ZTE RNC Capacity Analysis

7/22/2019 ZTE RNC Capacity Analysis

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MOBIL

DIAG

R

An

E SERVICES INTERNATION

OSTICO DE

D ENTEL 4G

lisis de Capacidad

MSI - BOLIVIA

13/07/2012

L

LA


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Revisin FechaRev. A 2 16/JUL/12

CONTENIDOCONTENIDO ................................................................................................................................... 2

HISTORIAL DE REVISIONES ............................................................................................................ 4

INDICE DE TABLAS ......................................................................................................................... 5

INDICE DE FIGURAS ....................................................................................................................... 6

INDICE DE ECUACIONES ................................................................................................................ 6

1 INTRODUCCION ..................................................................................................................... 7

1.1 Objetivo ......................................................................................................................... 7

1.2 Alcance .......................................................................................................................... 7

2 DESCRIPCION DE LA RED ....................................................................................................... 8

2.1 Infraestructura de Equipos ............................................................................................ 8

2.2 Capacidad de Hardware del RNC .................................................................................. 8

2.2.1 Unidades de Procesamiento ................................................................................. 8

2.2.2 Unidades de Transmisin ...................................................................................... 9

2.3 Interfaces ....................................................................................................................... 9

2.3.1 IUCS ....................................................................................................................... 9

2.3.2 IUPS ..................................................................................................................... 10

2.3.3 IUR ....................................................................................................................... 11

2.3.4 IUB ....................................................................................................................... 11

3 TOPOLOGIA DE LA RED ........................................................................................................ 13

4 ANALISIS DE LOS RNC .......................................................................................................... 14

4.1 Conectividad ................................................................................................................ 14

4.2 Trfico .......................................................................................................................... 15

4.3 Carga de CPU ............................................................................................................... 17

5 ANALISIS DE LAS INTERFACES .............................................................................................. 195.1 Interfaces de Transmisin ........................................................................................... 19

5.2 Interfaces Lgicas ........................................................................................................ 20

5.2.1 Utilizacin de IUB ................................................................................................ 21

5.2.2 Utilizacin de IU/IUR ........................................................................................... 23

6 CRECIMIENTO PROYECTADO DE LA RED ............................................................................. 27

6.1 Trfico actual de la red ENTEL 4G ............................................................................... 27

6.2 Trfico proyectado de la red ....................................................................................... 28

7 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .............................................................................. 29


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8 ANEXOS ............................................................................................................................... 30

9 REFERENCIAS ....................................................................................................................... 31


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HISTORIAL DE REVISIONES

Rev. Fecha Autor Cambios

Rev. A 2012-07-16 Jorge Barrera Primera versin


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INDICE DE TABLASTabla 1. Alcance del anlisis de capacidad .................................................................................... 7

Tabla 2. Versiones de HW y SW .................................................................................................... 8

Tabla 3. Niveles de capacidad del RNC .......................................................................................... 8Tabla 4. Interfaces Lgicas ............................................................................................................ 9

Tabla 5. Limitantes del RNC (HW y SW) ...................................................................................... 15

Tabla 6. Conectividad de los RNC - ENTEL 4G ............................................................................. 15

Tabla 7. KPI de Trfico del RNC ................................................................................................... 16

Tabla 8. Trfico de los RNC de la red ........................................................................................... 16

Tabla 9. Contadores de carga de CPU en el RNC ......................................................................... 17

Tabla 10. Carga de CPU en los RNC de la red .............................................................................. 17

Tabla 11. Interfaces de transmisin de los RNC .......................................................................... 19

Tabla 12. Contadores para puertos GE en la GIPI3 ..................................................................... 20

Tabla 13. KPI de throughput de IUB ............................................................................................ 21

Tabla 14. Troughput de IUB en los RNC ...................................................................................... 21

Tabla 15. Contadores de trfico en IUCS ..................................................................................... 23

Tabla 16. Contadores de trfico en IUPS ..................................................................................... 23

Tabla 17. KPI de throughput en IUR ............................................................................................ 24

Tabla 18. Contadores de ancho de banda de IU/IUR .................................................................. 24

Tabla 19. Ancho de banda configurado IU/IUR ........................................................................... 25

Tabla 20. Troughput de IU en los RNC ........................................................................................ 25

Tabla 21. Trfico actual de la red ................................................................................................ 27


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INDICE DE FIGURASFigura 1. Arquitectura de protocolos IUCS .................................................................................. 10

Figura 2. Arquitectura de protocolos IUPS .................................................................................. 10

Figura 3. Arquitectura de protocolos IUR ................................................................................... 11Figura 4. Arquitectura de protocolos IUB ................................................................................... 12

Figura 5. Topologa de red ENTEL 4G .......................................................................................... 13

Figura 6. Rack Layout del RNC ..................................................................................................... 14

Figura 7. BHCA en los RNC de la red ........................................................................................... 16

Figura 8. Carga pico de CPU en RCB - RNC SCZ ........................................................................... 18

Figura 9. Carga pico de CPU en RUB - RNC CBB .......................................................................... 18

Figura 10. IUB Throughput RNC LPZ ............................................................................................ 22

Figura 11. IUB Throughput RNC CBB ........................................................................................... 22

Figura 12. IUB Throughput RNC SCZ ............................................................................................ 22

Figura 13. IU Throughput RNC LPZ .............................................................................................. 25

Figura 14. IU Throughput RNC CBB ............................................................................................. 26

Figura 15. IU Throughput RNC SCZ .............................................................................................. 26

Figura 16. CS Erlangs RNC ......................................................................................................... 27

Figura 17. Contribucin de trfico de CS RNC .......................................................................... 27

Figura 18. PS DL Throughput RNC ............................................................................................ 28

Figura 19. Contribucin de throughput de PS RNC .................................................................. 28

Figura 20. Topologa de red ENTEL 4G (VSD) .............................................................................. 30

INDICE DE ECUACIONESEcuacin 1. Factor de carga del RNC ........................................................................................... 15

Ecuacin 2. Throughput de IUB UP en el RNC ............................................................................. 16

Ecuacin 3. Mxima utilizacin de tarjeta GIPI3 ......................................................................... 20

Ecuacin 4. IUB DL Throughput en el RNC .................................................................................. 21

Ecuacin 5. IUPS DL Throughput en el RNC ................................................................................ 24


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1 INTRODUCCION1.1 ObjetivoEn este documento se describe el anlisis de capacidad de UTRAN en la Red ENTEL 4G. Para elanlisis estn considerados nicamente los nodos del Eje Troncal, es decir 3 RNCs y los Nodos

B all integrados.

El anlisis de capacidad de UTRAN incluye los RNCs y sus interfaces. El proceso a seguir para

dicho anlisis consta de cuatro partes que se indican a continuacin.

Conectividad del RNC: Nodos B y Celdas configuradas. Trfico del RNC: CS Erlangs, PS Throughput, BHCA. Carga de CPU: Porcentaje de carga en las tarjetas del RNC. Utilizacin de Interfaces: IuB, IuR, IuCS, IuPS

Toda la informacin contenida en este documento refleja el anlisis de datos obtenidos de

ENTEL S.A. o de su proveedor a travs de este.

1.2 AlcanceUna red mvil est formada por diversos elementos de red, los cuales se agrupan en dos

partes que son Red de Core (CN) y Red de Acceso al Radio (RAN). Para ENTEL 4G, la red de

acceso se denomina UTRAN y consta de RNC (Radio Network Controller) y de Nodos B.

El alcance del anlisis de capacidad incluye las tres ciudades del eje Troncal. La siguiente tabla

muestra la cantidad de nodos all integrados hasta el momento.

Departamento RNCs Nodos B Celdas

La Paz 1 99 295

Cochabamba 1 68 202

Santa Cruz 1 127 381

Total 3 294 878Tabla 1. Alcance del anlisis de capacidad

En los captulos que siguen se detalla la topologa de la red, la descripcin de hardware,

tecnologa y pila de protocolos de las interfaces lgicas, fiabilidad del hardware e interfaces

fsicas y las consideraciones que se tomaron para el anlisis de capacidad de la red.

Ms adelante se muestran los resultados del anlisis, los requerimientos de hardware en caso

de necesitarse una expansin de capacidad, y las recomendaciones para mantener un buen

desempeo de la red.


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2 DESCRIPCION DE LA RED2.1 Infraestructura de EquiposEn el Eje Troncal, el proveedor de equipos para la red de acceso es ZTE CORPORATION. El tipode nodos que componen la red se indican en la siguiente tabla.

Node Hardware Type Software Version

RNC ZXWR RNC V3.09.30.06P03

Node B ZXSDR 8900 V10.03.01

Tabla 2. Versiones de HW y SW

2.2 Capacidad de Hardware del RNCLa capacidad del RNC vara dependiendo de la configuracin de hardware que tenga el equipo

a nivel de procesamiento, y de las tarjetas de transmisin que se utilicen en las interfaces.

2.2.1 Unidades de ProcesamientoLa unidad de procesamiento es la parte ms importante del RNC, la cual es responsable del

procesamiento del plano de control (CP) y del plano de usuario (UP). Hay dos tipos de tarjetas

para procesamiento, RCB para CP, y RUB para UP.

Una unidad de procesamiento incluye dos tarjetas RCB y dos tarjetas RUB. La cantidad de

unidades de procesamiento depende de los siguientes factores.

Cantidad de Celdas Cantidad de Nodos B Trfico equivalente de CS Erlangs y PS Throughput

Una unidad de procesamiento puede proveer mximo 140 Nodos B, 420 Celdas, 4800 Erlangs

de CS o 600 Mbps de PS throughput.

De acuerdo a las unidades de procesamiento que se tenga, la capacidad del RNC est dividida

en 14 niveles (con 2 niveles avanzados adicionales) que se indican a continuacin.

Capacity RCB RUB Node B Cell CS (Erl) PS (Mbps) BHCA

Level 1 2 2 140 420 4800 600 500K

Level 2 4 4 280 840 9600 1200 1000KLevel 3 6 6 420 1260 14400 1800 1500K

Level 14 28 28 1960 5880 67200 8400 7000K

Advance 1 28 30 1960 5880 72000 9000 7000K

Advance 2 28 32 1960 5880 76800 9600 7000KTabla 3. Niveles de capacidad del RNC

Hay tres principales factores que son las limitantes en el dimensionamiento de las unidades de

procesamiento. Para la configuracin, el mximo nivel debe ser escogido entre esos tres

factores.


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Factor 1: Nivel = (Cantidad Nodos B)/140 Factor 2: Nivel = (Cantidad Celdas)/420 Factor 3: Nivel = (CS Erlangs)/4800 + (PS Mbps)/600

Las tarjetas RCB del RNC adems del procesamiento de CP, se encargan del procesamiento de

los enlaces de sealizacin. Las tarjetas RCB que son exclusivas para el procesamiento de

enlaces de sealizacin se las denomina RSB (RNC Signalling Board). El principio aplicado para

la configuracin de RSB se indica a continuacin.

Hasta el nivel 5 de capacidad solo se requiere un par de RSB. Entre los niveles 6 y 10 de capacidad se requieren dos pares de RSB. Desde el nivel 11 de capacidad se requieren tres pares de RSB.

2.2.2 Unidades de TransmisinEl RNC puede proveer algunas interfaces de transmisin dependiendo de los requerimientos

del operador.

Actualmente los RNC cuentan con tarjetas GIPI3 que proveen interfaces FE/GE y APBE que

proveen de interfaces STM-1. Las limitantes de las tarjetas se indican en la siguiente tabla.

Tarjeta Interfaces Throughput Tipo de Redundancia

GIPI3 2 GE / 4 FE 1600 Mbps No backup, APS

APBE 4 STM-1 320 Mbps No backup, 1+1 backupTabla 4. Interfaces Lgicas

2.3 InterfacesAdems del RNC, es necesario analizar las interfaces para las conexiones entre los nodos de la

red de acceso y tambin aquellas hacia el CN.

Las interfaces tienen un plano de control y un plano de usuario. Todas las interfaces pueden

implementarse con transmisin ATM o IP/Ethernet. Para la IUB tambin puede definirse una

transmisin en modo Dual Stack, es decir una parte ATM, y otra IP/Ethernet.

2.3.1 IUCSLa interface IUCS conecta la red de acceso con el dominio de Circuit Switching en el CN. Esta

interface mantiene la comunicacin entre RNC, MGW y MSC Server.

La IUCS adems permite la comunicacin directa entre UE y MSC, lo cual es transparente para

la RNC. En la red ENTEL 4G, la interface IUCS est implementada con transmisin IP/Ethernet.

Los protocolos del plano de control son SCTP y M3UA para el transporte de sealizacin sobre

IP, a los cuales tambin se los conoce como SIGTRAN. En el plano de usuario se usa RTP (Real

Time Protocol).


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Figura 1. Arquitectura de protocolos IUCS

2.3.2 IUPSLa interface IUPS conecta la red de acceso con el dominio de Packet Switching en el CN

manteniendo la comunicacin entre RNC y SGSN. La IUPS tambin permite la comunicacin

directa entre UE y SGSN, lo cual es transparente para la RNC. En la red ENTEL 4G, la interface

IUPS est implementada con transmisin IP/Ethernet. Al igual que para la IUCS, los protocolos

del plano de control son SCTP y M3UA para el transporte de sealizacin sobre IP. En el planode usuario se usa UDP y GTP-U (GPRS Tunnelling Protocol User Plane).

Figura 2. Arquitectura de protocolos IUPS


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2.3.3 IURLa IUR es una conexin lgica entre 2 RNCs dentro de la red de acceso lo cual incrementa la

movilidad de los UE. Al igual que las interfaces de IU, la IUR esta implementada sobre

IP/Ethernet. Los protocolos a usarse son SCTP y M3UA para CP, UDP para UP. La pila deprotocolo se muestra a continuacin.

Figura 3. Arquitectura de protocolos IUR

2.3.4 IUBLa interface IUB conecta el RNC con los Nodos B. En la red ENTEL 4G esta interface est

implementada con transmisin IP/Ethernet en la mayora de los casos. nicamente en el RNC

SCZ existe transmisin ATM para algunos sitios.

El protocolo de aplicacin para el plano de control es NBAP (Node B Aplication Part). Cuando la

transmisin es ATM deben crearse 3 links de sealizacin, que corresponden a D-NBAP, C-

NBAP y ALCAP, este ltimo permite transportar la sealizacin NBAP sobre AAL5. Cuando latransmisin es IP, se usa el protocolo SCTP y se reserva un puerto lgico para el transporte de

NBAP.

Para el plano de usuario se usa AAL2 cuando tenemos transporte ATM. Cuando el transporte

es sobre IP/Ethernet se usa el protocolo UDP para UP. A continuacin se muestra la pila de

protocolos en ambos casos.


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Figura 4. Arquitectura de protocolos IUB


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3 TOPOLOGIA DE LA REDLa red ENTEL 4G consta de 3 centrales en el Eje Troncal, y estn ubicadas en las ciudades de La

Paz, Cochabamba y Santa Cruz. Los nodos del CN estn ubicados en la ciudad de Cochabamba

y los RNC de las otras centrales se conectan con los nodos del CN a travs del Backbone IP deENTEL.

La solucin es ALL IP para los RNC de La Paz y Cochabamba. En el RNC de Santa Cruz hay

algunos Nodos B con interface IUB ATM, el resto de Nodos B y las otras interfaces son

IP/Ethernet. La siguiente grfica nos muestra la topologa general de la red ENTEL 4G con todas

las centrales del Eje Troncal y sus conexiones al CN.

Figura 5. Topologa de red ENTEL 4G


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4 ANALISIS DE LOS RNCPara el anlisis de capacidad de los RNC deben considerarse la conectividad, trfico y carga de

CPU en las tarjetas de procesamiento.

4.1 ConectividadEn el Eje Troncal, todos los RNC tienen la misma cantidad de tarjetas, por lo cual su capacidad

de hardware tambin es igual.

A continuacin se muestra el Rack Layout correspondiente a los RNC instalados. Solo se

muestran las tarjetas que aparecen en el EMS (Front Boards).

Figura 6. Rack Layout del RNC

Del Rack Layout podemos ver que los RNC tienen una capacidad de hardware nivel 4. Existen

10 tarjetas RCB y 8 tarjetas RUB. 2 de las tarjetas RCB ubicadas en los Slots 3,4, Shelf 2, Rack 1

funcionan como RSB.

Adems del hardware, el RNC puede verse limitado por la capacidad a nivel de licencias de

software. En la siguiente tabla se detallan estas limitantes para los RNC de la red ENTEL 4G.


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Limitante Nivel Nodos B Celdas CS (Erl) PS (Mbps) BHCA

HardwareCapacity

4 560 1680 19200 2400 2000K

SoftwareLicense N/A 600 1800 2100 6000 N/A

Tabla 5. Limitantes del RNC (HW y SW)

El siguiente cuadro nos muestra los RNC del Eje Troncal con el porcentaje de Nodos B y Celdas

integrados de acuerdo a su capacidad de hardware.

RNC Name RNC ID Nodos B Celdas Nodos B [%] Celdas [%]

RNC LPZ 101 99 295 18% 18%

RNC CCB 201 68 202 12% 12%

RNC SCZ 301 127 381 23% 23%

Tabla 6. Conectividad de los RNC - ENTEL 4G

4.2 TrficoEn la red ENTEL 4G, el RNC (ZXWR RNC) con una capacidad de procesamiento de nivel 4

soporta hasta 19200 [Erlangs] de trfico en CS y 2400 [Mbps] de throughput. Adicional a esto

se pueden tener hasta 2000K BHCA.

Debido a que la capacidad mxima de throughput para el RNC de ZTE en su mxima

configuracin son 9600 [Mbps] considerando trfico de subida DL y de bajada UL, entonces

para el RNC con una capacidad de procesamiento de nivel 4 se asume que los 2400 [Mbps] sonla suma del throughput DL y UL.

El procesamiento de UP se realiza en las tarjetas RUB, por lo cual la capacidad final depende

del porcentaje de utilizacin de los servicios de CS y PS. A esto se denomina modelo de trfico

combinado.

En el modelo de trfico combinado, la suma relativa de las cargas (CS Erlangs y PS Mbps) debe

ser menor que 1. Al resultado obtenido se lo conoce como factor de carga del RNC y se lo

calcula como sigue.

8.0)(

)(

)(

)(

)(

)( ++=

MbpsPSMax

MbpsULIub

MbpsPSMax

MbpsDLIub

ErlCSMax

ErlCSFactorLoadRNC

Ecuacin 1. Factor de carga del RNC

El lmite fijado de 0.8 se usa para tomar en cuenta la relacin pico - promedio, y es el umbral

sugerido para realizar expansin de capacidad del nodo. De la ecuacin, CS Erlangs es el trfico

actual medido en todo el RNC. IUB DL/UL es el throughput actual del RNC en UP.

Los KPI y contadores usados para obtener el trfico del RNC, su factor de carga y las BHCA se

indican a continuacin.


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KPI Nombre Unidad Objeto Definicin

300532Cell TrafficVolume, CS

[Erl]RNC LogicCell

Traffic of CS-domain services in aspecific cell

300709 Iub UL TrafficVolume [KB] Node B Traffic of all uplink data at Iubinterface

300710Iub DL TrafficVolume

[KB] Node BTraffic of all downlink data at Iubinterface

300984 BHCA of RNC [Times] RNC TypeThis index indicates the RNCprocessing ability

Tabla 7. KPI de Trfico del RNC

Considerando que los datos se obtienen con granularidad de una hora, para obtener el

throughput de IUB DL debe aplicarse la siguiente frmula.

][8*3600*1000

Mbps

VolumeTrafficDLIubTHRDLUP NodeBRNC =

Ecuacin 2. Throughput de IUB UP en el RNC

Para calcular el throughput de IUB UL se aplica la misma frmula usando los valores de UL.

Para obtener el trfico de CS Erlangs, sumamos el trfico de todas las Celdas del RNC. Teniendo

estos valores es posible calcular el factor de carga del RNC aplicando la ecuacin 1. En la tabla

a continuacin se indican los valores obtenidos en cada RNC.

RNC

Name

CS

[Erl]

CS

[%]

IUB DL+UL

[Mbps]

IUB DL+UL

[%]

RNC Load

Factor

BHCA BHCA%

RNC LPZ 15,36 0,08% 217,94 9,08% 0,092 424K 21,20%

RNC CCB 10,03 0,05% 151,75 6,32% 0,064 232K 11,60%

RNC SCZ 13,53 0,07% 240,43 10,02% 0,101 456K 22,80%

Tabla 8. Trfico de los RNC de la red

De los datos obtenidos en la tabla 8, vemos que en ningn RNC hay valores de utilizacin que

se consideren crticos. El RNC SCZ es el ms cargado a nivel de BHCA, sin embargo su utilizacin

no llega ni al 30%. Los valores de BHCA de los RNC se muestran en la grfica siguiente.

Figura 7. BHCA en los RNC de la red


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4.3 Carga de CPULas medidas de carga de CPU nos dan informacin de la carga de procesamiento de las

principales tarjetas del RNC. Hay mediciones para la carga promedio y la carga mxima

alcanzadas por dichas tarjetas.

La carga de CPU esta expresada en porcentaje. Si sta es demasiada alta, algunas

funcionalidades deberan compartirse y tratar de balancear dicha carga, o a su vez deberan

agregarse nuevas tarjetas. Los contadores para monitorear la carga de las unidades se indican

en el siguiente cuadro.

Contador Nombre Unidad Objeto Definicin

C311340000 CPU_PEAK [%] CPU TypeCPU peak load ratio value incertain sampling cycle.

C311340001 CPU_MEAN [%] CPU TypeCPU mean load ratio value incertain sampling cycle.

Tabla 9. Contadores de carga de CPU en el RNC

La sobrecarga de CPU se previene limitando el trfico entrante. Para esto es recomendado

planificar una expansin de capacidad cuando se alcanza el 70% de carga. El umbral sugerido

para las diferentes unidades es del 80%.

Las unidades en las que se revisar la carga de CPU son RUB, RCB, RSB y ROMB. La siguiente

tabla muestra las cargas promedio y mxima de dichas tarjetas.

RNC Name CPU Load RUB RCB RSB ROMB

RNC LPZMean 15,75% 31% 9% 1,75%

Peak 20% 37% 12% 42%

RNC CCBMean 11,5% 13% 5,25% 1,75%

Peak 47% 17% 9% 58%

RNC SCZMean 13% 35,75% 8% 1%

Peak 17% 43% 11% 32%Tabla 10. Carga de CPU en los RNC de la red

De la tabla anterior vemos que ninguna tarjeta presenta carga de CPU por encima del umbral

sugerido. Las siguientes figuras muestran la carga pico de CPU en las tarjetas RCB del RNC SCZ

y en las tarjetas RUB del RNC CBB.


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Figura 8. Carga pico de CPU en RCB - RNC SCZ

Figura 9. Carga pico de CPU en RUB - RNC CBB


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5 ANALISIS DE LAS INTERFACESEl anlisis de las interfaces comprende dos partes, la utilizacin de cada una de las interfaces

lgicas IUCS, IUPS, IUR, IUB, y la utilizacin de los puertos fsicos de las unidades de

transmisin del RNC.

5.1 Interfaces de TransmisinComo mencionamos anteriormente, las unidades de transmisin existentes en los RNC, son las

tarjetas GIPI3 y APBE.

La tarjeta APBE provee interfaces STM-1 para transmisin ATM. nicamente en el RNC SCZ

tenemos cuatro Nodos B con IUB ATM. La utilizacin de la tarjeta APBE es mnima por lo cual

no est considerada dentro del anlisis.

En este anlisis nos enfocaremos en la utilizacin de los puertos fsicos de las tarjetas GIPI3.

Los tres RNC tienen la misma configuracin de hardware y de interfaces lgicas. Lo nico que

cambia de un RNC a otro es la cantidad de Nodos B definidos.

En el cuadro que sigue se indican las tarjetas existentes con su interface lgica asociada. La

informacin es vlida para todos los RNC del Eje Troncal.

BOARD RACK SHELF SLOT PORT TYPE INTERFACE BACKUP

GIPI3 1 1 7 1 GE IUCS, IUPS, IUR No Backup

GIPI3 1 1 7 2 GE IUB No Backup



GIPI3 1 1 11 1 GE OMCB Gateway 1+1 Backup

GIPI3 1 1 11 2 GE IUB Test NodeB 1+1 Backup

GIPI3 1 1 12 1 GE Standby 1+1 Backup

GIPI3 1 1 12 2 GE Standby 1+1 Backup




GIPI3 2 1 8 2 GE IUB No BackupTabla 11. Interfaces de transmisin de los RNC

Cada tarjeta GIPI3 tiene dos puertos GE, sin embargo la limitante de la tarjeta son 1600 Mbps

de throughput, lo cual hay que considerar para el clculo de su utilizacin. Los indicadores

usados se indican en el siguiente cuadro.


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C311590006BSP MAC PORTBAND WIDTH

[Mbps]PortType1

The physical bandwidth.

C311590007 BSP MAC PORT RCVMEAN BITRATE [bps] PortType1 The mean receiving bit rate.

C311590008BSP MAC PORT RCVMAX BITRATE

[bps]PortType1

The max receiving bit rate.

C311590009BSP MAC PORT SNDMEAN BITRATE

[bps]PortType1

The mean transmitting bit rate.

C311590010BSP MAC PORT SNDMAX BITRATE

[bps]PortType1

The max transmitting bit rate.

Tabla 12. Contadores para puertos GE en la GIPI3

El clculo de utilizacin de cada puerto GE se obtiene de la divisin de la tasa de bits (promedio

o pico) para el ancho de banda fsico.

Para el clculo de utilizacin de la tarjeta se suma el throughput de ambos puertos y se divide

para la capacidad mxima de la tarjeta. Se considera el trfico en DL nicamente, y puede

obtenerse valores promedio y pico.

[%]1000000*1600

2_1_

3_

PortBitrateMaxSndPortBitrateMaxSndnUtilizaciMax GIPI

+=

Ecuacin 3. Mxima utilizacin de tarjeta GIPI3

Las tarjetas GIPI3 slots 11 y 12 se usan para OMCB y Nodo B de pruebas, por lo cual su

utilizacin es baja. El resto de tarjetas si son importantes de analizar.

Al revisar la informacin de dichos contadores en el EMS no se obtuvieron valores. Se sugiere

que los contadores sean activados y usar las frmulas aqu descritas para monitorear la

utilizacin de cada una de las tarjetas.

5.2 Interfaces LgicasEn esta parte analizaremos las interfaces de UTRAN que son IUPS, IUCS, IUR y IUB. En el RNC

con la configuracin de hardware actual, hay cuatro tarjetas GIPI3 en las que se han definido

las interfaces lgicas. Cada tarjeta tiene dos puertos, en el primero circula trfico de IUPS, IUCS

y IUR, en el segundo cursa trfico de IUB.

Debido a que trfico de cada interface es compartido entre todas las tarjetas, para el anlisis

de las interfaces se asume lo siguiente.

En total hay 8 puertos GE y 6.4 Gbps de throughput repartido entre IUB y IU/IUR. El trfico de IU/IUR en el puerto 1 de la GIPI3 es igual al de IUB en el puerto 2. Hay 3.2 Gbps de throughput disponible tanto para IUB como para IU/IUR. La limitante de throughput del RNC son 2.4 Gbps (UL+DL) debido a las tarjetas RUB.


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5.2.1 Utilizacin de IUBPara calcular la utilizacin de la interface IUB nicamente debemos dividir el throughput actual

para los 3.2 Gbps disponibles de dicha interface. Los KPI que usamos son los siguientes.


300711Average ULThroughputof Iub UP

[KB/s] Node BAverage traffic of uplink user planedata at an Iub interface in an RNC

300712Average DLThroughputof Iub UP

[KB/s] Node BAverage traffic of downlink userplane data at an Iub interface in anRNC

300713Average ULThroughputof Iub CP

[KB/s] Node BAverage traffic of uplink signallingplane data at an Iub interface in anRNC

300714Average DLThroughputof Iub CP

[KB/s] Node BAverage traffic of downlink signallingplane data at an Iub interface in anRNC

Tabla 13. KPI de throughput de IUB

El throughput total de IUB lo calculamos de la suma throughput de CP y UP de todos los Nodos

B del RNC. Como ejemplo se muestra el clculo en DL.

][8*1000

)( Mbps

CPThroughoutDLUPThroughputDLIubTHRDL NodeBRNC

+=

Ecuacin 4. IUB DL Throughput en el RNC

En el cuadro que sigue se indican los resultados obtenidos de trfico en la interface IUB de los

RNC del Eje Troncal.

RNC

Name

IUB DL

[Mbps]

IUB UL

[Mbps]

BW IUB

[Mbps]

IUB DL

[%]

IUB UL

[%]

RNC LPZ 189,99 31,13 3200 5,94% 0,97%

RNC CCB 135,35 16,86 3200 4,33% 0,53%

RNC SCZ 208,04 33,33 3200 6,50% 1,04%Tabla 14. Troughput de IUB en los RNC

De los valores obtenidos en la tabla 14 vemos que la utilizacin de IUB es baja asumiendo los

3,2 Gbps disponibles de los puertos GE de la cuatro tarjetas GIPI3.

La limitante de throughput est indicada en la tabla 5 independientemente del ancho de

banda disponible en las unidades de transmisin. El throughput de IUB de cada uno de los RNC

se muestra en las figuras que siguen.


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Figura 10. IUB Throughput RNC LPZ

Figura 11. IUB Throughput RNC CBB

Figura 12. IUB Throughput RNC SCZ


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5.2.2 Utilizacin de IU/IUREl clculo de trfico de las interfaces IUPS, IUCS y IUR se lo hace de forma separada. Los

contadores utilizados para IUPS y IUCS se indican en las tablas siguientes.


C310640001 IU_CS_PAYLOADUL [KB] RNCThe counter is used to count the uplinknet load data throughput of the CSservice.

C310640002 IU_CS_PAYLOADDL [KB] RNCThe counter is used to count thedownlink net load data throughput of theCS service.

C310640003 IU_CS_HEADERUL [KB] RNCThe counter is used to count the uplinkoverhead data throughput of the CSservice.

C310640004 IU_CS_HEADERDL [KB] RNCThe counter is used to count thedownlink overhead data throughput ofthe CS service.

C310640013 CSIUSIGUL [KB] RNCThe counter is used to count uplink datathroughput of the signaling plane on theIu interface in the CS domain.

C310640014 CSIUSIGDL [KB] RNCThe counter is used to count downlinkdata throughput of the CS service on thesignaling plane on the Iu interface.

Tabla 15. Contadores de trfico en IUCS


C310640007 IU_PS_PAYLOADUL [KB] RNCThe counter is used to count the uplinknet load data throughput of the PSservice.

C310640008 IU_PS_PAYLOADDL [KB] RNCThe counter is used to count thedownlink net load data throughput of thePS service.

C310640009 IU_PS_HEADERUL [KB] RNCThe counter is used to count the uplinkoverhead data throughput of the PS

service.

C310640010 IU_PS_HEADERDL [KB] RNCThe counter is used to count thedownlink overhead data throughput ofthe PS service.

C310640015 PSIUSIGUL [KB] RNCThe counter is used to count uplink datathroughput of the signaling plane on theIu interface in the PS domain.

C310640016 PSIUSIGDL [KB] RNCThe counter is used to count downlinkdata throughput of the PS service on thesignaling plane on the Iu interface.

Tabla 16. Contadores de trfico en IUPS


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El throughput total de la interface IUPS o IUCS lo calculamos de la suma trfico de CP y UP

divido para el periodo de muestreo. En la frmula siguiente se muestra el clculo de DL

throughput de IUPS considerando la granularidad de una hora.

][8*3600*1000

____ Mbps

PSIUSIGDLHEADERDLPSIUPAYLOADDLPSIUIuPSTHRDL RNC

++=

Ecuacin 5. IUPS DL Throughput en el RNC

En IUPS y IUCS se listaron los contadores que me dan informacin del trfico en dicha

interface. Para IUR se sugiere monitorear algunos KPI que ya vienen definidos en el RNC y se

detallan en la tabla siguiente.


300723Average ReceiveThroughput ofIur UP

[KB/s]NeighboringRNC

Average traffic of user plane datareceived between a local RNC anda neighboring RNC

300724Average SendThroughput ofIur UP


Average traffic of user plane datasent between a local RNC and aneighboring RNC

300725Average ReceiveThroughput ofIur CP


Average traffic of signalling planedata received between a localRNC and a neighboring RNC

300726Average SendThroughput of

Iur CP


Average traffic of signalling planedata sent between a local RNC

and a neighboring RNCTabla 17. KPI de throughput en IUR

En la red ENTEL 4G se tienen definidas interfaces IUR entre LPZ CBB y entre CBB SCZ, pero

actualmente no hay vecindades Inter-RNC configuradas. Esta es la razn por lo cual no existe

trfico de estas interfaces.

Para el clculo de utilizacin de un interface debemos dividir el trfico actual para el ancho de

banda disponible. En el RNC existe un contador con nos indica el ancho de banda disponible

para cada interface y se describen en la siguiente tabla.

Contador Nombre Unidad ObjetoC310640005 IU_CS_BANDWIDTHUL [Kbps] RNC

C310640006 IU_CS_BANDWIDTHDL [Kbps] RNC

C310640011 IU_PS_BANDWIDTHUL [Kbps] RNC

C310640012 IU_PS_BANDWIDTHDL [Kbps] RNC

C310730007 SIURTHR_BANDWIDTHUL [Kbps] Adjacent RNC

C310730008 SIURTHR_BANDWIDTHDL [Kbps] Adjacent RNCTabla 18. Contadores de ancho de banda de IU/IUR

Los valores obtenidos de estos contadores se muestran en la tabla de abajo. Los valores son

iguales para UL y DL, pero difieren de un RNC a RNC. Se sugiere revisar con ZTE ya que esosvalores afectan en el clculo de utilizacin de las interfaces.


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Interface RNC LPZ RNC CBB RNC SCZ

IUPS 1705 Mbps 2100 Mbps 1705 Mbps

IUCS 505 Mbps 3600 Mbps 505 Mbps

IUR LPZ - CBB 200 Mbps 200 Mbps N/AIUR SCZ - CBB N/A 200 Mbps 200 Mbps

BW Total IU/IUR 2410 Mbps 6100 Mbps 2410 MbpsTabla 19. Ancho de banda configurado IU/IUR

El total de ancho de banda configurado en los contadores para el RNC CBB es de 6 Gbps lo cual

est por encima de la capacidad fsica de los cuatro puertos GE configurados para IU/IUR. En la

tabla que sigue se muestran los valores obtenidos de trfico en las interfaces IUCS y IUPS.

RNC

Name

IUR UL

[Mbps]

IUR DL

[Mbps]

IUCS UL

[Mbps]

IUCS DL

[Mbps]

IUPS UL

[Mbps]

IUPS DL

[Mbps]

RNC LPZ 0 0 0,189 0,212 18,21 172,95

RNC CCB 0 0 0,153 0,166 11,74 124,18

RNC SCZ 0 0 0,219 0,246 23,23 188,14Tabla 20. Troughput de IU en los RNC

De la tabla anterior vemos que el throughput de las interfaces IUCS y IUPS aun es bajo

comparado con la capacidad que tienen las unidades de transmisin (3,2 Gbps en total), as

mismo el throughput de IUR es cero. El throughput de IU en los RNC se muestra en las

siguientes figuras.

Figura 13. IU Throughput RNC LPZ


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Figura 14. IU Throughput RNC CBB

Figura 15. IU Throughput RNC SCZ


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6 CRECIMIENTO PROYECTADO DE LA RED6.1 Trfico actual de la red ENTEL 4GEn la tabla a continuacin se detalla el aporte de trfico que tiene cada una de las RNC en susinterfaces (Erlangs de CS y Mbps de PS)

Ciudad RNC CS [Erl] PS [Mbps]

La Paz RNC LPZ 15,36 172,95

Cochabamba RNC CBB 10,03 124,18

Santa Cruz RNC SCZ 13,53 188,14Tabla 21. Trfico actual de la red

En los grficos que siguen se aprecia de mejor manera el aporte de cada RNC al trfico total de

la red y el throughput de datos. Los valores fueron tomados en la hora pico para cada servicio.

Figura 16. CS Erlangs RNC

Figura 17. Contribucin de trfico de CS RNC


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Figura 18. PS DL Throughput RNC

Figura 19. Contribucin de throughput de PS RNC

6.2 Trfico proyectado de la redDe acuerdo al anlisis realizado, los RNC del Eje Troncal no presentan niveles elevados deutilizacin, sin embargo se necesita un input de trfico proyectado por parte de ENTEL para

hacer una mejor estimacin de las necesidades de expansin de capacidad que pueda tener

alguno de los RNC.


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7 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESLa red de acceso de ENTEL 4G maneja muy poco trfico de servicios de voz, debido a que

fueron activados hace poco tiempo. Actualmente es una red que est ms enfocada a los

servicios de datos.

El anlisis de capacidad nos muestra el nivel de utilizacin de la red, y como resultado vemos

que est muy por debajo de las limitantes que se tiene tanto a nivel de unidades de

procesamiento como de las de transmisin.

Las recomendaciones por parte de MSI que deberan tomarse en cuenta las detallamos a

continuacin.

En el anlisis hemos considerado el umbral de 80% para utilizacin sin embargo esimportante planear expansiones de capacidad cuando se est alcanzando un 70%.

En caso de que el Vendor haya realizado algn upgrade de HW/SW deberanconsultarse si hay algn cambio en las limitantes de hardware del RNC. Los valores que

usamos en nuestro anlisis se obtuvieron de los documentos de referencia indicados al

final.

Se recomienda consultar con el Vendor los valores de ancho de banda configuradospara las interfaces IU/IUR ya que algunos KPI utilizan estos contadores y pueden

arrojar resultados equivocados de utilizacin. Referirse a las tablas 17 y 18.

Finalmente, se recomienda activar los contadores que se indican en la tabla 12 yempezar a monitorear la utilizacin de tarjetas GIPI3.


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8 ANEXOS

ENTEL 4G - NetworkTopology.vsd

Figura 20. Topologa de red ENTEL 4G (VSD)


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9 REFERENCIAS

1. ZTE UMTS IP UTRAN Feature Description V1.32. ZTE UTRAN Dimensioning Principle V1.03. ZXWR RNC (V3.09.30) Radio Network Controller Documentation Guide4. RNC License Information - ENTEL

ZTE RNC Capacity Analysis

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Transcript of ZTE RNC Capacity Analysis