GSM无线网络利用率指标分解的研究

GSM无线网络利用率指标分解的研究信息产业部电信规划研究院闫凤玲段建甫摘要：本文通过对影响无线网利用率的主要因素的分析研究，得出了相对合理的GSM无线网利用率指标分解方案。关键词：无线网络利用率指标分解小区实际利用率基站不均衡系数2002年以来，由于国内通信市场竞争的加剧，移动通信用户增长迅速，近几年移动通信用户年增长量均在6000万户左右。进入2006年后，用户增长势头仍然迅猛，全年用户增长超过6700万户。但新增用户绝大多数是低端用户，根据中国移动有限责任公司和中国联合通信股份有限公司的报告，其2005年GSM网络的新增用户中，超过85%的用户为预付费用户，而中国移动有限责任公司2006年新增用户中，93.8%为预付费用户。大量低端用户涌入移动通信网络，由于资费等因素的影响，用户通话量不降反增，MOU一直保持较大的增长势头。根据统计分析，单用户系统忙时单机话务量的增长与MOU的增长存在线性关系，因此移动通信用户的增长带来网络规模的急速膨胀，网络投资巨大但所带来的收益与以往相比有明显的下降。为充分利用资源，挖掘无线网络潜力，中国移动集团下达了无线利用率考核指标，指标计算如下。7.0数量无线话音信道话务量均值考核时间段内系统忙时TCH………………（1）从理论上分析，公式（1）有一定的缺陷。由于爱尔兰公式的非线性，不同载波配置下，每TCH承载也不相同，如表1所示。表1不同载波配置下每TCH理论承载话务量分析载波数TCH信道典型配置2%呼损话务量每TCH承载话务量162.2760.382126.6150.5532013.1810.6642719.2650.7153526.4340.7664232.8360.7874939.3220.8085645.8760.8296453.430.83107160.080.85117967.7270.86128573.4930.86从表1可知，只有的小区载波配置大于4后，每TCH承载的理论话务量才可能超过0.7爱尔兰。从全网络来看，小区载波的平均配置在4以下的时候，每TCH承载的理论话务量难以达到0.7爱尔兰，以公式（1）指导所有本地网建设显然有其不合理之处。由于中国移动集团公司指标只下达到省公司，因此省公司在向各本地网下达指标时应考虑各本地网的实际情况。下面通过对网络数据的分析，研究指标分解的合理方法。一、影响无线网络利用率的主要因素分析影响无线网络利用率指标的因素很多，主要有1、由于峰值引起的小区实际利用率低于理论利用率2、用户移动造成的基站忙时的不均衡3、由于网络建设与实际需求之间的时间差异造成的小区配置非线性4、数据业务量的影响5、GSM900/DCS1800系统之间协调造成的网络利用率的下降6、覆盖型基站对于因素3，可以根据现网的分析数据，通过冗余解决。对于因素4，由于数据业务信道单独配置，非单独配置信道优先级低于话音，目前网络实际配置中已经考虑了固定数据业务信道的配置，而且无线利用率指标只考察TCH信道，因此可不予考虑。对于因素5，优化好的网络对网络利用率的降低非常有限，可不予考虑。对于因素6，由于覆盖型基站在利用率统计中单独计算，也不再考虑。综合以上分析，本文主要讨论因素1和因素2造成的影响。1、小区实际利用率分析实际网络中，实际话务流与Erlang-B公式的要求并不相同，而在计算网络容量时一般都以Erlang-B公式为指导，这必然会有较大的误差。为准确反映无线利用率情况，在网络利用率计算中可以采用两种方法1、采集系统忙时小区运行数据，分析其承载话务量以及拥塞，利用软件计算其Z峰值，根据统计的Z峰值，计算不同载频配置下的载频利用率2、对实际网络中数据进行统计分析，结合现网运行数据得出在适当的拥塞、掉话等情况下不同载频配置小区的利用率方法1必须利用软件分析（分析确定信道数、确定话务量和实际呼损下的小区Z峰值1），统计工作量较大，在实际应用中存在一定困难，同时由于目前部分省市开始采用动态半速率方式，其话音（F-TCH+H-TCH）信道根据实际话务量情况动态配置，实际数量不确定，因此方法1的应用具有一定的局限性。方法2需要采集大量的网络运行数据进行统计分析，得出不同载频配置下小区实际利用率的合理取值（与理论承载话务量的比值）。该方法相对较简单，较容易理解，也不需要专门的软件进行数据处理，因此易于推广使用。实际中建议采用方法2进行分析。通过统计分析得出不同载频配置下小区实际利用率的合理取值后，根据无线网络的配置情况，可以推算出全网的合理利用率。ALLiiiiERLERl………………（2）其中：i为载频配置为i的小区数量；i为载频配置为i的小区的合理利用率；ERLi是载频配置为i的小区的理论承载话务量；ERLALL是全网所有小区理论承载的话务量之和。2、基站忙时不均衡系数基站不均衡系数指由于小区的实际忙时与系统忙时不统一，造成小区实际忙时话务量之和大于系统实际忙时话务量。由于小区忙时与人的活动周期具有较强的相关性，因此在分析小区实际忙时时应取较长时间内（考虑人活动的周期性，一般应以周为单位进行统计）的数据进行分析。考虑到小区实际忙时出现的概率，为排除小区异常忙时，在实际分析中应对1张志强谢湘《峰性话务理论在移动通信话务分析中的应用研究》邮电规划2002年第六期数据进行处理，对异常数据小区，应取其统计均值。由于中国移动集团公司利用率指标采用系统忙时话务量均值进行计算，为统一起见，本文也采用系统忙时话务量均值进行计算。基站忙时不均衡系数采用下述公式计算。1务量均值统计时间内系统忙时话均值）时（异常忙时采用统计统计时间内小区实际忙…………（3）二、利用率指标分解方法1、各本地网实际可达到的集团利用率指标计算根据公式（2）和（3），在小区实际利用率达到最大的情况下，统计时间内小区实际（异常忙时采用统计均值）之和与所有小区在合理利用率下承载的话务量之和应相等，即：1)1(ALLALLERLERL务量均值统计时间内系统忙时话务量均值统计时间内系统忙时话………………（4）假设统计时间与考核时间一致，根据公式（1）和（4），可推出：17.017.0117.01理论承载的话务量每数量无线话音信道＝数量无线话音信道TCHTCHERLTCHERLALLALL………………（5）其中：δ为网络中每TCH理论承载的话务量与集团公司取值（0.7）的比值。根据公式（2）、（3）、（5），可计算出全省及各本地网实际可达到的集团利用率指标。2、指标分解1、根据全省网络配置计算出全省实际可达到的集团利用率指标pr2、计算出各本地网实际可达到的集团利用率指标l设下达指标为，则在全省各本地网同等考虑的前提下，本地网应达到的集团利用率指标可以用下面公式简单计算。lpli………………（6）结论：通过对影响无线利用率的主要因素的分析，通过简单的统计分析得出了相对合理的无线利用率指标分解方案。联系方式：段建甫：地址：北京市西城区南礼士路甲36号信息产业部电信规划研究院无线通信研究部邮编：100037电话：[phone]薃肀莂蒃袂肀肂虿袈聿芄薂螄肈莇螇蚀肇葿薀罿肆腿莃袅肅芁薈螁膄莃莁蚇膄肃薇薃膃芅荿羁膂莈蚅袇膁蒀蒈螃膀膀蚃虿腿节蒆羈芈莄蚁袄芈蒆蒄螀芇膆蚀蚆袃莈蒃蚂袂蒁螈羀袁膀薁袆袁芃螆螂袀莅蕿蚈衿蒇莂羇羈膇薇袃羇艿莀蝿羆蒂薆螅羅膁蒈蚁羅芄蚄罿羄莆蒇袅羃蒈蚂螁羂膈蒅蚇肁芀蚁薃肀莂蒃袂肀肂虿袈聿芄薂螄肈莇螇蚀肇葿薀罿肆腿莃袅肅芁薈螁膄莃莁蚇膄肃薇薃膃芅荿羁膂莈蚅袇膁蒀蒈螃膀膀蚃虿腿节蒆羈芈莄蚁袄芈蒆蒄螀芇膆蚀蚆袃莈蒃蚂袂蒁螈羀袁膀薁袆袁芃螆螂袀莅蕿蚈衿蒇莂羇羈膇薇袃羇艿莀蝿羆蒂薆螅羅膁蒈蚁羅芄蚄罿羄莆蒇袅羃蒈蚂螁羂膈蒅蚇肁芀蚁薃肀莂蒃袂肀肂虿袈聿芄薂螄肈莇螇蚀肇葿薀罿肆腿莃袅肅芁薈螁膄莃莁蚇膄肃薇薃膃芅荿螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆