gsm网络实际信道承载能力分析

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1、GSM网络实际信道承载能力探讨一、前言GSM网络经过长期发展后，已经成长一个大容量的成熟网络，网络容量分析需要逐渐从粗放向精确转变，长期坚持容量的优化能使网络资源获得最佳效益。在实际容量分析过程中我们发现，通常当尚未达到理论能承载的话务量，即按照小区的载波数在一定的呼损条件下（通常取2%）查爱尔兰B表得到的小区能承载的话务量，网络就已经出现拥塞，导致设计的网络容量无法满足实际的话务需求。准确分析实际信道的承载能力已成为平衡网络容量安全和网络资源效益的杠杆。为此我们针对GSM网络实际信道承载能力作了一些探讨。二、爱尔兰B在GSM

2、网中应用的合理性分析假定信道数目为n，则网络呼损的概率由下式计算确定：A为流入话务量，B为损失话务量与流入话务量的比值。爱乐兰表由以上公式计算得出的。在目前做GSM初始网络规划时，不同信道可承载得话务量一般是应用爱尔兰B公式计算得出的，但是使用爱尔兰B公式的前提是呼叫应具有以下性质：●每次呼叫相互独立，互不相关，即呼叫具有随机性；●每次呼叫在时间上都有相同的概率；●每个用户选用无线信道是任意的，且是等概的。研究验证，由于下述原因实际流入信道的话务往往很难完全满足以上三个条件，此时爱尔兰B公式不能准确描述小区无线信道呼损（B）、

3、信道数（n）和流入话务量（A）三者之间的关系，理论值与实际值相差甚远。有较多因素均会对实际信道利用率产生影响，如：u用户呼叫位置变化带来的业务量的移动性：由于网络的容量由一个个小区组成，每个小区只负责一小部分用户的话务，而这些用户是移动的，因此每个小区瞬间的用户量是不断变化的，小区越小，这个用户量的变化越明显，因此考察一个长周期（如：一个小时），小区的用户数是稳定的，但在短周期内，用户数有很大的波动。u移动系统设置的呼叫重试以及移动系统小区间的切换均导致每次呼叫不完全独立。u用户呼叫时间变化和呼叫量的变化带来的系统业务量的波动

4、性。u用户在特定地域和网络设备等交互影响下呼叫的峰值性：如小区覆盖范围内有体育馆，在赛事结束时，用户集中打电话联系，此时各个呼叫集中发生，其时间分布具有很强的相关性，小区话务突然急剧上升，小区一小时内的平均话务并不高，但在一小时内有几个高峰。因此在实际网络容量优化时必须根据地域特点、不同话务模型对爱尔兰B表进行修正。一、实际网络中小区信道利用率和拥塞率、拥塞时间的关系通过上述分析我们可以理解修正爱尔兰B表的必要性，但是怎样判断一个小区的无线资源利用率与拥塞的关系呢？对不同的小区而言，受不同的话务结构、用户行为及配置等因素的影响

5、，设备的实际利用效果不一致。有的小区在利用率超过80％时没有拥塞产生，但有的小区在利用率仅为60％时便产生了拥塞。各项外界因素对小区的影响可以从大量的统计结果中总结出特有的规律：1、所有小区的话务量变化符合正态分布，即可以用平均值μ及标准差S两个参数来描述话务分布的特点。拥塞时间的分布同样具有正态分布的特点。2、小区的利用率与拥塞时间两项指标之间具有指数分布的关系，但对于不同类型的小区具有不同的系数。3、小区的拥塞率、拥塞时间呈现强相关性，不同小区的相关系数略有差异，统计小区相关系数仅在0.9516-0.992波动，因此可判定

6、两者为强相关。通过对大量的数据归类进行统计分析，我们发现可以摸索出针对不同载波配置、不同覆盖区域的小区实际信道利用率的合理值，从而对实际网络容量优化起到指导作用。二、不同载波配置条件下小区的实际信道利用率爱尔兰b表的基本特征是同等呼损下，线束越小承载的话务量越小；大线束有较大的平均信道利用率。很简单，如果一个小区的m个用户被分配到n个信道，而p为单个信道忙的概率，那么所有n个信道忙的概率就是Pn。对于一个固定的P值，Pn肯定小于P。换句话说，如果一个用户接入单一信道其被阻塞的概率为p，但如果有n个信道可被接入则其被阻塞的概率为

7、Pn。根据爱尔兰b表典型载频配置的平均信道利用率，在呼损2%情况下的示意如下图：为了得出不同载波配置下实际的信道承载能力，我们进行了大量实际统计数据的收集和统计分析，分析过程如下：1、对统计小区的话务量按照利用率（即实际话务量/爱尔兰B表呼损为2%的话务量）分段，分成21段（0％～5％，5％～10％，……，95％～100％，100％以上）2、针对统计时段内各小区发生拥塞率大于2%的拥塞概率进行分析，拥塞概率即拥塞大于2%的次数与总小区统计次数。3、对不同载波配置的小区进行分组分析，探讨相同载波配置小区的利用率、拥塞率、拥塞概率

8、三者之间能否存在共性，通过大量的统计数据（包括3000多个小区的一个月的24小时统计数据）归类，并在去除一些覆盖特殊的小区后，发现三者确实存在固有规律。以6载波小区（44个话音信道）为例，当其利用率在76%左右时，发生拥塞大于2%的概率超过10%。而当载波数为12个（91个话