WLAN/TD網絡覆蓋現狀分析
2017-02-20 00:35:47   來源：   評論：0 點擊：

　　隨著中國移動客戶業務需求的多樣化特別是數據業務需求的釋放， GSM網絡承載的數據流量水漲船高，尤其在一些重點城市，GSM網絡的無線綜合利用率甚至接近90%，遠超70%的警戒線。如何有效分擔GSM網絡的超負荷，已經成為制約我公司業務拓展的一個瓶頸。
　　目前TD和WLAN是兩種公認的數據分流技術手段，一般情況下，認為WLAN是公網，產品設備非電信級，且無線路由器的天線的發射功率小，只能覆蓋較小的范圍。另外，這種無線電波的傳送是直線傳遞，穿透能力有限，容易受干擾，所以不可能大面積的全覆蓋。
　　筆者基于基于綜合對比分析和技術演進，認為中國移動宜逆向思維，針對性地優先采取WLAN技術手段，適當分流數據業務流量。
一、福建公司WLAN/TD網絡覆蓋現狀分析
　　實現WLAN/TD有效分擔GSM數據流量，業務拓展是前提、網絡覆蓋是基礎、手機終端是關鍵。這是當前我公司實現“數據分流”的三大短板。
　　網絡覆蓋方面，結合密集城區、一般城區、郊區三種場景，當前福建公司的WLAN/TD主要是在密集城區、一般城區實施覆蓋建設，前期重點覆蓋的是高校、自營廳、交通樞紐、醫院、高速公路休息站點區域等，但也存在熱點地區WLAN熱點地區無覆蓋、TD覆蓋不連續等問題。
二、WLAN/TD的對比分析
　　通過WLAN/TD有效分擔GSM數據流量，需要結合技術和成本分析，進行結構性統籌，二者應實現有主有輔，相輔相成?；诜治霰容^，我公司當前較為適用“在客戶頻繁訴求區域，逐步建設WLAN較全面覆蓋為主，輔之以TD網熱點區域連續深度覆蓋”的數據分流定位。
1、性價總體比較
　　WiFi不僅是一種成熟的技術，而且具備成本低廉等優勢。目前應用最為廣泛的IEEE802.11g標準的覆蓋半徑達到100米左右，最高帶寬為54Mbps。除了802.11g外，IEEE又先后推出了802.11n等一系列標準，覆蓋半徑和帶寬進一步提高。 WiFi具有較強的帶寬優勢，能夠滿足高帶寬的多媒體和視頻業務需求，非常適合于無線熱點、熱區的高速移動互聯網業務需求。
　　以下筆者就WLAN和TD的性能和成本做一個大致比較。因資料源有限，上述數據是結合理論和實際應用體驗整理的數值，僅供參考（詳見表一）。
表一：WLAN和TD性能和成本比較表（整理）

類別	項目	單位造價（元）	可承載數據用戶數（個）	數據業務適配速率或用戶實際上網速率（kbit/s/每用戶）
TD載頻	綜合造價	≈23000	2	384
	其中：主設備	≈13000
AP	直布	＜4000	10—15	≧500（手機上網感知）
	室分合路	＜8000

備注：因資料源有限，上述數據是結合理論和實際應用體驗整理的數值。僅供參考。
　　首先分析AP的成本和性能。隨著單個AC容量的增大，單個AC所能管理的AP也越來越多，早期一個AC可以管理256個AP，現在一個AC可以管理1024、2048甚至更多，而一個AP基本可以承載10-15個并發用戶。目前一個直布AP的綜合造價基本在3000元左右，一個室分合路的AP，由于要加干放，綜合造價約6-7千元（已經考慮AC費用的分攤）。據客戶感知調查，在1個AP承載10-15個用戶條件下，每用戶的速率至少≧500 kbit/s。
　　其次分析TD的成本和性能。在GSM/TD共站（宏站）條件下，一般配為3/3/3或2/2/2，每站載頻為6-9個；室內分布條件下，載頻數為3個。TD的平均每載頻綜合造價在2.3萬元左右（不含傳輸），主設備每載頻約1.3萬元。TD現網大多數為3載波的小區（1塊主載波，1塊R4載波，1塊HSDPA載波），最多支持2個用戶使用384kbit/s的下行R4數據業務，因工作頻率高，衰減也比較厲害。
　　通過比較分析，WLAN覆蓋有一定的技術可行性、建設容量較大、速率較快。較之TD，WLAN的造價更低、流量容量較大、性價比高，它的應用符合中國移動降本增效的趨勢。
2、不同上網條件下WLAN和TD速率比較
　　中國移動建設WLAN/TD網絡，主要目標是分流手機上網的數據流量，同時兼顧電腦上網的客戶。
　　手機上網有兩種模式，一種是不支持HSDPA的手機，就是384K的手機，TD和WLAN手機在此模式下上網，客戶感知是一樣的；另一種是支持HSDPA的手機，TD的H單載頻是1M多，WLAN則可以做到54M。盡管智能手機數據使用、下載量有限，對于小流量用戶感知影響并不大，WLAN的網速優勢暫不明顯，但是將來P2P等流量帶來的數據量翻倍增長，TD的速率劣勢則會暴露無遺。
　　當前移動用戶使用WLAN上網的客戶中，手機上網的比例僅20%，電腦上網占了80%。毋庸置疑，電腦上網的客戶在WLAN和TD網絡環境下的速率差別更是沒有可比性。
三、WLAN的技術演進分析
　　目前，國內三家運營商在WLAN技術演進試點方面正未雨綢繆，開展“軍備競賽”。中國電信等國內正在加緊對于802.11n標準的小范圍試點，中國移動在新的一輪WLAN設備集采測試中也增加了11n相關的測試內容，中國聯通也迅速響應，在WLAN的招標中加進了802.11n標準支持。802.11n標準支持條件下，空口速率將提升到最高300mbps，覆蓋半徑將達到300米，覆蓋性能、用戶容量等方面均將有很大改進。這也表明未來運營商在部署無線城市中802.11n標準逐漸成為趨勢。
　　國內外一些運營商已將目光鎖定wi-fi技術與智能天線技術相結合的wi-fi基站方案，屆時wi-fi基站的覆蓋半徑有望達到500米到1000米，可以利用已有的2g/3g部署包括鄉村在內的無線覆蓋，滿足特殊群體的數據業務需求。與此同時，一些廠商業在積極研究抗干擾技術。由于WLAN工作在免許可頻段，因此藍牙、微波爐等設備都會對WLAN的通訊產生干擾，降低用戶的接進速率甚至造成用戶無法上網，研究廠家采用支持波束賦形的智能天線技術，通過天線陣列形成動態波束，波束跟蹤與基站通訊的用戶終端，提供2～4倍于普通AP的通訊間隔，屏蔽干擾信號，保障通訊快捷。
四、WLAN針對性優先分流數據流量建議
　　事實上，國內三大運營商都已經把WLAN作為2011年的運營重點。一般的做法是通過開展無線城市建設、加快WLAN熱點覆蓋、模糊網絡差異，達到有效分擔2G甚至是3G網數據流量的目的。據悉，電信、聯通已經將WLAN作為快速提升無線接入能力，釋放3G網絡壓力的手段。
　　放眼國外，用WIFI應對數據流量“爆炸”性增長也是一種通行的做法。例如韓國SK電信不僅發展WCDMA網絡，而且還在發展WiFi以及wimaX；美國AT&T為分流iPhone等智能終端帶來的流量壓力，不斷擴建WLAN。其中SK高層給出的解釋是：“韓國移動數據流量增長是185%，根據對未來的預測，無論什么技術，只是憑借一種都不可能滿足如此爆炸的增長。”
　　環視國際、國內通信環境，并觀數據業務發展實際，并結合上述的WLAN/TD的技術性能、成本、不同上網條件下的TD速率分析，技術演進分析，我公司比較適合的數據分流定位為：“在客戶頻繁訴求區域，逐步建設WLAN較全面覆蓋為主，輔之以TD網熱點區域連續深度覆蓋”，即針對性重點采取WLAN技術手段，適當分流數據業務流量。
 
華為T8830Pro終端RAB指派接入異常的案例
評價平均分：8.31分

關鍵字	華為T8830Pro;T2定時器;RAB兩次指派
專業	無線.TD無線網優化.參數
設備類型	RNC
設備型號	TDR3000
設備廠家	大唐
軟件版本	V4.10.40.20.10

故障描述
　　利用CDG軟件終端數據分析功能，提取Timer T2調整后三天的數據，查看七臺河終端存量和該終端KPI表現，如下表：

華為T8830Pro終端存量與KPI指標對比
地市	CS域核心網廠家	華為T8830終端數量	RAB建立請求次數	RAB建立成功率	CS接通次數	掉話率	系統間切換請求次數	系統間切換成功率
七臺河	華為	599	184758	86.58%	20548	0.11%	1024	92.77%

表1華為T8830Pro終端存量與KPI指標對比
　　通過上表看出，華為T8830Pro的存有量在黑龍江大唐區域七臺河數量較多。查詢核心網后七臺河核心網CS域均為華為設備，從RAB等建立成功率系統間切換成功率上看該終端兩項指標很差。
　　對華為T8830Pro呼叫其它類型終端，均出現接不通現象，考慮到終端行為及網絡覆蓋情況，依據Timer T2 取值不同，分10種情形進行測試分析，可以總結出如下表結果：
Timer T2設置測試結果

Timer T2 設置測試結果
編號	TimerT2	網絡選擇	主叫	被叫	RAB建立成功
1	40(400ms)	雙T網	華為T8830Pro	金立TD100	主叫無彩鈴音
2			金立TD100	華為T8830Pro	成功
3			華為T8830Pro	華為T8830Pro	成功
4	1(10ms)	雙T網	華為T8830Pro	金立TD100	成功
5			金立TD100	華為T8830Pro	成功
6			華為T8830Pro	華為T8830Pro	成功
7	40(400ms)	T8830Pro T網,TD101 G網	華為T8830Pro	金立TD100	成功
8			金立TD100	華為T8830Pro	成功
9	1(10ms)	T8830Pro T網,TD100 G網	華為T8830Pro	金立TD100	成功
10			金立TD100	華為T8830Pro	成功

　　由上表可以看出，測試失敗的情況在于編號1，即Timer T2=40，主被叫均為T網，且華為T8830Pro做主叫，金立TD100做被叫的情況。這種情況就是客戶投訴打不了電話的情形，后續對這一場景失敗的原因詳細分析。

解決措施

1. 信令分析

1）異常信令表象分析
針對異常主叫無彩鈴音的情況進行分析，測試主叫UEID=104036的UE TRACE解碼如下：

　　主叫異常二次RAB指派
　　通過上圖可以知道，主叫終端進行了兩次RAB指派，第一次指派結果報給核心網后，又收到了第二個RAB，該RAB對應的RB 重配置的時間非常短，約370ms左右，之后終端未收到核心網下發的Alerting消息，最終超時收到CN側Disconnect信令，本次呼叫失敗。
　　根據經驗涉及RAB二次指派的內容，是因為主被叫終端通信所使用語音編碼方式不一致造成，編碼器類型不一致，會導致雙方無法通信，所以核心網發起二次指派，把雙方的編碼器修改相同，才能進行通信。通過對比主叫兩次RAB的內容IE發現，存在兩處不一致的情況，一次RAB IE內容為：
nAS-SynchronisationIndicator '0110'B,    “0110”代表語音12.2K編碼采用UMTS AMR2      
iuTransportAssociation bindingID : '00224E23'H 　
　　第二次RAB IE內容為：
nAS-SynchronisationIndicator '0101'B, “0101”代表語音12.2K編碼采用UMTS AMR
iuTransportAssociation bindingID : '00205C1B'H
被叫僅出現一次RAB建立請求，其關鍵IE為：
nAS-SynchronisationIndicator '0101'B, “0101”代表語音12.2K編碼采用UMTS AMR
iuTransportAssociation bindingID : '00205C1B'H
　　通過IE信息NAS層同步指示信息看以看出，華為T8830Pro終端支持的語音編碼方式為UMTS AMR/ UMTS AMR2，而金立TD100支持的語音編碼方式僅為UMTS AMR，二者可供核心網調度選擇的編碼方式不一樣，這是造成二次指派的根源，既然終端已經回復RB重配消息，核心網為何沒有下發Alerting信令，是不是RNC將其丟棄，或者核心網未處理？需要分析處理。
2）正常信令分析
　　分析正常情形下UEID=102324的跟蹤信令，和異常流程一樣，同樣進行了二次RAB指派，但是二次RB重配約1s后，終端收到CN下發的alerting信令，說明網絡交互是正常的。如下圖所示。

1. Timer T2定時器

對比分析異常和正常信令發現，二者在測試方式上主被叫均為T網，華為T8830Pro做主叫，金立TD100做被叫的情況，唯一的區別在于Timer T2設置時間的長度。由此看來該參數極有可能是造成七臺河終端接入異常的原因；該值標參為40，對應400ms，實際在30版本中大部分都是1，即10ms。OMT設置位置如下：

該定時器實現機制：RNC發送RB重配/建立/釋放、TRCH重配、PHY重配后均會啟動該定時器，里面都帶有激活時間，而且消息長度比較長，需要多包才能全部發送給終端，當網絡側發了空口消息后，終端如果回復完成消息，都應該在T2定時器超時后，認為如果T2超時前收到完成消息是不正常的，所以T2超時前如果收到完成消息，就會丟棄。
異常狀態下RB重配置時間大約為370ms（CPU Tick值：2663915344-2663914974=370ms），所用Timer T2界面值為40，即400ms，可以看出RB重配命令發出到完成的時間要小于400ms，如下圖：

正常狀態下RB重配置時間大約為330ms（2174-1844=330），所用Timer T2界面值為1，即10ms，可以看出RB重配命令發出到完成的時間要大于10ms，如下圖：

正常二次RB重配時間
通過RB重配時間可以看出周期非常短，原因在于RAB二次指派過程中的RB重配，只修改空口消息的RAB info，不存在RNC與UE的同步生效，所以空口消息中也不帶激活時間(不帶激活時間默認一收到就生效)，而且消息很短，一包就能發完，終端很快收到后立即生效，向網絡發送完成消息，網絡側按照流程，當T2=1（10ms）時，RB重配置時間遠大于T2值，RNC認為該配置是有效的，完成信令可以發往核心網，進行后續操作，接通正常；當T2=40（400ms）時，RB重配置時間基本小于T2值，RNC認為在T2定時器前收到的信令，該消息作丟棄處理，空口超時釋放，最終空口超時釋放，導致未接通。RB重配時長與T2時長作用關系如下圖所示

 RB重配時間和T2時長
3、T2定時器取值調整

• 主被叫同時占用T網；
• 主叫語音編碼方式UMTS AMR/UMTS AMR2，被叫語音編碼方式UMTS AMR；
• Timer T2定時器設置大于RB重配時間；
• 核心網RAB二次指派語音編碼方式UMTS AMR2優先分配。

　　考慮現場RB重配時間在200—300ms的范圍間，Timer T2的配置取該范圍的下限即200，對應界面值20較為合理(時間既不能太長，也不能太短)，因此修改該值為20，通過撥測，發現異常終端全部恢復正常。
　　另外該問題的本質是由二次指派引起，解決此問題的根本方式需建立在華為核心網與我大唐設備RNC對協議理解一致的基礎上，后續通過CDG終端可考慮關閉CN側的二次指派功能，通過默認AMR分配方式，解決此問題；亦可以通過后續升級大唐RNC版本，以求解決。

預防、監控措施

　　目前TD網絡深度覆蓋進一步加強，終端駐留T網的概率進一步加大；另外終端UMTS AMR2作為一種提升語音通話質量較為先進的編碼方式，后續終端對此編碼方式使用可能是個趨勢。而核心網側對于主被叫采用編碼方式不一致的情況，華為軟交換支配默認編解碼方式為AMR，所以部分終端進行二次RAB指配的情形肯定會存在。發現目前存在AMR2/AMR兩種編碼方式的終端越來越多，目前已知的華為T8830Pro和HTC Z710t等終端都存在此種問題，后續需要特別關注。
故障描述
　　
　　省公司巡檢從7月10日開始，最新測試的7個網格，占比均低于83%，FTP下載速率在900kbps左右，其中16Qam占比以及HSDPA調度率想相較以往下滑嚴重，如下所示。而佛山6月份16Qam的比例均要高于86%，HSDPA調度率為90%。


故障診斷
　　
　　那么是什么原因導致編碼方式16Qam，HSDPA的調度率迅速下滑？下面以7月10日網格4的FTP測試數據為例進行多方面分析。
1、無線環境排查
以7月10日網格4 FTP測試數據為例，該網格的覆蓋率良好，沒有出現異常導致16QAM以及HSDPA調度率惡化，基本排除覆蓋原因導致下載速率下滑。


2、無線資源分析
H載波獨占比例如果偏低將直接導致16Qam、HSDPA調度率降低，從而影響整體的FTP下載速率。以網格4為例，該網格在7月10日測試500占比為79.75%，分析每個文件的H載波頻點，發現占用H載波10096高達98%時候，其500k占比依舊為70%左右，排除H獨占載波比例導致的64QAM比例、HSDPA調度率下滑。速率下滑跟資源關系不大。

3、SIM卡簽約速率分析
UE的簽約類型為上行512k，下行2M，比較正常，sim卡的簽約速率不是導致速率波動的原因，如下所示：




4、調度參數SPI分析
　　首先，我們需要看看我們RNC的調度機制，除了跟THP、ARP有關外，還跟不同業務的初始基本優先級有關。用戶與業務分級功能，針對不同的業務特性和用戶需求，提供不同的服務資源和質量保證，實現不同的用戶體驗。
RNC綜合考慮 RAB指派攜帶的 Traffic class、ARP、THP、速率等多種Qos相關參數，來映射RNC側的優先級：
　　首先，RNC基于ARP優先級、THP優先級和Traffic class，映射出業務基本優先級；
　　其次，RNC基于業務基本優先級，映射出調度優先級SPI；
　　再次，RNC基于業務基本優先級和相關速率信息，映射出名義速率、負荷控制/擁塞控制優先級。
因此，我們通過對比5月初集團考核的FTP信令文件，發現本次省公司巡檢測試，NBR設置與SPI根本不起作用。目前省公司FTP下載用戶的NBR設置為上行64k，下行512k。我們來看看信令的對比情況。
     　  以下為5月份集團測試的信令抓圖：


　　　集團測試的時候，NBR下行=512k，上行64k，同時SPI=16
   　　 本次省公司巡檢FTP信令抓圖：

　　本次省巡檢spi為0，低于普通用戶5，其中NBR也不是設置的上行64k，下行512k，檢查了RNC的參數配置，沒有問題。通過比對spi=0的情況只有在背景類業務才如此設置。懷疑RRCConnectionRequest類型為背景類，查看信令果然是由于FTP的呼叫類型改變，從而導致SPI值改變。

　　SPI優先級，即為業務基本優先級。SPI優先級是影響HSPA業務調度的重要因素，SPI優先級越高，NodeB的調度保證越好。
　　如果用戶升速效果還不明顯，可進一步提高測試用戶的基本優先級配置，最大可配置為15。同時也可以減小普通用戶的基本優先級配置，最小可配置為0。
因此，本次省公司巡檢使用的spi優先級最低，這也能解釋為何16Qam比例、HSDPA調度率偏低，至此，導致本次FTP下載速率異常的原因已經找到，解決的方法就是將背景類的spi優先級改為15或者更改ATU測試設備FTP呼叫類型為交互類。

解決措施

1、RNC上臨時更改背景類的基本優先級為15，如下圖所示：


2、ATU終端設備上更改
       由于呼叫類型是由終端決定的，因此，做業務的時候可以手動在ATU終端設備上修改業務類型為交互類，因為交互類業務RNC默認基本業務等級最高，有利于提升其調度率。

預防、監控措施

　　做FTP業務過程中，還需要重點關注UE發起業務的類型，保障我們FTP下載獲得網絡最優資源。今后要形成定期檢查log文件，觀察各項與QoS相關的參數有無發生變動更改。

作者

許時彰;

 
華為OLT雙上行保護配置對業務的影響案例
評價平均分：8.11分

關鍵字	雙上行；業務倒換不成功
專業	傳輸網.本地接入層傳輸設備.PON
設備類型	華為PON
設備型號	MA5680T
設備廠家	華為
軟件版本

故障描述

　　江蘇連云港“板浦2” 華為OLT（MA5680T）中斷，網管上報網元脫管告警，同時裝維人員反映下掛小區業務也全部中斷。
故障診斷
一、查看相關臺賬發現該OLT的組網圖示如下：

組網介紹：“板浦2”華為OLT雙上行通過裸纖分別上行到“任三莊PTN3900”和“新壩四里PTN3900”歸屬到兩臺不同的BAS。
二、從上圖可以看出，“板浦2”OLT上行具備雙路由，歸屬兩臺不同的BRAS，故障處理判斷過程如下：
1.懷疑是電源問題造成，但是通過查看動力網管，發現同一基站內其他設備正常，基本排除電力問題造成本次故障。
2.查看PTN網管，發現與OLT對接的“灌云綜合樓PTN3900”對應的光口上報LOS告警，其余PTN對接光口正常。
3.管理路由為“灌云綜合樓BRAS”方向。
從上述情況分析發現，主用路由中斷，理論上應該造成的故障現象是網元脫管，小區業務通過自動倒換應該不受影響，但是現場維護人員反映小區業務也受到了影響，故障現象異常。

解決措施

1、維護人員到達告警上報站點后，發現時故障是由于灌云綜合樓機房對應的光模塊故障造成，更換BRAS設備的光模塊后故障恢復正常。
2、為了徹查故障倒換不成功的原因，查看MA5680T配置，發現該OLT設備配置了“protect-group”保護模式，查看相關資料發現：該配置模式下的OLT將主、備兩個工作路由劃分成一個為work路由，一個為protect路由，work路由和protect路由在業務正常運行時只有一個光模塊是發光狀態，另一個光模塊是關閉狀態，并且該保護配置模式下OLT兩個路由切換的條件是：“只有OLT的工作路由收不到光時”才能將業務切換到備用路由上去。
3、找到初步懷疑點，在征得省網管同意并做好客戶通知工作后，于第二天晚上0點開始安排維護人員現場做了實驗，還原第一次故障時現象，通過拔掉OLT側的工作路由的尾纖發現雖然OLT網元脫管，但是，小區業務可以恢復正常，人工倒換成功。
4.將OLT上的protect-group保護組配置刪除后，模擬第一次故障現象，不需要任何人工操作，業務可以自動倒換至備用路由，。
　　結論：由于華為MA5680T的protect-group配置模式設計的初衷是針對“雙裸纖上行”組網時的應用，但是，為了提升網絡的安全性，現網中OLT采用的上行多為PTN上行，通過本次故障發現“protect-group”配置模式是不適合PTN組網的，“刪除現網OLT的保護組配置模式”不會對設備的正常運行造成任何隱患，相反采用PTN上行，配置了保護組模式的OLT是有問題的，是沒有必要的，需將保護組配置刪除。
注：查看OLT保護組和刪除OLT保護組命令：

預防、監控措施
　　對全網華為MA5680T設備進行普查，將配置了“protect-group”保護模式的OLT統計出來，并及時的加以整改，具備一定的借鑒意義。