборот. Также были проведены испытания для улучшения качества речи в выбранной области. Используя разные параметры сети, модуль оптимизации может фактически изменять размеры ячеек, для того, чтобы "поместить" мобильные станции в ячейку, которая фактически представляет собой "наилучшую по обслуживанию ячейку", или принять решения по параметрам, которые влияют на качество речи, на основе реальной ситуации в сети (например, статистика RXLEV и RXQUAL, как упомянуто в II. А). Алгоритм оптимизации действует как "обновление" встроенной логики программного средства ГСМ, которую система КБС/БПС использует для определения "наилучшей ячейки", поскольку она учитывает другие факторы качества, помимо простой силы сигналов в нисходящем канале передачи данных.
Изменения в конфигурации сети выполняют постоянно, используя малые этапы, таким образом, система имеет встроенную латентность, которая предотвращает значительные изменения в поведении всей сети, из-за непредсказуемых состояний (спортивные события, выставки и т.д.).
На фиг.7 показана блок-схема последовательности операций процесса оптимизации рабочих характеристик сети. Процесс начинается с получения входных данных, которые представляют собой данные измерения рабочих характеристик и текущих параметров сети, как показано на фиг.2 (Этап 20). Следующий этап представляет собой расчет специального индекса качества (QI, ИК), на основе заданных целей оптимизации для всех радиоячеек в выбранной области (Этап 21). Способ переходит к сортировке радиоячеек по группам, например, группы с 1 по nn, в соответствии с их индивидуальными значениями ИК (этап 22). Например, группа 1 содержит радиоячейки с самым низким индексом качества, группа nn содержит радиоячейки с самым высоким индексом качества.
Для улучшения индекса качества для радиоячеек группы 1, текущие параметры ячейки требуется регулировать, например, сужая зону обслуживания радиоячейки (этап 23). Для уменьшения ИК для радиоячеек ГРУППЫ nn, которые недостаточно используются, текущие параметры ячейки необходимо регулировать, например, путем увеличения зоны обслуживания радиоячейки (этап 24). Следующий этап 25 представляет собой резервное копирование сетевых параметров с целью отслеживания истории и предоставления данных для обратного просмотра, в случае необходимости. На этапе 26 рассчитывают новую конфигурацию сети, то есть, новые параметры конфигурации. На этапе 27 файл сценария параметра (сценарий ИКС) генерируют и выполняют в системе ЦОТ-Б, в соответствии с этапом 28 автоматизированного процесса.