无线网络利用率

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1、2021年1月27日,GSM网络资源利用研究-无线网络利用率专题,中讯邮电咨询设计院有限公司,2,目 录,GSM网络资源利用现状分析,一,二,三,资源利用指标相关研究,资源利用目标范围取定,四,资源利用提升举措,3,无线网络现状分析,经过20062009年GSM网络的大规模建设，2009年底基站规模相比2006年底增长127%，年均增长31%，载频规模增长179%，年均增长41%； 2007年2008年GSM设备大搬迁及GSM1800大规模建设，网络规模快速增粘个 平均每基站载频数也由4.3增长到5.3,数据来源：近年的综合滚动规划,4,无线网络覆盖现状,公司2G网络经过持续完善的建设，各项覆

2、盖指标均有较大幅度提升，但相比竞争对手的覆盖，在交通干线覆盖和农村覆盖尚有较大差距 公司3G网络经过2009年建设，已在县城城区以上区域实现了连续覆盖，但仍有待完善，在广覆盖方面仍需依托2G网络,数据来源：移动网专项规划,5,无线网络运营指标现状,20072009年， A接口话务量年均增长11.8%，与载频规模41%增长率相比，增长平缓，导致无线网络利用率持续走低，从2006年中的60%下降到2009年底的29% 从56个重点城市和其他城市相比，可以明显看出，2008年在56个重点城市的GSM网络建设，而话务量并未同比出现快速增加，导致20082009年56个城市利用率下降幅度明显大于其他城市

3、,数据来源：总部网管报表,6,无线网络运营指标现状,随着无线网络利用率持续走低，超忙小区比例逐步增长，2009年底达24%，超闲小区比例呈现逐步下降态势，2009年达2% 从以上分析，无线网络利用率下降，与超闲小区比例呈现相反变化，与超忙小区比例呈现同比变化,数据来源：总部网管报表,7,无线网络运营指标现状,随着无线网络利用率持续下降，掉话率指标、无线系统接通率指标略有改善，20062007年拥塞率指标明显改善，但20082009年变化并不明显,数据来源：总部网管报表,8,竞争对手相关情况分析,以中国移动为例，通过计费通话时长折算， GSM A接口忙时话务量在1300万Erl 左右（2009年

4、均） ，无线网络利用率平均值61.92%，截止2009年底，GSM网络规模在45万个基站，载频规模不到500万 两公司基站规模比约为3：2，载频规模比约为3：1，话务量比约为9：1，用户规模比约为4：1,9,有待解决的问题分析,话务量增长明显低于网络规模增长，导致无线网络利用率由2006年底55%下降到2009年底29%，近几年下降趋势明显 部分省分，话务量不升反降，如北京、福建、浙江等省 2007年网络架构调整，网络大规模搬迁，设备利旧，网络规模迅速攀升，导致资源利用率出现明显下降态势 2008年GSM1800在56个城市连续覆盖，网络规模大幅度增长，提升2G网络质量，为3G建设打下坚实基础

5、，但话务量并未出现大幅增长，56个重点城市无线网络利用率下降明显 如何遏制网络利用率下滑态势，从建设源头引导，将有限的投资投入到满足公司整体发展战略和有效益地方，如何通过存量资源合理利用率的分析，形成计划、网络、运维、市场的联动，确实的提升2G现有资源利用率，成为当前亟待解决的问题,10,目 录,GSM网络资源利用现状分析,一,二,三,资源利用指标相关研究,资源利用目标范围取定,四,资源利用提升举措,11,无线网络利用率三个定义,实际无线网络利用率 网络运营的实际的无线网络利用率，不同地市，不同运营商，不能简单对比分析 该数值并非常数，会随着话务量、网络规模增加而变动 合理无线网络利用率 网络

6、运营的合理的无线网络利用率，反映网络资源完全合理利用状态下，资源利用效率目标，不同地市，不同运营商，也不能简单对比分析 该数值并非常数，会随着话务量、网络规模增加而变动 无线网络超载率 实际与合理无线网络利用率的差值，是相对值，是一个可对比的数值,12,实际无线网络利用率定义（1）,实际无线网络利用率定义 定义1：仅考虑语音业务，适用于以语音业务为主，GPRS业务占比较小的情况计算网络资源利用率，中国联通现行的无线网络利用率采用此定义 定义2：考虑语音+数据业务，GPRS业务占比较大时适用，2009年之前中国移动也采用定义1，2009年以后采用此定义,13,实际无线网络利用率定义（2）,两种定

7、义，无线网络利用率取值的差异 我们以部分省数据分析如下图： 考虑到联通目前GPRS占比不大，同时PDCH占用时长、平均占用数等网管数据没有历史积累，本研究报告仍采用定义1计算 建议下一步加强对GPRS数据业务相关指标监控，条件成熟时，采用定义2进行计算和考核,14,合理无线网络利用率定义（1）,实际无线网络利用率的缺陷 目前评估无线网络忙闲程度采用实际无线网络利用率，它与各地的总话务量、话务密度、话务分布、人口、经济、地理环境等多种因素有关，其数值可以反映该网络不同时间的负荷变化，但不能用来对不同地市间进行横向比较。A市实际无线网络利用率比B市高，但不一定说明A市无线网络比B市繁忙。 合理无线

8、网络利用率概念的引入 合理的无线网络容量应当是恰如其分地满足一段时间内话务需求，既能满足各小区的话务需求而又没有富余的可拆减载频。该定义是从载频资源合理利用的角度进行定义的,15,合理无线网络利用率定义（2）,合理无线网络利用率的定义公式：,式中： a0表示合理无线网络利用率 A表示一个地市全网系统忙时总话务量 N表示一个地市全网小区总个数 Ci表示第i个小区需要配置的话务容量,16,合理无线网络利用率定义（3）,公式1需要每个小区的数据计算后累加不甚简便，我们导出了计算合理无线网络利用率的近似公式如下：,上式中： Aave表示平均每小区系统忙时话务量 表示小区忙时不均衡系数 E表示呼损率，是

9、运营商对网络指标要求，可取1%-5% M表示基站信道处理模块大小，对于GSM网为8 GETN为依据ERL-B表，用话务量和呼损率计算所需信道数的函数 GETA为依据ERL-B表，用信道数和呼损率计算话务容量的函数 ROUNDUP为向上取整的函数 模块尺寸除2表示平均每个小区由于模块化配置引起的多配信道数,17,合理无线网络利用率影响因素（）,上述近似公式经过大量数据验证，经过我院2008年对数个省数据连续跟踪分析，并采用对比分析方法，测算误差很小（基本在1.5%），可以满足工程用途 合理无线网络利用率的特点： 其数值并非常数，而是随着话务量增长而变化； 不能直接作为网络忙闲的指标，但可作为衡量

10、实际利用率高低的基准； 主要影响因素为：小区忙时不均衡系数、平均每小区话务量、呼损率、模块大小 。呼损率取值一般是一个常数 目前公司网络设计呼损率采用，市区2%，郊区5%，该标准已经沿用了十年以上了，随着用户通信需求提高，同时为了方便计算，建议在宏观测算时，可统一采用2%考虑,18,合理无线网络利用率影响因素（）,不均衡系数： 由于用户移动性造成的小区忙时不同时段出现而无线网络容量配置必须满足各时段的需求，不均衡系数是移动网络固有特性，该参数与用户结构、通信行为习惯、季节、当地经济环境都有较为密切的关系； 忙时不均衡系数小区忙时话务量/系统忙时话务量 不均衡系数由各地的地域、用户群特征决定，各

11、地差异较大，不能统一取值，应在分析当地话务统计数据基础上取定，一般来说著名旅游城市和省会城市其不均衡系数较高。旅游团的流动性造成话务突发，一些大型展览会场馆、体育场馆等话务突发，客观上提高了不均衡系数，降低了合理无线网络利用率 合理无线网络利用率与忙时不均衡系数呈现反相关关系，不均衡系数越大，合理无线网络利用率越低,19,合理无线网络利用率影响因素（3）,模块大小 模块尺寸越大，合理无线网络利用率会越低，这也是CDMA网比GSM网利用率低的原因之一。对于GSM网，载频配置时向上取整，扩容步长为一个载频，每块载频8个TCH，平均每小区需要多配置4个信道，因此网络配置容量大于业务需求是客观存在。

12、平均每小区话务量 合理无线网络利用率与平均每小区话务量正相关，平均每小区话务量越高，合理无线网络利用率也越高，这也就是中国移动合理的无线网络利用率高于公司的合理无线网络利用率的原因之一 平均每小区话务量主要与用户规模、密度直接相关。受当地经济水平、城乡比例影响，经济发达、城市人口大而农村人口少的地区，平均每小区话务量高，合理无线网络利用率也较高。同一个地区，用户规模大的运营商平均每小区话务量高，合理无线网络利用率也较高；覆盖型基站、室内覆盖基站比例较大时将导致平均每小区话务量降低，合理无线网络利用率也较低。,20,无线网络超载率定义（1）,无线网络超载率的定义： 无线网络超载率=实际无线网络利

13、用率-合理无线网络利用率 无线网络超载率为正值表示超载，数值越大表示网络越繁忙，为负值表示容量尚有一定富裕，绝对值越大表示网络富裕容量越多。 话务增长对无线网络超载率的影响 完成某期工程建设时，无线网络容量理应有所富裕，实际利用率低于合理利用率，即无线网络超载率应为负值。随着时间推移，用户持续增长、资费下调等引起话务增长，平均每小区话务量持续提高，合理利用率、实际利用率都随之提高，但实际利用率提高更快，之后达到一个平衡点，然后超过合理利用率，无线网络超载率变成正值，标志着无线载频资源已经不足,21,无线网络超载率定义（2）,22,无线网络超载率定义（3）,需增载频比例与无线网络超载率的关系：

14、需增载频比例，是指在现网话务负荷下，忙小区需要扩容的载频数和闲小区可以拆下的载频数抵消后需要净增的载频数，占现有载频总数的比例 下图显示了需增载频比例与无线网络超载率的关系。二者之间有很强的相关性，基本呈正比关系，这也证明了合理无线网络利用率定义的科学性、合理性。可以用来估算一定话务负荷下的需增载频数,23,无线网络超载率定义（4）,由此可见，无线网络超载率比实际利用率能够更准确地衡量网络的忙闲程度 无线网络超载率能够在宏观上反映网络忙闲状况； 可以用来进行不同地市、省份之间的横向比较。 可用于估算需增载频数 无线网络超载率可用于业务区（地市）之间建设规模、投资比例的平衡。平衡的目标应以各地无

15、线网络超载率为0为准 无线网络超载率与网络拥塞率关系 在载频配置合理性前提下，网络拥塞率与无线网络超载率呈正相关，无线网络超载率越高，网络拥塞率也越高。 在无线网络超载率为0或负数时，网络拥塞率低于设计呼损率 网络拥塞率与载频配置合理性密切相关，在无线网络超载率一定的情况下，如果部分小区配置不足的同时部分小区配置富裕，网络拥塞率将会明显恶化。,24,目 录,GSM网络资源利用现状分析,一,二,三,资源利用指标相关研究,资源利用目标取定,四,资源利用提升举措,25,利用率目标取定思路,利用率目标取定思路 首先结合各省各个本地网具体情况，分析计算合理无线网络利用率 分析计算实际无线网络利用率，与合

16、理值之间的差距，即无线网络超载率 对于差距较小的省，可以取21页图表中的交叉点即无线网络超载率为零时的网络利用率作为利用率目标，或者直接取合理利用率为利用率目标（略小于交叉点的值） 对于差距较大的省，结合省里具体情况，提出无线网络利用率目标值，目标值可介于实际值和合理值之间，此种情况下，将着重考虑无线网络利用率提升值,26,合理利用率-初步测算分析（1）,结合2008年12个月总部报表相关数据分析得到测算结果,27,合理利用率-初步测算分析（2）,结合2009年12个月总部报表相关数据分析得到测算结果,从2009年数据分析，全国大部分省目前无线网络超载率均低为负值，表明网络尚有一定富余 只有广东、新疆、贵州等个别省超载率为正值,28,利用率目标范围取定建议,结合总部报表及部分省相关数据分析得到测算结果 结合超载率分析，提出无线网络利用率目标值 对于超载率小于5%，建议直接采用计算合理利用率为无线网络利用率目标值 对于超载率为5% 10%，建议采用 无线网络利用率目标值 =合理无线网络利用率 （超载率- 5%）/2 对于超载率为10% 15%，建议采用 无线网