1、1运营一线GSM 无线利用率评估及在网络建设中的应用探讨成都通信勘察设计院 赵谡摘要：本文对 GSM 网络无线利用率影响因素进行了分析，并就无线利用率的核算公式、考核标准及其在确定网络无线建设规模中的应用进行了分析探讨。关键词：无线利用率 考核标准 网络建设一、前言准确分析网络的承载能力已成为平衡网络容量安全和网络资源效益的杠杆。无线利用率作为通信运营商无线网络评估的重要指标，不但可以有效评估网络的承载能力和网络的冗余度，而且是确定网络建设规模的重要参数。本文对无线利用率影响因素进行了系统分析，并就无线利用率的核算公式、考核标准及其在确定网络无线建设规模中的应用进行了分析探讨。二、无线利用率定
2、性描述无线利用率定义：，10忙 时 总 话 务 量无 线 利 用 率 无 线 网 理 论 承 载 话 务 量其中：忙时话务量指评估期内若干天小区忙时统计话务量平均值；设计话务量指信道数和呼损率确定的情况下无线网络可处理的话务量。三、系统无线利用率主要影响因素分析从无线利用率的定义可以看出，系统无线利用率取决于系统忙时总话务量和系统无线网设计总容量的比值。基站小区的微观情况将对宏观的系统无线利用率产生较大的影响。通过分析微观小区的分析，可以发现对系统无线利用率的主要影响因素有：(一) 小区站型配置小区的站型配置直接影响到小区的话务承载能力。图 1 表现了不同载频配置下小区理论单信道话务量（Erl
3、/TCH）同载频数之间的关系。2由图 1 可以看出，在不同的站型配置下，每线话务容量有较大的区别。随着小区配置载频的增加，小区每线话务容量逐渐增加。特别是 1、2 载频小区的每线话务容量很低；3 载频以上的小区每线话务容量增长趋缓。由此可以认为，1、2 载频小区的比例对全网无线利用率的影响较大。1、2 载频小区的比例越大，则会降低系统的设计话务总容量。不 同 载 频 配 置 下 的 小 区 每 线 话 务 容 量0.000.100.200.300.400.500.600.700.800.901.001TRX 2TRX 3TRX 4TRX 5TRX 6TRX 7TRX 8TRX 9TRX 10T
4、RX 11TRX 12TRX小 区 载 频 配 置话务量(Erl)/TCH不 同 载 频 配 置 下 的每 线 话 务 容 量图 1 不同载频配置下小区每线话务容量分析(二) 拥塞率条件研究表明，小区的无线利用率及拥塞率两项指标之间具有指数分布的关系，但对于不同类型的小区具有不同的系数。即指数曲线的陡缓与小区类型有关，包括不同的载频配置，地理位置、用户行为等因素。由此看出，当小区无线利用率达到一定的值时候，小区拥塞率就明显急剧升高，因此小区无线利用率最大值存在一个合理的取值。(三) 系统话务不均衡性GSM 网络中各小区由于所处地理位置不同，其承载业务的峰值将出现在不同的时间段，存在业务发生不均
5、衡性。 但是无论对小区，还是系统，进行无线信道利用率评估时候，一般是使用一天中的系统忙时，从而导致实际的利用率比忙时统计的利用率高。不同网络的实际利用率和忙时统计利用率差值也不同，影响评估标准值设定。网络不均衡性越高，实际利用率和忙时统计利用率差值就越3大，相应的网络无线利用率评估标准值设置需要低一些。(四) 基站业务突发性基站的话务随着地理位置、用户行为和时间波动变化，在旅游季节、国庆春节等重要节假日或者庆祝活动日以及突发事件和灾害发生时将会经受话务高峰的冲击，因此要求基站有一定的配置冗余。如要网络满足话务峰值时的承载能力，那么在平时无线利用率就会相对较低。四、无线利用率指标定量计算基于对参
6、数 K（不同载频配置下的话务能力） 、数据信道对无线资源占用等因素的考虑，制定了无线网利用率指标计算的公式，具体如下： 10忙 时 总 话 务 量无 线 利 用 率 无 线 网 理 论 承 载 话 务 量 10K忙 时 语 音 话 务 量 忙 时 数 据 等 效 话 务 量 无 线 信 道 配 置 总 数其中：360PDCHPDCH占 用 时 长忙 时 数 据 等 效 话 务 量 占 用 的 平 均 数占用的 PDCH 平均数：从现网网管中提取得到，数据忙时与语音取同一忙时忙时定义：以话音业务忙时为准总业务信道数=语音信道数（含动态数据业务信道数）+静态数据业务信道数参数 K 反映了不同载频配
7、置下的系统话务承载能力。计算方法如下： 1,23. TCHn 载 频 小 区 支 持 话 务 量 小 区 数 网 络 信 道 配 置 总 数不同载频小区理论支持话务量的计算方法如下：根据实际情况配置小区业务信道数。根据小区配置业务信道数和呼损指标查爱尔兰 B 表获得小区理论支持话务量。参数 K 可以根据网络的小区载频实际配置情况进行核算，如表 1。4表 1 参数 K 的分析计算本地网 1 本地网 2小区类型典型TCH 可用数支持话务量小区数支持话务量TCH信道数话务量（Erl）/TCH小区数支持话务量TCH 信道数话务量（Erl）/TCH1TRX 5 2.07 500 1035.0 2500
8、0.41 25 51.8 125 0.41 2TRX 13 7.40 508 3759.2 6604 0.57 307 2271.8 3991 0.57 3TRX 20 13.18 87 1146.7 1740 0.66 302 3980.4 6040 0.66 4TRX 28 20.15 145 2921.8 4060 0.72 444 8946.6 12432 0.72 5TRX 35 26.43 13 343.6 455 0.76 67 1770.8 2345 0.76 6TRX 43 33.76 38 1282.9 1634 0.79 164 5536.6 7052 0.79 7TRX
9、 52 42.12 11 463.3 572 0.81 8 337.0 416 0.81 8TRX 58 47.76 68 3247.7 3944 0.82 53 2531.3 3074 0.82 9TRX 68 57.23 2 114.5 136 0.84 9 515.1 612 0.84 10TRX 74 62.94 1 62.9 74 0.85 26 1636.4 1924 0.85 11TRX 83 71.57 2 143.1 166 0.86 5 357.9 415 0.86 12TRX 89 77.34 10 773.4 890 0.87 6 464.0 534 0.87 统计平均
10、 0.67 0.73表 1 中：支持总话务量小区数小区支持话务量；TCH 信道数小区数TCH 典型配置数；话务量（Erl）/TCH支持总话务量/ TCH 信道数；由表 1 可以看出：两个本地网的单 TCH 信道承载话务量的统计平均值分别为 0.67 和0.73。它们反映了网络不同载频配置下的话务承载能力。我们把它作为 K的取值。五、无线利用率考核标准的选取可以进一步将无线网络利用率分解为无线网络设计利用率和无线网络实装率。 10忙 时 统 计 话 务 量无 线 利 用 率 无 线 网 理 论 承 载 话 务 量 无 线 网 络 设 计 承 载 话 务 量忙 时 统 计 话 务 量 无 线 网
11、络 设 计 承 载 话 务 量 无 线 网 理 论 承 载 话 务 量 网 络 实 装 率 网 络 设 计 利 用 率5由前面分析可知，小区实际支持话务量不但受到小区载频配置的影响，也要受到网络拥塞率、系统不均衡性及基站业务突发性的影响。因此，小区实际支持话务量将比理论值小。通常当尚未达到理论能承载的话务量，网络就已经出现拥塞。可见，准确分析实际信道的承载能力是平衡网络容量安全和网络资源效益的杠杆。网络 TCH 拥塞率是影响无线接通率的主要因素，也是衡量网络质量的重要指标。小区的拥塞率同小区话务量呈指数关系，通过对大量数据的统计分析，可以得出各类型小区在一定拥塞率条件下的实际话务承载能力。表
12、2 理论及实际话务承载能力对比分析本地网小区类型 典型 TCH可用数爱尔兰 B 表支持话务量（GOS=2%）实际支持话务量（拥塞率2%）小区数爱尔兰 B表支持总话务量实际支持总话务量（拥塞率2%）实际/理论（承载话务能力）1TRX 5 2.07 0.79 25 51.8 19.8 0.38 2TRX 13 7.40 4.03 307 2271.8 1237.2 0.54 3TRX 20 13.18 7.88 302 3980.4 2379.8 0.60 4TRX 28 20.15 12.49 444 8946.6 5545.6 0.62 5TRX 35 26.43 16.84 67 1770.
13、8 1128.3 0.64 6TRX 43 33.76 25.69 164 5536.6 4213.2 0.76 7TRX 52 42.12 32.77 8 337.0 262.2 0.78 8TRX 58 47.76 37.59 53 2531.3 1992.3 0.79 9TRX 68 57.23 43.66 9 515.1 392.9 0.76 10TRX 74 62.94 48.03 26 1636.4 1248.8 0.76 11TRX 83 71.57 58.11 5 357.9 290.6 0.81 12TRX 89 77.34 64.81 6 464.0 388.9 0.84
14、统计平均 67%表 2 为西部某本地网理论及实际话务承载能力的对比分析。可以看出，该本地网的无线网设计承载话务量是无线网理论承载话务量的 67。我们认为，当该本地网的无线统计话务量达到无线网理论承载话务量的 67%(设计承载话务量)时，网络质量将迅速下降。因此，该本地网的无线利用率考核标准可选取为 67。 六、无线利用率在确定网络建设规模中的应用分析网络无线利用率指标可以用于确定网络载频建设规模，计算公式如下：6K*TCH预 测 语 音 话 务 量 预 测 数 据 等 效 话 务 量建 设 期 内 载 频 总 需 求 无 线 网 利 用 率 考 核 标 准 参 数 每 载 频 数建 设 期 内
15、 新 增 载 频 建 设 期 内 载 频 总 需 求 现 网 载 频 数利用该方法的网络载频建设规模计算流程如图 2 所示。开始突发系数分析预 测 结 果 应 会 审 讨论 ， 听 取 各 方 面 的 意见 。 预 测 结 果 要 反 映网 络 的 实 际 需 求 ， 尽量 做 到 准 确 。话 务 预 测 要 考 虑 语音 和 数 据 业 务 ， 并且 需 要 考 虑 网 络 的业 务 突 发建 设 规 模 要 综 合 考 虑 网络 需 求 和 投 资 等 因 素 。要 符 合 网 络 的 发 展 规 划和 运 营 商 的 投 资 策 略 。语音话务量预测 数据等效话务量预测无线利用率考核指
16、标确定参数 K 确定每载频 T C H 数建设期内话务总需求评估预测是否合理否是载频建设规模评估建设规模合理否否 ( 调 整 考 核 指 标 )是结束考 核 指 标 需 要 综 合网 络 技 术 要 求 、 运营 商 考 核 标 准 及 投资 策 略 等 因 素 。图 2 网络载频建设规模计算流程我们利用上述方法对西部某省各本地网的载频建设规模进行了分析计算，主要关键点如下：（一）建设满足期内本地网话务负荷预测通过多种预测方法对建设满足期内话务自然增加进行预测；通过历史突发系数预测建设满足期内春节、中秋、国庆等节假日峰值话务量。以建设期内网7络最大话务量作为网络建设的基本依据。（二）网络无线利
17、用率指标的确定通过对省会城市、一般地区及落后地区的计算分析，可以得出其无线利用率指标为：省会城市 一般地区 落后地区无线利用率指标 74% 68% 65%考虑到省会城市是重点保障区域，对通信质量要求高，网络不均衡性也较高，可以通过降低无线利用率来增加网络冗余。落后地区通信质量要求相对低一些，网络不均衡性也低一些，可以通过提高无线利用率来提升投资效益。因此，我们取定 68作为各本地网的原则性考核指标（在实际操作时可根据具体情况对该指标进行微调） 。实践表明，通过上述方法确定的网络载频建设规模，对移动通信运营商的各本地网建设具有很强的指导作用，计算结果基本反映了网络的建设需求。七、结束语无线利用率
18、是衡量网络资源利用情况的重要指标，合理的无线利用率可以在保障网络通信质量及安全的条件下实现效益的最大化。同时，无线利用率指标在分析网络建设中也起着非常重要的作用，利用无线利用率进行评估可以实现网络建设由粗放向精确转变。 。本文主要对无线利用率的计算方法、考核指标及在无线工程建设中的应用做了分析和论述，希望能提供一些有益的借鉴和参考。参考文献1张威.GSM 网络优化原理与工程.北京人民邮电出版社 ,2003.2赵英河.基于约束条件下的无线信道利用率评估方法探讨.通信市场,2003(10).3贺丰.GSM 载频规模计算方法.邮电规划.2003(1).4章莹.GSM 网络实际信道承载能力探讨. 四川省通信学会 2003 年学术年会,2003.作者简介 8赵谡，北京邮电大学信号与信息处理专业硕士毕业，注册咨询工程师。现供职于成都通信勘察设计院，从事无线通信设计工作。
