MSC Pool規(guī)劃中對話務(wù)潮汐效應(yīng)的考慮

李赟 劉宇 張奕

（1 中國移動通信集團設(shè)計院有限公司 北京 100080）

（2 中國移動通信集團廣東有限公司 廣州 510100）

MSC Pool技術(shù)以其在容災(zāi)備份和容量均衡方面的優(yōu)點，成為運營商關(guān)注的焦點。近年，中國移動集團公司針對MSC Pool進行了多次試點。部分省份也開始進行小規(guī)模的部署。隨著各廠商設(shè)備的發(fā)展和核心網(wǎng)電路域IP化，MSC Pool的規(guī)模部署時機已經(jīng)成熟。

由于MSC Pool的技術(shù)特點，引入該技術(shù)后可以克服不同時段、不同區(qū)域話務(wù)不均衡對網(wǎng)絡(luò)的沖擊，從而優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)利用率。同時，引入MSC Pool后，每個MSC的覆蓋區(qū)域增加，大片連續(xù)的覆蓋區(qū)域內(nèi)原局間位置更新及切換變?yōu)榫謨?nèi)位置更新及切換，減少MSC及HLR的信令開銷，提高了MSC設(shè)備的話務(wù)處理能力，也同時提高了網(wǎng)絡(luò)指標。

對于Pool的覆蓋分區(qū)，通常的建議是“連續(xù)或具有潮汐效應(yīng)的局，放入一個Pool內(nèi)”，對于現(xiàn)網(wǎng)，要同時滿足連續(xù)和潮汐效應(yīng)兩個要求，難度很大，本文將就潮汐效應(yīng)的均衡和連續(xù)覆蓋對設(shè)備處理能力的影響進行分析，得出Pool的分區(qū)覆蓋建議。

1 “潮汐效應(yīng)”的定義和對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的影響

移動通信網(wǎng)絡(luò)的容量是根據(jù)整網(wǎng)的忙時話務(wù)量進行規(guī)劃的，但由于用戶在站點的覆蓋區(qū)域之間的自由移動，局部的話務(wù)量的變化往往隨著時間而變化，造成不同區(qū)域出現(xiàn)話務(wù)峰值的時間不一致。對于一些重要商圈或者大型住宅小區(qū)，可能出現(xiàn)話務(wù)量每天周期性地在兩個相鄰地點進行來回遷徙，但是兩地的總話務(wù)量基本保持穩(wěn)定的情況。這就是通常說的“潮汐效應(yīng)”。

假設(shè)A區(qū)域忙時為下午17：00，B區(qū)域忙時為下午20：00，兩個區(qū)域總的峰值話務(wù)出現(xiàn)在20：00，話務(wù)量如下：

17:00 A區(qū)域話務(wù)量為10000Erl，B區(qū)域話務(wù)量為6000Erl;

20:00 A區(qū)域話務(wù)量為7000Erl，B區(qū)域話務(wù)量為10000Erl。

如果兩個區(qū)域分屬兩個MSC,則每一個MSC都必須滿足本區(qū)域的峰值話務(wù)（容量均為10000Erl），但假設(shè)兩個區(qū)域?qū)偻粋€MSC,則總?cè)萘啃枨髮p少（容量17000Erl）。由于存在潮汐效應(yīng)的兩個區(qū)域，往往物理位置相距較遠，很少能歸屬于同一個MSC,因此，試圖通過MSC的覆蓋區(qū)域來解決潮汐效應(yīng)是很難做到的，在這種情況下，將具有潮汐效應(yīng)的兩個MSC放入一個MSC Pool內(nèi)，類似于兩個區(qū)域共用一個MSC的情況，Pool內(nèi)MSC的總?cè)萘靠梢园凑諆蓚€區(qū)域總的話務(wù)峰值來進行配置，有效提高設(shè)備利用率。

2 MSC Pool規(guī)劃中對潮汐效應(yīng)的考慮

MSC Pool可以有效均衡端局利用率，降低潮汐效應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)的沖擊；同時，引入MSC Pool后，每個MSC的覆蓋區(qū)域增加，大片連續(xù)的覆蓋區(qū)域內(nèi)原局間位置更新及切換變?yōu)榫謨?nèi)位置更新及切換，減少MSC及HLR的信令開銷，提高了MSC設(shè)備的話務(wù)處理能力，也同時提高了網(wǎng)絡(luò)指標。

但是，潮汐效應(yīng)的均衡要求把具有潮汐效應(yīng)的兩個區(qū)域MSC放入一個Pool內(nèi)，而減少局間切換則要求把覆蓋區(qū)域連續(xù)的MSC放入一個Pool內(nèi)，對于相對大的城市，這兩個條件是很難同時滿足的。在進行MSC Pool規(guī)劃時，應(yīng)著重考慮潮汐效應(yīng)均衡還是覆蓋的連續(xù)呢？這就是本文需要討論的問題。下文將通過對不同類型本地網(wǎng)的現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)進行分析，給出規(guī)劃建議。

2.1 潮汐效應(yīng)分析

在以往對于潮汐效應(yīng)的分析中，往往集中于用戶移動造成的各MSC間用戶數(shù)的變化，但分析實際的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，因為用戶行為的變化，話務(wù)量及MSC處理機負荷的變化并不完全一致，不同的MSC呈現(xiàn)出不同的特征。

各交換網(wǎng)元的容量和利用率均有所不同，因此，在針對用戶數(shù)、話務(wù)量、處理機負荷的分析中，使用用戶數(shù)、話務(wù)量或者處理機負荷的數(shù)值本身將不利于不同MSC間數(shù)據(jù)的比較，為方便分析，在下面的分析過程中，對各MSC的數(shù)值均進行歸一化處理，取其在分析區(qū)間內(nèi)的最大值為100%。在分析這些參數(shù)時，引入潮汐系數(shù):

如果各網(wǎng)元業(yè)務(wù)峰值均發(fā)生在相同時間，則該系數(shù)為1，該系數(shù)越高，則表示潮汐效應(yīng)越明顯，各網(wǎng)元的業(yè)務(wù)峰值出現(xiàn)的時間越不一致。在僅考慮單一參數(shù)時，潮汐系數(shù)與1的差值，即為因潮汐效應(yīng)所增加的網(wǎng)絡(luò)容量需求。

本文將以廣東省2009年中秋前后現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)為例，分析不同類型城市的潮汐效應(yīng)。

廣州屬于典型的大城市，廣州本地網(wǎng)話務(wù)量變化平穩(wěn)，受博彩影響，日最高話務(wù)量呈現(xiàn)出鋸齒形，博彩日話務(wù)量明顯高于非博彩日。話務(wù)量在每一天不同時段均有顯著變化，通常，話務(wù)量最低是在凌晨5時左右，在中午12時左右及晚20時左右分別有2個高峰，但早高峰遠低于晚高峰。選取近期話務(wù)峰值9月28～30日進行分析，話務(wù)潮汐系數(shù)最高日為1.075（9月30日）。

江門市屬于中等城市，江門市的話務(wù)量變化情況和廣州類似，晚高峰出現(xiàn)在晚20點左右，選取9月28～30日進行分析，話務(wù)潮汐系數(shù)最高日為1.01（9月29日）。

從廣東全省情況看，廣州業(yè)務(wù)區(qū)潮汐系數(shù)為全省最大，大多數(shù)小地市潮汐系數(shù)均小于1.01,即基本無潮汐效應(yīng)。

可以看出，大城市潮汐效應(yīng)相對明顯，但即使組Pool可以完全消除潮汐效應(yīng)，給網(wǎng)絡(luò)帶來的容量提升仍然不足10%。

從現(xiàn)網(wǎng)看，交換局利用率的不均衡較為明顯，圖1是9月29日，30日和10月3日3天廣州現(xiàn)網(wǎng)交換局容量利用率的情況（黑色為平均值）。

圖1 3日內(nèi)廣州現(xiàn)網(wǎng)交換局容量利用率的情況

可以看出，網(wǎng)內(nèi)各局利用率差別較大，部分局利用率甚至超出100%（均為TDM局），但部分局利用率低于40%，組Pool后，這個情況應(yīng)能得到較大緩解。

按照廣州本地分為6個Pool估算，Pool的話務(wù)利用率應(yīng)控制在55%～65%間，解決了交換局間負荷不均的問題。

2.2 交換局處理能力和話務(wù)量的關(guān)系

根據(jù)以上分析可以看出，組建MSC Pool時著重考慮潮汐效應(yīng)的消除，可以減少Pool內(nèi)交換局同時處理的話務(wù)量，但話務(wù)量、局間切換和位置更新對于交換局處理能力的影響是什么樣的關(guān)系呢，下面仍以廣州為例進行分析。

從CP負荷的情況看，CP負荷峰值并非話務(wù)峰值，CP負荷和話務(wù)量，局間切換以及局內(nèi)切換的關(guān)系可參考圖2。

從圖2可以看出，局間切換和位置更新對CP利用率的影響較話務(wù)量的變化更加明顯，有兩個點較明顯：29日18時，CP利用率達到峰值，此時局間切換量和位置更新也到達峰值，但話務(wù)量并不是很高；29日23時，話務(wù)較22時沒有明顯下降，但由于切換和位置更新數(shù)量的下降，CP明顯下降。

2.3 組建MSC Pool時對潮汐效應(yīng)的考慮

圖2 局間切換以及局內(nèi)切換的關(guān)系圖

根據(jù)以上分析可以看出：潮汐效應(yīng)的均衡，主要是對端局容量的提升，尤其是對軟件容量的節(jié)約，有較大意義，但組Pool后，端局間利用率的不均衡消除，全網(wǎng)平均利用率明顯降低，對于廣東來說，根據(jù)實際數(shù)據(jù)估算，即使在中秋和春節(jié)話務(wù)峰值，各地市Pool的利用率應(yīng)大多在80%以下，因此，潮汐效對網(wǎng)絡(luò)容量的提升超過10%～15%才有考慮的意義。

而連續(xù)覆蓋的意義非常重大，根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)分析，以廣州業(yè)務(wù)區(qū)組成6個Pool， Pool內(nèi)全部連續(xù)覆蓋為例，可減少約58%的局間切換。

對于廣東省大多數(shù)城市，尤其是中小型城市，潮汐效應(yīng)并不明顯，但是單個城市內(nèi)，兩個不相鄰的片區(qū)存在明顯的潮汐效應(yīng)是有可能的，建議在Pool的規(guī)劃時，如兩個片區(qū)具有明顯潮汐效應(yīng)（潮汐系數(shù)大于1.15），以潮汐效應(yīng)的均衡為主，可考慮放棄部分連續(xù)覆蓋，如潮汐系數(shù)不大，則應(yīng)以連續(xù)覆蓋為主。

3 總結(jié)

MSC Pool的前期規(guī)劃非常重要，規(guī)劃時不應(yīng)一味追求潮汐效應(yīng)的消除，而應(yīng)該通過對現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)的分析，得出最適合自身網(wǎng)絡(luò)的方案。