無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)容量?jī)?yōu)化研究

譚毅

（湖南郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410015）

無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)容量?jī)?yōu)化研究

譚毅

（湖南郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410015）

由于通信技術(shù)的飛速發(fā)展與通信用戶的急劇增長(zhǎng)，通信用戶需求業(yè)務(wù)的多媒體化，促使通信網(wǎng)絡(luò)不斷向用戶業(yè)務(wù)多媒體化發(fā)展，因此通信網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)在演進(jìn)過(guò)程中除了應(yīng)考慮用戶通信業(yè)務(wù)的承載能力，同時(shí)還應(yīng)考慮網(wǎng)絡(luò)容量的問(wèn)題。那么如何在有限的無(wú)線資源下，來(lái)提升網(wǎng)絡(luò)的容量、提高通信資源的有效利用率，給無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)容量?jī)?yōu)化提出了新的挑戰(zhàn)。

無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)；容量?jī)?yōu)化；多媒體；網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量

1 無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)容量?jī)?yōu)化的指標(biāo)參數(shù)

1.1 無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)基站控制器（BSC）的容量分析

1）PDCH支持能力。處理能力為600Mbps，由于iBSC最大支持同時(shí)激活的PDTCH為12000條：50kbps*12000條=600Mbps。

2）Gb接口處理板能力。處理能力為700Mbps，長(zhǎng)沙移動(dòng)替換前單BSC最大同時(shí)激活的PDTCH數(shù)小于4000條，與ZTE iBSC支持能力相差很大。所以，從ZTE iBSC支持的最大同時(shí)激活的PDTCH數(shù)量方面，不存在瓶頸；IPGb接口處理板GIPI的處理能力大于通過(guò)ZTE iBSC支持的最大同時(shí)激活的PDTCH數(shù)量計(jì)算的Gb口需要帶寬。所以，從ZTE iBSC支持的Gb口處理帶寬方面，不存在瓶頸。

3）對(duì)現(xiàn)網(wǎng)每個(gè)BSC的語(yǔ)音話務(wù)最忙時(shí)進(jìn)行容量?jī)?nèi)容分析。話務(wù)最忙時(shí)的確定：統(tǒng)計(jì)連續(xù)兩周（最好包括中秋或國(guó)慶等話務(wù)高峰時(shí)期）14*24小時(shí)，每個(gè)BSC的語(yǔ)音話務(wù)量，將話務(wù)最高峰時(shí)段，確定為該BSC的話務(wù)最忙時(shí)。

1.2 A口容量分析思路

實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)告訴我們，A口忙時(shí)每線話務(wù)量大于0.5erl，需要考慮對(duì)A口進(jìn)行擴(kuò)容。A口忙時(shí)每線話務(wù)量計(jì)算步驟如下：

1）A口E1=(光口數(shù)*63-2)；

2）A口總時(shí)隙數(shù)=A口E1*31；

3）A口忙時(shí)每線話務(wù)量=BSC忙時(shí)最大話務(wù)量/A口總時(shí)隙數(shù)；

4）對(duì)每個(gè)BSC的語(yǔ)音話務(wù)最忙時(shí)進(jìn)行A口容量?jī)?nèi)容分析。

1.3 無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)容量分析思路

根據(jù)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)承載業(yè)務(wù)類型及各業(yè)務(wù)不同的處理階段，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信道可分為CCCH、SDCCH、TCH（TCH/F和TCH/H）、PDTCH，主要針對(duì)各信道的容量負(fù)荷進(jìn)行分析、調(diào)整，進(jìn)而綜合考慮小區(qū)的負(fù)荷。

1.3.1 CCCH擁塞

下行CCCH信道主要是PCH信道和AGCH信道組成，PCH用于尋呼消息，AGCH用于業(yè)務(wù)的接入，AGCH的優(yōu)先級(jí)通常高于PCH，過(guò)多的信道接入，會(huì)導(dǎo)致PCH資源不夠，產(chǎn)生尋呼丟棄，影響尋呼成功率。對(duì)于同時(shí)出現(xiàn)AGCH和PCH溢出情況的小區(qū)，應(yīng)首先解決AGCH溢出，因?yàn)锳GCH分配具有高優(yōu)先級(jí)，若AGCH溢出較大可能導(dǎo)致AGCH搶占PCH，而導(dǎo)致PCH不足。

1）AGCH

DELETE Indication消息數(shù)目=C901280038

評(píng)估方法：篩選出一周7*24小時(shí)內(nèi),單小時(shí)出現(xiàn)DELETE Indication消息數(shù)目大于100次的情況。

2）PCH

評(píng)估方法：7*24小時(shí)各時(shí)間時(shí)段各個(gè)小區(qū)的尋呼消息丟棄次數(shù)。篩選出統(tǒng)計(jì)結(jié)果中尋呼消息丟棄單小時(shí)溢出超過(guò)100次的小區(qū)給予重點(diǎn)關(guān)注。

1.3.2 SDCCH擁塞

SDCCH擁塞，是指BSC接到Channel Required消息后，向數(shù)據(jù)庫(kù)申請(qǐng)SD資源，BSC無(wú)SD信道資源可分配（全部閉塞或占用）。

BSC無(wú)法申請(qǐng)到SD信道時(shí)，會(huì)向MS發(fā)送一條Immediate Assignment Reject消息，命令MS等候一段時(shí)間（T3122）再重新請(qǐng)求接入，并將SDCCH信道擁塞計(jì)數(shù)器加1。Immediate Assignment Reject消息流程不能解決SD溢出，但可以緩解和平滑SD溢出。

評(píng)估方法：篩選出一周內(nèi)多次有SDCCH擁塞率大于1%的小區(qū)，予以重點(diǎn)關(guān)注。

1.3.3 TCH擁塞

TCH擁塞率（不含切換）指的是分配給由于話音信道資源不可用而阻斷的話音信道資源（發(fā)起）在所有請(qǐng)求中的百分比；TCH擁塞率（含切換）指的是分配給由于話音信道資源不可用而阻斷的話音信道資源（發(fā)起和切換）在所有請(qǐng)求中的百分比。

計(jì)數(shù)器公式：

TCH擁塞率（不含切換）=(C900060020+C900060 031+C900060043+C900060047)*100%/(C900060019+C 900060030+C900060042+C900060046)

TCH擁塞率（含切換）=(C900060020+C90006003 1+C900060043+C900060047+C900060022+C90006003 3+C900060045+C900060049)*100/(C900060019+C900 060030+C900060042+C900060046+C900060021+C900 060032+C900060043+C900060048)

TCH每信道每小時(shí)平均話務(wù)量=(C900060129 +C900060127)/(Gr*(C900060125+C900060134+C90006 0155))

評(píng)估方法：篩選出一周內(nèi)多次有TCH擁塞率(不含切換)大于3%、TCH擁塞率(含切換)大于5%的小區(qū)；篩選出一周內(nèi)多次有[半速率話音信道話務(wù)量/(半速率話音信道話務(wù)量+全速率話音信道話務(wù)量)]大于30%的小區(qū)。

1.3.4 PDTCH擁塞

PDTCH的擁塞可以分為三種：硬擁塞、軟擁塞和假擁塞。顧名思義，硬擁塞為資源上真正發(fā)生了擁塞，硬擁塞發(fā)生時(shí)，必須通過(guò)擴(kuò)充資源解決。而軟擁塞，主要是因?yàn)榉N種考慮（保證PS業(yè)務(wù)帶寬需要、設(shè)置專用業(yè)務(wù)信道需要等），通過(guò)feature限制了硬件的最大支持能力，當(dāng)然，軟擁塞也發(fā)生在因?yàn)槭д`而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)配置與硬件容量或連接不一致的情況下。對(duì)于因?yàn)榘寮版溌饭收隙碚髟趽砣嚓P(guān)統(tǒng)計(jì)方面的稱為假擁塞。

評(píng)估方法：

1）通過(guò)性能指標(biāo)PDCH信道復(fù)用度來(lái)分析，如果小區(qū)的PDCH信道復(fù)用度過(guò)高，說(shuō)明該小區(qū)PDCH信道復(fù)用的用戶數(shù)較多。

2）對(duì)于配置動(dòng)態(tài)TCH信道的小區(qū)，考慮CS業(yè)務(wù)搶占動(dòng)態(tài)PDCH信道的次數(shù)，如果CS業(yè)務(wù)搶占動(dòng)態(tài)PDCH信道的次數(shù)過(guò)多。

1.3.5 話音數(shù)據(jù)忙閑小區(qū)判斷規(guī)則

話音數(shù)據(jù)忙閑小區(qū)判斷要結(jié)合通信網(wǎng)絡(luò)在話音最大占用時(shí)間的每條語(yǔ)音線的話音話務(wù)量和通信的分組數(shù)據(jù)信道TBF復(fù)用度來(lái)考核。

1）話音數(shù)據(jù)雙閑小區(qū)判斷規(guī)則

是指通信網(wǎng)絡(luò)在話音最大占用時(shí)間的每條語(yǔ)音線的話音話務(wù)量，在小于等于3個(gè)載頻cell時(shí)應(yīng)小于0.25愛(ài)爾蘭，當(dāng)載頻cell大于等于4個(gè)時(shí)為0.3愛(ài)爾蘭，并且要求通信的分組數(shù)據(jù)信道TBF復(fù)用度小于1.5，則稱為話音數(shù)據(jù)雙閑小區(qū)。

2）話音忙數(shù)據(jù)閑小區(qū)判斷規(guī)則

是指通信網(wǎng)絡(luò)在話音最大占用時(shí)間的每條語(yǔ)音線的話音話務(wù)量應(yīng)等于0.6愛(ài)爾蘭，并且要求通信數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)信道TBF復(fù)用度小于1.5，則稱為話音忙數(shù)據(jù)閑小區(qū)。

3）話音閑數(shù)據(jù)忙小區(qū)判斷規(guī)則

是指通信網(wǎng)絡(luò)在話音最大占用時(shí)間的每條語(yǔ)音線的話音話務(wù)量，在小于等于3個(gè)載頻cell時(shí)應(yīng)小于0.25愛(ài)爾蘭，當(dāng)載頻cell大于等于4個(gè)時(shí)為0.3愛(ài)爾蘭，并且要求通信數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)信道TBF復(fù)用度>=4，則稱為話音閑數(shù)據(jù)忙小區(qū)。

4）話音數(shù)據(jù)雙忙小區(qū)判斷規(guī)則

是指通信網(wǎng)絡(luò)在話音最大占用時(shí)間的每條語(yǔ)音線的話音話務(wù)量應(yīng)大于等于0.6愛(ài)爾蘭，并且要求通信數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)信道TBF復(fù)用度>=4，則稱為話音數(shù)據(jù)雙忙小區(qū)。

1.3.6 半速率話務(wù)分析思路

1）BSC級(jí)半速率話務(wù)分析

由于半速率話務(wù)比例是一項(xiàng)考核指標(biāo)，且對(duì)考核時(shí)段有明確要求，故建議分析連續(xù)兩周14*6小時(shí)（建議考核六個(gè)忙時(shí)）半速率話務(wù)量比例。

2）小區(qū)級(jí)半速率話務(wù)分析

應(yīng)定期觀察（統(tǒng)計(jì)周期為1-2周）現(xiàn)網(wǎng)性能指標(biāo)情況，建議重點(diǎn)關(guān)注和處理半速率話務(wù)占比超過(guò)30%的小區(qū)。

2 無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)容量?jī)?yōu)化的緊迫性

通過(guò)對(duì)移動(dòng)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)容量的各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量評(píng)估后，發(fā)現(xiàn)移動(dòng)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中的容量參數(shù)均達(dá)到門(mén)限值，為避免造成無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)擁塞以及CCCH、SDCCH、TCH、PDTCH等擁塞，以此來(lái)提高網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量和業(yè)務(wù)多媒體化，保證用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的良好感知。

3 無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)容量?jī)?yōu)化目標(biāo)

1）A口每線話務(wù)量低于0.5erl。

2）半速率話務(wù)占比達(dá)到考核目標(biāo)(10%)。

半速率占比：統(tǒng)計(jì)忙時(shí)半速率話務(wù)量與忙時(shí)總話務(wù)量的比值，統(tǒng)計(jì)時(shí)間為每天的6忙時(shí)。

4 無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)容量?jī)?yōu)化思路與方法

4.1 A口容量?jī)?yōu)化思路

經(jīng)驗(yàn)告訴我們，A口忙時(shí)每線話務(wù)量>0.5erl，需要考慮對(duì)A口進(jìn)行擴(kuò)容。

4.2 GSM無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)容量?jī)?yōu)化思路與方法

1）CCCH擁塞優(yōu)化方法

可以通過(guò)調(diào)整接入保留塊數(shù)參數(shù)、LAC分裂等方式進(jìn)行優(yōu)化；增加CCCH信道。

2）SDCCH擁塞優(yōu)化方法

硬件故障排查；增加SDCCH信道；調(diào)整LAC區(qū)邊界。

3）TCH擁塞優(yōu)化方法

對(duì)于半速率話務(wù)量比例高的小區(qū)關(guān)閉靜態(tài)半速率信道、提高半速率啟動(dòng)門(mén)限，控制半速率話務(wù)量至30%以下；對(duì)于話務(wù)均衡仍存在擁塞的小區(qū)，增加載頻，進(jìn)而增加TCH/F信道；核查高話務(wù)小區(qū)是否有規(guī)劃的新建站，推動(dòng)進(jìn)行新建站的開(kāi)通。

4）PDTCH擁塞優(yōu)化方法

分析是否存在軟擁塞，主要分析調(diào)整單PDTCH最大允許的PS用戶數(shù)、GPRS/EDGE專用信道、靜動(dòng)態(tài)PDTCH信道配置、支持用戶占用非本類優(yōu)選信道、支持用戶遷移出非本類優(yōu)選信道、硬件故障排查等；PDTCH信道擴(kuò)容。

4.3 半速率優(yōu)化方法

按照對(duì)半速率話務(wù)高小區(qū)進(jìn)行分類，然后采取不同的優(yōu)化措施。

1）若半速率話務(wù)高小區(qū)屬于語(yǔ)音數(shù)據(jù)雙閑小區(qū)，則可能是半速率門(mén)限設(shè)置不合理，考慮提高小區(qū)級(jí)參數(shù)（申請(qǐng)半速率的門(mén)限），對(duì)于開(kāi)啟AMR功能的地市，需要特別注意同步提高（AMR動(dòng)態(tài)HR轉(zhuǎn)換門(mén)限）。同時(shí)也可以考慮降低小區(qū)級(jí)參數(shù)（HR時(shí)隙比例門(mén)限）。

2）若半速率話務(wù)高小區(qū)屬于語(yǔ)音忙數(shù)據(jù)閑小區(qū)，則可能是信道資源配置不均衡，可以考慮將部分靜態(tài)PDCH信道調(diào)整為靜態(tài)TCH/F信道，同時(shí)適當(dāng)提高半速率門(mén)限、AMR動(dòng)態(tài)HR轉(zhuǎn)換門(mén)限、降低HR時(shí)隙比例門(mén)限。

3）若半速率話務(wù)高小區(qū)屬于語(yǔ)音閑數(shù)據(jù)忙小區(qū)，則可以考慮遵循語(yǔ)音優(yōu)先的原則，進(jìn)行小區(qū)話務(wù)均衡、信道擴(kuò)容、載頻擴(kuò)容或小區(qū)分裂。

4）若半速率話務(wù)高小區(qū)屬于語(yǔ)音數(shù)據(jù)雙忙小區(qū)，則可以考慮進(jìn)行話務(wù)均衡、載頻擴(kuò)容、或者小區(qū)分裂。

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)現(xiàn)網(wǎng)容量的各項(xiàng)參數(shù)測(cè)量并結(jié)合參數(shù)指標(biāo)對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行評(píng)估，結(jié)合無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)容量的理論知識(shí)對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行容量?jī)?yōu)化，使現(xiàn)網(wǎng)的整體容量和多媒體業(yè)務(wù)得以改善并滿足人們需求。由于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)規(guī)劃存在不足和無(wú)線信號(hào)傳輸介質(zhì)的不確定因素，要求工作維護(hù)人員根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行評(píng)估并采取不同的優(yōu)化手段，以保障現(xiàn)網(wǎng)的容量和業(yè)務(wù)提供的要求，同時(shí)要不定時(shí)開(kāi)展專項(xiàng)優(yōu)化措施，提高通信速度、質(zhì)量，達(dá)到用戶使用需求。

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[6]張玉艷，于翠波.移動(dòng)通信[M].北京：人民郵電出版社，2011.

Capacity optimization of wireless communication network

TANYi
（Hunan Post and Telecommunication College,Changsha,Hunan,China 410015）

Due to the rapid development of communication technology,the rapid growth of communication users and their multimedia needs,the communication network is developing continuously to multimedia-oriented one.So,the architecture of communication network should consider the carrying capacity of user communication service,and also the problem of network capacity. So,howtoimprove the capacityofthe network and improve the effective utilization ofcommunication resources under the limited wireless resources is a newchallenge tothe capacityoptimization ofwireless communication network.

wireless communication network;capacityoptimization;multimedia;network quality

10.3969/j.issn.2095-7661.2017.01.004】

TN929.5

A

2095-7661（2017）01-0011-03

2016-12-20

譚毅（1982-），男，湖南株洲人，湖南郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院通信工程系講師，工程碩士，研究方向：軟交換技術(shù)、數(shù)據(jù)通信、移動(dòng)通信技術(shù)、通信線路工程。