Analyse de la chaîne GPRS - Tests en charge

Cegetel (1)

15%

15%44%

26%

Vivendi-UniversalVivendi-Universal

B TB T

SBCSBC

Vodafone AirtouchMannesmann

Vodafone AirtouchMannesmann

20%

80%

51 %

80 %49 %

SNCFSNCF

TelecomDéveloppement

TelecomDéveloppement

Cegetel Cegetel

VodafoneVodafone

SFRSFR 20%

- 5,5 milliards d ’Euros de chiffre d ’affaires.

- 8500 salariés.

- 11 millions de clients.

- 51% des effectifs sont des femmes

- les collaborateurs ont très peu d’ancienneté (moyenne: 3 ans)

- la moyenne d’âge est inférieure à 33 ans.

Cegetel (2)

Branche MobilePierre BARDON

BrancheRéseaux etSystèmes

Jean-Pierre DUTHOIT

BrancheFixe

Olivier HUART

Direction Générale

Philippe Germond PDG

Franck EsserDG

D ire c tio n S c ie n tif iq ueJe a n -G a b rie l R E M Y

M é tho d e s e t S up p o rt D é p lo ie m e n t R a d ioF ré d é ric L A F O R E S T

D ire c tio n P ro je t U M T S B R & SF a b rice d e S E ZE

D ire c tio n T e c h n iqu e R é s ea u M o b ileP a u l C O R B E L (a c tin g )

D ire c tio n P ro g ra m m e R é se a u G S MC h ris to p he D E L A YE

D ire c tio n d u P a trim o in e Im m o b ilie rT e ch n iq ue

P a u l C O R B E L (a c tin g )

D ire c tio n s Te ch n iq u e s R é g io n a les

D ire c tio n R ése a u M o b ileP a u l C O R B E L

- anticiper les besoins futurs,- opérer le GSM et le Fixe,- développer l’UMTS, le GPRS, le dégroupage, l’Internet et contribuer activement au développement des produits et des services,- développer et opérer le SI,- développer un Core Network,

Objectifs de la Branche R&S :

BSC

BTS MSCAbis

A

UmBSC

BSC VLR

VLR

RTCP

HLR

OMC

- le sous-système radio : BSS, Base StationSubsystem- le sous-système réseau : NSS, NetworkSwitching Subsystem- le sous-système opérationnel: OSS,Operation Sub-System.

Le Réseau GSM

Liaison montante Liaison descendante890 915 935 960 MHz

45 MHz

25 MHz 25 MHz

200 kHz

1 2 ..... 124 1 2 ..... 124

Répartition des fréquences sur la liaison montante et descendante.

T T D M A = 8 T slo t = 4 .6152 m s

T im e S lo t 0 .5769 m s

1 2 3 4 5 6 7 8

D écom position de chaque canal en 8 in tervalles de tem ps (IT ou TS )

Le Canal

- BSS Upgradé,- Un nouveau core network (GSS) basé sur backbone IP,- De nouveaux mobiles.

Le Réseau GPRS

- Le GPRS est un service permettant la transmission de données par paquet bout en bout au sein d’un réseau de type GSM.

- Accès à des débits allant de 9 à 150 kb/s par utilisateuret par cellule,

- Facturation au volume de données échangé,

- Adapté à l ’échange de mails, de photos ou fichiers multi-médias de taille réduite ou à la consultation de site Internet/Intranet.

Le Réseau GPRS (2)

Architecture en couches

GTP : Entunnelation des paquets IP, passage d ’une adresse publique à une adresse privée.SNDCP : gère la compression, le découpage et ré-assemblage des paquets IP.LLC : établi un lien logique entre la MS et le SGSN, gère le chiffrement.BSSGP : contrôle de flux et partage de charge.RLC : transmission des blocs de données sur l ’interface Um. Contrôle d ’erreur.MAC : contrôle l’accès au canal Radio.

La fonction PCU (Packet Controller Unit) permet :- La segmentation/combinaison des données,- le traitement du canal d’accès,- l’allocation des canaux de données UL & DL,- le traitement de la retransmission,- la gestion du canal radio (power control, broadcast info, congestion control).La fonction CCU (Channel Control Unit) se trouve dans la BTS et permet :- le codage canal,

- la mesure radio (Rx quality, power level, timing advance).

La fonction PCU

Les nouvelles Interfaces

Interface Um

CCCH TS TS TS TS TS TS TS

TS TS TS TS TS TS TS TS

TRX 1

TRX 2

Territoire Circuit

Territoire GPRS

TS dédiés GPRS

Territoires circuit et GPRS sur la voie radio

Coding Scheme Débit théorique

CS1 9.05 kb/sCS2 13.4 kb/sCS3 15.6 kb/sCS4 21.4 kb/s

Exemple d’utilisation de la file d’attente Downlink.

TS 0 TS 1 TS 2 TS 3 TS 4 TS 5 TS 6 TS 7

Queue

Downlink

max

= 9

TS circuit

TBF 3 TBF 2 TBF 2 TBF 1 TBF 1

TBF 4 TBF 4

Le trafic GPRS utilise les mêmes ressources que le GSM.Un territoire est dédié GPRS (actuellement 1 TS), et un territoire est autorisé GPRS (actuellement 6 TS ou 1er TRX).Le débit maximal sur Um est donc de 6*12 Kb/s, le minimalde 12 Kb/s. Ces débits sont à partager entre les utilisateursde la cellule.Le territoire GPRS variera donc de 1 à 6 TS suivant la chargecircuit.Un TS du territoire GPRS est appelé PDCH.Une File d ’Attente de TBF est créée sur le territoire GPRS avec un maximum de 9 TBFs par PDCH. 1 TBF peut s ’étendre sur plusieurs PDCHs.

Interface Gb

BVCPTP

BCVI

BVCPTP

BCVI

BVCPTP

BCVI

BVCSIG

BCVI

Partage de charge

NS-VC

NS-VCI

NS-VC

NS-VCI

NSE

NSEI

PVC

DLCI m

PVC

DLCI n

FR Bearer Channel a FR Bearer Channel b

SGSN

BVCI

NSEI

NS-VCI

DLCI m, n DLCI p, q

RéseauFrame Relay

BC a,b BC x,yCouche physique

SNS(Sub-Network

Service)

NSC (Network

Service Control)

BSSGP

Description des couches protocolaires Gb

Le Bearer Channel est un nombre d ’IT à 64 Kb/s du MIC. Le débit disponible sur Gb sera fonctiondu nombre d ’IT définis : n*64 kb/s.1 BC pour 1 PVC pour 1 NSVC.Actuellement, 1 seul NSVC pour 1 NSE. Tous ces liens sont logiques, sauf le BC. Les BVC permettent une connexion SGSN - cellule.

Interface Ater

BSC TC NSS

MFS GSS

Ater

Les liens Ater sont des liens MIC à 2 Mb/s. Le MFS peut-être co-localisé avec le TC (config. mixte) ou avec le SGSN(config. dédiée).En cas de configuration mixte, les liens Ater reliant BSC et MFS laissent passer les deux types de trafic (voix + data),avec une granularité définie. Il y aura alors des échanges entre MFS et TC.En cas de configuration dédiée, les liens Ater BSC-MFS sont uniquement GPRS, il n’y a pas de lien TC-MFS.

Unités PCU / PAPU

DOCUMENTTYPE

TypeUnitOrDepartmentHereTypeYourNameHere TypeDateHere

BSC SGSN

PAPU

BTS

Um Abis Gb

PCUCCU

CCU

Gb

Ater

(CS + GPRS)

Abis

Ater(CS only)

MFS

Brasseur

GPU

BTS

CCU

CCU

TC

A

BSC

Commutation circuit

Commutation paquet

PAPU

SGSN

Carte GPU : - 240 PDCH- 2 Mb/s

Carte PCU : - 256 PDCH- 2 Mb/s

Carte PAPU : - 2 à 3 Mb/s - 15000 PDP Ctxt Activés

Les règles actuelles sont les suivantes : - 3 PCU ou 1 GPU actives par BSC et 1 NSE par PCU/GPU- 1 PAPU pour 1 LA (quelques BSC).

Tests en charge

Gb

Ater

(CS + GPRS)

Abis

Ater(CS only)

MFS

Brasseur

GPU

BTS

CCU

CCU

TC

A

BSC

PAPU

SGSN

GGSN Réseau dedonnées IP ouX25

GiGn

K12 ou Edixia Sniffer Pro Sniffer Pro

Sniffer Pro : Traces IP (TCP, UDP, GTP, …)

K12 ou Edixia : Traces Réseau, nécessite les piles de protocole de chaque interface ciblée (BSSGP, LLC, RLC/MAC, SNDCP).Un outil supplémentaire (Compass) permettra d’analyser la couche IP sur Gb et Abis, et donc de corrélerles séquences avec Gn.

Les testeurs enregistrent sur leurs PC les heures et durées de connexions et de téléchargements.

En cas de problème (interruption du trafic, échecs de connexion, débit faible, …), ces outils permettrontde vérifier la bonne transmission des paquets aux interfaces inférieures.Les statistiques remontées et/ou calculées permettront de vérifier la cohérence sur les différentes interfaces, et donneront une vision de la qualité de service générale et individuelle.

Exemple 1

Evolution du débit moyen par utilisateur au fur et à mesures des connexions

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

U1

U2

U3

U4

U5

U6

U7

U8

U9

U10

débit moyen sur la cellule en fonction du nombre de connectés

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1nb connectés

dé

bit

(K

o/s

)

Test de charge cellule en escalier: - 10 testeurs sur une cellule- territoire GPRS maxi=6 PDCH soit 9 ko/s.- résultats : charge effective ; trafic cohérent.

Exemple 2

Evolution du nombre d'utilisateurs connectés pendant des salves

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

No

mb

re d

'uti

lisat

uer

s co

nn

ecté

es

SALVE 1 SALVE 2

SALVE 3

SALVE 4

SALVE 5

Chute des débits de téléchargement

Test de charge cellule en salve : - 10 testeurs sur 1 cellule.- territoire maxi de 6 PDCH soit 9 ko/s.

- résultat : Dysfonctionnement correspondant à un arrêt quasi total des transferts DL.Suspects n°1 : GPU ou PAPU.

Exemple 3Débit total Gb et nb de connectés

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

Déb

it (

o/s

)

0

2

4

6

8

10

12

con

nec

tés

somme des débits

nb de connectés

Test de charge Gb : - 11 testeurs sur 11 cellules.- Territoire maxi de 44 PDCH soit 66 ko/s.- Lien Gb (BC) configuré à 7 IT soit 56 ko/s.

Résultat : charge effective, partage de chargecohérent.

Débit moyen par utilisateur

0

1

2

3

4

5

6)

Exemple 4

Trafic DL écoulé par la PAPU et nombre de connectés

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

dé

bit

(K

o/s

)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

nb

d'u

tili

sate

urs

Somme des débitsnb de connectés

Erreurs rencontrées

24%

76%

Echecs de connexion

Echecs de trafic

Test de charge PAPU : - 50 testeurs sur 39 cellules (900 et 1800).- 2 BSC Nokia impliqués => au moins 2 Gb.- Gb à 30 IT, Ater 100%*2.

Résultat : - Charge loin d’être effective (50%).- Bi-bande inadéquat pour les tests.- Partage de charge cohérent.

- Nombreux échecs de connexion.

Temps de délais très importants => perte du paquet=> retransmission des données ou échec de connexion.