基站控制器話務(wù)統(tǒng)計(jì)分析

【摘要】交換機(jī)的承載能力和網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況可通過(guò)話務(wù)量的測(cè)量和統(tǒng)計(jì)來(lái)進(jìn)行，通過(guò)對(duì)流入話務(wù)量、完成話務(wù)量等事件的統(tǒng)計(jì)測(cè)量，可以得出網(wǎng)絡(luò)的繁忙程度、小區(qū)的優(yōu)劣狀況以及小區(qū)的服務(wù)等級(jí)（GOS）等，為通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和運(yùn)營(yíng)維護(hù)提供長(zhǎng)期幫助。

【doi:10.3969/j.issn.2095-7661.2015.03.008】

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】2095-7661（2015）03-0033-03

[收稿日期]2015-07-30

[作者簡(jiǎn)介]譚毅（1982-），男，湖南株洲人，湖南郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院通信工程系教師，研究生在讀，研究方向：軟交換技術(shù)和設(shè)備、數(shù)據(jù)通信、移動(dòng)通信技術(shù)、通信線路。

Base Station Controller traffic statistical analysis

TANYi, ZHANGJiong

(Communication Engineering Department of Hunan Post and Telecommunication College, Changsha, Hunan, China 410015)

Abstract：The switch's carrying capacity and the network operation conditions can be known through traffic measurement and statistics. Based on the statistics and measurement of inflow traffic and completed traffic, we can know how busy the network is, the advantages and disadvantages of the community and the grade of service. This has a long-term help for the planning, operation and maintenance ofthe communication network.

Keywords：base station controller; traffic; traffic statistics; traffic analysis

1　話務(wù)量概述

1.1　話務(wù)量概念

話務(wù)量是表達(dá)電話網(wǎng)絡(luò)內(nèi)機(jī)線設(shè)備負(fù)荷數(shù)量的一種度量值，因此也稱為電話負(fù)荷，用來(lái)描述用戶使用電話的繁忙程度的量。在滿足規(guī)定的服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)的前提下，話務(wù)量越大，則需要的通信設(shè)備就越多；否則，話務(wù)量越小。則需要的通信設(shè)備就越少。在進(jìn)行話務(wù)量計(jì)算和統(tǒng)計(jì)時(shí)，通常以小時(shí)為單位，把話務(wù)量最大的1h稱為忙時(shí)。話務(wù)量的定義為：在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生的呼叫次數(shù)與平均占用時(shí)長(zhǎng)的乘積。

交換系統(tǒng)中的公用設(shè)備數(shù)量通常都是根據(jù)所承擔(dān)的話務(wù)量計(jì)算出來(lái)的。也就是說(shuō)，在設(shè)計(jì)交換系統(tǒng)時(shí)，對(duì)處理同時(shí)通話的數(shù)量是有限度的，但怎么樣的限度，既經(jīng)濟(jì)又能提供使用戶滿意的服務(wù)，這就是話務(wù)理論要解決的問(wèn)題。

1）話務(wù)量的計(jì)量單位

話務(wù)量單位為：ERLANG（愛(ài)爾蘭，Erl）也稱小時(shí)呼，即1條中繼線或電話線連續(xù)使用（占用）1小時(shí)，則該中繼線或電話線的話務(wù)量為1Erl。

2）話務(wù)流量

話務(wù)流量是指在單位時(shí)間內(nèi)的話務(wù)量，如果用R表示話務(wù)流量，則：R=C*T。

其中：C-指單位時(shí)間內(nèi)的建立呼叫總數(shù)，T-指每次呼叫的持續(xù)時(shí)間。

3）承載話務(wù)量

指一個(gè)空閑話務(wù)系統(tǒng)上設(shè)計(jì)可承載的話務(wù)量，這個(gè)話務(wù)量實(shí)際上是一個(gè)假定值，根據(jù)不同的服務(wù)等級(jí)，可以有不同的話務(wù)量數(shù)值。

1.2　計(jì)算話務(wù)量

根據(jù)話務(wù)量的概念，課對(duì)話務(wù)量給出如下定義：在單位時(shí)間T內(nèi)發(fā)生的呼叫次數(shù)與平均占用時(shí)長(zhǎng)的乘積即話務(wù)量。表達(dá)公式為：

A=C*t

其中：A為單位時(shí)間T內(nèi)的話務(wù)量；

T為平均占用時(shí)間的長(zhǎng)度；

C為單位時(shí)間T內(nèi)一群話源產(chǎn)生的呼叫次數(shù)。

從話務(wù)量的定義可以得出影響話務(wù)量的三大因素分別是：一、所取時(shí)間T的長(zhǎng)短；二、呼叫強(qiáng)度（單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生的呼叫次數(shù)）；三、每次呼叫占用的時(shí)長(zhǎng)，綜合這三種因素，在電話局就表現(xiàn)為機(jī)線設(shè)備的繁忙的程度。

例：要查看無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)等級(jí)質(zhì)量，就可以通過(guò)計(jì)算話務(wù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)，在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)等級(jí)GOS也稱為允許擁塞呼叫百分比，具體計(jì)算如下：

A=（n*t）/3600

其中：n為每小時(shí)呼叫次數(shù)；

t為平均通話時(shí)長(zhǎng)。

若每小時(shí)呼叫次數(shù)n=3600，平均占用機(jī)線設(shè)備的時(shí)長(zhǎng)t=30秒，則A=（3600*30）/3600=30Erl。若在這里GOS取2％，就可根據(jù)愛(ài)爾蘭表查出所需的信道總數(shù)。

2　話務(wù)量的特性

電話話務(wù)量有兩個(gè)很重要的特性，即隨機(jī)性和波動(dòng)性。

2.1　隨機(jī)性

話務(wù)量是一個(gè)隨機(jī)的變量，因?yàn)樵拕?wù)量是由呼叫次數(shù)和呼叫占用機(jī)線設(shè)備的時(shí)間長(zhǎng)短等因素決定的。而話源產(chǎn)生的呼叫時(shí)不可預(yù)見(jiàn)的即是隨機(jī)發(fā)生的，并且每一次呼叫所占用設(shè)備的時(shí)間是不定的。不同用戶的撥號(hào)習(xí)慣也不同，聽(tīng)撥號(hào)音的時(shí)間長(zhǎng)短不同，有的在呼叫過(guò)程中中途掛機(jī)放棄，以及其他可能出現(xiàn)的情況，都為隨機(jī)現(xiàn)象，由此產(chǎn)生的話務(wù)量也是不一樣的，所以話務(wù)量的隨機(jī)性非常明顯。

2.2　波動(dòng)性

話務(wù)量是一個(gè)隨機(jī)的變量，它時(shí)刻都在變化。如人們夜間休息，話務(wù)量很小，白天工作時(shí)間，話務(wù)量顯著增加即波動(dòng)性。

由于話務(wù)量具有隨機(jī)性和波動(dòng)性，所以，我們討論的話務(wù)量實(shí)際上都是指平均話務(wù)量。

2.3　影響話務(wù)量的因素

交換系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量的高低，決定于它對(duì)話務(wù)的處理能力，以及公用設(shè)備數(shù)量的多少。實(shí)際上，形成話務(wù)量的因素非常多，并且都是隨機(jī)的，如何時(shí)呼叫？誰(shuí)是主叫？被叫是誰(shuí)？通話時(shí)間多長(zhǎng)？是長(zhǎng)途還是本地？如何付費(fèi)等。撥號(hào)過(guò)程有無(wú)中途放棄等均是隨機(jī)發(fā)生的。但就整個(gè)交換系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，一般都是有一定規(guī)律可循的。一天總有最忙的一個(gè)小時(shí)。于是將一天中電話負(fù)載最大的1小時(shí)稱為最忙小時(shí)，簡(jiǎn)稱忙時(shí)。顯然，交換系統(tǒng)能在忙時(shí)順利處理各種話務(wù)，在非忙時(shí)更不是問(wèn)題。電話局里的話務(wù)量隨時(shí)間不斷變化而變動(dòng)，話務(wù)量變動(dòng)的原因多種多樣。影響話務(wù)量的變化因素有以下幾種：

1）用戶性質(zhì)的影響

移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的用戶是由不同性質(zhì)的用戶組成，如老年人、中年人、學(xué)生，他們的話務(wù)量的大小有很大區(qū)別。

2）社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件的影響

話務(wù)量與城市所處的地位、城市大小、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、文化生活以及人們對(duì)電話使用習(xí)慣等條件有關(guān)。一般說(shuō)，省會(huì)和大城市話務(wù)量大于地區(qū)與縣城的話務(wù)量，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)話務(wù)量大于經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后的話務(wù)量。

3）電話普及率的影響

每百人擁有的電話數(shù)叫做電話普及率。話務(wù)量與電話普及率有關(guān)，普及率越高則話務(wù)量越高。

4）收費(fèi)制度的影響

電話收費(fèi)制度對(duì)話務(wù)量也有影響。我國(guó)電話收費(fèi)采用了復(fù)式計(jì)次收費(fèi)。

3　話務(wù)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)計(jì)算及分析

3.1　話務(wù)統(tǒng)計(jì)的目的

話務(wù)量的調(diào)查與統(tǒng)計(jì)是電話交換和基站控制器工作的一項(xiàng)很重要和經(jīng)常性的工作。它不僅是話務(wù)量計(jì)算的依據(jù)，更是現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)管理和控制的重要內(nèi)容。

傳統(tǒng)的話務(wù)統(tǒng)計(jì)時(shí)依靠人工統(tǒng)計(jì)計(jì)算的方法來(lái)獲得相關(guān)話務(wù)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)包括各類(lèi)用戶全天各小時(shí)的呼叫次數(shù)、各種占用形式的百分比、各局間中繼線群的呼叫次數(shù)以及話務(wù)量、各類(lèi)用戶的通話時(shí)長(zhǎng)、用戶聽(tīng)各種信號(hào)音（如撥號(hào)音、忙音、回鈴音等）的時(shí)長(zhǎng)、不同局向的話務(wù)量等等。并將這些原始數(shù)據(jù)作為新系統(tǒng)研制、新局站的建立、交換網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)建、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容擴(kuò)建的依據(jù)。

程控交換系統(tǒng)普遍使用以后，話務(wù)統(tǒng)計(jì)由人工轉(zhuǎn)為計(jì)算機(jī)來(lái)完成。話務(wù)統(tǒng)計(jì)的重要目的也在于控制網(wǎng)絡(luò)和基站的話務(wù)流量。而網(wǎng)絡(luò)話務(wù)管理控制是通過(guò)改變?cè)拕?wù)的流量和流向，使得在最有效利用網(wǎng)絡(luò)資源的前提下最大限度地疏通呼叫，避免網(wǎng)絡(luò)擁塞，以此達(dá)到網(wǎng)絡(luò)管理的目的。而且當(dāng)網(wǎng)絡(luò)過(guò)載時(shí)，能最大限度地發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的處理能力。它還可以作為一種工具來(lái)解決可能遇到的網(wǎng)絡(luò)話務(wù)問(wèn)題?？刂瓶赏ㄟ^(guò)網(wǎng)管系統(tǒng)、交換機(jī)終端或基站控制器BSC進(jìn)行。

3.2　主要指標(biāo)公式與COUNTER

1）掉話概率

掉話概率=（忙時(shí)話音信道掉話總次數(shù)/忙時(shí)系統(tǒng)應(yīng)答總次數(shù)）×100％。

2）無(wú)線接通率

無(wú)線接通率是指手機(jī)成功占用信令信道和話音信道的百分比。

3）最壞小區(qū)

忙時(shí)話音信道擁塞率（不含切換）高于5％，或話音信道掉話率高于3％的小區(qū)，且只計(jì)算忙時(shí)平均每信道話務(wù)量大于0.1 Erl的小區(qū)。

4）話音信道可用率

話音信道可用率是指能正常工作的話音信道占所有配置話音信道的百分比。

5）切換成功率

切換成功率=（忙時(shí)切換成功總次數(shù)/忙時(shí)切換請(qǐng)求總次數(shù)）*100％。

4　話務(wù)統(tǒng)計(jì)分析方法

4.1　TCH掉話率

TCH掉話率的計(jì)算公式有兩個(gè)版本，以前的分母是TFMSESTB，指成功占用TCH的次數(shù)。現(xiàn)在的分母是TASSALL，指建呼非切入的嘗試占用TCH的次數(shù)（是判斷最壞小區(qū)的重要元素）。由于前者包括了切入的情況，所以兩個(gè)算法的結(jié)果差別是很大的，至于用哪個(gè)來(lái)分析比較好，這倒不是最要緊的，往往將注意力處在掉話次數(shù)會(huì)比較好。

4.2　TCH擁塞(TFCONGSAS、TFCONGSHO)

在談及TCH擁塞率時(shí)要注意，舊版本：兩個(gè)之和再除以TFCALLS，一般說(shuō)，對(duì)于維護(hù)分析用這個(gè)版本才是為正解。第二個(gè)版本是分子只有TFCONGSAS，分母為T(mén)ASSALL，這個(gè)版本是用于最壞小區(qū)的判斷的。在分析話務(wù)統(tǒng)計(jì)時(shí)，對(duì)擁塞的掌握除了以上兩個(gè)COUNTER外，也是了解關(guān)于擁塞時(shí)長(zhǎng)的COUNTER：TFTCONGS。這個(gè)COUNTER有助于判斷是否需要擴(kuò)容的很好依據(jù)，比如擁塞只有一兩秒，此時(shí)提出擴(kuò)容是難以讓人接受的。

4.3　虛假話務(wù)量

在談?wù)撛拕?wù)量時(shí)，通信網(wǎng)絡(luò)會(huì)有虛假話務(wù)，其實(shí)是掃描信道。在切換過(guò)程中，當(dāng)成功占用了新信道時(shí)，才會(huì)釋放舊信道，即如果正好有掃描信道，就出現(xiàn)兩條信道給占用情況，無(wú)形中增加了話務(wù)，盡管這個(gè)時(shí)長(zhǎng)十分之短。

4.4　異常率(TFCALLS、TFMSESTB、TFCONGSAS、TFCONGSHO)

這是TCH接通率的演變。TCH接通率為T(mén)FMSESTB除以TFCALLS，當(dāng)初常用TCH接通率低來(lái)判斷出現(xiàn)硬件故障。但此前一定要排除擁塞的情況，因?yàn)槿绮槌霈F(xiàn)擁塞，TCH接通率隨之也會(huì)很低的。異常率即(TFCALLS-TFMSESTB-TFCONGSAS-TFCONGSHO)/TFCALLS。其原理是：正常情況下，嘗試分配信道（TFCALLS），會(huì)得到兩種響應(yīng)：即成功分配（TFMSESTB），或擁塞（TFCONGSAS或TFCONGSHO）。但是當(dāng)硬件有故障時(shí)，就可能只有嘗試分配信道而沒(méi)有任何響應(yīng)。因此異常率對(duì)于判斷硬件故障是有幫助的。另外還要配合撥測(cè)、CTR、MOTS等手段來(lái)進(jìn)一步定位。

4.5　完好信道率

在計(jì)算和統(tǒng)計(jì)完好信道率時(shí)，由于設(shè)備故障或網(wǎng)絡(luò)等原因?qū)е聜€(gè)別信道突然出現(xiàn)問(wèn)題，而未采取任何維護(hù)措施，則完好信道率是不可能保障100％的；于是在這期間通過(guò)精確的計(jì)算，刪除頻點(diǎn)N秒鐘，然后再加回來(lái)，會(huì)有什么效果呢？結(jié)果不難想象。還有一點(diǎn)，完好信道率不可能達(dá)到100％，并非掉話高的鐵證。

4.6　無(wú)線接通率（CCONGS、CNROCNT、RAACCFA、TASSALL、TFCONGSAS）

公式為：（1-CCONGS/（CNROCNT+RAACCFA））* （1-TFCONGSAS/TASSALL）。影響該指標(biāo)的高低最主要就是擁塞。

4.7　資源不足掉話（CNRELCONG）

這個(gè)較少見(jiàn)。在分析CCH掉話時(shí)，有種情況就是由于TCH嚴(yán)重?fù)砣捎谠谡加肅CH等待空閑TCH時(shí)，等待超時(shí)于是連CCH也被釋放掉造成的。這種情況CCH一般是沒(méi)有擁塞的，容易造成假象。

5　總結(jié)

通過(guò)話務(wù)統(tǒng)計(jì)改變?cè)拕?wù)的流量與流向，使得網(wǎng)管話務(wù)控制在最有效利用網(wǎng)絡(luò)資源的前提下最大限度地疏通呼叫，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理、改善交換機(jī)的運(yùn)營(yíng)指標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源的增值應(yīng)用，使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資源達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)，提高網(wǎng)絡(luò)性能，同時(shí)為用戶提供更好的服務(wù)。