Вимірювання продуктивності та ключових робочих показників мереж UMTS

Посилання на сторінку сайту Магазину Gtest® з пропонованими аналізаторами спектру, а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти - наприкінці цього розділу.

Вступ

Контрольно-вимірювальне обладнання для виконання глибинних (або ще називають «наскрізних») аналізів мереж SS7, GSM, GPRS явно не дотягує до планки завдань, що висуваються UTRAN - підсистемою радіодоступу екосистем мобільного зв'язку третього покоління UMTS.

Вперше вимірювання на UTRAN стали проводитися ще приблизно 6 років тому через процедури моніторингу, імітаційного моделювання та тестування навантаження. Моніторинг інтерфейсів означає декодування захоплених даних на відповідних лінках та проведення аналізів на предмет того, як різні сегменти цих даних і повідомлення співвідносяться один з одним.

У цілому вимірювання на UTRAN проводилися таким чином, що здійснювалося трасування всіх повідомлень, які належали одному виклику, з метою отримання достовірної інформації про те, чи працюють усі мережеві елементи та стеки протоколів належним чином, або чи відбулися збої, що негативно вплинули на проходження виклику або якість послуг.

У міру розгортання мереж UMTS пріоритети експертів змістилися від дослідження функціональної поведінки мережевих елементів до проведення глибинних аналізів великих масивів даних сигналізації та корисного навантаження. Це створило потребу у спеціалізованій технічній літературі та додаткових дослідженнях.

Радіотехнологія UMTS реалізується у двох основних режимах:

FDD (WCDMA) - дуплексний зв'язок із частотним поділом каналів;
TDD - дуплексний зв'язок із часовим поділом каналів.

У даній статті основна увага приділяється мережам UMTS FDD, оскільки саме вони отримали широке поширення в Європі та Америці.

Більшість понять та визначень у сфері вимірювання продуктивності UMTS не визначені міжнародними стандартами повною мірою. Значна частина методології базується на практичному досвіді операторів зв'язку та виробників телекомунікаційного обладнання.

Основні положення щодо вимірювань продуктивності UTRAN

Вимірювання продуктивності являють собою новий підхід до моніторингу даних. Якщо раніше аналізувалися окремі виклики та повідомлення, то сучасні системи дозволяють систематично контролювати всю мережеву архітектуру, виявляючи помилки, вузькі місця та підозрілі події.

Процедури вимірювання продуктивності використовувалися ще в мережах GSM та GPRS, однак вимоги до UTRAN значно складніші через велику кількість параметрів та складні алгоритми роботи мереж третього покоління.

Навіть специфікація 3GPP TS 32.403 містить лише базовий набір вимог до управління продуктивністю UMTS. Багато процедур контролю продуктивності залишаються на розсуд виробників обладнання та операторів зв'язку.

У першій частині циклу публікацій розглядаються існуючі визначення 3GPP, додаткові вимоги, а також фактори, які суттєво впливають на результати вимірювань продуктивності мереж UMTS.

Загальні ідеї концепції вимірювань продуктивності

Алгоритми вимірювання продуктивності мають унікальну особливість: існує велика кількість параметрів, подій та режимів вимірювань, які можуть комбінуватися між собою. Через це універсальної методики проведення вимірювань не існує.

Оператор мережі повинен визначити бізнес-цілі на основі економічних KPI (Key Performance Indicators). Саме бізнес-цілі стають основою для формування технічних KPI, які характеризують якість роботи мережі.

Основною метою вимірювань продуктивності є:

виявлення несправностей;
оптимізація роботи мережі;
покращення якості послуг;
контроль рівня обслуговування абонентів;
підвищення ефективності використання ресурсів мережі.

Зрештою саме абоненти оцінюють якість оптимізації мережі. Одним із непрямих показників проблем може бути коефіцієнт відтоку абонентської бази.

Для розрахунку як бізнесових, так і технічних KPI необхідні різні джерела інформації: лічильники подій, статистичні дані, параметри мережі та результати вимірювань.

Типовим прикладом системи моніторингу є рішення WatchMark™ компанії Vallent Corporation, яке збирає інформацію від контролерів радіомережі (RNC), центрів комутації MSC та вузлів підтримки GPRS.

Такі системи дозволяють:

контролювати якість послуг у масштабах усієї мережі;
оцінювати виконання SLA;
аналізувати якість сервісів MMS, SMS, GPRS, Wi-Fi та інших послуг;
створювати звіти щодо продуктивності мережі;
контролювати якість корпоративних сервісів.

Однак існує проблема: більшість мережевих елементів спочатку проектувалися для комутації трафіку, а не для збору статистики продуктивності. Саме тому виникла необхідність у новому поколінні вимірювального обладнання, здатного обробляти терабайти даних із мереж UTRAN.

Що таке KPI?

Ключові показники ефективності (KPI) використовуються не лише у телекомунікаціях. KPI характеризують ефективність певного процесу або системи та розраховуються за спеціальними формулами.

Для розрахунку KPI використовуються:

лічильники подій;
константи;
таймери;
результати інших KPI;
додаткові статистичні параметри.

Більшість формул KPI є доволі простими. Основна складність полягає не у формулах, а у правильному відборі та фільтрації вихідних даних.

Приклад KPI - NBAP Success Rate

Показник NBAP Success Rate характеризує відсоток успішно завершених процедур протоколу NBAP між Node B та CRNC.

Коефіцієнт успішних сесій NBAP = [Σ успішних результатів NBAP / Σ вихідних повідомлень NBAP] × 100%

Однак така формула не враховує особливості різних класів процедур NBAP. Частина процедур працює без підтвердження, тому використання спрощеної формули може призводити до значних похибок.

Коректніше використовувати спеціалізований показник для процедур класу 1:

Коефіцієнт успішних сесій NBAP класу 1 = [Σ успішних результатів NBAP / Σ вихідних повідомлень NBAP класу 1] × 100%

Цей приклад демонструє, що KPI не можна порівнювати лише за назвою або формулою. Необхідно враховувати методику збору даних, критерії фільтрації та рівень агрегації інформації.

Не слід беззастережно довіряти перелікам KPI, наведеним у маркетингових матеріалах виробників обладнання. Для отримання об'єктивної оцінки якості мережі необхідно використовувати додаткові дані та правильно інтерпретувати результати вимірювань.

купити аналізатор спектру в Україні

Продовження слідує…