GSM网络无线利用率拐点及扩容门限的研究.docx
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GSM网络无线利用率拐点及扩容门限的研究
GSM网络无线利用率拐点及扩容门限的研究
中国移动吴俊岭杨朝晖郭永明高胜梅
摘要本文以忙时无线资源和话务量的平均分布为模型,结合半速率、动态数据PDCH信道使用量、语音和数据话务量分布等对GSM网络无线利用率拐点、系统扩容门限进行了分析研究。
结论为数据业务质量变差的拐点发生在单小区无线利用率超过110%,为确保客户通信质量,建议全网无线利用率达70%时需进行工程扩容,单小区无线利用率达100%时需进行优化扩容。
关键词语音业务、数据业务、接通率、掉话率、PDCH复用度、高阶编码比例
随着客户数及业务量的快速增长,河北公司GSM无线网络利用率不断攀升,达到了全国的前列水平,全网利用率最高时达到了88%。
为更好地为客户提高优质的网络服务,适时解决网络资源问题,我们开展了无线利用率的专题研究,这项研究工作非常复杂,因为半速率、动态数据PDCH信道、语音和数据话务量分布等全是动态变化的,本文从忙时资源平均分布和话务量平均分布为模型,对无线利用率及语音、数据资源使用情况进行了分析、研究。
一、河北移动各无线厂家资源、主要业务量及主要运行数据
1、各无线厂家资源、主要业务量及主要运行数据
河北有十一个地市,无线设备共有4家:
爱立信、华为、北电、中兴,连片交织覆盖全省。
分厂家的业务量占比及各项指标如下:
厂家
爱立信
华为
北电
中兴
覆盖范围
涉及7地市
涉及5地市
涉及5地市
涉及2地市
无线利用率
96.30%
78%
82%
69.50%
配置
小区数量全网占比
39.80%
29.13%
21.10%
9.97%
BTS数量全网占比
37.53%
32.08%
20.56%
9.82%
TRX数量全网占比
44.96%
27.34%
19.44%
8.25%
业务量
话务量全网占比
46.35%
25.76%
18.88%
9.02%
数据等效话务量全网占比
53.98%
24.71%
15.09%
6.22%
半速率占比
16.40%
16.85%
10.80%
17.65%
单载频话务量
2.12
1.93
2.17
2.24
单载频数据等效话务量(PDCH平均占用数)
2.78
2.09
1.97
1.75
单载频业务量(话音+数据)
4.90
4.03
4.14
3.99
单载频流量(Mb)
30.28
25.11
22.16
9.95
语音感知指标
接通率
99.59%
99.58%
99.45%
99.59%
无线掉话率
0.06%
0.10%
0.18%
0.12%
拥塞率
0.04%
0.04%
0.04%
0.02%
数据感知指标
TBF建立成功率
99.46%
97.44%
96.50%
96.92%
PDCH复用度
2.19
0.697
-
-
高阶编码比例
69.13%
61.22%
68.22%
58.85%
爱立信的无线利用率较高,平均达到了96%,华为、北电略低,也达到80%左右。
爱立信单载频承载的业务量(语音话务量、数据等效话务量、流量)也较高。
各厂家的无线利用率差异较大,但由于话音优先的原则,各厂家的“语音感知指标”均较好。
各厂家的“数据感知指标”较差,“TBF建立成功率”:
仅爱立信达到了99%,其他3个厂家低于98%;“PDCH复用度”:
爱立信全网平均>2,华为全网平均>0.5。
(由于爱立信/华为PDCH复用度算法不同,此处设置门限不同);“高阶编码比例”:
爱立信/北电达到了68%,其他2个厂家刚达到或低于60%。
2、各厂家无线利用率及数据感知指标差异的简要分析
爱立信设备,可以将TCH信道全部配置为动态PDCH,对数据业务有更大的承载能力。
华为、中兴、北电不是全动态的配置,在实际使用时,由于PDCH的数量受到限制,相应数据业务也受到限制。
各厂家对动态PDCH设置的原则不同,导致了无线利用率及数据感知指标的差异。
爱立信设备的数据资源相对充裕,因此:
1)爱立信设备的无线利用率高于其他三个厂家,2)爱立信设备的数据感知指标优于其他3个厂家。
二、河北移动全网无线利用率现状
1、河北移动全网无线利用率
目前河北公司20点为话音忙时、21点为数据忙时,整体来看,话音忙时是全网利用率最高的时间段,数据忙时利用率略低于话音忙时。
分析利用率时,分别取了话音忙时、数据忙时,以对比语音感知指标、数据感知指标的变化趋势是否一致。
日期
无线网利用率(%)
20点
话音忙时
21点
数据忙时
20点、21点
利用率差值
4月25日
81.2813
76.6293
4.652
4月26日
81.3077
76.5923
4.715
4月27日
81.2721
77.6161
3.656
4月28日
81.0133
78.1231
2.890
4月29日
81.0400
78.9521
2.088
4月30日
84.5325
81.7679
2.765
5月1日
85.5771
83.1887
2.388
5月2日
84.5883
82.7674
1.821
5月3日
84.3607
81.2088
3.152
5月4日
85.2692
81.8533
3.416
5月5日
84.8095
80.3823
4.427
5月6日
85.3731
81.1339
4.239
5月7日
86.2540
84.9212
1.333
5月8日
85.8125
83.1274
2.685
5月9日
86.6101
84.3525
2.258
5月10日
85.3974
84.2913
1.106
2、河北业务量在全国排名
河北全天及忙时语音话务量在全国排名第7位,忙时数据等效话务量在全国排名第3位,高于语音排名。
三、河北移动全网半速率比例、无线利用率对主要运行指标的影响
以下表格中的A表示:
本等级小区数量占全部小区比例、B表示数据感知指标差小区占本等级比例。
语音、数据较差小区的定义:
分类
指标
较差的门限值
较差小区的定义
语音感知指标
接通率
<90%
符合其中一项即为“语音感知指标差的小区”
无线掉话率
>2%
拥塞率
>5%
数据感知指标
TBF建立成功率
<80%
符合其中一项即为“数据 感知指标差的小区”
PDCH复用度
爱立信>2,华为>0.5
高阶编码比例
<30%
1、爱立信
4月29日20点忙时数据
半速率比例
0-10%
10-20%
20-30%
30-40%
40-50%
50-60%
60-70%
70-80%
80-90%
90-100%
0429-20
无线利用率分等级(A)
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
0%≤A<10%
2.0
8.3
10%≤A<20%
3.0
9.2
0.0
20.0
0.0
16.7
20%≤A<30%
3.6
9.8
0.1
28.6
0.0
40.0
30%≤A<40%
5.1
9.3
0.1
4.8
0.0
0.0
0.0
16.7
40%≤A<50%
5.7
7.3
0.1
8.7
0.1
30.0
0.0
0.0
0.0
33.3
50%≤A<60%
6.3
6.5
0.2
10.4
0.0
22.2
0.0
50.0
0.0
50.0
0.0
50.0
0.0
14.3
0.0
20.0
60%≤A<70%
7.1
8.8
0.2
7.9
0.1
0.0
0.0
16.7
0.0
0.0
0.0
20.0
0.1
9.1
0.0
14.3
70%≤A<80%
7.4
6.6
0.4
5.6
0.1
6.9
0.1
7.1
0.0
25.0
0.0
33.3
0.0
33.3
0.0
16.7
0.1
0.0
80%≤A<90%
7.8
9.5
0.4
18.6
0.2
9.1
0.1
20.0
0.1
10.0
0.0
16.7
0.0
20.0
0.1
30.0
0.1
23.5
90%≤A<100%
8.8
11.7
0.7
18.5
0.3
11.1
0.1
20.0
0.1
18.8
0.1
9.1
0.0
33.3
0.1
30.0
0.1
25.0
100%≤A<110%
9.4
19.7
0.8
26.1
0.4
30.3
0.3
21.8
0.1
35.7
0.1
29.4
0.1
18.8
0.1
30.8
0.1
8.3
0.1
33.3
110%≤A<120%
9.7
40.4
1.1
47.2
0.7
51.6
0.3
42.9
0.3
40.4
0.2
53.1
0.1
22.7
0.1
33.3
0.1
22.2
0.1
24.0
120%≤A<130%
4.7
81.3
1.4
75.2
0.6
67.8
0.4
55.6
0.2
56.5
0.2
47.8
0.2
40.0
0.1
23.1
0.1
27.6
0.2
31.7
130%≤A<140%
0.1
100.0
0.3
96.4
0.5
93.0
0.6
84.3
0.3
82.1
0.3
78.0
0.1
37.9
0.2
59.4
0.3
37.9
0.2
36.8
140%≤A<150%
0.2
97.7
0.2
89.2
0.2
89.2
0.1
85.7
0.1
52.0
0.2
56.5
0.3
50.0
150%≤A<160%
0.0
66.7
0.1
94.1
0.1
87.5
0.2
87.5
0.1
76.2
0.2
71.4
0.3
64.2
160%≤A<170%
0.0
83.3
0.1
92.9
0.1
95.2
0.1
76.0
0.2
85.0
170%≤A<180%
0.0
50.0
0.0
0.0
100.0
0.1
92.3
0.1
80.0
180%≤A<190%
0.0
100.0
0.0
0.0
0.1
81.3
0.1
94.4
190%≤A<200%
0.0
100.0
0.0
100.0
200%≤A
0.0
100.0
0.0
100.0
0.0
100.0
合计
80.5
18.1
5.8
40.2
3.1
48.3
2.1
54.0
1.5
55.9
1.3
60.7
1.0
52.2
0.9
51.1
1.7
45.1
2.0
46.2
2、华为
4月29日20点忙时数据
半速率比例
0-10%
10-20%
20-30%
30-40%
40-50%
50-60%
60-70%
70-80%
80-90%
90-100%
0429-20
无线利用率分等级(A)
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
0%≤A<10%
3.7
9.8
10%≤A<20%
4.7
17.1
20%≤A<30%
6.0
23.2
30%≤A<40%
7.3
21.0
0.1
18.2
40%≤A<50%
9.0
22.1
0.1
14.3
0.0
16.7
50%≤A<60%
9.6
26.6
0.1
23.5
0.1
22.2
0.0
75.0
0.0
20.0
0.0
50.0
60%≤A<70%
9.7
31.7
0.1
28.6
0.1
25.0
0.1
25.0
0.0
33.3
0.0
100.0
70%≤A<80%
8.9
36.3
0.3
33.3
0.1
17.6
0.1
66.7
0.0
100.0
0.0
50.0
80%≤A<90%
8.4
45.3
0.4
34.5
0.3
37.2
0.2
27.3
0.1
22.2
0.1
41.7
0.0
100.0
0.0
50.0
90%≤A<100%
7.5
51.6
0.3
40.0
0.3
35.6
0.3
38.9
0.2
45.5
0.1
30.0
0.1
25.0
0.0
42.9
0.0
40.0
100%≤A<110%
5.4
66.6
0.7
57.3
0.2
67.6
0.4
50.0
0.3
43.8
0.3
61.0
0.1
55.0
0.1
22.2
0.1
40.0
110%≤A<120%
3.3
77.2
0.7
64.9
0.4
79.3
0.2
54.5
0.2
64.7
0.3
60.9
0.3
50.0
0.1
52.6
0.1
58.3
0.0
16.7
120%≤A<130%
1.0
85.9
0.2
70.0
0.6
77.1
0.4
85.7
0.3
68.1
0.3
81.6
0.4
63.2
0.3
62.2
0.1
66.7
0.1
44.4
130%≤A<140%
0.0
100.0
0.0
100.0
0.0
66.7
0.2
83.9
0.3
85.0
0.3
69.4
0.3
80.6
0.4
69.2
0.3
75.0
0.0
100.0
140%≤A<150%
0.0
100.0
0.1
93.3
0.1
100.0
0.2
81.8
0.2
85.2
0.3
72.3
0.1
83.3
150%≤A<160%
0.0
100.0
0.0
100.0
0.1
88.2
0.2
73.1
0.3
78.6
0.1
87.5
160%≤A<170%
0.0
100.0
0.1
100.0
0.2
88.9
0.1
100.0
170%≤A<180%
0.0
100.0
0.1
83.3
0.1
100.0
180%≤A<190%
0.0
100.0
0.0
100.0
190%≤A<200%
0.0
100.0
0.0
100.0
200%≤A
0.0
100.0
合计
84.5
35.1
3.0
47.5
2.2
56.4
1.8
58.6
1.7
57.5
1.5
64.1
1.5
67.0
1.5
67.0
1.6
72.4
0.6
72.5
以上数据可见在利用率达到110%时,数据业务的感知变差比较明显。
四、全网无线利用率及扩容门限分析
1、爱立信
1)各时段的“话音感知指标差小区”数量都较少。
2)“数据感知指标差的小区数量”数量较多,占比较高。
3)当全网的利用率>75%时,“话音感知指标差小区”的数量没有明显增加,但“数据感知指标差的小区数量”的小区数量上升迅速,占本等级小区比例超过了15%。
语音忙时(4月29日20点)利用率与语音/数据感知指标对比分析:
小区利用率(A)
分等级
全网无线利用率
小区总数
占全部小区比例(%)
数据业务占比(%)
话音感知指标差小区
数据感知指标差的小区数量
小区数量
占本等级小区比例(%)
小区数量
占本等级小区比例(%)
占全网小区比例(%)
0-50%
31.0%
3942
20.3
52
46
1.17
345
8.75
1.78
0-60%
37.6%
5238
27.0
53
52
0.99
436
8.32
2.25
0-70%
44.0%
6696
34.5
53
58
0.87
563
8.41
2.90
0-80%
50.4%
8272
42.6
53
61
0.74
669
8.09
3.45
0-90%
56.8%
9979
51.4
54
69
0.69
846
8.48
4.36
0-100%
63.6%
11953
61.6
54
77
0.64
1092
9.14
5.63
0-110%
70.7%
14181
73.1
53
83
0.59
1558
10.99
8.03
0-120%
78.0%
16623
85.7
52
88
0.53
2566
15.44
13.22
0-130%
82.8%
18208
93.8
50
93
0.51
3711
20.38
19.12
0-140%
84.4%
18744
96.6
50
97
0.52
4109
21.92
21.17
全部
87.3%
19407
100.0
49
98
0.50
4629
23.85
23.85
为此建议当全网利用率(爱立信)达到70%时,需要启动全网的扩容工程。
2、华为
1)各时段的“话音感知指标差小区”数量都较少(与爱立信一致)。
2)“数据感知指标差的小区数量”数量较多,占比较高,且整体高于爱立信。
(考虑与不同厂家的信道配置原则有关)。
3)当全网的无线利用率增长时,“话音感知指标差小区”的数量没有明显增加。
4)“数据感知指标差”的小区数量较大,基本各利用率等级都有相当数量的差小区。
结合差小区“占本等级的比例”与“占全网小区比例”,认为当利用率在>65%时,“数据感知指标差的小区”增长迅速。
5)华为设备的“数据感知指标差的小区”明显多于爱立信设备,且数据业务的占比低于话音,这是由于厂家对动态PDCH的设置不同造成的。
语音忙时(4月29日20点)利用率与语音/数据感知指标对比分析:
小区利用率(A)
分等级
全网无线利用率
小区总数
占全部小区比例(%)
数据业务占比(%)
话音感知指标差小区
数据感知指标差的小区数量
小区数量
占本等级小区比例(%)
小区数量
占本等级小区比例(%)
占全网小区比例(%)
0-50%
31.0%
4380
31.0
52
46
1.05
345
7.88
2.44
0-60%
36.8%
5771
40.8
49
54
0.94
1233
21.37
8.73
0-70%
43.0%
7205
51.0
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