毕业论文—爱立信RNO工具在网络优化中的应用
爱立信RNO工具在网络优化中的应用
专业：通信工程
学生：XXX指导老师：XX
摘要
RNO是爱立信OSS中的一种无线网络优化工具。RNO可以对相邻小区关系、小区频率、及对上下行链路信号质量、上下行链路信号强度、上下行链路路径损耗、TA值等进行统计，然后直观的反映出当前网络质量，为无线网络优化工程师在对网络优化提供参考依据，对网络优化工作带来了极大的便利。因此对RNO 工具在GSM无线网络中的应用分析具有总要意义。
本文首先简述RNO各个模块的基本原理，再分析RNO各个模块无线网络优化工作中的基本应用，然后结合一些运用RNO工具分析问题的经典案例，对RNO工具在无线网络优化中具体的应用进行研究。从而使我们更加熟练的掌握和运用RNO工具，更加容易的判断网络存在的疑难问题。
关键词：RNO应用分析GSM
Ericsson RNO Tool in Network Optimization
Major:Communication Engineering
Student: XXX Supervisor: XX
Abstract
RNO is a radio network optimization tools in the Ericsson OSS.RNO to adjacent areas relation, the cell frequency, and the uplink and downlink of signal quality, signal strength of uplink and downlink, path loss of the uplink and downlink and TA value statistics, and intuitive to reflect the current network quality for the radio network optimization engineer for network optimization provide a reference for network optimization work has brought great convenience. RNO tool in the GSM radio network is a total significance.
This paper first outlines the basic principles of the RNO of the various modules, reanalysis the RNO various modules of radio network optimization work in the basic application, and then combined with the classic case of RNO tools to analyze problems, the RNO tool in the radio network optimization applications. So that more skilled master and apply the RNO tool, more easily determine the network problems.
Key words：RNO ApplicationsAnalysisGSM
目录
1导论 (1)
1.1 什么是RNO (1)
1.2 RNO有哪些功能 (1)
1.2.1 RNO的功能 (2)
1.2.2 RNO中NCS/NOX的功能 (2)
1.2.3 RNO中MRR和TET的功能 (2)
1.2.4 RNO的其它功能 (2)
1.3 使用RNO工具的意义 (2)
2 RNO各个模块的基本原理 (3)
2.1 FAS 原理 (3)
2.2 FOX原理 (5)
2.3 NCS原理 (6)
2.4 NOX原理 (8)
2.5 MRR原理 (8)
2.6 TET原理 (10)
3 RNO各个模块的实际应用 (10)
3.1 如何进入RNO (10)
3.2 如何运用FAS (12)
3.2 如何运用FOX (15)
3.4 如何运用NCS (15)
3.5 如何运用NOX (17)
3.6 如何运用MRR (18)
4 RNO工具的案例分析 (21)
4.1 FAS的应用实例 (21)
4.2 NCS的应用实例 (22)
4.3 MRR的应用实例 (23)
5 结语 (24)
参考文献 (25)
致谢 (26)
1导论
随着移动通信的快速发展，GSM系统已成为最成熟的第二代移动通信系统，全球绝大多数移动运营商都采用了这种系统。我国自从1992年在嘉兴和开通第一个GSM演示系统，并于1993年9月正式开放以来，GSM取得了惊人的发展。使中国移动成为世界上用户数量最多、网络规模最大的移动运营商。
随着移动用户的快速增加，GSM网络规模不断的扩大，网络质量虽然得到
不断的提高，但由于频率资源比较缺乏，频率复用系数越来越小，导致网络出现的问题越来越多样化和复杂化。并且移动无线通信网络是一个持续变化的网络。网络的无线环境、建筑物、用户的分布和使用行为都在不断的变化，因此需要不断的对网络进行检测和网络优化以适应各种环境变化。网络优化就是根据需要以更加有效的网络优化手段来使其网络性能处于最佳状态，以保持竞争优势。网络优化的基本目标就是不停的观察和监测整个移动网，找出并排除网无线络中故障，提高移动网络质量。因此在网络中需要一些测量工具对网络的性能进行测量。其中爱立信提供了较为强大的记录工具RNO，为网络优化工作带来极大的便利。
本文将对RNO的原理进行介绍，再对RNO在GSM无线网络中的具体运用进行讲解。
1.1什么是RNO
RNO的全称为Radio Network Optimization,它是操作维护系统（OSS）中的
一种网络优化工具。RNO包括FAS（Frequency Allocation Support）、FOX （Frequency Expert）、NCS（Neighboring Cell Support）、NOX（Neighboring Cell List Optimization Expert）、MRR（Measurement Result Recording）、TET（Traffic Estimation Tool）等功能模块。这些模块可以对小区频率进行测量统计，对相邻
小区进行测量，对小区话务进行统计。
1.2 RNO有哪些功能
在无线网络优化中，RNO可以不断的对某一小区或者一些小区，也可以是BSC下的全部小区，进行测量记录。
1.2.1 RNO的功能
随着移动通信的快速发展，GSM的网络规模不断的扩大，但频率资源逐渐匮乏，无线网络的频率系数越来越小。因此无线网之间的同频干扰、邻频干扰影响越来越大。同频干扰是指不同小区使用同一频率时，另一小区对服务小区产生的干扰。邻频干扰是指在频率再用的模式下，相邻频率对服务小区使用的频率进行的干扰。在日常的无线网路优化过程中，需要测量工具对小区的频率干扰等情况进行测量。其中RNO中的FAS/FOX模块可以对网络中的频率进行测量统计，然后生成各种测量报告。在这些测量报告里，详细的描述了被测小区的同频干扰或邻频干扰的等级，小区的平均信号强度、BCCH干扰情况等内容。
1.2.2 RNO中NCS/NOX的功能
GSM系统小区切换是基于上下行测量进行的，NCS/NOX就是根据这些测量数据，对小区切换数据进行分析，发现是否存在多定义、漏定义的邻区关系，小区数定义过多，Active BA列表过长，将导致测量精度下降，而小区数定义过少，Active BA列表过短，将造成小区切换过少，而产生掉话、话音质量等问题。NCS/NOX根据小区的切换数据产生一份报告。报告可以显示小区的等级，定义的邻区的频率数量，测量报告数，报告中被列为最好的测量频点百分比，以及最差的测量频点百分比等。
1.2.3 RNO中MRR和TET的功能
MRR能对测量报告进行记录，包括上下行链路的信号强度，上下行链路的信号质量，上下行链路的路径损耗，MS的功率分布，BTS的功率分布，MS的TA分布等。
1.2.4 RNO的其它功能
TET是一个网络规划工具，能够根据目前小区分布和话务量情况，对新增小区进行话务量预测。
1.3使用RNO工具的意义
在无线网络优化中，RNO能帮助无线网络优化人员快速的了解现网中存在的问题，能使网络优化的工作效率进一步的提高,进一步的提高无线网络的质量。
通常FAS/NOX能帮助网络优化人员在网络中寻找相对干净的频点资源；并且可以通过测量记录分析，为有干扰的小区寻找到更好的频率。RNO中的NCS/NOX 可以根据测量数据对小区切换数据进行分析，可以发现是否存在多定、漏定义的邻区关系，可以看出邻区关系总的定义情况。在无线网络中，通过MRR能够了解网络的平均质量情况，上下行是否平衡、BTS覆盖范围是否合适等。
2 RNO各个模块的基本原理
2.1 FAS原理
FAS是Frequency Allocation Support的缩写，是一种OSS中网络优化的工具，可以支持频率优化，使频率干扰减少到最低络。
FAS的应用在下面三个方面：
(1)网络规划，可以帮助网络规划人员在网络中寻找干净的频率资源。
(2)网络优化，通过测量记录分析，为干扰的小区寻找更好的频率。
(3)网络监测，可以监测网络的干扰等级。
FAS与其他系统单元的关系，如下图1所示：
图1：FAS与其它系统单元关系
1.测量
正常情况下，手机随时对周围邻区的BCCH的信号强度进行测量，以决定是否小区重选或切换到其它小区。在空闲，模式下，这种测量是由手机完成并根据C2算法决定小区重选的；在专用模式下，手机测量周围的信号强度，然后向BSC提交最强的6个小区的测量报告，有BSC完成切换算法。手机测量的周围邻区的BCCH频率的列表称为BA-list。
爱立信BSC系统功能BAR可以在BA-list中插入其它的频点发布给手机进行测量，并在BSC中以文件形式保存测量结果。
在上行方向上，BSC系统功能RIR完成了相同的工作，它可以命令基站的各个载波测量不同的频点，如果在空闲的载波或空闲的Burst上进行这种测量，就可以根据测定的信号强度衡量该频率的上行干扰情况。同样BSC以文件形式保存测量结果。
OSS正是通过对这些测量报告的处理来实现FAS功能的。
2.小区相关性
通过对下行测量报告的处理，FAS可以获得ICDM（Inter Cell Dependency Matrix）。ICDM是小区之间干扰情况的具体反映，它为更换频率时提供可行判断的依据。
在下行测量报告中，包括了BA-list中各频点和指定的测量频点的测量结果。FAS允许给定判断同频干扰、邻频干扰的门限相对信号强度，如同频为-9dB，邻频为9dB，也即是说，如果同频信号超过-9dB将产生同频干扰，邻频信号超过9dB将产生邻频干扰。RNO根据这个门限对测量报告进行统计，如A小区总共收到100000个测量，其中，有5000个测量报告显示B小区信号强于A小区-9dB，有1000个测量报告显示B小区信号强于A小区信号9dB，RNO将得出两个小区相关项：A与B的同频相关项C/I（A，B）＝5000/100000＝5％，A与B的邻频相关项C/A（A，B）＝1000/100000＝1％。同频相关项说明：如果在B小区中使用A小区的同频频点，则有5％的同频干扰可能性；邻频相关项说明：如果在B小区中使用A小区的邻频频点，则有1％的邻频干扰可能性。
3.上、下行干扰预测
对于上行的干扰预测，实际上是实际测量的结果。因为前面提到，上行的测量是在空闲载波或空闲的Burst上进行的，那么测量到的信号强度即代表了该频率的干扰强度，我们以干扰信号的强度来表示上行的干扰情况。
当然，上行信号的测量也有一定的随机性，所以RNO在处理的时候也引入了统计方法。它给定一个门限，这个门限是一个百分比，如90％。当小区A测量到某频率f的上行报告中有90％的信号强度低于某个值V，则V就代表了小区A频率f的上行干扰，这种干扰是没有区分同频或邻频的。
对于下行的干扰预测，RNO是基于ICDM的，这里引入了PIT（Percentage Interfered Traffic）的概念。PIT是一个百分比，它对应于某一小区的某个特定频点，它的大小表示该频点在该小区下行干扰的大小。PIT值的计算源于ICDM。ICDM指出了两个小区A和B之间的相关性，简单地说，ICDM的同频相关项C/I（A,B）指出：如果在A小区使用B小区的同频频率，将增加多少的同频干
扰几率；ICDM的邻频相关项C/A（A,B）指出：如果在A小区使用B小区的邻频频率，将增加多少的邻频干扰几率。所以我们如果考虑在A小区使用某个频率f，则可以找到一个集合C/I（A,X），其中X为所有使用f的小区，将这些同频相关项相加，其和代表了f的潜在同频干扰情况；同样我们可以找到另外一个集合C/A（A,Y），其中Y为所有使用f的相邻频率的小区，将这些邻频相关项相加，其和代表了f的潜在的邻频干扰情况。如果将这两个和相加，则可以得出在A小区使用频率f的潜在干扰情况，这就是PIT。
RNO是根据上行干扰电平和PIT来对上下行进行干扰预测的。
4．FAS报告
FAS的报告包括FAS report和FAS ICDM report两部分。
FAS report是上行干扰的报告，包括总报表和小区报表。FAS的总报表为我们描述了指定测量范围内各小区的上行干扰情况，如最大上行干扰电平、平均上行干扰电平，上行采样数等。FAS的小区报表则详细描述了每个小区内每个频点的干扰情况。从FAS报告中我们可以得到测量的详细结果，关于小区和频点的干扰情况为我们进一步分析提供了依据，可以根据主观的标准进行筛选和排序，最终产生更换频率的列表。FAS附加了上行统计可靠性报告，主要是检查上行的测量报告数。
FAS ICDM report是指定测量范围内各小区的ICDM的详细报告，包括同频相关项和邻频相关项和下行测量数量。ICDM报告附加了两个报告，一个是ICDM 统计可靠性报告，主要是检查下行的测量报告数；一个是可能的干扰小区列表，它为ICDM匹配干扰小区提供依据。
2.2 FOX原理
FOX的测量部分与FAS的测量是一样的，也是一个频率优化的工具，只是FOX根据测量，自动对受干扰的频率进行修改。FOX是在FAS的基础之上增加了一些附加功能，可以提高网络的质量。把所有可用的频点添加在小区里，根据一定的算法，就能得到FOX测量报告，可以为小区提供最好的频点配置方案。FOX测量有两种方式，一种是推荐方式，一种是自动方式。在推荐模式方式里，根据上行链路和下行链路的测量报告，FOX建议小区进行频率重新分配。在这种模式执行之前，用户可以选择接受或者拒绝。在自动模式下，无需用户选着，所有的建议将会被默认为选着。干扰测量和数据评估将会根据定义的测量重复运行。在这段时间里，用户将会得到推荐网络配置进行修改或者修改已经完成的通知。
FOX包括以下功能：
(1)建议频率重新分配；
(2)可能接受，改变或拒绝的建议；
(3)按照建议网络自动更新；
(4)网络更新的评估；
(5)重新分配LOG
(6)生成FOX-result。
一个FOX recording 就生成了一个FOX result,一个FAS result和一个ICDM result。
2.3 NCS原理
NCS（Neighbor Cell Support）是一个评估无线网络小区相邻关系的工具，可以帮助网络优化工程师全面查找OMC内漏定义的或多余不必要的相邻小区关系，特别是增加新小区时能帮助我们找到所有相邻小区关系。正确的邻区关系是保证在无线网络优化中切换的关键因数。邻区关系是切换的前提，只有正确和合理定义了邻区关系的两个小区才能发生切换。但是过多的邻区关系又会使BA列表过长，导致手机的测量报告不准确。由此可见正确和合理定义邻区关系的重要性。
NCS在OSS中的位置关系，如下图2所示:
图2：NCS与其它系统关系
NCS就是收集整理小区定位后的数据。我们知道在通话过程中，因为用户
的移动，使手机根据定位（Locating）算法在小区之间切换。定位算法是通过对MS和BTS测量到的报告进行分析运算的，从而以递减的顺序对领区进行排队。MS的测量报告里有下行链路的信号强度、下行链路的信号质量、相邻六个小区的信号强度。BTS的测量报告里有上行链路信号强度、上行链路信号质量、TA 值。其中上行信号强度用于上行动态功率控制。NCS就是记录在定位算法中的
一些数据，包括测量报告数、成为六个最强小区的次数及相应的测量报告、平均信号强度等。
NCS利用MS来测量定义的测量频点的信号强度，而定义的测量频点可以是非相邻的频点，这样可以帮助用户去为网络中的每一个小区定义基于准确测量报告的邻小区。经过NCS优化，可以增加更多更为准确的切换请求，也可以删除不必要的邻区关系，从而达到提高切换性能、改善话音质量、减少掉话的目的。由于切换请求是根据手机的测量报告和BTS上行测量报告的，因此测量报告的准确与否直接影响到切换性能，邻区太多会使测量报告的准确性降低，邻区太少会导致掉话的次数增多。NCS通过周期性地改变小区BA-LIST，以便获得对大量测量频点的报告。
1.邻区关系的优化
邻区关系的优化是NCS重要的应用。在Location运算中，只有进入六个最强的邻区才有可能切换目标，说明它与服务小区的切换就会越多，关系越重要。用NCS进行邻区优化传统的观点是某一频点成为六强的报告数越多，它所对应的小区就是越重要的邻区。实践证明这种方法存在缺陷的。在NCS测量过程中，测量频点分两种，一种是已经是被定义邻区关系相对应的，在BA表中存在频点，另外一种频点是我们在进行NCS定义过程中临时加进去的，这种被称为―临时测量频点‖，在这种测量过程中，临时测量频点虽然参与测量，但并不参与定位运算，因此不会对网络的Location算法造成影响。在NCS定义的时间内，BA列表在整个过程中被测量，而临时测量频点则不同，它只有在整个过程中德某一段时间内被测量，因此它的测量报告数通常比BA表频点少，相应的成为六强的报告数也会较少，就认为该邻区不重要。正确的方法因该是将成为六强的报告数除以该频点所被测量到的总的报告数，得出一个比例，得出的比例越高，该邻区就越重要。例如某一个小区中德对两个频点就行NCS测量，其中频点A是已经在BA表中定义的，而频点B是临时测量频点，测量的结果如下：总的测量报告数A、B频点分别为500000次和5000次，而成为六强的报告数分别为15000和3600 次，他们的比例分别为15000/500000=0、3和3600/500=0、72。因此该邻区与频点B所在的小区应定义为邻区关系，可以考虑删除与频点A所在小区的邻区关系。
2.用NCS判断孤立小区
由于地理位置和网络覆盖等原因，存在很多小区只能收到同站小区的测量报告，而接收不到其它小区的测量报告，我们称之为孤立小区，判断一个小区是否孤立，传统的方法是通过看地图或分析STS报表中德小区切换表。但这两种方法都存在不全面和带有主观的因素。然而利用NCS来判断一个小区是否孤立是一个比较客观有效的处理方法。因此通过对NCS的定义，我们可以测量到某一小区周围所有的频点的信号强度，如果测量结果只有同站小区频点的信号强度，