無線資源利用率均衡優(yōu)化項目

無線資源利用率均衡優(yōu)化 項目匯報 一、項目背景 2006 年， 我省用戶在 增量市場和存量市場齊頭并進，城市市場和農(nóng)村市場并駕齊驅(qū)，增值業(yè)務(wù)異軍突起，客戶規(guī)模創(chuàng)歷史新高 ，總數(shù)達到 2600 萬， 運營收入 176.2 億元，增幅 26.9%，居全國首位 ； 行業(yè)收入市場份額升至 44.14%，收入份額全國位次由第 23 位前移至第 13 位，前移幅度居全國首位 。 2006 年新入網(wǎng) MSC33 個， BSC53 個， HLR12 個， WAP 網(wǎng)關(guān) 1 個， SGSN1 個，基站 3100個 ，年底 網(wǎng)絡(luò)規(guī)模達到 MSC134 個， BSC188 個， HLR47 個，基站 11100 個 。 網(wǎng)絡(luò)規(guī)模及業(yè)務(wù)的快速增長，特別是話音業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的增長，對網(wǎng)絡(luò)資源配置優(yōu)化提出更高更快的要求，根據(jù)集團公司及我省 2007 年工作計劃，我省了網(wǎng)絡(luò)資源動態(tài)優(yōu)化項目，主要工作目標(biāo)包括以下幾個方面： 完善無線網(wǎng)絡(luò)資源利用率分析內(nèi)容和措施。加強對網(wǎng)絡(luò)可承載能力分析和研究，建立信令、話務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量及利用率的關(guān)系模型 。 實施精確化資源管理，完善資源調(diào)度流程，提升網(wǎng)絡(luò)資源利用均衡性。 加大對不同地區(qū)、不同網(wǎng)元利用率均衡的優(yōu)化調(diào)整力度，建立不同層次的網(wǎng)絡(luò)資源效率優(yōu)化調(diào)整月分析制度，提高網(wǎng)絡(luò)資源的整體利用效率及利用 率的均衡性。 二、利用率均衡實施方案 我公司開展的 BSC 利用率均衡 項目包括 網(wǎng)絡(luò) 話務(wù)現(xiàn)狀及增長趨勢分析、網(wǎng)絡(luò)配置調(diào)整建議 、網(wǎng)絡(luò)資源動態(tài)調(diào)整方案三部分內(nèi)容 ，具體如下： （一） 話務(wù)現(xiàn)狀及增長趨勢分析 確定 TCH、 SDCCH、 PDCH 網(wǎng)絡(luò)資源利用的分析標(biāo)準(zhǔn)，為網(wǎng)絡(luò)容量分析提供算法 業(yè)務(wù)增長預(yù)測 資源調(diào)整建議 1、確定 TCH、 SDCCH、 PDCH 網(wǎng)絡(luò)資源利用的分析標(biāo)準(zhǔn)，為網(wǎng)絡(luò)容量分析提供算法 1.1 TCH TCH 網(wǎng)絡(luò)資源利用率的分析標(biāo)準(zhǔn)確定的較早，在 2003 年結(jié)合廣東移動提出的利用率分析報告，根據(jù)我省的話務(wù)與擁塞的 特點，確定我省 TCH 利用率標(biāo)準(zhǔn)如下： trx TCH 數(shù)量 典型信道數(shù)量 GOS2%的理論容量 理想無線信道利用率上限（ TCH） 1 TCH 8 8 3.63 47.40% 2 8 TCH 16 16 9.83 54.50% 3 16 TCH 24 24 16.63 59.80% 4 24 TCH 32 32 23.72 62% 5 32 TCH 40 40 31 63.70% 6 40 TCH 48 48 38.39 76.10% 7 48 TCH 56 56 45.88 77.80% 8 56 TCH 64 64 53.43 78.70% 9 64 TCH 72 72 61.04 79% 10 72 TCH 80 80 68.69 80.00% 11 80 TCH 88 88 76.38 81.20% 12 88 TCH 96 84.1 83.80% 1.2 SDCCH 理論確定的 SDCCH 上限配置為： SDCCH/8 配置 CCALLS 上限 1*SDCCH/8-1 1200 1*SDCCH/8 1500 2*SDCCH/8-1 5100 2*SDCCH/8 5700 N*SDCCH/8 或 N*SDCCH/8-1 （ N-1） *4700 以及據(jù)此，并結(jié)合信令信道的特點制定了擴減 SDCCH 標(biāo)準(zhǔn)為： 對于 CCALLS 超過上限且擁塞率 0.5%的小區(qū)增大 SDCCH 配置； 對 CCALLS 低于（ n 2） *SDCCH 的上限且無擁塞的小區(qū)減小 SDCCH 配置。 1.3 PDCH PDCH 為數(shù)據(jù)承載信道，除話音、短信業(yè)務(wù)外其它數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)均由此信道承載，信道分固定 PDCH 信道和動態(tài) PDCH 信道兩種形式，在編碼方式的實現(xiàn)上又分為 GPRS 信道和 EGPRS 信道兩種類 型。 PDCH 信道的資源利用率按信道在激活狀態(tài)的數(shù)量與系統(tǒng)分配的信道數(shù)量的比值進行分析。由于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為多信道占用，與語音業(yè)務(wù)的信道占用方式不同，在確定資源的上限配置的方式與 TCH、 SDCCH 均有所不同，我省現(xiàn)定以此利用率 40 70%為合理范圍，不在此范圍內(nèi)的利用率均需要通過調(diào)整 PDCH 配置數(shù)量來提出資源使用效率。 1.4 歸一化利用率 我省引入歸一化利用率的概念綜合評估無線網(wǎng)資源的使用效率。歸一化利用率是在調(diào)整 ERL B 表確定的理論容量基礎(chǔ)上，利用新確定的各類小區(qū)的承載能力評估資源和使用效率，并整體評估網(wǎng) 元、本地網(wǎng)的資源使用效率。 2、 業(yè)務(wù)增長預(yù)測算法 業(yè)務(wù)增長預(yù)測受用戶數(shù)、業(yè)務(wù)量增長，及季節(jié)性性話務(wù)模型影響較大，我省根據(jù)話務(wù)增長趨勢、周期性增長趨勢、用戶話務(wù)模型等方面，共確定了三種業(yè)務(wù)增長預(yù)測算法。 2.1 話務(wù)趨勢 增長預(yù)測 每周根據(jù) 一段時間 的話務(wù)增長趨勢確定話務(wù)增長斜率，以此斜率及與日期相關(guān)的修正量綜合預(yù)測話務(wù) 增長 量。 2.2 周期性話務(wù)增長 預(yù)測 每天根據(jù)近期 一段時間 話務(wù)同比去年同期話務(wù)增長的比例，以此比例預(yù)測話務(wù)量。 2.3 節(jié)假日話務(wù)增長預(yù)測 用于節(jié)假日、大型活動期間的話務(wù)，以 本地用戶數(shù) 、 漫游用戶數(shù) 、 移 動主叫平均占用時長 、 移動被叫平均占用時長 、 每用戶話務(wù)量 作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以用戶數(shù)的增長及話務(wù)模型的變化預(yù)測話務(wù)增長量。 三種預(yù)測算法已經(jīng)在我省網(wǎng)絡(luò)性能分析平臺建設(shè)完成，并為網(wǎng)絡(luò)擴容及調(diào)整建設(shè)提供指導(dǎo)意見。 (二 )資源調(diào)整建議 根據(jù) SDCCH/TCH/PDCH 對各類業(yè)務(wù)承載能力分析標(biāo)準(zhǔn)，我們已經(jīng)完成了在省級網(wǎng)管系統(tǒng)中綜合分析各類業(yè)務(wù)量，確定基站（小區(qū)）的最佳載頻配置，并給出調(diào)整建議。 （三 ）網(wǎng)絡(luò)位置區(qū) 調(diào)整方案 位置區(qū)的 劃分及優(yōu)化調(diào)整的重點原則就是讓高業(yè)務(wù)區(qū)域集中在一個位置區(qū)里面，位置區(qū)邊界應(yīng)盡量避開 高話務(wù)區(qū)域。 所以，位置區(qū)域劃分與現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)分布的關(guān)系非常密切。 山東公司提出話務(wù)小區(qū)簇的概念，將話務(wù)關(guān)系密切的小區(qū)集中在一起作為一個整體參與位置區(qū)的優(yōu)化調(diào)整，可以有效的保障位置區(qū)的調(diào)整充分考慮話務(wù)分布特點。 3.1 小區(qū)簇的概念 在優(yōu)化過程中，單個基站分別優(yōu)化并不能得到最好的結(jié)果。針對 GSM 網(wǎng)絡(luò)的特點，提出小區(qū)簇的概念。小區(qū)簇是指 GSM 網(wǎng) 絡(luò)內(nèi)覆蓋連續(xù)、質(zhì)量相關(guān)的若干個基站組成的地理區(qū)域， 考慮到調(diào)整的可實施性 通常包含 8 10 個站點 ， 150 塊載頻左右 。小區(qū)簇的實際大小隨不同城市有所 不同 ， 也根據(jù)網(wǎng)絡(luò)間的差異有所不 同。但應(yīng)該充分 考慮以下因素：地理分隔；基站密度；用戶分布； 用戶行為的變化；位置區(qū)邊界；連續(xù)性 ；數(shù)據(jù)后處理和分析等因素。 隨著用戶數(shù)量的不斷增加，網(wǎng)絡(luò)擴容、調(diào)整工作在持續(xù)進行，不同位置區(qū)間的話務(wù)負荷出現(xiàn)不平衡，調(diào)整基站歸屬可以解決此類問題，但是一個基站位置區(qū)的歸屬牽扯眾多因素，如果以小區(qū)簇為單位進行調(diào)整將是一種合理的優(yōu)化方式。 3.2 小區(qū)簇的劃分原則 小區(qū)簇的劃分應(yīng)該遵循以下原則： 簇的規(guī)模 小區(qū)簇應(yīng)該具有一定規(guī)模，不易過大也不易過小，大小的含義不是單指覆蓋范圍，載頻數(shù)量也是一項關(guān)鍵因素。如某一網(wǎng)元載頻數(shù)達 到需往外調(diào)整的門限時，小區(qū)簇過大，其包含的載頻數(shù)過多，相鄰網(wǎng)元中很難有足夠的冗余來接納該小區(qū)簇的載頻，小區(qū)簇的意義在資源調(diào)整中難以實現(xiàn)；小區(qū)過小，則其覆蓋的區(qū)域偏小，話務(wù)的異常波動性增大，話務(wù)分析準(zhǔn)確性降低?？紤]到調(diào)整的可實施性 通常包含 8 10 個站點 ， 150 塊載頻左右，具體數(shù)量應(yīng)該根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)情況進行規(guī)劃。載頻配置高并且是話務(wù)主覆蓋的基站可以單獨作為一個簇，例如覆蓋某大學(xué)校園的基站載頻配置在 100 塊左右，并且是該校園的主覆蓋基站，那么該基站可以單獨成為一個簇。 連續(xù)性 小區(qū)簇是指 GSM 網(wǎng) 絡(luò)內(nèi)覆蓋連續(xù)、質(zhì) 量相關(guān)的若干個基站組成的地理區(qū)域 。因此在劃分的過程中連續(xù)性非常重要，覆蓋不連續(xù)的基站劃分在一個小區(qū)簇中不論是對于話務(wù)分析還是資源調(diào)整都是沒有意義的。 簇劃分的限制 首先小區(qū)簇應(yīng)該以基站為單位進行劃分而不是以小區(qū)為單位劃分。小區(qū)簇的劃分不應(yīng)跨 BSC，即同一個小區(qū)簇內(nèi)的基站應(yīng)該歸屬于同一個 BSC.也可以理解為分成兩個階段：可先用跨 BSC 的小區(qū)簇劃分檢查調(diào)整位置區(qū)邊界，待位置區(qū)邊界穩(wěn)定后再利用不跨 BSC 的小區(qū)簇劃分進行話務(wù)預(yù)測、網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)整和其他優(yōu)化工作。 劃分方法 第一步：統(tǒng)計全天的小區(qū)話務(wù)量、 BSC 內(nèi)所有小區(qū) 間切換總次數(shù)（具體到切換到哪個相鄰小區(qū)，如 G010011-G010021，切換總次數(shù)是指切如和切出次數(shù)之和。應(yīng)注意是否有未開啟小區(qū)，影響到統(tǒng)計結(jié)果）。 第二步：以基站為單位，計算出每個基站間切換總次數(shù)。 第三步：取每個 BSC 內(nèi)話務(wù)量最高的小區(qū)，該小區(qū)所屬基站為自動生成的 1號小區(qū)簇的中心基站，名稱定為 XXBSC-S1，然后加入與 XXBSC-S1 切換最多的基站，加入與 XXBSC-S1 切換第二多的基站。一直到該小區(qū)簇的規(guī)模達到 150塊載頻左右就停止該小區(qū)簇的添加。 第四步：余下的小區(qū)中再取話務(wù)量最高的小 區(qū)所屬基站作為 2 號簇的中心基站，算法同 1 號簇一樣增加簇的成員。需要注意的是已經(jīng)為其它簇成員的小區(qū)不再加入新的簇。依此類推計算 3 號、 4 號。等簇。 小區(qū)簇數(shù)據(jù)更新方式 手動生成的小區(qū)簇所包含的小區(qū)從自動生成的簇中自動退出。手動方式調(diào)整過的基站也從相應(yīng)的簇中自動完成調(diào)整。自動計算生成的簇也可由管理員將其屬性修改為手動（即其成員穩(wěn)定，下次計算不受自動計算影響） 如果計算當(dāng)日有較長時間的退服小區(qū)，需要手動調(diào)整其屬性 重新計算以所有小區(qū)計算，如小區(qū)屬于已經(jīng)的手工生成的簇，仍然再劃回手工簇。重新計算的周期暫定以月為 單位。 自動計算周期內(nèi)新增小區(qū)，需要手動完成與之關(guān)系密切的簇成員的更新。 3.3 小區(qū)簇的應(yīng) 用情況 小區(qū)簇管理在日常優(yōu)化中的應(yīng)用 在小區(qū)簇開發(fā)完成之后，濟南公司對小區(qū)簇管理進行了試用，下面以 JNBSC8中小區(qū)簇為例。 JNBSC8 內(nèi)共有 4 個小區(qū)簇，其中小區(qū)簇 1 中有 3 個基站，分別是 G01D32/G01873/G01872,在小區(qū)簇管理中呈現(xiàn)如下圖： 在電子地圖中位置如下： 可以看出， 3 個基站在同一位置區(qū)內(nèi)，地理位置連續(xù)，從忙時切換次數(shù)中可以反應(yīng)三個基站話務(wù)相關(guān)性也密切。下表是 3 個基站忙時 (21:00-22:00)切換情況和話務(wù)情況。 網(wǎng)元 小區(qū)名 小區(qū)號 定義信道數(shù) 請求指派次數(shù) 話務(wù)量 平均占用時長 JNBSC8 東小龍?zhí)?G018721 65 558 23.98889 56.70387584 JNBSC8 東小龍?zhí)?2 G018722 45 266 11.625 41.60039761 JNBSC8 東小龍?zhí)?3 G018723 56 271 10.91111 40.32854123 JNBSC8 莊科 1 G018731 120 1338 50.34444 46.90476175 JNBSC8 莊科 2 G018732 21 176 3.869444 55.71999893 JNBSC8 莊科 3 G018733 22 133 5.825 90.77921781 JNBSC8 孫村綠家 1 G01D321 44 272 10.91944 35.89954219 JNBSC8 孫村綠家 2 G01D322 14 150 1.363889 28.38150228 JNBSC8 孫村綠家 3 G01D323 14 29 1.669444 87.10144914 網(wǎng)元 源基站 目的基站 切換請求次數(shù) JNBSC8 G01872 G01873 195 JNBSC8 G01872 G01D32 59 JNBSC8 G01873 G01872 207 JNBSC8 G01873 G01D32 450 JNBSC8 G01D32 G01872 69 JNBSC8 G01D32 G01873 412 從小區(qū)簇展現(xiàn)中可以清楚的看到每個小區(qū)話音信道配置情況、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道配置 情況，以及話務(wù)情況?？梢郧宄闹佬^(qū)簇內(nèi)基站工作情況。另外，小區(qū)簇具有預(yù)警功能。任何一個小區(qū)話務(wù)出現(xiàn)擁塞或較大波動會產(chǎn)生預(yù)警，優(yōu)化人員可以根據(jù)小區(qū)簇內(nèi)總體話務(wù)情況進行資源調(diào)整，三個基站通過載頻調(diào)整和參數(shù)調(diào)整分擔(dān)話務(wù)，更加有效的節(jié)省資源和達到合理性配置。 如果三個基站所在的 BSC8 出現(xiàn)負荷過高或進行位置區(qū)調(diào)整，可以將此小區(qū)簇整體遷移到新網(wǎng)元，即保證了地理區(qū)域的連續(xù)性、合理性，也不會出現(xiàn)不必要的位置區(qū)更新。濟南公司在 9 月份和 10 月份由于多臺新交換機隔接入網(wǎng)，進行了多次位置區(qū)劃分，在規(guī)劃過程中，優(yōu)化人員結(jié)合小區(qū) 簇管理軟件，成功的根據(jù)載頻數(shù)量、地理位置連續(xù)性、合理性以及話務(wù)量情況完成了多次位置區(qū)調(diào)整的任務(wù)。 小區(qū)簇管理在位置區(qū)劃分中的應(yīng)用 政法學(xué)院位于 JNBS11A和 JNBSC33位置區(qū)邊界，在日常測試和統(tǒng)計情況來看，姚家莊政法學(xué)院附近位置更新數(shù)量較多，影響了通信質(zhì)量，優(yōu)化中心制定了位置區(qū)優(yōu)化的方案。 （ 1）調(diào)整前 姚家莊附近的政法學(xué)院有 4 個站覆蓋，但是目前 3 個站在 JNBSC33，屬于同一個小區(qū)簇。 1 個站在 JNBS11A，由于其晚忙時 G017332 與 G016051 切換較多，導(dǎo)致路測和指標(biāo)較差，因此在位置區(qū)調(diào)整時計劃 把 JNBSC33 的 3 個站調(diào)整到JNBS11A，如圖所示： 從上圖可以看出，調(diào)整后能避免局間過多的切換，保證小區(qū)簇完整性和覆蓋范圍內(nèi)良好的覆蓋質(zhì)量。調(diào)整前的載頻配置和話務(wù)量情況如下： 序號 小區(qū)號 小區(qū)名 基站 目前載頻 話務(wù)量 原網(wǎng)元 傳輸 1 G016051 濟鋼爐料 1 G01605 36 169.23 JNBSC33 3 2 G016052 濟鋼爐料 2 G01605 6 21.4 JNBSC33 1 3 G016053 濟鋼爐料 3 G01605 18 76.59 JNBSC33 3 4 G018231 銀座物流 1 G01823 24 77.85 JNBSC33 2 5 G018232 銀座物流 2 G01823 9 35.44 JNBSC33 1 6 G018233 銀座物流 3 G01823 18 101.6 JNBSC33 2 7 G018591 姚家小區(qū) 1 G01859 24 124.29 JNBSC33 3 8 G018592 姚家小區(qū) 2 G01859 12 54.76 JNBSC33 2 9 G018593 姚家小區(qū) 3 G01859 12 60.26 JNBSC33 2 10 D017332 華藝美術(shù) 2 D01733 24 119.32 JNBS11A 3 11 G017331 華藝美術(shù) 1 G01733 6 12.17 JNBS11A 1 12 G017332 華藝美術(shù) 2 G01733 12 54.91 JNBS11A 2 13 G017333 華藝美術(shù) 3 G01733 6 23.45 JNBS11A 1 （ 2）調(diào)整后 調(diào)整后，從測試情況看，調(diào)整后的 BSC 區(qū)域都在一個位置區(qū) JNBS11A 內(nèi)，保證了位置區(qū)的連續(xù)性，保證在一個小區(qū)簇的完整性，達到了預(yù)期的效果。割 接后的位置區(qū)示意和測試圖如下： 另外，從切換情況看，割接后 BSC 間的切換次數(shù)明顯減少，如下表： 小區(qū)號 10 月 17 日周四 10 月 24 日周四 10 月 18 日周五 10 月 25 日周五 10 月 19 日周六 10 月 26 日周六 (BSC內(nèi) )切換次數(shù) (BSC外 )試呼次數(shù) (BSC內(nèi) )切換次數(shù) (BSC外 )試呼次數(shù) (BSC內(nèi) )切換次數(shù) (BSC外 )試呼次數(shù) (BSC內(nèi) )切換次數(shù) (BSC外 )試呼次數(shù) (BSC內(nèi) )切換次數(shù) (BSC外 )試呼次數(shù) (BSC內(nèi) )切換次數(shù) (BSC外 )試呼次數(shù) G016051 12927 8629 17758 3523 13881 8511 18970 3343 13498 8124 18123 3363 G016052 14611 2026 11012 3775 14919 1911 10544 3919 14820 2115 11537 4099 G016053 18899 12386 35196 95 18979 11809 35513 96 19124 12406 35255 92 合計 46437 23041 63966 7393 47779 22231 65027 7358 47442 22645 64915 7554 G018231 27839 4885 28625 2850 27721 4819 30557 3080 27554 4676 29541 2891 G018232 18671 2214 9557 11557 18054 2183 9628 12128 19326 2257 10108 16519 G018233 23187 7991 30710 694 23033 7660 30270 665 23686 7654 30773 915 合計 69697 15090 68892 15101 68808 14662 70455 15873 70566 14587 70422 20325 G018591 14227 10712 28186 187 95 373 27188 196 14161 9927 27447 250 G018592 22790 4085 24197 1011 14295 10134 24057 1048 23731 4206 24806 1619 G018593 5412 8899 16624 0 22975 4082