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1、成果上报申请书成果名称语音与数据业务信道分配的优化研究及应用成果申报单位成果承担部门/分公司项目负责人姓名成果专业类别*无线网成果研究类别*其他省内评审结果*优秀关键词索引（35个）扩容方案 数据业务 话音数据信道分配应用投资*产品版权归属单位对企业现有标准规范的符合度：（按填写说明4）网优扩容流程变更成果简介：简要描述成果目的和意义，解决的问题，取得的社会和经济效益。随着社会信息化的持续推进，简单的话音通信已经无法满足用户的基本需求，在通用分组无线业务GPRS(GeneralPacketRadio Service）的基础上，EGPRS网络也正在得到部署和大力发展，传统GSM网络逐步从单语音业
2、务演进为提供综合业务的网络。EGPRS网络的全面铺开为数据业务用户带来了一种全新的感受，高速，优质，不仅吸引了更多的学生群体，而且范围已经渗透到了各个领域，使数据用户的规模得到进一步的扩大，资费调整等都使数据网络用户有了大幅度的上升，造成了网络流量的大幅提升，这种情况直接造成数据业务和语音业务在忙时出现争抢资源严重的现象，数据业务资源无法得到保证，导致投诉量增多，用户感知度下降。鉴于此类情况的不断升级，从语音与数据业务两个方面进行了理论的容量分析计算，密切结合现网需求，力求研究出合理、可行的资源分配方案，并且进行了部分区域的调整试验，得到了较为理想的效果。省内试运行效果： 以往的扩容方案只考虑
3、到了话音业务的需求，而在网络和数据业务需求不断升级的现状下，数据业务和语音业务争抢资源的情况越来越明显，数据业务的需求越来越大，由于数据业务在信道复用和上下行占用资源不对称的特征，我们收集现网实际的数据和指标，通过数学的方法模拟出数据流量，复用度和信道个数的对比关系，从而解决了同时考虑数据和话音业务时，信道的分配数量问题。通过模拟出来的数学公式可以实现扩容方案的快速生成。通过在现网上的实际应用，取得了良好的效果。文章主体（3000字以上，可附在表格后）： 附：文章主体语音与数据业务信道分配的优化研究及应用绪论随着社会信息化的持续推进，简单的话音通信已经无法满足用户的基本需求，各大移动通信运营商
4、为适应日益增大的数据业务需求，纷纷在数据通信领域插上自己的旗帜，积极推出基于2代移动通信网络的升级版本。中国移动也将继续对GPRS网络进行升级改造，以缩小无线通信在带宽、速率上与有线通信的差距。GPRS首次在GSM系统中引入分组交换模式，实现了无线通信和数据网络的融合。EGPRS则在GPRS网络的基础上，通过调制方式的变革将通信带宽和速率进行再次提升。移动通信技术的发展和业务的多样化，以及人们对数据业务需求的不断增加，在通用分组无线业务GPRS(GeneralPacketRadio Service）的基础上，EGPRS网络也正在得到部署和大力发展，传统GSM网络逐步从单语音业务演进为提供综合业
5、务的网络。EGPRS网络的全面铺开为数据业务用户带来了一种全新的感受，高速，优质，不仅吸引了更多的学生群体，而且范围已经渗透到了各个领域，使数据用户的规模得到进一步的扩大，与此同时，为了让用户更加青睐于本网络，运营商也会在经营策略上做足功夫，资费调整就是最为常见的方式之一。用户群体得到了大量发展之后，网络的容量问题却随着用户的逐步增多，渐渐浮出了水面，并且愈演愈烈。以郑州网络为例，数据流量从4月430GB上升到11月平均1000GB，提升幅度达到130，其中学校开学，资费调整等都使数据网络用户有了大幅度的上升，造成了网络流量的大幅提升，这种情况直接造成数据业务和语音业务在忙时出现争抢资源严重的
6、现象，数据业务资源无法得到保证，导致投诉量增多，用户感知度下降。本文鉴于此类情况的不断升级，从语音与数据业务两个方面进行了理论的容量分析计算，密切结合现网需求，力求研究出合理、可行的资源分配方案，并且进行了部分区域的调整试验，得到了较为理想的效果。一、网络现状分析1、郑州区域GPRS与GSM网络基本情况郑州地区基站总数3200个，EGPRS基站2387个，占75%，载频数目37649个，开启EGPRS功能载频6359个，占17%。下图为市区内开启EGPRS功能的对比图层（绿色为已开启扇区，红色为未开启扇区）。华北水院开发区大学城一带大学路，航海路大学区域文化路，农业路，东风路大学区域大学路，中
7、原路大学区域市区GPRS流量图华北水院开发区大学城一带大学路，航海路大学区域文化路，农业路，东风路大学区域大学路，中原路大学区域市区话务量分布图从渲染图中可以看到，基本上高流量和高话务的区域都集中在各大学校园区附近。大部分都是学校附近的基站，数据业务全天24小时流量在2GB左右，语音话务量最大达到1528Erl。2、郑州区域数据业务与GSM业务增涨情况数据业务流量增涨形式暑期放假奥运会学校开学资费调整统计2008年4月2008年11月全网数据业务24小时流量，整个期间流量经过3次大的变化，数据流量从4月430GB上升到11月平均1000GB，提升幅度达到130，其中学校开学，资费调整等都使得数
8、据网络用户有了大幅度的上升，造成了网络流量的大幅提升。l 从7月8月，学校开始放假，全网流量从600GB下降到450GB；l 8月为奥运会期间，可以看到数据业务对用户了解奥运活动起到辅助作用，流量未出现下降，反而比7月高；l 9月开始学校开学，学生用户返校对数据业务造成极大冲击，从600GB上升到800GB，网络出现严重拥塞情况；l 9月16日，郑州移动对GPRS资费进行调整，以致当月数据业务最大流量达到870G以上；l 10月份是资费优惠情况的一个过渡月份，流量空前增涨，达到960G以上，到了月末流量有所下降，由此可见用户在包月的范围内使用数据业务的情况；l 进入11月份后，数据业务已经较8
9、月份增长了85%，最大流量已经达到了罕见的1098G。3、数据业务与GSM增涨情况分析8月和11月的语音业务和数据业务增长图，取8月全网第二周和11月第二周数据进行统计。可以看到语音业务增长率为15.44%，数据业务增长率达到85。学生的开学是语音业务和数据业务增涨的主要原因之一，其中数据业务的资费调整是增长率较高的另一个重要原因。从郑州各个区域的语音业务增长情况来看，大学校园的增长较高，达到99，而风景区、部分偏远郊区的话务量出现下降，其它区域的增长基本都在10左右。从整体上来看，大学校园的话务增长对全网的话务量影响不是很大，但是大学校园个别站点会出现非常繁忙的情况，这部分站点已经达到最大配
10、置，导致用户投诉增多，各项测试指标异常。对于数据业务来说，增长情况主要来自大学，可以看到大学校园区域的小区8月份流量为50GB左右，而经过资费调整以及学校开学等因素共同刺激，11月份的数据流量达到270GB左右，增长率达到454。其它区域由于资费调整影响，增长情况也出现不同程度的上涨。4、GSM与数据争抢资源从上述2图可以看出，22点语音话务量要高于23点，语音话务量下降的同时，硬拥塞，软拥塞情况在流量稍有增加的基础上反而有下降趋势。这些充分证明了，当语音与数据业务都处于忙时，话音与数据争抢资源的现象就凸现出来了，用户行为造成了这种资源争抢的情况将会随着各业务用户的不断增涨，而愈演愈烈。二、语
11、音与数据网络承载能力分析1、语音承载情况分析系统最忙时话务量话务量会随着时间而变化。即使不考虑长期发展过程中可能出现的变化，话务量还会以每天和每周为周期做短期的周期性变化。如下图：可以看出，21点左右为一天系统中语音的最忙时，占全天话务量的8%。此时出现的拥塞区域会最多，各个区域基站的工作负荷也会是全天最大。话务最忙时每用户话务量假设全网最忙时每用户仅尝试呼叫1次，与最忙时试呼次数结合，则可知最忙时全网达到的用户数，再结合全网最忙时话务量，从而可得平均每用户话务量。公式：平均每用户话务量=忙时话务量 / max（忙时试呼次数 / 每用户尝试呼叫次数）* 忙时试呼次数= tch_norm_sei
12、z+ tch_seiz_due_sdcch_con- tch_succ_seiz_for_dir_acc 每用户尝试呼叫次数=1（假设值，可得到MAX）网络理论承载用户数根据ERL B表计算全网TCH时隙所能够提供的最大话务量、平均每用户话务量，可得出目前网络配置下所能够提供的最大用户数。公式：承载用户数=理论话务量 / 平均每用户话务量注：另外存在一种极限情况，假设SDCCH信道与各链路资源满足，所有TCH时隙满负荷同时进行语音业务，即每用户占用1个TCH信道（半速率信道按照2个TCH信道计算）同时进行通话。公式：承载用户数=所有TCH信道数目网络理论承载用户数计算所知条件：试呼次数话务量全
13、网理论话务量全网TCH数目1895661 87717 236102 303831普通方式：网络承载用户数=236102/（87717/1895661）=5102424极限方式：网络承载用户数=全网TCH数目=3038312、数据业务负荷情况分析理论TBF数（用户）下图为数据业务的TBF图解，NOKIA的设备中，单时隙下行最大支持9个TBF，上行最大支持7个TBF。由于GPRS中采用多时隙捆绑模式进行数据传输，因此一个CLASS 10的用户(4时隙)可以使用4个下行TRX时隙，也就是这4个TRX时隙最少可以提供9个CLASS 10的手机（1*9=9个用户），然而最大可以支持4*9=36个单时隙手
14、机(CLASS 1)用户。理论最大的用户数之计算流程理论最大的用户数可以通过单时隙支持的最大TBF数量来计算：下行9个，上行7个。计算的原则是：可用的最大数据时隙数单时隙支持的最大TBF数可用的最大数据时隙数（GTRX数8）信令信道的数量理论最大的用户数之计算是依据语音业务完全不占用可用的数据时隙的理想情况下成立，而同时一个时隙却必须让下行9个和上行7个的用户共用，所以每位用户只能获得分配下行1/9个时隙和上行1/7个时隙。网络实际能支撑的用户数之计算流程 Step1：用户忙时数据吞吐量下图为郑州全网24小时数据流量分布图，从下图可以看出数据业务晚忙时是在晚上22点左右，根据分析忙时的数据量占
15、全天总数据量的6.2%左右。由于EGPRS网络上下行是不对称的，同时目前用户的应用也以下行为主，所以导致网络的下行负荷明显高于上行。下表为网络全天的上下行数据量。ULPayloadDLPayload全天数据量209.61 913.98 根据目前上下行数据流量分布，计算得到上下行数据比例约为1：4。为了能使用户达到最低的QoS要求，不会由于过度共享无线资源导致速率下降，必须有合理的网络规划，充足的网络资源，以保证终端用户的速率，这里的QoS假设为每用户能得到的平均吞吐量是10kbps。 Step2：计算可用的数据时隙数此步的思路为找出被语音业务所占用之后还剩余可用于数据业务的时隙数。首先从OMC统计逐步找出下列几项数值，再根据以下的公式得出数据信道时隙数。 统计载波数量NTRX 统计开启GTRX的载波数量NETRX 统计语音业务所需占用的信道数，从OMC统计获得的语音话务量再根据ErlangB表计算出用于语音业务的时隙数，如小区有半速率话务量，则必须按全速率的信道来统计TrfVoice
