Измерения производительности и ключевых рабочих показателей сетей UMTS

Ссылка на страничку сайта Магазина Gtest® с предлагаемыми анализаторами спектра, а также рекомендуемые приборы и статьи для дальнейшего самообразования - в самом конце этого раздела.

Вступление

Контрольно-измерительное оборудование для выполнения глубинных (или их ещё называют «сквозных») анализов сетей SS7, GSM и GPRS явно не дотягивает до уровня задач, выдвигаемых UTRAN - подсистемой радиодоступа экосистем мобильной связи третьего поколения UMTS.

Впервые измерения на UTRAN стали проводиться ещё около шести лет назад через процедуры мониторинга, имитационного моделирования и нагрузочного тестирования. Мониторинг интерфейсов означает декодирование захваченных данных на соответствующих линиях связи и проведение анализа того, как различные сегменты данных и сообщения соотносятся друг с другом.

В целом измерения на UTRAN выполнялись таким образом, чтобы отслеживать все сообщения, принадлежащие одному вызову, для получения достоверной информации о корректной работе сетевых элементов и стеков протоколов либо выявления сбоев и подозрительных событий, влияющих на качество услуг.

По мере развёртывания сетей UMTS приоритеты специалистов сместились от изучения функционального поведения сетевых элементов к анализу больших массивов сигнальной информации и пользовательских данных. Это привело к необходимости выпуска специализированной технической литературы и проведения дополнительных исследований.

Радиотехнология UMTS реализуется в двух вариантах:

• FDD (WCDMA) - дуплексная связь с частотным разделением каналов;
• TDD - дуплексная связь с временным разделением каналов.

В данной статье рассматриваются преимущественно сети UMTS FDD, получившие наибольшее распространение в Европе и Северной Америке.

Большинство терминов и методик измерения производительности UMTS не имеют полного описания в международных стандартах. Значительная часть практики основана на опыте операторов связи и производителей телекоммуникационного оборудования.

Основные положения по измерениям производительности UTRAN

Измерения производительности представляют собой новый подход к мониторингу данных. Если ранее анализировались отдельные вызовы и сообщения, то современные методы позволяют систематически контролировать всю сетевую архитектуру, выявляя ошибки, узкие места и подозрительные события.

Подобные процедуры применялись ещё в сетях GSM и GPRS, однако требования к сетям UMTS значительно сложнее. Даже спецификация 3GPP TS 32.403 содержит лишь базовый набор требований по управлению производительностью.

Большинство задач по измерению производительности UTRAN выходит далеко за рамки стандартных рекомендаций и требует применения специализированных методик анализа.

В первой части цикла публикаций рассматриваются существующие определения 3GPP, дополнительные требования и факторы, существенно влияющие на результаты измерений.

Общие идеи концепции измерений производительности

Алгоритмы измерения производительности уникальны тем, что существует огромное количество параметров, событий и режимов измерений, которые могут комбинироваться между собой.

Поэтому оператор сети должен определить приоритетные бизнес-цели на основе ключевых показателей эффективности (KPI). Именно бизнес-цели становятся основой для построения технических KPI, характеризующих работу сети.

Основными задачами измерений производительности являются:

• выявление неисправностей;
• оптимизация работы сети;
• повышение качества обслуживания абонентов;
• контроль предоставляемых услуг;
• повышение эффективности использования сетевых ресурсов.

Именно абоненты в конечном итоге оценивают качество работы сети. Одним из косвенных показателей наличия проблем может быть коэффициент оттока абонентской базы.

Для расчёта KPI используются данные различных источников: счётчики событий, статистические данные, параметры сети и результаты измерений.

Типичным примером подобных решений является программный пакет WatchMark™ компании Vallent Corporation, собирающий информацию от контроллеров радиосетей RNC, центров коммутации MSC и узлов поддержки GPRS.

Такие системы позволяют:

• контролировать качество услуг в масштабе всей сети;
• отслеживать выполнение SLA;
• анализировать работу MMS, SMS, GPRS, Wi-Fi и других сервисов;
• формировать отчёты по производительности сети;
• контролировать качество корпоративных услуг.

Однако существует серьёзная проблема: большинство сетевых элементов первоначально разрабатывались для коммутации трафика, а не для сбора данных о производительности. Именно поэтому возникла необходимость в новом поколении измерительных систем, способных обрабатывать огромные объёмы информации от интерфейсов UTRAN.

Что такое KPI?

Ключевые показатели эффективности (KPI) используются не только в телекоммуникациях. Они характеризуют эффективность определённых процессов и рассчитываются на основании специальных формул.

Для расчёта KPI используются:

• счётчики событий;
• константы;
• таймеры;
• результаты других KPI;
• дополнительные статистические параметры.

Большинство формул KPI относительно просты. Основная сложность заключается в правильном отборе, фильтрации и обработке исходных данных.

Пример KPI - NBAP Success Rate

Показатель NBAP Success Rate отражает долю успешно завершённых процедур протокола NBAP между Node B и CRNC.

Коэффициент успешных сессий NBAP = [Σ успешных исходов NBAP / Σ исходных сообщений NBAP] × 100%

Однако использование этой формулы без дополнительных условий может привести к ошибочным результатам, поскольку в NBAP существуют различные классы процедур.

Для процедур класса 1 корректнее использовать следующую формулу:

Коэффициент успешных сессий NBAP класса 1 = [Σ успешных исходов NBAP / Σ исходных сообщений NBAP класса 1] × 100%

Этот пример показывает, что KPI нельзя сравнивать исключительно по названию или формуле. Необходимо учитывать методику сбора данных, параметры фильтрации и уровень агрегации информации.

Не следует безоговорочно доверять длинным перечням KPI, публикуемым в рекламных материалах производителей оборудования. Для получения объективной оценки качества сети необходимо использовать дополнительные данные и корректно интерпретировать результаты измерений.

купить анализатор спектра в Украине

Продолжение следует…