SDCCH信道话务量评估与配置研究

PAGEPAGE10SDCCH信道话务量评估与配置研究目录摘要 3Abstract 31、引言 31.1、独立专用控制信道（SDCCH） 31.2、SDCCH信道结构 41.2.1、SDCCH信道结构 41.2.2、SDCCH信道和其它信道的组合 41.3、SDCCH信道的拥塞率 42、SDCCH信道上各种话务活动的话务量评估 52.1、位置更新 52.2、IMSI附着/分离 52.3、周期性位置登记 52.4、建立呼叫 52.5、点对点的短信息业务 62.6、无线三类传真业务 62.6.1、补充业务 62.6.2、错误接入 62.6.3、冗余量 63、SDCCH/TCH信道的分配比例 74、根据话务统计结果确定SDCCH信道配置 74.1、小区没有话务拥塞 74.2、小区有话务拥塞 84.3、系统启用立即指派SDCCH功能 105、结束语 10参考文献 11作者简介 11摘要独立专用控制信道(SDCCH)是在GSM系统中用来提供信令和短信资讯信息的一个可靠线路，它的主要作用是在指派业务信道TCH前传递各种系统信息并承载信令话务量。因此，在一个小区内，如何合理地选择一定数量的物理信道用作SDCCH信道来传送信令，确定SDCCH信道与TCH信道的最佳比例，是网络优化研究的重要课题。论文首先从基础理论方面阐述SDCCH在GSM网络中的地位以及配置方式，并对各种SDCCH话务进行分析，最后，通过利用合肥市现网的话务统计为例，阐述了如何配置最佳的SD信道。关键词：SDCCH；TCH；话务量；配置AbstractSDCCHisareliablelineintheGSMsystem,whichisusedtoprovidesignalingandmessageinformation.ItsmainroleistotransfersignalinginformationandbearertrafficbeforeTCHisassigned.Asaresult,withinacell,itisanimportantissueinthefieldofnetworkoptimizationhowtoproperlyselectanumberofphysicalchannelsasSDCCHandhowtodeterminethebestratioofSDCCHchannelsandTCHchannels.ThepaperfirstelaboratedthestatusandconfigurationofSDCCHintheGSMnetworkfrombasictheoriesandthenanalyzeddifferentkindsofSDCCHtraffic.Intheend,thepapertooktheSDCCHtrafficasanexampletodescribethewayhowtomakethebestconfigurationforSDCCH.KeywordsSDCCH;TCH;traffic;configuration引言在GSM网络的空间接口上，要传递大量信息，我们根据信道承载的信息种类，定义了不同的逻辑信道。在传递信息的过程中，逻辑信道要放在一个物理信道上。在所有的逻辑信道中独立专用控制信道SDCCH是一个相当重要的控制信道。它的主要作用是在指派业务信道TCH前传递系统信息，如用户鉴权信息、用户登记消息及呼叫接续信令等内容。因此，在一个小区内，如何合理地选择一定数量的物理信道用作SDCCH信道来传送信令，确定SDCCH信道与TCH信道的最佳比例，是网络优化研究的重要课题。1.1、独立专用控制信道（SDCCH）独立专用控制信道（SDCCH）是一种双向的专用信道，它主要用于传送建立连接的信令消息、位置更新消息、短消息、鉴权消息、加密命令及处理各种附加业务。[1]1.2、SDCCH信道结构在一个小区内，SDCCH信道传送信令消息，承信令话务量；TCH信道传送语音或数据信号，承担通话话务量。SDCCH信道结构不同，承担的话务量也不同。SDCCH信道的结构及与其它信道的组合结构如下。1.2.1、SDCCH信道结构（1）SDCCH/8信道结构:由于呼叫接续信令的传输速率较低，一个物理信道可以分时传8路呼叫接续信令，因此一个物理信道可以分成8个SDCCH信道，一般表示为SDCCH/8。（2）一个小区必须定义一个广播控制信道（BCCH）。在建网初期，对配置较小的小区可以使SDCCH信道和BCCH信道共用一个物理信道，一般称为组合BCCH信道。在这种情况下只能定义4个SDCCH信道，表示为SDCCH/4。（3）小区广播业务信道（CBCH）：在GSM系统中可以开通小区广播业务，在一个位置区域内将短消息业务中心的短消息广播给在该位置区域内登记的所有用户。1.2.2、SDCCH信道和其它信道的组合根据小区信道配置及小区话务模型，SDCCH信道和BCCH信道有几种组合方式。(1)SDCCH/4信道:SDCCH信道和BCCH信道组合在一起，占用广播载频的第一物理信道。这种组合只能定义4个SDCCH信道。(2)SDDCH/8信道：SDCCH信道占用一个或多个独立物理信道，一个物理信道可以分成8个SDCCH信道。(3)SDCCH信道中包括CBCH。将一个SDCCH信道定义为CBCH信道，其余为SDCCH信道。[2]1.3、SDCCH信道的拥塞率在定义SDCCH信道数量时，必须综合考虑SDCCH信道的拥塞率及TCH信道的拥塞率。因为，在一次通话中既需要SDCCH来传送呼叫接续信令，也需要TCH来传送语音或数据信息。对通话建立而言，SDCCH信道和TCH信道同样重要。但是，SDCCH信道可以更有效地利用系统的物理信道，因此SDCCH信道的拥塞率应低于TCH信道的拥塞率。确定SDCCH信道拥塞率的基本原则为SDCCH信道的拥塞率应为TCH信道的25％。如果一个小区只有SDCCH/4的配置，SDCCH信道的拥塞率应为TCH信道的50％。当SDCCH信道拥塞率高于这一比例时，就应当调整SDCCH信道的配置。假如一个小区TCH信道拥塞率定义为2％，则对于SDCCH/4信道配置的拥塞率应为1％；对于SDCCH/8信道配置的拥塞率应为0.5％。注意，在GSM系统中，可以定义立即指派SDCCH信道的功能，在SDCCH信道拥塞时，将立即指派TCH信道传送呼叫接续信令，以降低SDCCH信道拥塞率。SDCCH信道上各种话务活动的话务量评估2.1、位置更新移动用户跨越两个LAC边界时要进行位置更新，位置更新要占用SDCCH信道。一个位置区域内的小区与边界小区承担的位置更新话务量不同。移动用户的位置更新一般发生在两个位置区域的边界处，因此边界小区接收用户位置更新请求次数较多，边界小区承担位置更新的话务量较大。特别是话务量大、用户移动频繁的边界小区，承担的话务量更大。我们根据下面假设的话务模型来计算不同小区位置更新的话务量。假设开机用户为70％，在一般小区内，每个开机用户每小时发生一次位置更新。则每个用户产生的位置更新话务量为：1×70％×3.5/3.6＝0.68mErl在微蜂窝小区内用户发起位置更新的机率很小，则不予考虑。假设边界小区接收位置的更新次数为一般小区的3倍。则在边界小区内一个用户产生的位置更新话务量为：3×1×70％×3.5/3.6＝2mErl2.2、IMSI附着/分离用户IMSI附着/分离是移动网的可选功能。选用此功能可以提高网络的运行质量。我们根据下面假设的话务模型来计算每个用户IMSI附着/分离的话务量。假设每用户在1h内完成一次IMSI附着/分离，则每用户产生的IMSI附着/分离的话务量为：（1×3.5＋1×2.9）/3.6＝1.8mErl2.3、周期性位置登记周期性位置登记是移动网可选功能。选用此功能可以提高网络的运行质量。我们根据下面假设的话务模型来计算每个用户进行周期性位置登记产生的话务量。假设用户周期性位置登记（T3212）时间定义为30min，开机用户为70％，一个开机用户1h进行两次周期性位置更新，则一个用户进行周期性位置更新产生的话务量为：2×70％×3.5/3.6＝1.36mErl2.4、建立呼叫用户忙时呼叫次数与用户的话务特性及网络覆盖情况有关。不同的网络应根据话务统计结果确定用户的呼叫次数及主被叫的比例关系。我们根据下面假设条件来计算用户呼叫接续产生的话务量。假设用户主叫产生的忙时试呼次数为0.8BHCA，用户被叫产生的忙时试呼次数为0.3BHCA。则每用户呼叫接续产生的话务量为：（2.7×0.8＋2.9×0.3）/3.6＝0.9mErl2.5、点对点的短信息业务用户使用点对点短信息业务的次数与用户话务特性有关，但是，在很大程度上还取决于网络运营商是否开发出适合市场的应用业务。我们根据下面假设条件来计算每个用户使用点对点短信息业务产生的话务量。假设用户使用点对点短信息业务主叫产生的忙时试呼次数为0.5BHCA，用户被叫产生的忙时试呼次数为0.1BHCA。则每用户使用点对点短信息业务产生的话务量为：6.2×（0.1＋0.5）/3.6＝1mErl2.6、无线三类传真业务目前在GSM系统中，用户使用无线三类传真的业务量很小，因此在计算SDCCH话务量时不考虑。2.6.1、补充业务假设开机用户为70％，每用户1h激活或关闭一次，则每用户使用补充业务产生的话务量为：1×70％×0.9/3.6＝0.18mErl2.6.2、错误接入因错误接入的随机性很大，在这里不计算由此产生的话务量。2.6.3、冗余量在定义SDCCH信道时，要在理论计算的基础上增加20％的冗余量，以保证SDCCH的拥塞率较低。但是，在系统启用立即指派SDCCH信道的功能后，可以不考虑SDCCH信道的冗余量。SDCCH信道的总话务量。汇总以上计算结果，用户各种话务活动占用SDCCH信道的话务量及总话务量。如表1所示。表1SDCCH信道话务事件话务量汇总表话务活动事件一般小区内部小区边界小区位置更新0.401.2IMSI附着/分离周期性位置登记呼叫建立短信息业务111补充业务冗余量10.91.1合计6.15.67SDCCH/TCH信道的分配比例在GSM网络中，我们要根据SDCCH信道和TCH信道承担话务量的比值来确定SDCCH信道和TCH信道的分配关系。假设每个移动用户忙时话务量为25mErl，则SDCCH信道和TCH信道的分配关系为:(1)一般小区为：6.1/25＝24％(2)内部小区为：5.6/25＝23％(3)边界小区为：7.0/25＝28％表2SDCCH信道的配置表（理论计算结果）TRX数量一般小区SDCCH信道数量内部小区SDCCH信道数量边界小区SDCCH信道数量一般小区SDCCH信道数量（立即指派）1SDCCH/8SDCCH/8SDCCH/8SDCCH/42SDCCH/8SDCCH/8SDCCH/8+SDCCH/4SDCCH/43SDCCH/8+SDCCH/4SDCCH/8+SDCCH/4SDCCH/8+SDCCH/4SDCCH/842×SDCCH/82×SDCCH/82×SDCCH/8SDCCH/4+SDCCH/852×SDCCH/82×SDCCH/82×SDCCH/8SDCCH/4+SDCCH/862×SDCCH/8+SDCCH/42×SDCCH/8+SDCCH/42×SDCCH/8+SDCCH/42×SDCCH/873×SDCCH/82×SDCCH/8+SDCCH/43×SDCCH/82×SDCCH/883×SDCCH/83×SDCCH/83×SDCCH/8+SDCCH/4SDCCH/4+2×SDCCH/8根据话务统计结果确定SDCCH信道配置4.1、小区没有话务拥塞由于SDCCH和TCH均无拥塞，因此可以根据STS统计来确定SDCCH信道与TCH信道的配置比例。合肥现网不存在SDCCH/4以及CBCH，全部小区均采用SDCCH/8模式，因此根据话务量可以大略计算出SDCCH信道配置方案，见表3。表3SDCCH信道配置表（现网统计结果）SD信道配置SD信道数SD话务量TCH信道数TCH话务量修正容量（GOS=2%）SDCCH/TCHSDCCH/881.0462.651.1639.25%SDCCH/881.41147.834.8418.01%SDCCH/881.36229.649.9914.11%SDCCH/880.72304%SDCCH/8163.57138.834.340.43%SDCCH/8162.282112.279.2718.58%SDCCH/8163.132917.4315.5717.96%SDCCH/8242.432010.518.5723.12%SDCCH/8243.78289.5814.7139.46%SDCCH/8322.92278.913.8732.81%对于无拥塞情况的小区，为了更合理的配置SDCCH信道，根据上表原则，对合肥HFBSC中各小区进行了调整，调整内容如表4：表4SDCCH调整方案（1）bsccell增加SD信道SD调整方案HFBSC2HF759B11→2HFBSC5HF422B12→3HFBSC5HF628B11→2调整之后，HFBSC2的SDCCH话务容量比有所提高，见表5：表5调整后SDCCH话务量日期BSCSD信道数SD话务量SD话务容量比5月30日HFBSC25155136.492.65%5月31日HFBSC25232146.162.79%6月28日HFBSC24168129.983.12%7月1日HFBSC24190149.783.57%4.2、小区有话务拥塞如果小区存在TCH拥塞，则SDCCH的配置原则是在SD不拥塞的情况下，尽可能小的配置SDCCH信道数量。表6SDCCH调整方案（2）小区SDCCH信道调整HF792B2→1HF809C2→1HF897A2→1HF897B2→1HF381C2→1调整过后，相关指标如表7-11所示：表7调整后相关指标（1）daysectorTCH话务量SD话务量TCH信道数SD信道数TCH拥塞SD拥塞2009-6-26HF792B5.26870.42671316002009-6-27HF792B7.14170.468913164902009-6-28HF792B5.11940.341316602009-6-29HF792B5.70830.388313162102009-6-30HF792B5.86110.413913166702009-7-1HF792B6.15880.384148802009-7-2HF792B6.06670.4583148002009-7-3HF792B5.91670.4148002009-7-4HF792B5.66670.530614820表8调整后相关指标（2）daysectorTCH话务量SD话务量TCH信道数SD信道数TCH拥塞SD拥塞2009-6-26HF809C5.30831.21561216502009-6-27HF809C5.1251.30891216302009-6-28HF809C5.55831.42891216002009-6-29HF809C5.17221.24441216002009-6-30HF809C6.49721.509412165602009-7-1HF809C4.83891.3756138002009-7-2HF809C5.21671.1661138002009-7-3HF809C4.50831.2156138002009-7-4HF809C4.66671.500613800表9调整后相关指标（3）daysectorTCH话务量SD话务量TCH信道数SD信道数TCH拥塞SD拥塞2009-6-26HF897B3.29640.4241316002009-6-27HF897B3.44170.37831316002009-6-28HF897B1.60.3612.205615.0222902009-6-29HF897B1.250.34611316002009-6-30HF897B2.34440.306112.169414.97782102009-7-1HF897B2.74370.3612148002009-7-2HF897B1.65830.283913.10567.4889302009-7-3HF897B2.0750.3589148002009-7-4HF897B3.39440.328313.76677.866700表10调整后相关指标（4）daysectorTCH话务量SD话务量TCH信道数SD信道数TCH拥塞SD拥塞2009-6-26HF381C5.70.4851316702009-6-27HF381C6.38060.500613161602009-6-28HF381C4.50560.69721316002009-6-29HF381C3.88890.60781316302009-6-30HF381C5.58330.466113161702009-7-1HF381C5.21940.5367148002009-7-2HF381C5.39440.5333148002009-7-3HF381C3.87220.4972148002009-7-4HF381C4.34720.581714800表11调整后相关指标（5）daysectorTCH话务量SD话务量TCH信道数SD信道数TCH拥塞SD拥塞2009-6-26HF573C5.31860.48171316002009-6-27HF573C3.79720.41561316602009-6-28HF573C3.42220.533313169020