譚毅

（湖南郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南長沙410015）

無線通信網(wǎng)絡(luò)容量優(yōu)化研究

譚毅

（湖南郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南長沙410015）

由于通信技術(shù)的飛速發(fā)展與通信用戶的急劇增長，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)過程中除了應(yīng)考慮用戶通信業(yè)務(wù)的承載能力，同時還應(yīng)考慮網(wǎng)絡(luò)容量的問題。那么如何在有限的無線資源下，來提升網(wǎng)絡(luò)的容量、提高通信資源的有效利用率，給無線通信網(wǎng)絡(luò)容量優(yōu)化提出了新的挑戰(zhàn)。

無線通信網(wǎng)絡(luò)；容量優(yōu)化；多媒體；網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量

1 無線通信網(wǎng)絡(luò)容量優(yōu)化的指標(biāo)參數(shù)

1.1 無線通信網(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，長沙移動替換前單BSC最大同時激活的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ZTE iBSC支持的最大同時激活的PDTCH數(shù)量計算的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）對現(xiàn)網(wǎng)每個BSC的語音話務(wù)最忙時進(jìn)行容量內(nèi)容分析。話務(wù)最忙時的確定：統(tǒng)計連續(xù)兩周（最好包括中秋或國慶等話務(wù)高峰時期）14*24小時，每個BSC的語音話務(wù)量，將話務(wù)最高峰時段，確定為該BSC的話務(wù)最忙時。

1.2 A口容量分析思路

實踐經(jīng)驗告訴我們，A口忙時每線話務(wù)量大于0.5erl，需要考慮對A口進(jìn)行擴(kuò)容。A口忙時每線話務(wù)量計算步驟如下：

1）A口E1=(光口數(shù)*63-2)；

2）A口總時隙數(shù)=A口E1*31；

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

4）對每個BSC的語音話務(wù)最忙時進(jìn)行A口容量內(nèi)容分析。

1.3 無線通信網(wǎng)絡(luò)容量分析思路

根據(jù)無線通信網(wǎng)絡(luò)承載業(yè)務(wù)類型及各業(yè)務(wù)不同的處理階段，無線網(wǎng)絡(luò)信道可分為CCCH、SDCCH、TCH（TCH/F和TCH/H）、PDTCH，主要針對各信道的容量負(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)先級通常高于PCH，過多的信道接入，會導(dǎo)致PCH資源不夠，產(chǎn)生尋呼丟棄，影響尋呼成功率。對于同時出現(xiàn)AGCH和PCH溢出情況的小區(qū)，應(yīng)首先解決AGCH溢出，因為AGCH分配具有高優(yōu)先級，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

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

2）PCH

評估方法：7*24小時各時間時段各個小區(qū)的尋呼消息丟棄次數(shù)。篩選出統(tǒng)計結(jié)果中尋呼消息丟棄單小時溢出超過100次的小區(qū)給予重點關(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)庫申請SD資源，BSC無SD信道資源可分配（全部閉塞或占用）。

BSC無法申請到SD信道時，會向MS發(fā)送一條Immediate Assignment Reject消息，命令MS等候一段時間（T3122）再重新請求接入，并將SDCCH信道擁塞計數(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）在所有請求中的百分比。

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

評估方法：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，必須通過擴(kuò)充資源解決。而軟擁塞，主要是因為種種考慮（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)生在因為失誤而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)配置與硬件容量或連接不一致的情況下。對于因為板件及鏈路故障而表征在擁塞相關(guān)統(tǒng)計方面的稱為假擁塞。

評估方法：

1）通過性能指標(biāo)PDCH信道復(fù)用度來分析，如果小區(qū)的PDCH信道復(fù)用度過高，說明該小區(qū)PDCH信道復(fù)用的用戶數(shù)較多。

2）對于配置動態(tài)TCH信道的小區(qū)，考慮CS業(yè)務(wù)搶占動態(tài)PDCH信道的次數(shù)，如果CS業(yè)務(wù)搶占動態(tài)PDCH信道的次數(shù)過多。

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)在話音最大占用時間的每條語音線的話音話務(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)在話音最大占用時間的每條語音線的話音話務(wù)量，在小于等于3個載頻cell時應(yīng)小于0.25愛爾蘭，當(dāng)載頻cell大于等于4個時為0.3愛爾蘭，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)在話音最大占用時間的每條語音線的話音話務(wù)量應(yīng)等于0.6愛爾蘭，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)在話音最大占用時間的每條語音線的話音話務(wù)量，在小于等于3個載頻cell時應(yīng)小于0.25愛爾蘭，當(dāng)載頻cell大于等于4個時為0.3愛爾蘭，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)在話音最大占用時間的每條語音線的話音話務(wù)量應(yīng)大于等于0.6愛爾蘭，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級半速率話務(wù)分析

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

2）小區(qū)級半速率話務(wù)分析

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

2 無線通信網(wǎng)絡(luò)容量優(yōu)化的緊迫性

通過對移動無線通信網(wǎng)絡(luò)容量的各項指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行測量評估后，發(fā)現(xiàn)移動無線通信網(wǎng)絡(luò)中的容量參數(shù)均達(dá)到門限值，為避免造成無線通信網(wǎng)絡(luò)擁塞以及CCCH、SDCCH、TCH、PDTCH等擁塞，以此來提高網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量和業(yè)務(wù)多媒體化，保證用戶對網(wǎng)絡(luò)的良好感知。

3 無線通信網(wǎng)絡(luò)容量優(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)計忙時半速率話務(wù)量與忙時總話務(wù)量的比值，統(tǒng)計時間為每天的6忙時。

4 無線通信網(wǎng)絡(luò)容量優(yōu)化思路與方法

4.1 A口容量優(yōu)化思路

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

4.2 GSM無線通信網(wǎng)絡(luò)容量優(yōu)化思路與方法

1）CCCH擁塞優(yōu)化方法

可以通過調(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、提高半速率啟動門限，控制半速率話務(wù)量至30%以下；對于話務(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，推動進(jìn)行新建站的開通。

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)屬于語音數(shù)據(jù)雙閑小區(qū)，則可能是半速率門限設(shè)置不合理，考慮提高小區(qū)級參數(shù)（申請半速率的門限），對于開啟AMR功能的地市，需要特別注意同步提高（AMR動態(tài)HR轉(zhuǎn)換門限）。同時也可以考慮降低小區(qū)級參數(shù)（HR時隙比例門限）。

2）若半速率話務(wù)高小區(qū)屬于語音忙數(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，同時適當(dāng)提高半速率門限、AMR動態(tài)HR轉(zhuǎn)換門限、降低HR時隙比例門限。

3）若半速率話務(wù)高小區(qū)屬于語音閑數(shù)據(jù)忙小區(qū)，則可以考慮遵循語音優(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

通過對現(xiàn)網(wǎng)容量的各項參數(shù)測量并結(jié)合參數(shù)指標(biāo)對測量結(jié)果進(jìn)行評估，結(jié)合無線通信網(wǎng)絡(luò)容量的理論知識對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行容量優(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。由于無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計規(guī)劃存在不足和無線信號傳輸介質(zhì)的不確定因素，要求工作維護(hù)人員根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)測試結(jié)果進(jìn)行評估并采取不同的優(yōu)化手段，以保障現(xiàn)網(wǎng)的容量和業(yè)務(wù)提供的要求，同時要不定時開展專項優(yōu)化措施，提高通信速度、質(zhì)量，達(dá)到用戶使用需求。

[1]袁野，倪瑋.面向LTE的承載網(wǎng)技術(shù)解決方案及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)研究[J].電信技術(shù)，2013（9）：12-15.

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[6]張玉艷，于翠波.移動通信[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、移動通信技術(shù)、通信線路工程。