有哪些因素會(huì)影響無(wú)線信道利用率，如何進(jìn)行改善與提高

移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商為滿足市場(chǎng)需求，在沒(méi)有依據(jù)用戶分布及其使用習(xí)慣合理配置網(wǎng)絡(luò)資源的情況下，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行高速擴(kuò)容，導(dǎo)致部分區(qū)域資源分配不平衡。對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源配置進(jìn)行評(píng)估和優(yōu)化，同時(shí)提升網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)能力和服務(wù)質(zhì)量，已經(jīng)成為目前運(yùn)營(yíng)商特別需要重視的問(wèn)題。

影響無(wú)線信道利用率的因素

無(wú)線信道利用率，即實(shí)際話務(wù)量和話務(wù)容量的比值，是考察網(wǎng)絡(luò)資源利用情況的一個(gè)重要指標(biāo)。該比值越高，說(shuō)明無(wú)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(jì)比較發(fā)達(dá)，話務(wù)量較高，分布也比較均衡，因此，市區(qū)的載頻配置也相應(yīng)較高。而郊區(qū)、農(nóng)村的平均話務(wù)量較小，且話務(wù)量分布不均，特別是在一些話務(wù)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?yàn)楦采w的要求，這些基站依然需要保留到位，因此影響了無(wú)線信道的利用率。

2．時(shí)域環(huán)境的不均衡性

對(duì)于無(wú)線利用率的計(jì)算，一般選取的是某天中最忙時(shí)段的話務(wù)量，但地區(qū)話務(wù)忙時(shí)不均衡仍然會(huì)影響該項(xiàng)指標(biāo)的值。更重要的一點(diǎn)是，每個(gè)小區(qū)忙時(shí)的時(shí)段不同也造成了對(duì)載頻資源的需求情況不一樣。由此引出了“話務(wù)不均衡系數(shù)”的概念。

話務(wù)不均衡系數(shù)＝各小區(qū)一天最高話務(wù)量之和/一天最忙時(shí)話務(wù)量

話務(wù)不均衡系數(shù)表征的是平均每個(gè)小區(qū)在最忙時(shí)所需要的資源特征情況。比如，南京的最忙時(shí)話務(wù)量可能不如蘇州，但南京一天中每個(gè)小區(qū)的最大話務(wù)量總和卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)蘇州，這說(shuō)明南京小區(qū)的話務(wù)忙時(shí)不均衡。這種不均衡性會(huì)造成部分區(qū)域在不同的時(shí)段出現(xiàn)擁塞的風(fēng)險(xiǎn)，因此針對(duì)每個(gè)小區(qū)目前的配置情況進(jìn)行具體分析是必要的。

按照網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的一般情況，基站話務(wù)量以全天話務(wù)最高點(diǎn)時(shí)刻為設(shè)計(jì)采樣點(diǎn)，因此在基站配置一定的情況下，此時(shí)無(wú)線信道利用率最高。隨著話務(wù)的波動(dòng)，無(wú)線信道利用率也隨之上下波動(dòng)。統(tǒng)計(jì)情況表明，一個(gè)地區(qū)的話務(wù)波動(dòng)性對(duì)無(wú)線信道利用率的影響是周期性的，因此可根據(jù)對(duì)話務(wù)報(bào)表的統(tǒng)計(jì)得出該地區(qū)的話務(wù)波動(dòng)范圍，從而得出無(wú)線信道利用率的變化。

3．半速率使用對(duì)無(wú)線信道利用率的影響

從無(wú)線信道利用率的統(tǒng)計(jì)來(lái)講，分母使用的是固定的話務(wù)容量，而分子是全速率加半速率的話務(wù)量，大面積地使用半速率可以很好地提高系統(tǒng)利用率。因?yàn)樵诜帜覆蛔兊那闆r下，分子因?yàn)榘胨俾实膯?dòng)可以大量吸收話務(wù)，從而影響利用率指標(biāo)。但由于半速率的開(kāi)啟將影響通話質(zhì)量，一般各省市要求開(kāi)啟半速率的小區(qū)比例不超過(guò) 15％，所以雖然半速率的開(kāi)啟會(huì)提高無(wú)線信道利用率，但其幅度有限。

4．?dāng)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)量的差異對(duì)利用率指標(biāo)的影響

數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的引入可能對(duì)信道的設(shè)置產(chǎn)生影響，從而引起信道利用率的變化。比如當(dāng)短信業(yè)務(wù)大量增長(zhǎng)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)可能會(huì)需要配置更多的SDCCH（獨(dú)立專用控制信道）；當(dāng)GPRS、EDGE數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)引入后，可能需要設(shè)置專用的PDCH（分組數(shù)據(jù)信道）。以GPRS業(yè)務(wù)為例：GPRS業(yè)務(wù)主要占用PDCH資源，而PDCH與TCH資源是共享的，由于資源利用率并未將PDCH的占用考慮入分子，這樣對(duì)資源利用率的統(tǒng)計(jì)就會(huì)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?？欤偌由暇W(wǎng)絡(luò)巡檢的需要，要求配置較大的PDCH數(shù)目（部分重點(diǎn)CQT點(diǎn)需要配置6個(gè)PDCH，以保證測(cè)試的萬(wàn)無(wú)一失），以滿足網(wǎng)絡(luò)的GPRS、EDGE下載速率的要求。這使得每載頻TCH的數(shù)目降低，導(dǎo)致了實(shí)際承載業(yè)務(wù)的信道數(shù)下降，這也是影響網(wǎng)絡(luò)無(wú)線信道利用率的一個(gè)因素。

隨著設(shè)備載頻配置的增大，增加專用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道對(duì)信道利用率的影響會(huì)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(duì)于小配置型基站，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(duì)無(wú)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(dú)立雙頻網(wǎng)和雙頻小區(qū)。它們對(duì)于信道利用率會(huì)帶來(lái)不同的影響。

雙頻環(huán)境下，設(shè)備的容量理論上受到很多因素的影響，如兩個(gè)頻段的覆蓋能力、雙頻手機(jī)的滲透率、雙頻資源的配置比例等相關(guān)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。在具體的分析過(guò)程中，我們可以進(jìn)行簡(jiǎn)化處理：假設(shè)雙頻手機(jī)的滲透率為100%，雙頻網(wǎng)絡(luò)有效覆蓋能力相等，網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置為可以使手機(jī)平等地接入兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的水準(zhǔn)。

理論上，使用雙頻小區(qū)可以使無(wú)線信道利用率得到提高，而獨(dú)立雙頻網(wǎng)信道利用率沒(méi)有明顯的變化。實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)中，由于受定向重試功能以及考慮切換的影響，信道利用率都會(huì)有所提高。

無(wú)線利用率與網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量間的關(guān)系

1.設(shè)計(jì)階段

在單位時(shí)間內(nèi)，信道空閑的時(shí)間越短，信道的利用率就越高。因?yàn)樾诺辣徽加玫臅r(shí)間就是話務(wù)量，所以信道利用率可以用每個(gè)信道平均完成的話務(wù)量來(lái)表示。若信道數(shù)為n，則信道利用率為：

η=A*（1-B）/n

其中：n為信道數(shù)，A為n個(gè)信道的流入話務(wù)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(wú)線信道利用率與信道數(shù)的關(guān)系。由表１可得如圖1所示的示意曲線。

表 不同呼損率條件下無(wú)線信道利用率與信道數(shù)的關(guān)系

由圖1可得出如下結(jié)論。

（１）要想對(duì)話務(wù)增長(zhǎng)進(jìn)行正確的預(yù)測(cè)并對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行合理配置，不僅需要掌握覆蓋區(qū)域內(nèi)話務(wù)量的現(xiàn)狀，還需要準(zhǔn)確把握各個(gè)層面上話務(wù)量的增長(zhǎng)變化趨勢(shì)。由此才可以得出較接近實(shí)際話務(wù)的預(yù)測(cè)值。

（２）信道數(shù)一定時(shí)，呼損率越高，系統(tǒng)的流入話務(wù)量越大，則信道利用率越高。但是，呼損率越大，則服務(wù)質(zhì)量越差，這是運(yùn)營(yíng)商不希望看到的。

（３）隨著信道數(shù)的增加，相應(yīng)的信道利用率會(huì)有所提高。但是，隨著n的增加，信道利用率提高的速度越來(lái)越小，并存在一個(gè)拐點(diǎn)，當(dāng)n大于拐點(diǎn)值后，信道數(shù)增加再多，對(duì)信道利用率的影響也微乎其微，且信道數(shù)越多，設(shè)備復(fù)雜性會(huì)增加，互調(diào)產(chǎn)物增多，對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量影響較大。

2.網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)階段

當(dāng)某網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)建設(shè)好并投入運(yùn)營(yíng)后，設(shè)計(jì)階段對(duì)未來(lái)話務(wù)的不精確預(yù)測(cè)導(dǎo)致設(shè)計(jì)話務(wù)大于實(shí)際話務(wù)時(shí)，就容易造成資源浪費(fèi)。

根據(jù)我們的分析，當(dāng)載頻數(shù)減少到1時(shí)信道利用率達(dá)到最大，但其呼損率已達(dá)到77.26%；當(dāng)增大載頻數(shù)時(shí)，信道利用率極低，同時(shí)呼損也大大降低。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，為了保證一定的服務(wù)質(zhì)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(wù)量，并根據(jù)用戶數(shù)計(jì)算需要的信道數(shù)。

調(diào)整和提高無(wú)線信道利用率的建議

結(jié)合上述分析，我們?cè)诖私o出調(diào)整和提高無(wú)線信道利用率的意見(jiàn)和建議。對(duì)于城市和農(nóng)村，由于話務(wù)模型和用戶行為及基站的用途差別較大，因此對(duì)于如何提高無(wú)線信道利用率的討論將分別進(jìn)行。

1．城市區(qū)域如何提高無(wú)線信道利用率

（1）網(wǎng)絡(luò)硬件配置調(diào)整

拆閑補(bǔ)忙

根據(jù)前一個(gè)階段小區(qū)對(duì)話務(wù)信道的占用情況，預(yù)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(fèi)。通過(guò)這樣的指導(dǎo)意見(jiàn)，實(shí)現(xiàn)載頻的忙閑調(diào)配，這是最重要的網(wǎng)絡(luò)利用率調(diào)整工作。

載波池或遠(yuǎn)端調(diào)度系統(tǒng)的應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)常存在因人文分布及時(shí)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(dǎo)致話務(wù)擁塞，用戶得不到良好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，而其它一些區(qū)域因熱點(diǎn)時(shí)段過(guò)后人員較少，網(wǎng)絡(luò)空閑，設(shè)備利用率較低。對(duì)于這些區(qū)域，可以采用載波池或遠(yuǎn)端調(diào)度系統(tǒng)，將空閑的載頻從遠(yuǎn)端調(diào)度到話務(wù)繁忙的小區(qū)，達(dá)到資源充分利用的目的。

小區(qū)間均衡

根據(jù)話務(wù)分布情況及網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況，適當(dāng)調(diào)整天線類型、傾角和方位角，改變?cè)拕?wù)的分配方式。

郊區(qū)定改全

針對(duì)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(wèn)題，則維持原定向站配置。

（2）網(wǎng)絡(luò)邏輯配置調(diào)整

SDCCH配置優(yōu)化

啟用SDCCH動(dòng)態(tài)信道，提高TCH的利用率。根據(jù)SDCCH的最大占用數(shù)MC31的值，評(píng)估當(dāng)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(dòng)態(tài)SDCCH，提高TCH的業(yè)務(wù)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(dòng)HR功能之前，需要預(yù)先分析BSC資源狀況，提出BSC擴(kuò)容需求，為HR的開(kāi)啟提供BSC資源，對(duì)各時(shí)段話務(wù)波動(dòng)大的小區(qū)啟動(dòng)半速率。

HR激活門(mén)限的調(diào)整

針對(duì)HR激活的上下門(mén)限和評(píng)估時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，找到適合當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)絡(luò)的合理門(mén)限，使得HR僅在擁塞臨近時(shí)啟動(dòng)，并在擁塞風(fēng)險(xiǎn)消除后快速恢復(fù)，減小對(duì)最終用戶的影響。

2．農(nóng)村區(qū)域提高無(wú)線信道利用率的措施

農(nóng)村區(qū)域由于其在經(jīng)濟(jì)、人口分布上與城市的差異，對(duì)于GSM通信資源中的無(wú)線信道利用率必然較低，因此在尋找提高農(nóng)村無(wú)線利用率的有效途徑時(shí)，必然要結(jié)合實(shí)際網(wǎng)絡(luò)，在充分利用城市提高無(wú)線利用率的方法上，再提出一些充分考慮農(nóng)村實(shí)際情況的有效改善途徑。下面將對(duì)農(nóng)村小區(qū)分場(chǎng)景進(jìn)行分類說(shuō)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(jìn)一步根據(jù)話務(wù)報(bào)告篩選出每線話務(wù)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(wù)量極低。對(duì)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(wù)的前提下，大大提高無(wú)線利用率。

（2）覆蓋鄉(xiāng)鎮(zhèn)的基站

對(duì)于覆蓋鄉(xiāng)鎮(zhèn)的無(wú)線利用率較低的基站，這些區(qū)域話務(wù)量相對(duì)較高，建議通過(guò)優(yōu)化的方式，如降低天線高度、調(diào)整小區(qū)的方位角，將天線指向話務(wù)真正密集的區(qū)域，并調(diào)整下傾角，增強(qiáng)室內(nèi)的深層覆蓋，達(dá)到吸收話務(wù)的目的，進(jìn)而提高這些小區(qū)的無(wú)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(wù)較集中，但這些區(qū)域有相當(dāng)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(wù)，這導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的覆蓋較遠(yuǎn)，但吸收話務(wù)的能力較差，無(wú)線信道利用率較低。對(duì)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(shí)際需求增加室內(nèi)分布系統(tǒng)，加強(qiáng)話務(wù)吸收，提高無(wú)線利用率。

（4）覆蓋公路、鐵路的基站

在農(nóng)村區(qū)域有很多基站用于公路和鐵路的覆蓋。對(duì)于這些無(wú)線利用率較低的基站，建議根據(jù)道路的實(shí)際情況將三扇區(qū)的定向站改建為使用“8”字特殊賦形天線的全向站，或使用功分器，分三個(gè)方向進(jìn)行覆蓋，這樣既可滿足覆蓋需求，又可提升無(wú)線利用率。對(duì)于鐵路沿線，由于鐵路上位置更新較多，一般鐵路沿線會(huì)配置較多的 SDC信道，建議通過(guò)實(shí)際測(cè)試，配置適宜的SDC信道，并啟用動(dòng)態(tài)SDCCH信道功能，使得無(wú)線信道利用率最大化。

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