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3G基站信令链路中断故障解析
文章来源:本站原创  发布时间:2014-08-08  浏览次数:1675

3G基站信令链路中断故障解析

 

季鑫

 

(中国联通大连市分公司网络优化中心 116011)

 

摘要: 3G基站Iub接口的信令链路是用户终端与RNC及核心网的信令交互通道,该链路发生故障将直接导致基站无法工作进而引发大量投诉。本文针对3G基站信令链路中断这一故障,通过结合测试人员反馈的故障现场状况及网管提出的指标与告警信息进行分析,得出信令链路中断的根本原因。通过对Iub接口链路PVC配置带宽的更改,消除了故障。故障的发生揭示了因基站配置的信令链路带宽过低而无法支持基站承载过多的高话务的问题。

 

关键字:拥塞 ,PVC带宽 ,告警


1故障定位

1.1故障的发现

随着联通3G业务的不断发展,越来越多的人们选择W网体验3G技术带来的流畅上网感觉。依据热点地区的基站话务不断升高这一现象采取了基站多载波扩容的措施,有效地增加了基站吸收话务的能力。但是个别基站却发生了在高话务冲击下用户无法使用该基站提供的W网语音和数据业务的现象。由于这些基站分布在人群密集的热点地区,导致了大量的用户投诉且极大地影响了W网的相关考核指标,笔者针对这一现象展开了调查研究。

1.2故障的特征

跟踪故障发生的现场,在故障发生时采取前后台相结合的方式,前台的网优人员现场测试,后台的维护人员检查基站相关告警和无线指标。用户投诉在大连中山广场附近无法进行3G的语音和数据业务,测试人员到达现场进行测试发现手机有3G信号,但是显示无服务,无法使用3G业务。后台查看中山广场附近基站的告警后发现辽艺基站上报“SSCOP信令链路连接中断告警”和“宽带链路拥塞告警”,因此初步认定是由于辽艺基站的故障导致了3G业务的无法正常使用。

网优后台的数据分析人员反馈,在辽艺基站故障的开始(2013-7-11 12:00:00)到自动恢复正常状态(2013-7-11 15:00:00)的这3个小时的时间内,该基站所归属的RNC1业务RAB建立成功率低差,PS域RAB建立失败次数增长为正常时段的12倍,CS域RAB指配建立失败次数增长为正常时段的5倍掉话严重,掉话增长300余次。参见图1

 

图1

 


1.3故障的分析

笔者与相关维护人员展开了讨论,认为该类型故障并不是由于基站的设备板件发生问题导致的。在基站故障期间反复刷新的是 “SSCOP信令链路连接中断告警”和“宽带链路拥塞告警”这两条告警,参见图2,图3。显然弄清这两条告警的产生原因便能探明基站发生故障的原因,从而找出避免基站再次发生此类故障的方法。

 

图2

 

图3

1.4故障普遍性

网优侧的人员通过指标的分析比对,又陆续的发现了几个和辽艺基站状况相同的基站,它们分别是RNC1下的“电业局”,RNC8下的“翰林观海”“大黑警校”,RNC9下的“金石滩国税局”,这几个基站发生障碍的时间各不相同,但参看指标后发现都是故障持续一段时间之后自动恢复正常。分析故障发生时间, 可以确定这些基站都是在吸纳大量话务的情况下发生的故障,我们迫切需要查找故障原因以及掌握根除这一故障的有效手段。

 

2基站Iub口传输模式

2.1双栈保护

W网的基站绝大多数采取ATM+IP的传输模式并开启了双栈保护模式,所谓双栈保护即在基站的NODEB侧既安装E1线又安装网线,在默认方式下由E1线(ATM侧)负责承载基站的信令和语音业务,由网线(IP侧)承载基站的数据业务,两种线路互相保护,当其中的一方承载线路发成故障无法使用时,其上的业务会自动的转移到另一方承载线路上,保证这个基站仍能正常运行。

2.2 ATM侧传输的PVC链路配置情况

现网绝大多数基站配置2条E1线作为ATM传输的承载线路,在PVC分别配置3条AAL2和3条AAL5链路。AAL2链路用于传输用户数据,AAL5链路用于传输信令数据。AAL2链路和AAL5链路所占的总带宽为2条E1线提供的4M带宽。

 

 

3排障方案

3.1告警原因分析

分析“SSCOP信令链路连接中断告警”,可以确认是该基站NODEB侧到RNC侧的信令链路建立失败,导致了无线侧公共信道无法正常建立及手机无法正常注册和鉴权的现象。而“宽带链路拥塞告警”这条告警,是由于相应的信令链路配置不足或带宽过小所触发的。综合这两条告警的信息可以得出结论,故障基站的AAL5信令链路带宽配置不足导致了基站在高话务冲击下发生了信令链路中断造成基站不能正常工作。以此分析做为排障的措施依据。

3.2排障方案的提出

3.2.1方案1

利用基站的双栈保护模式,在确定ATM侧和IP侧的传输线路状态都正常的情况下,手动闭塞基站NODEB侧E1线路(ATM侧),迫使基站的所有信令链路承载在网线上(IP侧),从而达到重新建立信令链路使基站恢复正常状态的目的。

 

3.2.2方案2

查看基站的PVC链路配置情况,根据实际情况来调整AAL5信令链路和AAL2用户数据链路所占的带宽比例,以此来提高AAL5信令链路所占的带宽,解决“宽带链路拥塞告警”所提示的问题,保证信令链路不会中断。

 

3.2.3方案3

与传输侧人员配合,对发生过故障的基站进行ATM侧E1的扩容,AAL2和AAL5链路的带宽会随着E1带宽的增加而成比例增加,进而保证基站信令链路的安全。


4排障方案的实施及效果确认

4.1方案1实施

在辽艺基站发生故障期间,查看后台NodeB端口状态,发现信令链路是承载在link1上(ATM侧)。后台对基站的2E1线进行了闭塞操作,迫使信令链路承载在网线上(IP侧)。在等待了几分钟后,要求前台的测试人员再次进行测试,前台测试后反馈3G业务恢复正常。并持续的关注该基站的各项无线指标,发现指标正常。

4.2 方案1优缺点分析

4.2.1优点

操作简便快捷,经过实践,可以在很短时间内使基站恢复正常状态。

4.2.2缺点

只是暂时解决基站故障,解蔽E1线路后,当基站再次受到高话务的冲击时故障还会发生。

4.2.3总结

后台闭塞基站E1线路法用来应对突发性的基站故障是可行的,只要在有后台人员值守的情况下便能实现故障的排除,但却不能达到杜绝这类故障再次发生的目标。

4.3方案2实施

查看辽艺基站的PVC带宽配置情况,辽艺基站IUB口的PVC链路配置是3条走信令的AAL5链路和3条走用户数据的AAL2链路。3条AAL5的带宽都为64kbps,2条RTVBR  AAL2的峰值信元率为3520、可持续信元率为1760,1条UBR AAL2的峰值信元率为3520。

辽艺基站配置了2条E1线路,PVC的总的链路带宽为4M,决定将3条AAL5的带宽从64kbps修改到128kbps,那么AAL2的总带宽要减少64*3=192kbps。则RTVBR、UBR的AAL2的峰值信元率为3520kbps-192kbps=3328kbps。RTVBR可持续信元率=峰值信元率/RTVBR AAL2的个数=3328/2=1664kbps。

在后台3G网管里进入配置管理页面,在OMCR侧调出辽艺基站的PVC配置参数,在申请互斥权限后,可按计划好的调整数据进行修改,并在修改后进行增量同步,R侧的带宽就修改完毕了。 OMCB侧的配置数据无法直接在网管界面上进行修改,需要导出相关配置信息表,对表中数据做修改,再将新配置表导入网管中,增量同步后即修改完毕。

SaalUni”表,将64都修改为128,如图4。

 

图4

“ AAl2”表,3520都修改为3328,1760修改为1664,如图5。

 

图5

再次参看OMCR与OMCB侧数据,确认PVC带宽修改成功。。

 

4.4方案2优缺点分析

4.4.1优点

适当提高故障基站的AAL5信令链路带宽,理论上可以杜绝基站此类故障再次发生的可能,在熟练掌握修改方法的情况下,能够在较短时间排除障碍。 

4.4.2缺点

修改基站PVC链路带宽的操作比较复杂,对相应链路带宽所占的比例调整的幅度还需考量。

4.4.3总结

修改完数据后,后台监控人员对基站的各项无线指标以及告警信息做了持续1个月的跟踪监控,在这1个月的时间里基站没有再上报SSCOP信令链路连接中断告警”和“宽带链路拥塞告警”这两条告警,无线指标也非常理想,“RAB建立成功率”保持在良好水平。 

从投诉处理人员那里询问是否还有该基站覆盖区域下的短时间内的大量集中投诉,反馈得到的结果是1个月内无投诉。 

 

4.5方案3实施

在对辽艺基站进行PVC链路更改操作之后,取得了很好的效果,基站不再出现链路中断的故障。将辽艺基站的带宽恢复最初的设置,经与传输侧人员协调,对其进行了E1线路的扩容,将原来的2条E1线路扩至4条。对PVC链路带宽进行查询,发现AAL2和AAL5链路的带宽都随着E1带宽的增加而成比例增加,3条AAL5链路的带宽均自动由原来的64kbps增至128kbps。对辽艺基站进行了长时间持续的观察,再未发生信令链路中断的故障。


4.6方案3优缺点分析

4.6.1优点

AAL2和AAL5的带宽会随着E1带宽的增加而成比例增加,在足够带宽的支持下,基站不会在高话务的冲击下发生故障。

4.6.2缺点

需要设计院提供传输时隙,同时还需要传输侧维护人员配合基站侧进行E1的扩容,整个过程耗时较长。

4.6.3总结

扩容基站E1线路法可以从根本上解决此类基站故障,但无法在短时间内使基站恢复到正常工作状态,而且E1线路的扩容受到许多客观因素的限制,比如没有合适的传输时隙或找不到合适的E1跳线路径等等。

 

4.7排障方案的推广使用

RNC1下的“电业局”,RNC8下的“翰林观海”“大黑警校”,RNC9下的“金石滩国税局”这几个基站也曾出现过同样的故障,对这些基站分别使用了方案2和3,经过一段时间的观察同样没有基站再发生信令链路中断的故障。

 

 

5思考与总结

现网的3G基站可以通过扩容多载波的方式来增强吸收话务的能力,但却忽略了基站NODEB侧到RNC侧PVC链路信令带宽的扩容工作,致使基站在高话务冲击下出现了“瘫痪”的极端状态,这是值得我们维护部门高度重视的一个问题。我们需要仔细查找并记录下这些出现过故障的基站,及时的采取合适的方法解决故障,也希望能够推动相关部门配合,对出现过故障的基站进行PVC带宽或E1线路的扩容,彻底杜绝故障的再次发生。

 

 

参考文献

1姜波 《WCDMA关键技术详解》 人民邮电出版社 2008年5月第1版

2窦中兆 雷湘 《WCDMA系统原理与无线网络优化》清华大学出版社 2009年5月第1版

3高鹏 赵培等编著《3G技术问答》人民邮电出版社 2011年8月第2版

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