網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中容量評估方法

李春明，侯優(yōu)優(yōu)，張生，劉欣，姚柒零

（中國移動通信集團(tuán)設(shè)計院有限公司, 北京 100080）

1 前言

在GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)評估中，包括覆蓋、容量和頻率3個方面的內(nèi)容，其中容量是指網(wǎng)絡(luò)的承載能力。移動的GSM網(wǎng)絡(luò)中，GSM900和GSM1800雙頻網(wǎng)絡(luò)作為承載主體，GSM900已經(jīng)過高話務(wù)承載對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，GSM1800網(wǎng)絡(luò)也在引入后起到了關(guān)鍵的話務(wù)分流的作用。

在容量中，最為主要的就是要提供充足的容量以滿足業(yè)務(wù)需求，另外一個方面則是要使得容量均衡。對于容量的充足，則主要是建設(shè)雙頻網(wǎng)絡(luò)、小區(qū)分裂、室內(nèi)分布系統(tǒng)、立體網(wǎng)絡(luò)和話務(wù)下沉來完成。對于同一城市不同區(qū)域的忙閑嚴(yán)重不均的情況，應(yīng)及時拆閑補(bǔ)忙。另一方面應(yīng)合理配置和優(yōu)化話音數(shù)據(jù)信道資源，對于話音與數(shù)據(jù)資源的忙閑不均，應(yīng)做好業(yè)務(wù)資源之間的忙閑調(diào)劑；對于話音與數(shù)據(jù)雙忙小區(qū)，應(yīng)通過限制數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)靜態(tài)信道的比例來保證話音業(yè)務(wù)的質(zhì)量。容量結(jié)構(gòu)應(yīng)注意“平衡”，做到地域和業(yè)務(wù)兩個維度的平衡。

2 容量指數(shù)算法

容量指數(shù)評估網(wǎng)絡(luò)話務(wù)承載合理性。在容量指數(shù)的定義中，由于考慮到宏站網(wǎng)絡(luò)容量和站距與布局相關(guān)，室內(nèi)分布系統(tǒng)考則相對獨(dú)立，不受站距因素影響，所以在容量指數(shù)中，主要考慮宏站部分的容量指數(shù)。

容量指數(shù)的目標(biāo)是：通過容量指數(shù)，來評估和判斷全網(wǎng)或者某塊區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)承載能力和話務(wù)承載，以此為依據(jù)，作為引入1800MHz網(wǎng)絡(luò)的條件。引入?yún)^(qū)域的概念是由于容量指數(shù)對于單個小區(qū)來說，相鄰小區(qū)之間話務(wù)模型都不盡相同，所以引入?yún)^(qū)域的概念，來消除單個小區(qū)帶來的問題，區(qū)域可以手動定制，比如將中關(guān)村西區(qū)作為塊區(qū)域，作為對網(wǎng)絡(luò)容量考察的區(qū)域。

引入?yún)^(qū)域后，可以通過容量指數(shù)來衡量900MHz和1800MHz雙網(wǎng)的話務(wù)平衡情況。

在容量指數(shù)中，包括4個指數(shù)，即區(qū)域話務(wù)密度、區(qū)域雙頻網(wǎng)平衡系數(shù)、業(yè)務(wù)平衡系數(shù)以及區(qū)域平衡系數(shù)。如表1所示。

表1 容量指數(shù)表

2.1 區(qū)域話務(wù)密度

話務(wù)密度的最小核算單位是小區(qū)的話務(wù)密度，由于話務(wù)密度的特性是由業(yè)務(wù)量和小區(qū)覆蓋面積決定，所以考察單個小區(qū)的話務(wù)密度有一定的局限性，因此引入?yún)^(qū)域話務(wù)密度的定義來解決上述問題。

區(qū)域話務(wù)密度就是將特定場景內(nèi)的基站作為一個考察區(qū)域，來衡量此區(qū)域的話務(wù)密度。也可以以一個BSC或者多個BSC為特定區(qū)域來考察該指標(biāo)，同樣也可采用網(wǎng)格作為考察區(qū)域。

話務(wù)密度的定義如下：

在區(qū)域話務(wù)密度的定義中，只考察宏站的話務(wù)量，分布系統(tǒng)吸收話務(wù)量由于不受站距的限制，所以不再本定義在考慮。

區(qū)域話務(wù)密度結(jié)合該區(qū)域平均站距，就可以用來考察該區(qū)域的話務(wù)吸收情況，以及作為引入1800MHz的門限，或者作為話務(wù)下沉建設(shè)低層站的門限。BSC話務(wù)密度區(qū)間分布圖如圖1所示。

圖1 BSC話務(wù)密度區(qū)間分布圖

2.2 區(qū)域雙頻網(wǎng)平衡系數(shù)

區(qū)域雙頻網(wǎng)平衡系數(shù)，就是在900MHz和1800MHz雙網(wǎng)已經(jīng)建設(shè)完成的區(qū)域，來衡量該區(qū)域內(nèi)900MHz和1800MHz網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)吸收情況。如果該區(qū)域雙網(wǎng)的站點(diǎn)數(shù)量相同，那么合理的系數(shù)就由可用的頻點(diǎn)數(shù)決定，如果該區(qū)域內(nèi)雙網(wǎng)的站點(diǎn)數(shù)量不同，就可以用來作為局部引入1800MHz網(wǎng)絡(luò)的一個門限。

區(qū)域雙頻網(wǎng)平衡系數(shù)的定義如下：

1800MHz頻率占總頻率資源的56%，所以該系數(shù)在站址相同的情況下理想值是0.56，由于1800MHz頻率穿透能力較差，通常該值會小于0.56。

單一頻段在最大載波配置的情況下，無線利用率峰值超過80%且雙頻網(wǎng)無線利用率差值超過40%時認(rèn)為該區(qū)域存在雙頻網(wǎng)負(fù)荷不平衡。區(qū)域雙頻網(wǎng)平衡系數(shù)統(tǒng)計分布圖如圖2所示。

圖2 區(qū)域雙頻網(wǎng)平衡系數(shù)統(tǒng)計分布圖

2.3 業(yè)務(wù)平衡系數(shù)

業(yè)務(wù)平衡系數(shù)，就是話音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)直接的平衡評估指數(shù)。通過該指數(shù)，能夠表征網(wǎng)絡(luò)中話音高數(shù)據(jù)低、數(shù)據(jù)高話音低、以及話音和數(shù)據(jù)均衡的不同區(qū)域。該指數(shù)取值在0～1之間，該指數(shù)過高或者過低都表示該區(qū)域業(yè)務(wù)不平衡，需要在網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和資源配置上做好相應(yīng)的準(zhǔn)備。

業(yè)務(wù)平衡系數(shù)的定義如下：

業(yè)務(wù)平和系數(shù)是對話務(wù)模型的一個維度的描述，過高或者過低并不代表該區(qū)域出現(xiàn)問題，只是對未來資源投入和配置一個預(yù)警。業(yè)務(wù)均衡系數(shù)區(qū)間分布圖如圖3所示。

圖3 業(yè)務(wù)均衡系數(shù)區(qū)間分布圖

2.4 區(qū)域平衡系數(shù)

區(qū)域平衡系數(shù)就是將特定場景內(nèi)的基站作為一個考察區(qū)域，來衡量此區(qū)域的業(yè)務(wù)平衡情況，也可以以一個BSC或者多個BSC為特定區(qū)域來考察該指標(biāo)，也可以設(shè)定網(wǎng)格作為考察區(qū)域的單位。

區(qū)域內(nèi)個小區(qū)的業(yè)務(wù)量（綜合數(shù)據(jù)和話音，不考慮數(shù)據(jù)和話音業(yè)務(wù)量加權(quán)）X=忙時每線話音話務(wù)量（全速率+半速率）×數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道TBF復(fù)用度。

X為X的平均值。

區(qū)域平衡系數(shù)用來考察特定區(qū)域的業(yè)務(wù)量的忙閑不均的情況，用來進(jìn)行拆閑補(bǔ)忙等網(wǎng)絡(luò)維護(hù)，區(qū)域平衡系統(tǒng)區(qū)間分布圖如圖4所示。

圖4 區(qū)域平衡系數(shù)區(qū)間分布圖

3 總結(jié)

在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的評估中，容量作為其中一個最為主要的方面，需要深入進(jìn)行評估分析。在容量的評估中，包括兩個主要方面，即容量是否充足，容量是否均衡。在本課題的研究中，主要制定了4個與容量相對應(yīng)的指數(shù)，通過量化的數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡(luò)的容量作出一個合理科學(xué)的評估分析。