ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации Директор по научно-методическому обеспечению, д.т.н. Одоевский С.М. Тема доклада: Автоматизированная оптимизация. - презентация

1 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации Директор по научно-методическому обеспечению, д.т.н. Одоевский С.М. Тема доклада: Автоматизированная оптимизация сетей связи с помощью ПК ONEPLAN RPLS с учетом необходимого качества услуг подвижной связи и широкополосного радиодоступа 1

2 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации Автоматизированная оптимизация сетей связи с помощью ПК ONEPLAN RPLS 2 Вопросы: 2. Особенности использования и возможности специализированного модуля автоматической оптимизации сетей связи ONEPLAN RPLS NEO 1. Принципы автоматизированной оптимизации сетей связи с помощью ПК ONEPLAN RPLS

3 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации Автоматизированная оптимизация сетей связи с помощью ПК ONEPLAN RPLS 3 1. Принципы автоматизированной оптимизации сетей связи с помощью ПК ONEPLAN RPLS

4 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации 1. Принципы автоматизированной оптимизации с помощью ПК ONEPLAN RPLS 4 Обобщенная модель характеристик оптимизируемой сети связи

5 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации 1. Принципы автоматизированной оптимизации с помощью ПК ONEPLAN RPLS 5 Что понимается под «оптимизацией» сети связи с помощью ПК ONEPLAN RPLS Процедура «оптимизации» сети связи с помощью ПК ONEPLAN RPLS предполагает поиск и определение таких настраиваемых (управляемых) параметров (AP – adjustable parameter) сетевого оборудования (внутренних характеристик), при которых «улучшаются» заданные частные и/или обобщенные показатели качества (эффективности) функционирования сети (в т.ч. KPI - Key Performance Indicator), в частности, показатели качества связи, устойчивости и/или затрат ресурсов (внешние характеристики)

6 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации 1.1. Постановки задач оптимизации и методы их решения 6 Выделение существенных характеристик оптимизируемой части сети связи Услуги связи Оптим-я часть сети Вся сеть

7 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации 1.1. Постановки задач оптимизации и методы их решения 7 Варианты постановок задач синтеза (поиска «наилучших» или «подходящих» значений управляемых параметров) на основе различных вариантов учета причинно-следственных связей между моделями внутренних и внешних характеристик оптимизируемой части сети а) найти «наилучшие» или «подходящие» значения управляемых параметров m* при которых обеспечивается наилучшее или требуемое качество услуг Q при заданных ресурсах S доп и условиях U доп б) найти «наилучшие» или «подходящие» значения управляемых параметров m* при которых обеспечивается минимальный или допустимый расход ресурсов S при заданных услугах Q тр и условиях U доп в) найти «наилучшие» или «подходящие» значения управляемых параметров m* при которых гарантируется устойчивость к наибольшему или заданному уровню мешающих факторов U тр при заданных услугах Q тр и ресурсах S доп а) б) в) (S доп ) тр ) (S доп ) )

8 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации 1. Принципы автоматизированной оптимизации с помощью ПК ONEPLAN RPLS 8 Методы решения задач синтеза (поиска «наилучших» или «подходящих» значений управляемых параметров) оптимизируемой части сети 1. «Синтез через анализ» – пошаговый перебор управляемых параметров (m = AP var ) с контролем результатов прямого расчета показателей качества (Q = KPI var ) на каждом шаге до момента получения приемлемого (оптимального или требуемого) результата (AP opt KPI opt ) 2. «Непосредственный синтез» – обратный расчет оптимальных (требуемых) значений управляемых параметров (m = AP opt ) на основании заданных оптимальных (требуемых) значений показателей качества (max Q | Q тр = KPI opt ) Прямой расчет AP var AP opt KPI var KPI opt Универсальный и точный способ для любых AP и KPI, но требует много времени Обратный расчет AP var AP opt KPI var KPI opt Быстрый способ, но реализуем только для некоторых AP и KPI и без гарантий точности Исходные, перебираемые и итоговые оптимальные значения управляемых параметров KPI по данным статистики Прогнозируемые значения KPI Диагностируемые проблеммные и прогнозируемые оптимальные значения управляемых параметров

9 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации 1. Принципы автоматизированной оптимизации с помощью ПК ONEPLAN RPLS 9 Обобщенная модель характеристик средств оптимизации сети связи

10 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации 1. Принципы автоматизированной оптимизации с помощью ПК ONEPLAN RPLS 10 Оптимизация соотношения затрат на планирование (оптимизацию) $*п и на развертывание (эксплуатацию) сети $*с

11 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации 1. Принципы автоматизированной оптимизации с помощью ПК ONEPLAN RPLS 11 Модели сети, используемые при решении задач оптимизации Модель сети Простые однородные математические модели Сложные неоднородные математические модели Статистические модели (результаты измерений) Доступные характеристики состояния оборудования, внешней среды, ресурсов и качества обслуживания Действующая сеть сотовой связи

12 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации Принципы автоматизированной оптимизации с помощью ПК ONEPLAN RPLS Функциональная архитектура программных комплексов (ПК) ONEPLAN RPLS, поддерживающих решение различных задач оптимизации радио и транспортной подсистем 2G/3G/4G сетей подвижной связи и широкополосного радиодоступа DB MS SQL RPLS-XML RPLS-DB RFP RPLS-DB Link RPLS-NEO ГИС Neva ГИС MapInfo XML Матричные карты RPLS-ТЕ

13 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации 1. Принципы автоматизированной оптимизации с помощью ПК ONEPLAN RPLS 13 Управляемые параметры, учитываемые при оптимизации в ПК ONEPLAN RPLS Топологические Количество и размещение (координаты) БС (РРС) Количество секторов у отдельных БС Количество и размещение (координаты и высоты) антенн Энергетические Типы оборудования БС (РРС) и антенн Мощности передатчиков Азимуты антенн Наклоны антенн (электрические и механические) Поляризация антенн Крен антенн Функциональные Количество секторных TRX Режимы работы TRX (РРС) Распределение частот TRX (РРС), PN (SC), LAC и BSIC Распределение таймслотов (между SDCCH, F-TCH, H-TCH) Параметры FH Параметры HO (SHO) Списки «соседних» секторов Пороги доступа (по уровню сигналов и по загрузке) Маршруты прохождения каналов и трактов (в ТС)

14 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации 1. Принципы автоматизированной оптимизации с помощью ПК ONEPLAN RPLS 14 Контролируемые показатели качества связи, учитываемые при автоматизированной оптимизации в ПК ONEPLAN RPLS Непосредственно рассчитываемые показатели качества связи Косвенно оцениваемые показатели качества связи (QoS) Уровень сигнала для каждой площадки (RXLevel) Вероятность допустимого уровня сигнала Отношение сигнал/помеха (CI, CA, CIA,Ec/No, Eb/No) Вероятность допустимого отношения сигнал/помеха UAS, SESR (для РРИ и РРЛ) Покрытие в секторе (районе) без учета помех Потери покрытия в секторе (районе) из-за помех Покрытие в секторе (районе) с учетом помех Входящая нагрузка в секторе (районе) Входящая нагрузка в зоне покрытия Обслуженная нагрузка без учета помех Потери нагрузки из-за помех Обслуженная нагрузка с учетом помех RXQuality MOS Throughput BER FER Call Success Rate Dropped Call Rate Handover Success Rate SDCCH assign success SDCCH drop

15 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации 1. Принципы автоматизированной оптимизации с помощью ПК ONEPLAN RPLS 15 Контролируемые затраты ресурсов Учитываемые удельные финансовые затраты (У.Е./ед.ресурса) Статические (влияющие на CapEx) Количество БС (РРС) Количество секторов Количество антенн Количество TRX Количество частот (кодов, таймслотов) Количество каналов (суммарная скорость передачи) Динамические (влияющие на OpEx) Количество изменений параметров секторов (РРС) Количество изменений параметров (типа оборуд.) TRX Количество изменений мощности TRX Количество изменений частот (кодов, BSIC, LAC) TRX Количество изменений типа антенн Количество изменений электр./мех. наклона антенн Количество изменений крена антенн Количество изменений азимута антенн Количество изменений высоты антенн Количество изменений параметров FH, HO, доступа и др. Стоимость оборудования БС (без TRX и антенн) Стоимость TRX Стоимость антенны Стоим. вкл (подкл.) БС (без TRX и антенн) Стоим. выкл. (демонтаж) БС (без TRX и антенн) Стоим. установки секторной антенны Стоим. демонтажа секторной антенны Стоим. включения (добавления) TRX Стоим. выключения (демонтажа) TRX Стоим. изм.парам.антенны (азимута, наклона, крена) Стоим. изм.электрического наклона антенны Стоим. изменения мощности TRX Стоим. изменение частоты (кода, BSIC, LAC) TRX Стоим. изменения др.функциональных параметров Контролируемые показатели затрат ресурсов, учитываемые при автоматизированной оптимизации в ПК ONEPLAN RPLS

16 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации 1. Принципы автоматизированной оптимизации с помощью ПК ONEPLAN RPLS 16 Параметры внешних условий, учитываемые при оптимизации в ПК ONEPLAN RPLS Параметры оборудования Технические ограничения управляемых параметров Административные ограничения управляемых параметров Неуправляемые (фиксированные) параметры Отклонения от норм из-за отказов или ошибок управления Параметры неточности исходных данных Параметры условий распространения радиоволн (РРВ) Матричные карты рельефа местности и наземных объектов Параметры околоземного слоя атмосферы Частные параметры моделей РРВ для различных условий Параметры нестабильности условий РРВ Параметры неточности исходных данных Параметры трафика Состав и параметры отдельных услуг связи Параметры нагрузки от отдельных абонентов Матричные карты распределения абонентов (нагрузки) Параметры интформационых потоков в транспортной сети Параметры нестабильности трафика Параметры неточности исходных данных

17 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации 1. Принципы автоматизированной оптимизации с помощью ПК ONEPLAN RPLS 17 Частные задачи автоматизированной оптимизации, решаемые с помощью различных ПК ONEPLAN RPLS Частные задачи оптимизации RPLS XML RPLS DB RFP (2g) RPLS DB RFP (3g) RPLS DB Link RPLS TE RPLS NEO 1. Минимизация количества TRX при сохранении требуемого качества обслуживания в каждом секторе 2. Минимизация потерь покрытия (нагрузки) с учетом интерференции путем оптимизации наклона антенн 3. Минимизация потерь покрытия (нагрузки) с учетом интерференции путем оптимизации азимутов антенн 4. Минимизация потерь покрытия (нагрузки) с учетом интерференции путем оптимизации высот антенн 5. Минимизация потерь покрытия (нагрузки) из-за интерференции путем опт. распределения частот 6. Расчет минимальной мощности прд БС при сохранении требуемого покрытия и обслуживания 7.Минимизация количества БС при сохранении требуемого покрытия и обслуживания 8. Согласованное распределение BSIC и частот BCCH 9. Оптимизация списка соседей по HO 10. Распределение секторных кодов (PN / SC) 11.Оптимизация маршрутов в ТС 12.Оптимизация высот антенн и разноса частот РРС 1* 1 1 (2) (1) 1 (2) 1 1 (2) (1) 1 (2) , 2 2 1,2** 1, 2 2 1, 2 2 1* – непосредственный синтез; 2** – синтез через анализ; (.) – реализовано частично

18 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации 1. Учет особенностей 4G (WiMax, LTE) в ПК ONEPLAN RPLS на основе модулей расчета 2G/3G 18 Учет параметров неоднородного трафика

19 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации 1. Учет особенностей 4G (WiMax, LTE) в ПК ONEPLAN RPLS на основе модулей расчета 2G/3G 19 Учет адаптивного переключения скоростей передачи

20 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации 1. Учет особенностей 4G (WiMax, LTE) в ПК ONEPLAN RPLS на основе модулей расчета 2G/3G 20 Учет режимов повторного использования частотных полос (PFR, FFR, SFR) R,м Cmax(Мбит/с)

21 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации Автоматизированная оптимизация сетей связи с помощью ПК ONEPLAN RPLS Особенности использования и возможности специализированного модуля автоматической оптимизации сетей связи ONEPLAN RPLS NEO

22 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации 2. Подготовка исходных данных для модуля автоматической оптимизации ONEPLAN RPLS NEO 22 Управляемые параметры и ресурсы

23 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации 2. Подготовка исходных данных для модуля автоматической оптимизации ONEPLAN RPLS NEO 23 Рассчитываемые показатели качества

24 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации 2. Подготовка исходных данных для модуля автоматической оптимизации ONEPLAN RPLS NEO 1) в моделях оборудования - с учетом данных аудита 2) в моделях РРВ - c учетом данных измерений 3) в моделях трафика – с учетом данных статистики 24 Дополнительные параметры (исходные данные об условиях функционирования сети)

25 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации 2. Особенности перебора управляемых параметров при автоматической оптимизации в ONEPLAN RPLS NEO 25 Снижение сложности решения задач оптимизации Экспоненциальная сложность ---> Полиномиальная сложность Типовая декомпозиция общей сложной задачи оптимизации на более простые частные задачи оптимизации зон покрытия (I), обслуживания (II) и помех (III)

26 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации 2. Особенности перебора управляемых параметров при автоматической оптимизации в ONEPLAN RPLS NEO 26 Ранжировка перебираемых параметров и рассчитываемых показателей В порядке убывания приоритетов (возрастания сложности и/или стоимости): Параметры: var {P, U, A, T, H, F, B} (P-мощность, U-наклон, A-поворот, T-тип, H-высота, F-частота, B-активность) Секторы: var {1,…,N} Показатели: сетевые – аддитивные (интегральные), сетевые – мультипликативные (выборочные), секторные.

27 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации 2. Интерфейс специализированного модуля автоматической оптимизации ONEPLAN RPLS NEO Запуск оптимизатора и задание параметров оптимизации (выбор задачи и способа решения) 27

28 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации 2. Интерфейс специализированного модуля автоматической оптимизации ONEPLAN RPLS NEO 28 Задание множества перебираемых значений управляемых параметров и выбор критерия оптимизации

29 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации 2. Интерфейс специализированного модуля автоматической оптимизации ONEPLAN RPLS NEO 29 Задание множества перебираемых значений основных управляемых параметров по умолчанию

30 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации 2. Интерфейс специализированного модуля автоматической оптимизации ONEPLAN RPLS NEO 30 Задание параметров процесса перебора управляемых параметров

31 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации 2. Интерфейс специализированного модуля автоматической оптимизации ONEPLAN RPLS NEO 31 Контролируемые показатели затрат

32 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации 2. Интерфейс специализированного модуля автоматической оптимизации ONEPLAN RPLS NEO 32 Пример визуализации процесса оптимизации наклона антенн

33 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации 2. Интерфейс специализированного модуля автоматической оптимизации ONEPLAN RPLS NEO 33 Сравнение карт сервирования и интерференции до и после оптимизации

34 ИНФОТЕЛ Информационные технологии и коммуникации Методы автоматизированной оптимизации, реализованные в ПК ONEPLAN RPLS 34 Спасибо за внимание Директор по научно-методическому обеспечению, д.т.н. Одоевский С.М.