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1、 CDMA 网络性能管理系统（CPMS）介绍 CDMA 网络性能管理系统的设计与实现网络性能管理系统的设计与实现 刘杰 孙秀兴 柳迎东(中国联通有限公司潍坊分公司移动部 邮编：261061)摘要：摘要：介绍了山东联通在 CDMA 网络性能管理方面开发的管理软件CPMS 系统的体系结构、设计思路以及应用案例，提出了网络运行性能实时告警的概念。关键词：关键词：实时、统计、短信告警 1、问题的提出：1、问题的提出：中国联通 CDMA 网络到目前为止已经先后经历了三期的工程建设，网络规模已经达到相当的规模，网络建设之后，网络维护工作的重要性越来越突出，如何保持现网 CDMA 设备持续稳定的运行，对产生
2、每一处的故障及时、准确的定位、排除是维护工作的首要问题。影响网络运行质量的因素有很多，主要分“硬故障”和“软故障”两类，“硬故障”指设备某一物理模块损坏，不能正常提供服务，“软故障”主要是某一子系统性能指标的恶化。目前对于故障的发现目前有三种途径：?设备商提供的实时故障告警信息?设备商提供的运行指标统计查询信息?通过客服系统反馈的用户投诉信息 其中第 1 条是设备提供商提供的系统故障实时告警系统，这是最及时的一种告警形式，一般的它能对基站、各种模块的故障等进行及时的报警，但目前设备提供商提供的这种告警系统一般只能对硬件故障进行告警。设备模块的“硬故障”的发现和检修大部分需要依靠这种告警来处理。
3、但对于“软故障”该告警系统很少涉及。第 2 条通过设备商提供的统计报表 第 1 页 1 CDMA 网络性能管理系统（CPMS）介绍 系统进行查询统计可以总体把握网络运行情况，了解各项运行指标，通过统计可以从中发现某些基站的“软故障”，但这种方式目前往往需要进行被动查询才能获得，因此及时性无法得到保证。第 3 条通过客服投诉系统反馈的信息中可能存在一定的软、硬故障，但同样存在时效性的问题，并且极不利于客户的满意程度的提升和市场的推广。因此，目前对于软故障的监控和及时告警方面，还没有引起设备提供商们的足够重视。另外由于目前这种技术维护和市场推广两方面基本各自纵向发展，横向联系较少的现象，使得市场开
4、发人员无法共享关于各地区话务量方面的数据，而这些数据本来可以对他们的市场开发具有非常有针对性意义。基于以上这些分析潍坊联通开发了“CDMA 网络性能管理系统”（CDMA Performance Management System）2、CPMS 系统介绍：系统介绍：2.1、系统结构：2.1、系统结构：系统采用 C/S 和 B/S 相结合的方式进行开发，在 Server 端采用当今流行的关系型数据库保存各类数据，供前端进行查询，统计分析、自动告警等。系统主要包括四个子系统：?后台数据自动获取及处理子系统?前台实时告警及查询子系统?前台网上查询及市场开发相关数据分析子系统?短信实时告警及远程交互查询
5、子系统 第 2 页 2 CDMA 网络性能管理系统（CPMS）介绍 CDMA 网络性能管理系统结构图 B/S FTP FTP 无线无线 ModemSMS代理代理 IIS 代代理理数据库数据库SQL2000 RS232 告警查询终端告警查询终端统计查询终端统计查询终端C/S SMS CDMA 网络侧网络侧 SDM BSM 图 1 如图 1 所示：CPMS Server 通过以太网与北电 CDMA 系统的 BSM 和 SDM 连接，并通过 FTP 方式定时从 BSM 和 SDM 下载 log 文件，其中每半小时从 BSM 下载一次 BTS Performance Log，每一小时从 SDM 下载一
6、次各个 CSV 文件并进行相应的处理。各个告警及查询终端与 CPMS Server 连接，以进行各种查询、统计操作，另外 CPMS Server 还可以选择连接无线 Modem 或者与短信中心连接，将告警信息通过短信的方式实时通知相关人员。2.2、本系统实现的功能：2.2、本系统实现的功能：?对 CDMA 网络进行性能分析、告警。?可选短信告警方式，将告警信息发送给相关人员，并可以接收主动查询。?可选 GIS 模式，将告警及统计信息直接显示到电子地图上。?可针对具体情况选择某些特定扇区，记录各种运行信息，方便我们进行跟踪处理。?根据需要可以自动定时生成相关报表。?报表统计查询功能。?针对市场开
7、发人员提供详尽的话务量分析数据。第 3 页 3 CDMA 网络性能管理系统（CPMS）介绍 本系统主要针对北电 CDMA 系统在网络性能告警方面的弱点进行开发，能够实现在系统所能达到的最短的时间内对各种性能指标的告警，弥补了设备供应商在这方面的不足之处，系统能够对全网、各地区、每一基站、每一小区、每一载频的各项性能指标进行详尽的统计，对其中认为不好的指标及时报警，以帮助网络维护、优化人员在最短的时间内发现并处理各种网络故障。并且可以通过短信方式通知相关人员，摆脱了需要有人职守的限制。系统还提供报表自动生成、统计查询功能，以提供给公司相关领导及时把握网络运营状况，提供市场决策的数据依据。市场人员
8、可以根据提供的话务量分析数据准确的掌握各地区业务发展的现状，并且根据这些数据有针对性的进行市场开发工作。2.3、本系统的使用对象：2.3、本系统的使用对象：本系统可以提供给以下几类人员使用：?网络维护、优化工程师?公司相关领导?市场开发推广人员 网络维护、优化工程师可以利用本系统实时的掌握当前网络运行的质量，在最短的时间内发现并处理各种网络故障，使网络高质量的平稳运行。公司相关领导可以根据实时的报表统计，掌握当前网络的运营状况，并且根据历史资料进行横向、纵向分析，把握大局，为市场决策提供数据依据。市场开发推广人员可以通过一些具体的话务量方面的分析数据，进行有针对性的市场开发，例如如果分析显示某
9、一基站覆盖地区话务量成明显下降趋势，就说明该地区的用户很可能出现流失现象，这样就可以根据当地的企事业分布情况进行具体分析，走访用户查找原因，挽回损失。2.4、系统各模块功能介绍：2.4、系统各模块功能介绍：2.4.1、“后台数据自动获取及处理子系统”：“后台数据自动获取及处理子系统”：该子系统是 CPMS 系统的关键，它需要实现定时自动从 BSM 和 SDM 获取 log 文件，并将其进行初步处理，将需要的数据保存到数据库中，这是 CPMS 系统的核心，其他子系统 第 4 页 4 CDMA 网络性能管理系统（CPMS）介绍 都需要 CPMS Server 的支撑。数据库中的各类网络运行数据可以
10、根据系统硬件配置和实际需要进行取舍，将某些必要数据长期保存，以供日后分析所用。同时该服务器还是 WWW 服务器，为用户提供 WWW 查询服务。2.4.2、“前台实时告警及查询子系统”：2.4.2、“前台实时告警及查询子系统”：这是系统的主要界面，也是主要的用户窗口，负责分析筛选数据，将有问题的指标采用自动告警的方式告知用户，提醒相关人员及时处理。本子系统的数据来源是 CPMS Server中的数据。因此是典型的 C/S 结构（Client/Server）。这一部分是整个系统的主要的人机接口，大部分的告警显示、查询工作都要在这里完成。告警的显示可以以纯文本描述模式的窗口告警，还可以与地理信息系统
11、（GIS）的结合，将各种告警及网络运行信息显示到电子地图上，这样可以方便维护工程师结合地理位置特性查询某一区域的相关基站的指标，从而避免在问题定位时出现的偏差。（如图 2，图 3）图 2 第 5 页 5 CDMA 网络性能管理系统（CPMS）介绍 图 3 2.4.3、“前台网上查询及市场开发相关数据分析子系统”：2.4.3、“前台网上查询及市场开发相关数据分析子系统”：是本系统产生报表，进行数据查询的用户界面，它还是提供给公司领导和市场营销人员进行话务量分析的接口，它将实现对网络运行指标进行总结，自动生成日报、周报、月报等报表数据，提供给相关领导及有关人员进行查询。该子系统采用 B/S（Bro
12、wser/Server）结构，借助于 ASP 来实现，以方便用户的使用，该系统将所收集到的话务量数据进行详尽的分析，针对每一基站、每一扇区的话务量走势情况进行总结，结合当地的经济发展和公司业务发展情况就会发现一些具有市场开发潜力的地区，促进市场的开发。2.4.4、“短信实时告警及远程交互查询子系统”2.4.4、“短信实时告警及远程交互查询子系统”能够将当前指标恶劣的基站在第一时间以短信方式迅速通知网优人员。考虑到工程技术人员大部分时间都在外面处理故障或者做优化工作，而他们是最需要在第一时间了解网络状况的人员，所以我们在系统之上增加了一套短信自动告警子系统，有了这套系统，无论网优人员走到什么地方
13、都会在第一时间通过短信方式获知当前的网络运行状况信息。另外该系统还可以实现自主查询功能。例如用户如果想查询某个基站当前的指标，可以以一种约定的格 第 6 页 6 CDMA 网络性能管理系统（CPMS）介绍 式向系统发送一条短信，系统会根据短信内容返回需要的信息。3、运行案例：、运行案例：3.1、市区干扰的发现与测定：3.1、市区干扰的发现与测定：2004 年 4 月 5 日上午 10 点左右，CPMS 告警系统发现本市区二十多个扇区同时出现扇区接收功率高的现象，根据经验判断市区肯定出现了强干扰信号，根据告警基站的区域分布大致判断干扰信号在东风街以南，白浪河以东地区，干扰测试人员立即出动在所告警
14、的地区进行测量、排查，最终锁定干扰信号来自某银行的会议干扰系统。CPMS 为干扰的排查起到极大的帮助作用。（如图 4）图 4 3.2、基站3.2、基站 CEM/XCEM 的调配：的调配：根据 CPMS 统计显示全网的 2G 和 3GVoice 的呼叫建立成功率存在一个近似反比的关系（如图 5 所示），根据这一现象结合 CPMS 统计的 FchOriginationNonBlocking3GDowngrade2G指标，我们发现有些基站 XCEM 信道板配置不足，导致部分 3GVoice 呼叫因为没有 3G 资源而降级到 2G 资源上建立呼叫。这就导致了 2G 的呼叫建立成功率高，同时 3GVoi
15、ce 的呼叫建立成功率偏低。这目前虽然没有影响到整体的呼叫建立成功率，但这是一个潜在的隐患：即 第 7 页 7 CDMA 网络性能管理系统（CPMS）介绍 CEM 和 XCEM 信道板的配置存在一定问题，根据我们一段时间的监测分析，对其进行调配,使 CEM/XCEM 配置达到最优状态。图 5 3.3、热点基站的追踪及分析：3.3、热点基站的追踪及分析：潍坊风筝会和寿光蔬菜博览会期间我们对会场周边基站进行了热点追踪，将运行的原始数据全部保存下来，根据我们保存的数据我们发现了覆盖风筝会会场的潍坊望留第 2 扇区在举行开幕式演出前后产生了严重的网络拥塞，而覆盖蔬菜博览会会场的寿光洛城第 3 扇区则没
16、有拥塞（如图 6 所示）。第 8 页 8 CDMA 网络性能管理系统（CPMS）介绍 图 6 根据CPMS系统保存的有关拥塞的原始数据我们发现望留第2扇区所有的阻塞都是因为没有前向功率所致，图 7 所示为该扇区 2G 呼叫的阻塞情况，3GVoice 的呼叫阻塞与此一致，全部为前向功率不足。这表明该小区的拥塞不是因为 CE 资源的不足，而是功率不足所致，因此不能通过简单的扩 CE 资源来解决拥塞问题，只能通过加站或加载波的方法来解决。综合分析这两个基站的数据，我们找到了具体原因：望留基站距会场大约 3 公里左右，由于距离较远，所以每个用户所用的功率相应增加，并且该基站属于单载波基站，每个扇区支持
17、的用户较少，所以产生了严重的拥塞，而寿光洛城基站离会场不足 1 公里，每个用户所用的功率则会较少，并且该基站为双载波基站，所以容量比望留基站大，足以支持会场用户打电话，没有产生阻塞。图 7 4、结束语：4、结束语：第 9 页 9 CDMA 网络性能管理系统（CPMS）介绍 目前电信设备提供商所能提供给我们的网络性能管理功能大多仅限于话务统计和硬件告警，对于运行性能的实时告警还处在起步阶段，本系统的研发是在实际维护工作中不断总结、不断积累、不断创新而完成的，在实际应用中取得极好的效果，大大缩短了故障的发现时长。并对一些隐患及时进行了处理，避免了故障的发生，大大提高了网络运行质量。参考文献：1、王
18、颖沛联通新时空 CDMA 工程技术手册第一册 联通新时空移动通信有限公司 2002 年 4 月 2、卫海快速学习 SQL Server 2000 中文版中国铁道出版社 2001 年 9 月第一版 3、齐锐用 MapX 开发地理信息系统 清华大学出版社 2003 年 11 月第一版 作者简介：作者简介：刘杰：男，1978.11.20 日出生，2001 年毕业于吉林大学通信工程学院（原长春邮电学院）计算机系计算机通信专业，学士学位，现工作单位：中国联通潍坊分公司移动部，CDMA 网络优化主办，助理工程师。一直致力于公司网络维护及优化辅助软件的研究与开发，先后编写了“GSM 网络优化查询分析系统”、
19、“故障短信告警系统”等，2003 年获得山东省网络优化优秀员工奖。通信 地 址：山 东 省 潍 坊 市 福 寿 东 街 117 号 潍 坊 联 通 3 楼 移 动 部,邮 编：261061,电 话：13325244424,E-mail:.孙秀兴：男，毕业于南京邮电学院，硕士学位，现任中国联通有限公司潍坊分公司移动部经理、高级工程师，多年来一直在联通移动通信网络的建设、维护、优化方面从事着管理和技术工作，对移动通信有着相当深入的了解，对于移动通信网络的运维与建设方面有着独到的见解。通信地址：山东省潍坊市福寿东街 117 号潍坊联通 3 楼移动部,邮编：261061,电话：第 10 页 10 CDMA 网络性能管理系统（CPMS）介绍 13325244399,E-mail:。柳迎东：男，南京邮电学院在读研究生，山东联通技术拔尖人才，现任中国联通有限公司潍坊分公司移动部 CDMA 网络维护优化中心主管、工程师，CDMA 网络优化专家，一直从事联通 CDMA 网络的维护与优化工作，对 CDMA 技术有独到的见解，并且根据实际应用做了大量创新。通信地址：山东省潍坊市福寿东街117号潍坊联通3楼移动部,邮编：261061,电话：13325244430,E-mail:。第 11 页 11