核心网运行质量分析指南及优化

核心网运行质量分析指南及优化案例目录1 概述 (3)1.1 核心网运行质量分析的主要内容与意义 (3)1.2 数据来源 (4)2 GPRS专业 (5)2.1 网络设备运行质量分析 (5)2.2 网络容量分析 (6)2.2.1 SGSN分析 (6)2.2.2 GGSN分析 (11)2.2.3 FW容量利用率/NAT利用率分析 (12)2.3 网络质量分析 (13)2.4 业务质量分析 (13)3 互联网专业 (14)3.1 网络质量分析 (14)3.2 链路峰值利用率预警分析 (14)4 撰写报告 (16)5 核心网优化案例 (17)5.1 案例一SGSN鉴权参数优化 (17)5.2 案例二SIP后INTER RAU成功率低的问题 (18)参考文献 (19)1概述本文介绍了省公司核心网运行质量分析工作的主要内容和流程，通过分析GPRS和互联网两大板块各种数据指标，对核心网运行质量作出整体评估，最后以《核心网运行质量分析周报》的形式呈现本工作成果。

报告和相关表格样式见附件：核心网运行质量分析周报0923.docx数据源分析模板20120924.xlsx周报问题PDCA跟进表0924.xls1.1核心网运行质量分析的主要内容与意义1)GPRS专业●网络设备运行质量分析：通过对GPRS核心网设备的运行告警进行统计分析，定位网络中健康状态最差的设备，有助于找出和排除网络设备隐患；●网络容量分析：通过对GPRS核心网设备容量的分析，针对容量利用率、板卡负荷较高的设备和容量分布不均衡的情况发出预警和建议，排除网络容量瓶颈，确保网络健康高效运行；●网络质量分析：分析GPGS核心网设备各项质量指标，针对PDP激活成功率、附着成功率、SGSN间路由区更新成功率较低的片区和网元发出预警和建议，确保网络质量优良；●业务质量分析：从各种业务的角度去评估网络质量，使提升网络整体质量的优化工作更加有针对性；分析的业务包括：HTTP、WAP2.0、FTP、QQ以及飞信业务；2)互联网专业●互联网络质量分析：通过对移动家客、移动集客、WLAN、电信联通出口的质量统计分析，找出网络质量最差的地市，定位网络质量短板，有助于提升整体网络质量；●链路峰值利用率：统计分析NAT链路、集团出口链路、BR/XIR互联链路和地市城域网出口链路的峰值利用率，对超过预警值的链路做出预警，对预防网络拥塞、合理调整链路资源，确保网络健康运行有着重要意义。

1.2数据来源1)网络设备运行质量分析数据来源：●省公司监控室下发:《GPRS业务4类网元每周告警2012XXXX》;2)GPRG专业的网络容量和网络质量分析、互联网链路峰值利用率预警分析数据来源：●话务网管4期http://10.243.170.37/GmccWeb/Login.aspx?ReturnUrl=%2fgmccweb%2fDefault.aspx●有线网络优化平台:8080/sso/service/logon.form?service=:8080/wno/●综合分析系统/ods2/login.jsp3)GPRS业务质量分析、互联网质量分析数据来源：●省公司其他部门下发：《综合拨测小组周报》2GPRS专业2.1网络设备运行质量分析通过对GPRS核心网设备的运行告警进行统计分析，用TOP N法定位网络中健康状态最差的设备，有助于找出和排除网络设备隐患。

网络指标告警TOP N统计分析：●数据来源：《GPRS业务4类网元每周告警2012XXXX》●处理方法：在表中创建如下数据透视表（图2-1）行标签：对象名；数值：计数项:告警发生次数；报表筛选：告警标题；图2-1筛选出“不含用户原因PDP激活成功率低于阀值告警次数最多的网元”、“GGSN ping 防火墙Gi/Gn接口地址丢包率告警发生次数最多的网元”、“GGSN网元至WAP网关侧链路丢包率高告警发生次数最多的网元”、“爱立信防火墙切换监控告警次数最多的网元”等，对这些网元发起预警。

2.2网络容量分析通过对现网GPRS核心网设备的容量进行分析，对容量利用率、负荷较高的设备和容量分布不均衡的情况发出预警，提出扩容、割接或者业务调整等建议，提前排除网络容量短板，确保网络健康运行。

首先要了解容量的含义，掌握基本思路和统计方法。

对于特定网元设备而言，其所具有的软硬件资源是一个定值，而用户模型则决定了对设备资源的具体消耗情况，不同用户模型会导致不一样的设备资源消耗。

也就是说，任何设备的标称用户容量，只有与特定用户模型相结合才具有确切涵义。

[1]（这里指的任何设备，包括SGSN、GGSN和防火墙等）省公司所重点关注的容量指标和制定的预警值都是针对现网用户模型总结经验得出来的。

2.2.1SGSN分析SGSN的容量主要受到CPU处理能力、内存容量、数据转发能力、数据库或数据存储容量等因素综合制约。

而当移动台处于不同的MM状态或PDP状态时，SGSN所做的处理工作有所区别，因此不同的事件对SGSN物理能力的消耗是不相同的。

在省移动现网用户模型中，大量附着用户数导致SGSN内存不足和PAPU或数据转发处理板CPU的处理能力超负荷，是造成SGSN容量瓶颈的关键性因素。

因此，省公司要求SGSN容量分析的重点是“Attach用户数”和“PAPU负荷或数据转发处理板CPU 负荷”；另一方面，各设备的负荷各不相同，用于宏观反映片区整体均衡程度的指标“SGSN 容量利用均衡度”，也有重要意义。

由于SGSN厂商设计用户模型与现网实际用户模型存在偏差，省公司经研究规定做出以下统计和分析：●SGSN容量利用率= 实时处理的平均附着用户数/ 厂商标称附着数容量，单个设备SGSN容量利用率预警值为90%，片区SGSN容量利用率预警值为50%；●PAPU负荷或数据转发处理板CPU负荷的预警值为75%；●SGSN容量利用均衡度，反映了整个片区各网元容量利用的均衡程度，均衡度越小表明该片区各网元利用率差异越大，该指标对业务调整和割接有重要参考价值。

最后，根据以上三个指标，为片区SGSN运行状况作出总体评价，如作出预警或扩容建议。

2.2.1.1S GSN容量利用率分析统计六大片区SGSN容量利用率，根据本周的附着用户数按照容量利用率50%来计算出片区所需容量，对比现网容量，确保网络健康运行，做出相应的预警和扩容建议。

●数据来源：综合分析系统-报表报告-数据网-业务量-SGSN附着用户数报表-分网元日报；导出全部网元一周忙时数据，保存在Excel表《数据源分析模板》的Sheet 表“SGSN附着用户数（源数据）”里。

●处理方法：1)根据“SGSN附着用户数（源数据）”中的数据，计算SGSN周平均附着用户数，输出到Sheet表“周平均附着用户数”中；2)根据“周平均附着用户数”中的数据，计算实时数据的设备利用率，完成Sheet表“SGSN容量利用率”；如下图2-2：图2-23)根据Sheet表“SGSN容量利用率”的数据，完成Sheet表“区域SGSN容量利用率”和“SGSN容量利用率TOP”的全部内容；4)预警SGSN容量利用率在50%以上的片区、SGSN附着容量利用率超过90%的网元，做出相应预警和扩容建议。

2.2.1.2S GSN容量利用均衡度分析计算公式：网元容量利用均衡度指数F m=SUMSQ（E m-E n）SGSN容量利用均衡度B=1-SQRT(SUM(F m:F n-1)/(n-m))说明：公式中出现的函数均为Excel函数；E m表示该网元的设备容量利用率，在Excel表中位于第m行；E n表示该网元所在片区的SGSN平均容量利用率，在Excel表中位于第n行；SUM(F m:F n-1)表示本片区各网元容量利用均衡度指数之和；(n-m)表示本片区所统计的网元数量。

从公式可以看出，均衡度指数反映了单个网元的容量利用率与本片区SGSN平均容量利用率的差异性，该指标越小表明本网元的利用率越接近片区平均值、差异性越小；SGSN容量利用均衡度反映了整个片区各网元容量利用的均衡程度，均衡度越小表明该片区各网元利用率差异越大；当均衡度为1时，表明本片区所有网元容量利用率完全一致。

SGSN容量利用均衡度反映了片区容量利用的均衡程度。

在片区内某些网元的容量利用率高，而片区SGSN容量利用均衡度低的情况下，可以考虑业务分布的调整，使业务量在各个网元中得以均衡分布。

用调整业务的方式解决部分容量问题，而不是一味的扩容硬件设备，既确保网络健康运行，又节省大笔资源。

这才是该指标分析的真正意义所在。

（容量利用均衡度的计算中，只选取业务量大的、具有达标性的部分网元，具体网元以模板为准）●数据来源：Sheet表“SGSN容量利用率”；●处理方法：根据数据处理模板和以上公式，计算SGSN容量利用均衡度，完成Sheet表“SGSN均衡度”；再分析与上周相比，造成片区均衡差异较大的原因。

如图2-3；图2-32.2.1.3S GSN PAPU负荷分析对SGSN PAPU负荷高的网元做出预警，确保网络安全、有效地运行。

●数据来源：有线网络优化平台-质量分析-报表管理-GPRS容量祥表；导出所有网元近期数据，输出到Sheet表“GPRS容量详表（源）”；●处理方法：运用VLOOKUP函数，根据“GPRS容量详表（源）”的数据，完成“有线网优平台PAPU负荷”表。

预警PAPU负荷超过75%的网元；2.2.1.4S GSN分析经典案例●案例分析：时间：2012年9月17日-2012年9月23日（第39周）；现象：1、深圳、广州和佛山片区的SGSN容量利用率超过50%预警值，如下图2-4；图2-42、PAPU 负荷或CPU 数据转发板的负荷在75% 以上：GZSGSN303BEr（78.75%）分析：按SGSN容量利用率预警值（50%）和本周平均附着用户数来计算，本周深圳所需的容量为1354万，容量缺口为214万；佛山所需容量为1047万，容量缺口72万；广州所需容量为1882万，容量缺口176万，如表2-1表2-1从片区SGSN容量均衡度（图2-5）来看，佛山均衡度最高，表明该片区各SGSN的容量利用率非常接近，每台设备的利用率与片区平均利用率相差很小，附着用户数分布非常均衡，建议扩容；深圳和广州片区中，部分SGSN容量利用率超过90%或接近该预警值，个别设备的“PAPU 负荷或CPU 数据转发板的负荷”也超过75%，从均衡度看深圳、广州片区业务均衡度有待提升，是可以通过业务调整可以缓解部分网元设备压力，但是从整体来看深圳和广州片区人口稠密、用户数量大，从长远考虑，扩容SGSN设备是比较好的选择。

解决建议：确保网络健康运行，建议深圳扩容三台SGSN，广州扩容两台SGSN，佛山扩容一台SGSN。