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1、 基于现网话务统计数据的 无线利用率分析盛 林 陈咏涛中国移动通信集团重庆有限公司 重庆 4 0 0 0 2 0前言GSM网络在我国经过10多年的发展，目前已进入成熟期，技术日趋完善。激烈的市场竞争使得运营商越来越重视低成本建设的运作能力，随着3G的到来，GSM网络更需要不断深挖潜力，降低成本。在最近的几年里，中国移动GSM网络建设力度非常巨大，部分省公司的载频规模较前几年翻了一番。在3G来临时如此大规模地建设GSM网络，风险较大，如何在满足市场需求增长的同时合理降低建设成本呢？下面结合重庆移动的实际话务情况，分析影响新增载频的关键参数利用率，并根据实际情况，提出合理的利用率取定标准，降低网络
2、投资。目前重庆移动的GSM网络由4个厂商的设备组成，分别是爱立信、华为、中兴和阿尔卡特。其中爱立信设备应用在主城区和渝西的城区部分，爱立信的载频规模占重庆移动所有载频的52%，吸收的话务量占60%，是重庆移动的主要话务来源，也是本次分析的重点厂商。无线利用率的分析方法无线利用率=实际承载话务量/理论承载话务量100%，其中理论话务量的取定一般是根据每小区配置的语音信道数，通过Erl B表计算得到，但是要达到Erl B表的理论承载能力，用户的呼叫必须具备以下特点：每次呼叫相互独立、互不相关，呼叫具有随机性；每次呼叫在时间上都有相同的概率；每个用户选用的无线信道是任意的，且是等概率的。在实际的网络
3、中，用户的呼叫不可能完全达到Erl B的呼叫要求，网络的话务承载能力也就不可能完全达到Erl B表的理论值。对于GSM网的某个小区，随着话务量的增加，无线利用率也随之升高，在无线利用率达到某一个数值的时候，网络的拥塞率随之提高，网络质量降低，影响用户的感受度。所以，必须平衡网络的无线利用率和拥塞率的关系，确定合适的无线利用率。为了定量分析网络的无线利用率，笔者分析了海量的小区实际话务统计数据，通过概率论的相关知识，确定了无线利用率的取值，具体的思路如下。搜集重庆移动历年的忙时话务统计报表，并按照厂商、载频数对每个小区进行分类。通过话务统计报表的相关数据，计算每个小区的无线利用率和拥塞率。64
4、TelecommunicaTions Technology / 20095运行维护将计算得到的无线利用率进行分段，如无线利用率为40%41%、41%42%89%90%，统计相应无线利用率区间的小区数量。在无线利用率分段的基础上再对小区的拥塞率进行分段，如拥塞率为00.2%、0.2%0.4%2%以上，统计小区数量。由重庆移动爱立信4载频情况的部分统计可知，随着利用率的增大，拥塞的小区数量逐步增大。根据分区间无线利用率与拥塞率的统计结果，计算低于每个拥塞率的样本比例，得到爱立信4载频小区在不同拥塞率情况下的拥塞样本占总样本的比例，如图1所示。图1中比例的含义为，在利用率为40%41%的情况下，小区
5、拥塞率小于0.2%的概率为98.6%，或者说拥塞率大于0.2%的概率为1.4%。从图1可以看出利用率与拥塞率的关系，对于同一个拥塞区间，随着利用率的升高，发生大于这个拥塞值的呼叫样本数占总样本的比例升高，即拥塞率随着利用率的升高而变大。在本文分析中，我们定义可容忍的拥塞样本数占总样本数的比例为5%。从图1可以看出，在无线利用率不超过50%的情况下，拥塞率大于0.2%的概率小于5%，就可以说在4载频的情况下，满足0.2%的拥塞率的无线利用率为50%。无线利用率的具体结论根据以上思路，结合重庆移动的具体话务统计数据，运用专业的数据库软件，对海量的话务统计数据进行处理、分析。考虑到话务量的增加，话务
6、模型或网络参数有了一定的变化，对无线利用率的取定会造成影响，我们分不同的年段对利用率进行了分析、取定。针对20052006年6月共计1 200万条样本数据进行了处理分析，得到了在不同拥塞率的情况下，各厂商不同载频的无线利用率取定值，见表1。从表1可以看出，在相同的可承受拥塞率条件下，小区配置的载频数越大，无线利用率就越高。另外，相同的载频配置下，各个厂商的利用率取定并不相同。这是因为除了厂商的参数设置因素外，还与厂商设备所处的地区有关。有些厂商设备主要用于覆盖农村或郊区，话务量较小，大载频小区拥塞的几率小，无线利用率可以适当取高。为了比较话务发展对无线利用率的影响，笔者还对2006年7月至20
7、07年6月共计1 500万条样本数据进行了处理分析，得到了这一时段的无线利用率取定值，见表2。对比表1和表2可以看出，对于相同的厂商和相同的载频配置，随着话务的发展，无线利用率的取定不是一成不变的。目前为止，重庆移动的话务量还在快速增长，网络模型更接近2006年7月至2007年6月的情况，笔者建议无线利用率的取定采用表2的数据。无线利用率变化的原因析通过分析2006年7月至2007年6月的话务统计报表可以看出，网络发图1 利用率与拥塞率的关系无线利用率 厂商载频数拥塞率 0 . 2 %的小区比例拥塞率 0 . 4 %的小区比例拥塞率 0 . 6 %的小区比例拥塞率 0 . 8 %的小区比例拥塞
8、率 1 %的小区比例阿尔卡特24 8 %5 2 %5 8 %6 2 %6 6 % 36 2 %6 9 %7 3 %7 8 %8 0 % 47 2 %8 0 %8 5 %8 5 %8 5 %爱立信24 0 %4 0 %4 0 %4 0 %4 0 % 34 3 %4 5 %4 7 %5 2 %5 4 % 45 0 %5 4 %5 7 %6 0 %6 2 % 55 6 %6 0 %6 4 %6 6 %6 8 % 66 0 %6 3 %6 6 %6 9 %7 0 % 76 6 %7 0 %7 1 %7 3 %7 8 % 86 6 %6 8 %7 2 %7 5 %7 7 %华为26 6 %6 6 %7
9、5 %8 5 %8 5 % 36 7 %7 3 %8 0 %8 5 %8 5 % 48 0 %8 5 %8 5 %8 5 %8 5 %中兴24 6 %4 7 %4 8 %5 7 %5 9 % 34 5 %5 3 %5 7 %6 1 %6 3 % 45 7 %6 1 %6 4 %6 6 %6 6 %表1 2006年6月前的无线利用率取定值（注：因为除爱立信以外的厂商，大载频配置的小区太少，采样样本数量太小，所以仅列出了4 载频以下配置的无线利用率）厂商载频数拥塞率 0 . 2 %的小区比例拥塞率 0 . 4 %的小区比例拥塞率 0 . 6 %的小区比例拥塞率 0 . 8 %的小区比例拥塞率 1
10、%的小区比例阿尔卡特25 3 %5 8 %6 4 %7 0 %7 5 % 36 8 %7 5 %8 0 %8 5 %9 0 % 47 7 %8 5 %9 0 %9 0 %9 0 % 58 0 %8 5 %9 0 %9 0 %9 0 % 68 0 %8 5 %9 0 %9 0 %9 0 %爱立信24 0 %4 0 %4 1 %4 2 %4 7 % 34 7 %5 2 %5 9 %6 0 %6 3 % 45 6 %6 2 %6 5 %6 8 %7 2 % 56 8 %7 8 %8 0 %9 0 %9 0 % 66 8 %7 4 %7 8 %7 9 %8 5 % 77 0 %7 6 %8 0 %8
11、5 %8 5 % 87 6 %8 5 %9 0 %9 0 %9 0 %华为27 1 %7 9 %8 5 %9 0 %9 0 % 37 9 %8 5 %8 5 %9 0 %9 0 % 48 5 %9 0 %9 0 %9 0 %9 0 %中兴25 1 %5 3 %5 8 %6 0 %6 4 % 35 3 %6 0 %6 2 %6 6 %6 7 % 45 9 %6 3 %6 5 %7 0 %7 0 % 56 1 %6 9 %7 5 %7 5 %7 8 %表2 2006年6月至2007年6月的无线利用率取定值生拥塞的次数大幅度下降，这也是造成无线利用率取定比之前高的根本原因。从20052006年的话务
12、报表看，发生过拥塞的采样点占所有采样点的比例约为20%，而在2006年7月至2007年6月的样本中，拥塞样本的比例仅7.5%左右，是什么原因造成网络的拥塞次数大幅下降呢？从2006年开始，重庆移动的话务量迎来了增长高峰时期，特别是从2006年7月开始，话务量的增长达到最高峰，同比增长率达70%。随着话务量的增长，忙时呼叫的发生次数越频繁，呼叫的特性越能满足Erl B表的特征，因此利用率应该有少量的提高。为应对忙时话务对网络的冲击，重庆移动在GSM网络中开启了半速率信道，当话务信道的占用超过设定的门限时，小区自动开启半速率信道，相当于增加了信道数量，能有效地降低拥塞的 发 生 概 率 。 在 2
13、 0 0 8 年 国 庆 节 期间，全网的话务量相比2008年9月增加了17.4%，但是拥塞率却控制在一个很好的水平，全网平均拥塞率只有0.25%，其中半速率的话务量占了全网话务量的17.66%。半速率虽然能有效降低忙时的拥塞率，但会影响网络的语音质量，降低用户感受度，而且随着吸收话务量的增加，对BSC和MSC侧将带来话务冲击，所以不推荐作为日常吸收话务量的常规方法，仅可作为吸收峰值话务的补充手段。随着新技术的发展，一种新型的AMR-HR技术日趋成熟。AMR-HR可以在不增加投资的情况下提高信道数量，并且语音质量与现有的FR语音质量相当，不会明显降低用户感受。在AMR-HR技术成熟后合理引入应
14、用，可以进一步提高无线利用率。结束语重庆移动的话务量仍然在高速增长，每年重庆移动都需投入大量的成本建设基站以满足市场的需求。目前在网络规划方案中，为保持网络的适当弹性，利用率一般取定为57%59%。本文针对重庆移动的万余条样本数据进行了处理分析，得到了无线利用率与拥塞率的关系，找到了平衡网络质量和网络资源效益的杠杆，在不同拥塞率的情况下，制定各厂商不同载频的无线利用率取定值的模型，为重庆移动网络规划、方案制定提供了参考依据，为降低公司成本运作提供合理化建议，同时也对提升网络先进性、降低网络运营成本、改善网络性能质量、提高全程全网运行效率产生了积极作用，并取得较好经济和社会效益。 如对本文内容有任何观点或评论，请发E - ma i l 至e d it o r t t m. c o m. c n 。
