无线资源利用率均衡优化项目

无线资源利用率均衡优化 项目汇报 一、项目背景 2006 年， 我省用户在 增量市场和存量市场齐头并进，城市市场和农村市场并驾齐驱，增值业务异军突起，客户规模创历史新高 ，总数达到 2600 万， 运营收入 176.2 亿元，增幅 26.9%，居全国首位 ； 行业收入市场份额升至 44.14%，收入份额全国位次由第 23 位前移至第 13 位，前移幅度居全国首位 。 2006 年新入网 MSC33 个， BSC53 个， HLR12 个， WAP 网关 1 个， SGSN1 个，基站 3100个 ，年底 网络规模达到 MSC134 个， BSC188 个， HLR47 个，基站 11100 个 。 网络规模及业务的快速增长，特别是话音业务及数据业务的增长，对网络资源配置优化提出更高更快的要求，根据集团公司及我省 2007 年工作计划，我省了网络资源动态优化项目，主要工作目标包括以下几个方面： 完善无线网络资源利用率分析内容和措施。加强对网络可承载能力分析和研究，建立信令、话务、数据业务流量及利用率的关系模型 。 实施精确化资源管理，完善资源调度流程，提升网络资源利用均衡性。 加大对不同地区、不同网元利用率均衡的优化调整力度，建立不同层次的网络资源效率优化调整月分析制度，提高网络资源的整体利用效率及利用 率的均衡性。 二、利用率均衡实施方案 我公司开展的 BSC 利用率均衡 项目包括 网络 话务现状及增长趋势分析、网络配置调整建议 、网络资源动态调整方案三部分内容 ，具体如下： （一） 话务现状及增长趋势分析 确定 TCH、 SDCCH、 PDCH 网络资源利用的分析标准，为网络容量分析提供算法 业务增长预测 资源调整建议 1、确定 TCH、 SDCCH、 PDCH 网络资源利用的分析标准，为网络容量分析提供算法 1.1 TCH TCH 网络资源利用率的分析标准确定的较早，在 2003 年结合广东移动提出的利用率分析报告，根据我省的话务与拥塞的 特点，确定我省 TCH 利用率标准如下： trx TCH 数量 典型信道数量 GOS2%的理论容量 理想无线信道利用率上限（ 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 理论确定的 SDCCH 上限配置为： 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 以及据此，并结合信令信道的特点制定了扩减 SDCCH 标准为： 对于 CCALLS 超过上限且拥塞率 0.5%的小区增大 SDCCH 配置； 对 CCALLS 低于（ n 2） *SDCCH 的上限且无拥塞的小区减小 SDCCH 配置。 1.3 PDCH PDCH 为数据承载信道，除话音、短信业务外其它数据业务均由此信道承载，信道分固定 PDCH 信道和动态 PDCH 信道两种形式，在编码方式的实现上又分为 GPRS 信道和 EGPRS 信道两种类 型。 PDCH 信道的资源利用率按信道在激活状态的数量与系统分配的信道数量的比值进行分析。由于数据业务为多信道占用，与语音业务的信道占用方式不同，在确定资源的上限配置的方式与 TCH、 SDCCH 均有所不同，我省现定以此利用率 40 70%为合理范围，不在此范围内的利用率均需要通过调整 PDCH 配置数量来提出资源使用效率。 1.4 归一化利用率 我省引入归一化利用率的概念综合评估无线网资源的使用效率。归一化利用率是在调整 ERL B 表确定的理论容量基础上，利用新确定的各类小区的承载能力评估资源和使用效率，并整体评估网 元、本地网的资源使用效率。 2、 业务增长预测算法 业务增长预测受用户数、业务量增长，及季节性性话务模型影响较大，我省根据话务增长趋势、周期性增长趋势、用户话务模型等方面，共确定了三种业务增长预测算法。 2.1 话务趋势 增长预测 每周根据 一段时间 的话务增长趋势确定话务增长斜率，以此斜率及与日期相关的修正量综合预测话务 增长 量。 2.2 周期性话务增长 预测 每天根据近期 一段时间 话务同比去年同期话务增长的比例，以此比例预测话务量。 2.3 节假日话务增长预测 用于节假日、大型活动期间的话务，以 本地用户数 、 漫游用户数 、 移 动主叫平均占用时长 、 移动被叫平均占用时长 、 每用户话务量 作为基础数据，以用户数的增长及话务模型的变化预测话务增长量。 三种预测算法已经在我省网络性能分析平台建设完成，并为网络扩容及调整建设提供指导意见。 (二 )资源调整建议 根据 SDCCH/TCH/PDCH 对各类业务承载能力分析标准，我们已经完成了在省级网管系统中综合分析各类业务量，确定基站（小区）的最佳载频配置，并给出调整建议。 （三 ）网络位置区 调整方案 位置区的 划分及优化调整的重点原则就是让高业务区域集中在一个位置区里面，位置区边界应尽量避开 高话务区域。 所以，位置区域划分与现网业务分布的关系非常密切。 山东公司提出话务小区簇的概念，将话务关系密切的小区集中在一起作为一个整体参与位置区的优化调整，可以有效的保障位置区的调整充分考虑话务分布特点。 3.1 小区簇的概念 在优化过程中，单个基站分别优化并不能得到最好的结果。针对 GSM 网络的特点，提出小区簇的概念。小区簇是指 GSM 网 络内覆盖连续、质量相关的若干个基站组成的地理区域， 考虑到调整的可实施性 通常包含 8 10 个站点 ， 150 块载频左右 。小区簇的实际大小随不同城市有所 不同 ， 也根据网络间的差异有所不 同。但应该充分 考虑以下因素：地理分隔；基站密度；用户分布； 用户行为的变化；位置区边界；连续性 ；数据后处理和分析等因素。 随着用户数量的不断增加，网络扩容、调整工作在持续进行，不同位置区间的话务负荷出现不平衡，调整基站归属可以解决此类问题，但是一个基站位置区的归属牵扯众多因素，如果以小区簇为单位进行调整将是一种合理的优化方式。 3.2 小区簇的划分原则 小区簇的划分应该遵循以下原则： 簇的规模 小区簇应该具有一定规模，不易过大也不易过小，大小的含义不是单指覆盖范围，载频数量也是一项关键因素。如某一网元载频数达 到需往外调整的门限时，小区簇过大，其包含的载频数过多，相邻网元中很难有足够的冗余来接纳该小区簇的载频，小区簇的意义在资源调整中难以实现；小区过小，则其覆盖的区域偏小，话务的异常波动性增大，话务分析准确性降低。考虑到调整的可实施性 通常包含 8 10 个站点 ， 150 块载频左右，具体数量应该根据不同的网络情况进行规划。载频配置高并且是话务主覆盖的基站可以单独作为一个簇，例如覆盖某大学校园的基站载频配置在 100 块左右，并且是该校园的主覆盖基站，那么该基站可以单独成为一个簇。 连续性 小区簇是指 GSM 网 络内覆盖连续、质 量相关的若干个基站组成的地理区域 。因此在划分的过程中连续性非常重要，覆盖不连续的基站划分在一个小区簇中不论是对于话务分析还是资源调整都是没有意义的。 簇划分的限制 首先小区簇应该以基站为单位进行划分而不是以小区为单位划分。小区簇的划分不应跨 BSC，即同一个小区簇内的基站应该归属于同一个 BSC.也可以理解为分成两个阶段：可先用跨 BSC 的小区簇划分检查调整位置区边界，待位置区边界稳定后再利用不跨 BSC 的小区簇划分进行话务预测、网络资源调整和其他优化工作。 划分方法 第一步：统计全天的小区话务量、 BSC 内所有小区 间切换总次数（具体到切换到哪个相邻小区，如 G010011-G010021，切换总次数是指切如和切出次数之和。应注意是否有未开启小区，影响到统计结果）。 第二步：以基站为单位，计算出每个基站间切换总次数。 第三步：取每个 BSC 内话务量最高的小区，该小区所属基站为自动生成的 1号小区簇的中心基站，名称定为 XXBSC-S1，然后加入与 XXBSC-S1 切换最多的基站，加入与 XXBSC-S1 切换第二多的基站。一直到该小区簇的规模达到 150块载频左右就停止该小区簇的添加。 第四步：余下的小区中再取话务量最高的小 区所属基站作为 2 号簇的中心基站，算法同 1 号簇一样增加簇的成员。需要注意的是已经为其它簇成员的小区不再加入新的簇。依此类推计算 3 号、 4 号。等簇。 小区簇数据更新方式 手动生成的小区簇所包含的小区从自动生成的簇中自动退出。手动方式调整过的基站也从相应的簇中自动完成调整。自动计算生成的簇也可由管理员将其属性修改为手动（即其成员稳定，下次计算不受自动计算影响） 如果计算当日有较长时间的退服小区，需要手动调整其属性 重新计算以所有小区计算，如小区属于已经的手工生成的簇，仍然再划回手工簇。重新计算的周期暂定以月为 单位。 自动计算周期内新增小区，需要手动完成与之关系密切的簇成员的更新。 3.3 小区簇的应 用情况 小区簇管理在日常优化中的应用 在小区簇开发完成之后，济南公司对小区簇管理进行了试用，下面以 JNBSC8中小区簇为例。 JNBSC8 内共有 4 个小区簇，其中小区簇 1 中有 3 个基站，分别是 G01D32/G01873/G01872,在小区簇管理中呈现如下图： 在电子地图中位置如下： 可以看出， 3 个基站在同一位置区内，地理位置连续，从忙时切换次数中可以反应三个基站话务相关性也密切。下表是 3 个基站忙时 (21:00-22:00)切换情况和话务情况。 网元 小区名 小区号 定义信道数 请求指派次数 话务量 平均占用时长 JNBSC8 东小龙堂 G018721 65 558 23.98889 56.70387584 JNBSC8 东小龙堂 2 G018722 45 266 11.625 41.60039761 JNBSC8 东小龙堂 3 G018723 56 271 10.91111 40.32854123 JNBSC8 庄科 1 G018731 120 1338 50.34444 46.90476175 JNBSC8 庄科 2 G018732 21 176 3.869444 55.71999893 JNBSC8 庄科 3 G018733 22 133 5.825 90.77921781 JNBSC8 孙村绿家 1 G01D321 44 272 10.91944 35.89954219 JNBSC8 孙村绿家 2 G01D322 14 150 1.363889 28.38150228 JNBSC8 孙村绿家 3 G01D323 14 29 1.669444 87.10144914 网元 源基站 目的基站 切换请求次数 JNBSC8 G01872 G01873 195 JNBSC8 G01872 G01D32 59 JNBSC8 G01873 G01872 207 JNBSC8 G01873 G01D32 450 JNBSC8 G01D32 G01872 69 JNBSC8 G01D32 G01873 412 从小区簇展现中可以清楚的看到每个小区话音信道配置情况、数据业务信道配置 情况，以及话务情况。可以清楚的知道小区簇内基站工作情况。另外，小区簇具有预警功能。任何一个小区话务出现拥塞或较大波动会产生预警，优化人员可以根据小区簇内总体话务情况进行资源调整，三个基站通过载频调整和参数调整分担话务，更加有效的节省资源和达到合理性配置。 如果三个基站所在的 BSC8 出现负荷过高或进行位置区调整，可以将此小区簇整体迁移到新网元，即保证了地理区域的连续性、合理性，也不会出现不必要的位置区更新。济南公司在 9 月份和 10 月份由于多台新交换机隔接入网，进行了多次位置区划分，在规划过程中，优化人员结合小区 簇管理软件，成功的根据载频数量、地理位置连续性、合理性以及话务量情况完成了多次位置区调整的任务。 小区簇管理在位置区划分中的应用 政法学院位于 JNBS11A和 JNBSC33位置区边界，在日常测试和统计情况来看，姚家庄政法学院附近位置更新数量较多，影响了通信质量，优化中心制定了位置区优化的方案。 （ 1）调整前 姚家庄附近的政法学院有 4 个站覆盖，但是目前 3 个站在 JNBSC33，属于同一个小区簇。 1 个站在 JNBS11A，由于其晚忙时 G017332 与 G016051 切换较多，导致路测和指标较差，因此在位置区调整时计划 把 JNBSC33 的 3 个站调整到JNBS11A，如图所示： 从上图可以看出，调整后能避免局间过多的切换，保证小区簇完整性和覆盖范围内良好的覆盖质量。调整前的载频配置和话务量情况如下： 序号 小区号 小区名 基站 目前载频 话务量 原网元 传输 1 G016051 济钢炉料 1 G01605 36 169.23 JNBSC33 3 2 G016052 济钢炉料 2 G01605 6 21.4 JNBSC33 1 3 G016053 济钢炉料 3 G01605 18 76.59 JNBSC33 3 4 G018231 银座物流 1 G01823 24 77.85 JNBSC33 2 5 G018232 银座物流 2 G01823 9 35.44 JNBSC33 1 6 G018233 银座物流 3 G01823 18 101.6 JNBSC33 2 7 G018591 姚家小区 1 G01859 24 124.29 JNBSC33 3 8 G018592 姚家小区 2 G01859 12 54.76 JNBSC33 2 9 G018593 姚家小区 3 G01859 12 60.26 JNBSC33 2 10 D017332 华艺美术 2 D01733 24 119.32 JNBS11A 3 11 G017331 华艺美术 1 G01733 6 12.17 JNBS11A 1 12 G017332 华艺美术 2 G01733 12 54.91 JNBS11A 2 13 G017333 华艺美术 3 G01733 6 23.45 JNBS11A 1 （ 2）调整后 调整后，从测试情况看，调整后的 BSC 区域都在一个位置区 JNBS11A 内，保证了位置区的连续性，保证在一个小区簇的完整性，达到了预期的效果。割 接后的位置区示意和测试图如下： 另外，从切换情况看，割接后 BSC 间的切换次数明显减少，如下表： 小区号 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内 )切换次数 (BSC外 )试呼次数 (BSC内 )切换次数 (BSC外 )试呼次数 (BSC内 )切换次数 (BSC外 )试呼次数 (BSC内 )切换次数 (BSC外 )试呼次数 (BSC内 )切换次数 (BSC外 )试呼次数 (BSC内 )切换次数 (BSC外 )试呼次数 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 合计 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 合计 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