Dimensioning and optimizing mobile networks with performance management system

Abstract

Tämän diplomityön tarkoituksena oli tutkia suorituskyvyn hallintajärjestelmän käyttöä mobiiliverkkojen mitoituksen ja optimoinnin apuna. Työssä käydään suurpiirteisesti läpi tärkeimmät radioteknologiat ja niiden vaatimukset, sekä erilaiset palvelut, joita ne mahdollistavat. Käsiteltäviä radioteknologioita ovat GSM, GRPS, EDGE, UMTS, HSPA ja pintaa raapaistaan myös seuraavan sukupolven radioteknologioiden ympäriltä. Lisäksi käydään läpi tärkeimmät liityntäverkon siirtoteknologit, eli TDM, ATM, Ethernet, IP ja MPLS, ja selvitetään, miten niissä voidaan välittää palvelunlaatua sekä mitä käyttö- ja kunnossapitomenetelmiä ne mahdollistavat. Itse suorituskyvyn hallinta liittyy olennaisena osana verkonhallintaprosessiin virheen hallinnan sekä muiden OAM-menetelmien ohella. Suorituskykykyselyiden tuloksena voidaan laskea erilaisia suorituskykyindikaattoreita, joita voidaan käyttää erilaisiin verkonhallinnan tarpeisiin. Työssä tutkitaan erityisesti, millaisia suorituskykymittauksia liityntäverkoissa kannattaisi tehdä ja etenkin missä verkon osissa niistä voisi olla hyötyä. Työssä käydään läpi myös erilaisten suorituskyvyn hallintajärjestelmien integraatiota, jota monitasoisissa usean valmistajan verkoissa usein saatetaan tarvita. Itse mitoitus- ja optimointiprosessin yhteydessä selvitetään nimenomaan suorituskyvyn hallintajärjestelmän käyttöä liityntäverkoissa. Samalla selvitetään, mitkä mitoitus- ja optimointiratkaisut saattaisivat sopia liityntäverkkoihin. Valitettavasti työssä esitetään erilaisia mitoitus- ja optimointimenetelmiä varsin suppeasti. Tähän on suurimpana syynä se, ettei operaattorien keskuudessa olla menetelmiä juurikaan käytetty. Näihin päiviin asti operaattoreille on riittänyt pelkästään kapasiteetin lisääminen, mutta uusien ja nopeampien radioteknologioiden myötä se ei tule enää riittämään. Toivottavasti tulevaisuudessa tulemmekin näkemään pitkälle kehittyneitä mitoitus- ja optimointiratkaisuja pitkälle kehittyneiden verkon- ja suorituskyvynhallintajärjestelmien ohella.The purpose of this master's thesis was to investigate the dimensioning and optimizing of the mobile networks with a performance management system. The thesis discusses at the general level the most important radio technologies, their requirements and different services they provide. The radio technologies studied are GSM, GPRS, EDGE, UTMS, HSPA, and the next generation technologies. Additionally, the most important access transport technologies have been discussed; including TDM, ATM, Ethernet, IP and MPLS, and their abilities to deliver quality of service and what operation and maintenance methods they provide. Performance management system is a major component in the network management process, along with fault management and other OAM methods. Various performance indicators can be calculated from the performance queries, and they can be used for the needs of network management. The thesis examines in particular, what kind of performance measurements should be done in the access networks, focusing on what network segments receive the most benefit from it. Also, the thesis studies the implementation of different performance management systems integration, as it is often needed in multi vendor hierarchical networks. The use of performance management systems in access networks is sorted with the dimensioning and optimizing process to discover, what kind of dimensioning and optimizing solutions would fit in the access networks. Unfortunately, there are relatively few solutions in the thesis, because operators have not yet implemented any such methods. To this date, simply adding more capacity has been enough for operators. However, combined with new and faster radio technologies it will no longer be sufficient anymore. Hopefully, in the future we will see highly sophisticated dimensioning and optimizing solutions built into performance management systems