GSM網(wǎng)絡(luò)無線利用率分析

王洪梅

【摘要】 近些年來，中國通信行業(yè)在持續(xù)不斷的發(fā)展，特別是移動通信的發(fā)展和建設(shè)非常迅猛，一些新技術(shù)和新設(shè)備不斷地投入到實(shí)際應(yīng)用中。無線利用率一直是衡量無線網(wǎng)絡(luò)資源配置情況的關(guān)鍵指標(biāo)。過低的無線網(wǎng)絡(luò)利用率將會造成網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)，從而降低運(yùn)營商的投資效益，導(dǎo)致出現(xiàn)投入和產(chǎn)出不均衡的現(xiàn)象。在網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化過程中，在確保網(wǎng)絡(luò)的各項(xiàng)指標(biāo)都正常、客戶通話質(zhì)量良好的情況下最大化地提升無線網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，是提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的效益的重要途徑，同時(shí)也是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化建設(shè)中的重點(diǎn)研究內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】 無線利用率 拆閑補(bǔ)忙 GSM網(wǎng)絡(luò)

一、概述

在GSM現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)行中，隨著2G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)持續(xù)快速增長，語音資源收到擠壓，2G網(wǎng)絡(luò)受數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)增長帶來的容量和質(zhì)量問題依然比較突出，在此背景下，深入分析GSM無線網(wǎng)絡(luò)的各項(xiàng)指標(biāo)對資源配置的影響，提出有針對性的網(wǎng)絡(luò)資源配置優(yōu)化策略和具體措施，是必要的也是及時(shí)的。

二、無線利用率的影響因素

導(dǎo)致無線利用率不均衡的原因，主要有以下幾種因素：

1）業(yè)務(wù)發(fā)生不均衡性：GSM無線網(wǎng)各小區(qū)的業(yè)務(wù)承載峰值并不總是在同一時(shí)段出現(xiàn)的，它與各小區(qū)的實(shí)際所在地區(qū)、以及當(dāng)?shù)氐挠脩袅?xí)慣等因素有關(guān)。正是這些復(fù)雜的因素，導(dǎo)致各小區(qū)的業(yè)務(wù)發(fā)生存在著不均衡性。而這樣的不均衡性，使得忙時(shí)無線利用率的統(tǒng)計(jì)值與各小區(qū)簡單累加得到理論利用率的結(jié)果存在著較大差異。由于這個(gè)差異的存在，無線利用率評估標(biāo)準(zhǔn)需向下進(jìn)行一些調(diào)整，具體調(diào)整幅度，與上述差異的大小有關(guān)。

2）業(yè)務(wù)突發(fā)性：小區(qū)的業(yè)務(wù)發(fā)生，在各小區(qū)具體因素的作用下，具有隨機(jī)性。這些因素主要有兩大類：一是空間因素，體現(xiàn)在站址所在地區(qū)、當(dāng)?shù)赜脩袅?xí)慣、用戶行為等；二是時(shí)間因素，體現(xiàn)在一天內(nèi)的不同時(shí)間段、一周內(nèi)的工作日或休息日、重要節(jié)假日、旅游淡旺季、突發(fā)事件等。為保證足夠容量以應(yīng)對話務(wù)高峰需求，小區(qū)配置按高峰話務(wù)需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，并預(yù)留一定的冗余。正因?yàn)槿哂嗟拇嬖?，相比話?wù)高峰時(shí)段，平時(shí)的無線利用率顯著降低。

3）其他網(wǎng)絡(luò)在規(guī)劃時(shí)考慮不足，參數(shù)設(shè)置不合理，基站硬件故障等，都會導(dǎo)致無線利用率的不均衡。

三、無線利用率的影響分析

3.1對高質(zhì)差小區(qū)的影響

通過數(shù)據(jù)分析可知，無線利用率的逐步上升，語音高質(zhì)差小區(qū)比例并未隨著利用率提高而呈現(xiàn)惡化趨勢。高干擾小區(qū)占比在利用率在超過80%后數(shù)量增多，最高占比達(dá)到3%左右，大于140%后由于超高利用率小區(qū)樣本數(shù)量較少而下降。

3.2對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)類性能指標(biāo)的影響

根據(jù)某地市全網(wǎng)TBF建立成功率、掉線率、擁塞率、GPRS接入失敗率、PS全程成功率等項(xiàng)指標(biāo)與無線利用率之間關(guān)系的統(tǒng)計(jì)分析。由統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可見，當(dāng)無線利用率在20%-100%區(qū)域中變化時(shí)，TBF建立成功率，TBF掉話率、PS全程接通率等指標(biāo)平穩(wěn)波動，并未隨著網(wǎng)絡(luò)利用率上升而呈現(xiàn)惡化趨勢。當(dāng)無線利用率在大于100%后，各項(xiàng)指標(biāo)均有不同程度的劣化，尤其TBF擁塞率增幅明顯，趨近0.45%，但遠(yuǎn)低于網(wǎng)絡(luò)安全門限。

3.3無線利用率對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、語音業(yè)務(wù)質(zhì)量影響

由于語音業(yè)務(wù)優(yōu)先占用的原因，語音業(yè)務(wù)受利用率的影響相對較小，當(dāng)利用率小于80%時(shí)語音接通率、呼建成功率、掉話率、TCH擁塞率、半速率比例等均無明顯變化。當(dāng)無線利用率大于80%時(shí)， TCH和SDCCH擁塞率、高干擾小區(qū)開始出現(xiàn)，當(dāng)利用率大于100%以后，隨著利用率升高劣化趨勢加快。

對于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：當(dāng)無線利用率小于100%時(shí)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)各項(xiàng)相關(guān)指標(biāo)無明顯的變化。當(dāng)無線利用率大于100%時(shí)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)各項(xiàng)相關(guān)指標(biāo)PS全程成功率、GRPS接入失敗率、TBF建立成功率、TBF擁塞率、上行TBF掉線率劣化趨勢明顯。

四、GSM網(wǎng)無線利用率具體優(yōu)化分析

4.1雙閑小區(qū)的分析

通過后臺提取雙閑小區(qū)小區(qū)數(shù)匯總（<=3TRX）、雙閑小區(qū)小區(qū)數(shù)匯總（<=4TRX）的最近15天得指標(biāo)，統(tǒng)計(jì)后有386個(gè)小區(qū)在最近15天內(nèi)重復(fù)出現(xiàn)，其每線話務(wù)量低小于0.3，TBF復(fù)用度小于3，均為雙閑小區(qū)。依據(jù)雙閑小區(qū)語音配置數(shù)和愛爾蘭B表算出其承載話務(wù)量，這樣可根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)這些小區(qū)的最大話務(wù)量可算出其空閑的語音信道數(shù)目；現(xiàn)網(wǎng)雙閑小區(qū)TBF復(fù)用度均小于3，通過指標(biāo)發(fā)現(xiàn)該雙閑小區(qū)PDCH配置不是很高，可先對語音信道減容，后期根據(jù)數(shù)據(jù)指標(biāo)對PDCH信道做相應(yīng)減容。

4.2拆閑補(bǔ)忙小區(qū)分析

面對一些語音話務(wù)量不高，而數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)較差、SDCCH擁塞小區(qū)，可以采用“拆閑補(bǔ)忙”方式，對其TCH信道轉(zhuǎn)換為PDCH和SDCCH；同時(shí)對于語音忙，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和好、SDCCH閑的小區(qū)適當(dāng)調(diào)，轉(zhuǎn)化為TCH，做到信道分配適中，信道資源利用充分。

通過圖1分析，我們可以看出PD信道占用比與無線利用率存在如上的趨勢，當(dāng)占用比在0.7以下時(shí)表現(xiàn)出近似線性的關(guān)系，當(dāng)高于0.7時(shí)開始出現(xiàn)冪性增長。

1）總體上說當(dāng)PD占用比越大，無線利用率就越高。經(jīng)驗(yàn)上當(dāng)占用比達(dá)到80%以上時(shí)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)表現(xiàn)出擁塞，TBF因無信道資源建立失敗次數(shù)增多，當(dāng)PD占用比在30%以下時(shí)，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)超閑。

2）同時(shí)上圖中復(fù)用度曲線也可以大致說明該問題，復(fù)用度較高時(shí)無線利用率也較高，說明由于擁塞，平均占用PD信道數(shù)接近于平均可用信道數(shù)。

結(jié)合以上分析得出當(dāng)平均可用PD信道數(shù)小于或等于PD靜態(tài)配置數(shù)時(shí)，無線利用率的大小受限于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)閑置，存在一定數(shù)目的靜態(tài)PD信道不占用，特別是語音擁塞時(shí)，該情形造成的后果越嚴(yán)重。造成資源浪費(fèi)。另一方面，當(dāng)PD占用信道數(shù)高于PD靜態(tài)配置數(shù)時(shí)，無線利用率受兩個(gè)方面的影響：1、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道不足，且轉(zhuǎn)化的信道數(shù)目受到參數(shù)的制約，在語音擁塞時(shí)，轉(zhuǎn)化的PD信道數(shù)越多，無線利用率就可能會越低（實(shí)質(zhì)是一個(gè)信道成為TCH/H的情況下無線利用率最高）；2、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道不足且轉(zhuǎn)化的信道數(shù)目受到參數(shù)的制約，在語音超閑時(shí)，影響到無線利用率的提升，此時(shí)我們可以增加PD信道數(shù)加以提升，充分地利用資源。

五、總結(jié)

對GSM網(wǎng)絡(luò)新增站點(diǎn)的規(guī)劃建設(shè)，以及對現(xiàn)網(wǎng)的擴(kuò)容、優(yōu)化等，必須利用科學(xué)手段，精確預(yù)測需求，從而在保證GSM網(wǎng)絡(luò)品質(zhì)和優(yōu)勢的前提下進(jìn)一步確保投資的長期性和有效性。在需求預(yù)測上，為了更好地進(jìn)行資源優(yōu)化與控制，我們要有章可循地配置小區(qū)，提升資源效率，節(jié)省成本，確保網(wǎng)絡(luò)可靠性。在對現(xiàn)網(wǎng)的優(yōu)化過程中，合理運(yùn)動影響無線利用率的因素，使無線利用率向著有利于資源配置的方向發(fā)展。同時(shí)盡量避免利用率對高質(zhì)差小區(qū)、用戶感知度、業(yè)務(wù)質(zhì)量等項(xiàng)指標(biāo)上帶來的消極影響，在不同時(shí)段、不同地點(diǎn)合理分配網(wǎng)絡(luò)資源，做好拆閑補(bǔ)忙、提升網(wǎng)絡(luò)資源效率。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]王圣.GSM 無線網(wǎng)絡(luò)性能研究與應(yīng)用[D].長沙：湖南大學(xué)，2010.

[2]韓斌杰.GSM 原理及其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化[M].北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社，2001.

[3]王文博，常永樂.移動通信原理[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社，2002.

[4]何彩霞.如何提高無線信道利用率[J].技術(shù)與應(yīng)用，2008，23-24.endprint