如何提高無線信道利用率

1、如何提高無線信道利用率來源：通信世界周刊/何彩霞|發(fā)表于：2007年09月11日移動運營商為滿足市場需求，在沒有依據(jù)用戶分布及其使用習慣合理配置網(wǎng)絡資源的情況下，對網(wǎng)絡進行高速擴容，導致部分區(qū)域資源分配不平衡。對網(wǎng)絡資源配置進行評估和優(yōu)化，同時提升網(wǎng)絡的服務能力和服務質量，已經(jīng)成為目前運營商特別需要重視的問題。影響無線信道利用率的因素無線信道利用率，即實際話務量和話務容量的比值，是考察網(wǎng)絡資源利用情況的一個重要指標。該比值越高，說明無線資源利用越充分。1 地域環(huán)境的不均衡性城市市區(qū)范圍小且經(jīng)濟比較發(fā)達，話務量較高，分布也比較均衡，因此，市區(qū)的載頻配置也相應較高。而郊區(qū)、農(nóng)村的平均話務量較小，且

2、話務量分布不均，特別是在一些話務量極低的地區(qū)，低配置載頻資源基本處于閑置狀態(tài)，但因為覆蓋的要求，這些基站依然需要保留到位，因此影響了無線信道的利用率。2 時域環(huán)境的不均衡性對于無線利用率的計算，一般選取的是某天中最忙時段的話務量，但地區(qū)話務忙時不均衡仍然會影響該項指標的值。更重要的一點是，每個小區(qū)忙時的時段不同也造成了對載頻資源的需求情況不一樣。由此引出了“話務不均衡系數(shù)”的概念。話務不均衡系數(shù)=各小區(qū)一天最高話務量之和/一天最忙時話務量話務不均衡系數(shù)表征的是平均每個小區(qū)在最忙時所需要的資源特征情況。比如，南京的最忙時話務量可能不如蘇州，但南京一天中每個小區(qū)的最大話務量總和卻遠遠超過蘇州，這說

3、明南京小區(qū)的話務忙時不均衡。這種不均衡性會造成部分區(qū)域在不同的時段出現(xiàn)擁塞的風險，因此針對每個小區(qū)目前的配置情況進行具體分析是必要的。按照網(wǎng)絡建設的一般情況，基站話務量以全天話務最高點時刻為設計采樣點，因此在基站配置一定的情況下，此時無線信道利用率最高。隨著話務的波動，無線信道利用率也隨之上下波動。統(tǒng)計情況表明，一個地區(qū)的話務波動性對無線信道利用率的影響是周期性的，因此可根據(jù)對話務報表的統(tǒng)計得出該地區(qū)的話務波動范圍，從而得出無線信道利用率的變化。3 半速率使用對無線信道利用率的影響從無線信道利用率的統(tǒng)計來講，分母使用的是固定的話務容量，而分子是全速率加半速率的話務量，大面積地使用半速率可以很好

4、地提高系統(tǒng)利用率。因為在分母不變的情況下，分子因為半速率的啟動可以大量吸收話務，從而影響利用率指標。但由于半速率的開啟將影響通話質量，一般各省市要求開啟半速率的小區(qū)比例不超過15，所以雖然半速率的開啟會提高無線信道利用率，但其幅度有限。4 數(shù)據(jù)業(yè)務量的差異對利用率指標的影響數(shù)據(jù)業(yè)務的引入可能對信道的設置產(chǎn)生影響，從而引起信道利用率的變化。比如當短信業(yè)務大量增長時，網(wǎng)絡可能會需要配置更多的SDCCH（獨立專用控制信道）；當GPRS、EDGE數(shù)據(jù)業(yè)務引入后，可能需要設置專用的PDCH（分組數(shù)據(jù)信道）。以GPRS業(yè)務為例：GPRS業(yè)務主要占用PDCH資源，而PDCH與TCH資源是共享的，由于資源利用

5、率并未將PDCH的占用考慮入分子，這樣對資源利用率的統(tǒng)計就會有一定的影響。尤其是一些大城市，其數(shù)據(jù)流量較大，并且上升幅度非常快，再加上網(wǎng)絡巡檢的需要，要求配置較大的PDCH數(shù)目（部分重點CQT點需要配置6個PDCH，以保證測試的萬無一失），以滿足網(wǎng)絡的GPRS、EDGE下載速率的要求。這使得每載頻TCH的數(shù)目降低，導致了實際承載業(yè)務的信道數(shù)下降，這也是影響網(wǎng)絡無線信道利用率的一個因素。隨著設備載頻配置的增大，增加專用數(shù)據(jù)業(yè)務信道對信道利用率的影響會逐漸降低。在4TRX/CELL、5TRX/CELL和6TRX/CELL這些大配置站型基站中，信道利用率降低的幅度在1.7%0.8%。對于小配置型基站

6、，配置數(shù)據(jù)信道將大幅度降低其信道利用率。5雙頻組網(wǎng)方式對無線信道利用率的影響從雙頻資源的角度看，雙頻的組網(wǎng)方式可以按照是否將資源整合利用分為獨立雙頻網(wǎng)和雙頻小區(qū)。它們對于信道利用率會帶來不同的影響。雙頻環(huán)境下，設備的容量理論上受到很多因素的影響，如兩個頻段的覆蓋能力、雙頻手機的滲透率、雙頻資源的配置比例等相關網(wǎng)絡參數(shù)。在具體的分析過程中，我們可以進行簡化處理：假設雙頻手機的滲透率為100%，雙頻網(wǎng)絡有效覆蓋能力相等，網(wǎng)絡參數(shù)設置為可以使手機平等地接入兩個網(wǎng)絡的水準。理論上，使用雙頻小區(qū)可以使無線信道利用率得到提高，而獨立雙頻網(wǎng)信道利用率沒有明顯的變化。實際的網(wǎng)絡中，由于受定向重試功能以及考慮切

7、換的影響，信道利用率都會有所提高。無線利用率與網(wǎng)絡質量間的關系1. 設計階段在單位時間內(nèi)，信道空閑的時間越短，信道的利用率就越高。因為信道被占用的時間就是話務量，所以信道利用率可以用每個信道平均完成的話務量來表示。若信道數(shù)為n，則信道利用率為：y=A*(1B)/n其中：n為信道數(shù)，A為n個信道的流入話務量，B為呼損率。表1為根據(jù)上述公式得出的在不同呼損率條件下無線信道利用率與信道數(shù)的關系。由表1可得如圖1所示的示意曲線圖1無線信道利用率和信道數(shù)關系示意表不同呼損率條件下無線信道利用率與信道數(shù)的關系nS5%m30%Ak%(%,-AA-'OM103539.0535,OS0ULain9.09

8、0.25。或;o20.如10.191Ifl.1(LSQ£azta泣於1.000.熱sIOlSM0.330芬3i.o.口就韭15小Si.241.EZ5D.3S12瓦192.MS051115.99或MS3.-36風3352.21B0.1114Z11二二1：；SL&ICQWnniv?d_M.1562.對4a.S.TS3d空白ML345.1W工8E63.15一S/T33ami50.73466SClW於0隊£2乩融07L3S1543i.美二5S.M3孰ClW6SFws5.M：7S.WSS.S700.53756.73&描6d方小心隊卻T工評6.2160.62C39.17

9、.Sil0751蛇39丸鉆E5.湖7L52110.64$Bl.04E.幀0.772國.Q10.8S73際7196120.施善E2,弱9.471也7M71.112.3261003B0.2113B.S33d盟。ckL.6ia.4：。在颯76.5招二匚1.(J17ELM1497300.領®OSIL473也匿073.814.41B1.02004由圖1可得出如下結論(1)要想對話務增長進行正確的預測并對網(wǎng)絡資源進行合理配置，不僅需要掌握覆蓋區(qū)域內(nèi)話務量的現(xiàn)狀，還需要準確把握各個層面上話務量的增長變化趨勢。由此才可以得出較接近實際話務的預測值。(2)信道數(shù)一定時，呼損率越高，系統(tǒng)的流入話務量越大

10、，則信道利用率越高。但是，呼損率越大，則服務質量越差，這是運營商不希望看到的。(3)隨著信道數(shù)的增加，相應的信道利用率會有所提高。但是，隨著n的增加，信道利用率提高的速度越來越小，并存在一個拐點，當n大于拐點值后，信道數(shù)增加再多，對信道利用率的影響也微乎其微，且信道數(shù)越多，設備復雜性會增加，互調產(chǎn)物增多，對網(wǎng)絡服務質量影響較大。2. 網(wǎng)絡運營階段當某網(wǎng)絡已經(jīng)建設好并投入運營后，設計階段對未來話務的不精確預測導致設計話務大于實際話務時，就容易造成資源浪費。根據(jù)我們的分析，當載頻數(shù)減少到1時信道利用率達到最大，但其呼損率已達到77.26%；當增大載頻數(shù)時，信道利用率極低，同時呼損也大大降低。在系統(tǒng)

11、設計時，為了保證一定的服務質量又盡量提高信道利用率，就必須選定合理的呼損率，正確確定用戶數(shù)及話務量，并根據(jù)用戶數(shù)計算需要的信道數(shù)。調整和提高無線信道利用率的建議結合上述分析，我們在此給出調整和提高無線信道利用率的意見和建議。對于城市和農(nóng)村，由于話務模型和用戶行為及基站的用途差別較大，因此對于如何提高無線信道利用率的討論將分別進行。1城市區(qū)域如何提高無線信道利用率（ 1）網(wǎng)絡硬件配置調整拆閑補忙根據(jù)前一個階段小區(qū)對話務信道的占用情況，預算每小區(qū)所需的載頻數(shù)目，使之既不擁塞也不形成資源浪費。通過這樣的指導意見，實現(xiàn)載頻的忙閑調配，這是最重要的網(wǎng)絡利用率調整工作。載波池或遠端調度系統(tǒng)的應用網(wǎng)絡中經(jīng)常

12、存在因人文分布及時段差異而出現(xiàn)下列現(xiàn)象：部分區(qū)域因突發(fā)人流量導致話務擁塞，用戶得不到良好的網(wǎng)絡服務，而其它一些區(qū)域因熱點時段過后人員較少，網(wǎng)絡空閑，設備利用率較低。對于這些區(qū)域，可以采用載波池或遠端調度系統(tǒng)，將空閑的載頻從遠端調度到話務繁忙的小區(qū)，達到資源充分利用的目的。小區(qū)間均衡根據(jù)話務分布情況及網(wǎng)絡覆蓋情況，適當調整天線類型、傾角和方位角，改變話務的分配方式。郊區(qū)定改全針對郊區(qū)的低配置基站，檢查覆蓋情況，如果覆蓋情況良好，則將定向站改全向站并降低配置。如果覆蓋存在問題，則維持原定向站配置。（ 2）網(wǎng)絡邏輯配置調整SDCCH配置優(yōu)化啟用SDCCH動態(tài)信道，提高TCH的利用率。根據(jù)SDCCH的

13、最大占用數(shù)MC31的值，評估當前SDCCH信道的配置情況，降低SDCCH配置總數(shù)，將剩余部分靜態(tài)SDCCH配置成動態(tài)SDCCH，提高TCH的業(yè)務信道數(shù)目。PDCH配置優(yōu)化根據(jù)GPRS的流量，削減PDCH的配置，使得TCH的配置數(shù)目增加，提升利用率。（ 3）啟用半速率功能HR功能的激活在啟動HR功能之前，需要預先分析BSC資源狀況，提出BSC擴容需求，為HR的開啟提供BSC資源，對各時段話務波動大的小區(qū)啟動半速率。HR激活門限的調整針對HR激活的上下門限和評估時間進行調整，找到適合當?shù)鼐W(wǎng)絡的合理門限，使得HR僅在擁塞臨近時啟動，并在擁塞風險消除后快速恢復，減小對最終用戶的影響。2農(nóng)村區(qū)域提高無線

14、信道利用率的措施農(nóng)村區(qū)域由于其在經(jīng)濟、人口分布上與城市的差異，對于GSM通信資源中的無線信道利用率必然較低，因此在尋找提高農(nóng)村無線利用率的有效途徑時，必然要結合實際網(wǎng)絡，在充分利用城市提高無線利用率的方法上，再提出一些充分考慮農(nóng)村實際情況的有效改善途徑。下面將對農(nóng)村小區(qū)分場景進行分類說明。（ 1）村通基站從全網(wǎng)中篩查出農(nóng)村區(qū)域的小區(qū)，并進一步根據(jù)話務報告篩選出每線話務量低于0.35erl的小區(qū)，這些小區(qū)主要用于各行政村的覆蓋，但覆蓋區(qū)域話務量極低。對于這部分小區(qū)，建議在不影響覆蓋的前提下，將定向站改建為全向站，在承載同等話務的前提下，大大提高無線利用率。（ 2）覆蓋鄉(xiāng)鎮(zhèn)的基站對于覆蓋鄉(xiāng)鎮(zhèn)的無線利用率較低的基站，這些區(qū)域話務量相對較高，建議通過優(yōu)化的方式，如降低天線高度、調整小區(qū)的方位角，將天線指向話務真正密集的區(qū)域，并調整下傾角，增強室內(nèi)的深層覆蓋，達到吸收話務的目的，進而提高這些小區(qū)的無線利用率。（ 3）覆蓋廠礦的基站很多省市有較多的廠礦企業(yè)分布在農(nóng)村地區(qū)，這些區(qū)域人口密集，話務較集中，但這些區(qū)域有相當數(shù)量的基站天線掛高較高，主要用于覆蓋，再兼顧廠礦的話務，這導致網(wǎng)絡的覆蓋較遠，但吸收話務的能力較差，無線信道利用率較低。對于這些小區(qū)，建議降低天線高度，增大天線下傾角，并根據(jù)實際需求增加