网络资源评估在位置区规划中的应用

第1页共7页网络资源评估在位置区规划中的应用李晓辉（广东惠讯通信工程有限公司网优中心）摘要：本文从网络资源中的载频数､话务容量､CP负荷、数据业务、寻呼容量、位置更新次数和突发话务等因素出发，定位出网络中的瓶颈，为位置区规划提出指导性方向，并以某地规划实例作为案例说明规划思路（设备厂商为爱立信）｡关键字：位置区规划，网络资源评估，寻呼，TRA，TRH，CP负荷，网络瓶颈TRH：载频控制器（TransceiverHandler）TRA；码型转换及速率适配器（RADIOTRANSMISSIONTRANSCODER）Pagging：寻呼一、概述随着GSM移动网络的不断建设，网络结构以及话务分布不断变化，特别是新建局和割接局，将使网络中位置区的边界和规模发生较大的变化，随之而来的各种问题，如地理边界、信令流量、寻呼容量、CP负荷、BSC公共资源以及网元话务容量等，都对位置区的规划提出了新的要求。因此位置区的规划与优化是当前网络发展的重大课题，科学合理的规划是保证网络稳定和提升网络质量的前提条件。良好的位置区划分可以减少位置更新次数，降低信令流量，均衡网元负荷，提高寻呼成功率，从而提高网络容量，节省投资成本。同时可避免驱车通话时因位置更新而造成的无法接通现象。在提升网络性能的同时，提高用户满意度，保持运营商在用户心中的良好形象。二、Y市网络资源评估2.1、寻呼容量评估寻呼容量与BCCH的组合方式、寻呼策略以及相关参数的设置有关。为了计算BTS的寻呼容量，我们必须知道使用第一和第二次寻呼数量上的关系。由于Y第2页共7页市全网第一次采用IMSI寻呼，所以二次寻呼数目相对较少，平均只有1次寻呼次数的5%左右，这样，每个寻呼块可以容纳的寻呼尝试数为：2/(1+5%)=1.9PA/pagingblock(1PA=1IMSI+5%IMSI)按照Y市小区的配置(NCOM,AGBLK=1)，每个复帧上有8个寻呼块，那么理论上的最大寻呼容量为：1.9*(8/0.2354)=64.73pagingattemp/second由上面设定可知每个PA发出1.05个PAGING命令（1个firstpag,0.05个secondpag）,所以基站每秒最多可发送PAGING数为：(1+5%)*64.73=67.97pagingcommand/second那么对应1个小时的寻呼容量为：67.97*3600=244690pagingcommand/hour即Y市目前BTS每个小时能够处理的最大寻呼命令为244690条；而假设第一次寻呼采用TMSI方式，二次寻呼比例相应提高（经验值12.5%），但随之而来的是寻呼能力的提高。当第一次寻呼使用TMSI号码时，每个寻呼组可容纳的寻呼次数（PagingAttemps）为：4/(1+2*12.5%)=3.2PA/pagingblock(1PA=1TMSI+12.5%IMSI)。对于BCCHTYPE=NCOMB的小区的寻呼容量为：3.2*(8/0.2354)=108.75PA/Sec。则：1.125*108.75=122.34PagingCommand/Sec，即每小时可处理的寻呼数为：122.34*3600=440442。BSC/MSC寻呼能力：爱立信建议：实际寻呼负荷应不大于小区每小时可处理的寻呼数的50%。目前Y市BSC和MSC的CP都是30以上版本，寻呼能力远超过BTS限制，因此在BSC和MSC侧不存在寻呼瓶颈；2.2、话务处理能力评估各网元能够处理的话务量极限与BSC的TRA设备、A口设备数直接相关，因此可以根据这两个方面来评估目前网络的话务处理能力，并作为位置区规划的依据；2.2.1、TRA设备支持的话务量分析TRA是爱立信设备中的码型转换及速率适配单元，主要负责将A接口上的64Kbps与Abis接口上的13Kbps的话音编码和相互转换，以及带内信令（in-bandsingaling）的速率适配。第3页共7页根据目前的硬件设备202/501/810，TRA设备分成R4，R5，R6三种不同版本。R4,R5版本硬件设备中，1块印刷电路板对应1EM一个SNT，内有32个设备。如果被定义为FR时有6个复用设备，24个解复用设备，另外两个设备不使用；如果被定义为HR时有3个复用设备，24个解复用设备，其他5个设备不使用。R6版本的TRAU设备1块SNT印刷电路板对应着8组设备，共有256个设备，其中48个为复用设备，192个解复用设备，剩余的设备不使用。TRA的设备主要根据交换局的话务情况来进行分配，实践证明，每个解复用设备被占用1小时的话务量约为1ERL。所以，根据交换局中EFR,FR,HR的最高话务量，就能得出最合适的设备分配方案。各BSC的TRA设备支持的话务量预测方法如下：可支持话务量以TRA设备数推算，其中各网元以增强全速设备平均占用率达到80%来估算全速率话务量；全速率设备数较少，当瞬间增强全速不够用时，将分配全速使用，全速率设备数当做增强全速设备数的备份，可以不列入计算。根据以往经验得知，当半速率使用比例超过60%时，HR设备可能出现拥塞，因为半速率可能瞬间使用很大，故半速平均使用率以60%计算。总话务量以增强全速、半速所能够支持的最高话务量之和来计算（AMR采用同样的算法）。2.2.2、A口设备支持的话务量分析A接口即MSC与BSC之间的接口，其中话音设备与话务处理能力直接相关。A接口话音设备成对出现，分别为出、入路由，与传输设备的收发相对应，有光口和电口两种。通过指令提取现网各BSC接口话音路由设备数，并根据爱立信建议，A口所能支持的话务量按每线话务量0.7Erl进行计算，得出下表：在网络不扩容的情况下，目前各BSC的话务容量的取值将取min(TRA设备、A口可支持的话务量)。2.3、网元支持的载波数分析网元所能支持的载波数与TRH处理能力及BSC载波限制有关。TRH的主要功能是处理从BSC/TRC到收发器TRX之间的LAPD信令，TRH的处理能力由于不同的软件版本而产生差异。RPD类型的TRH，一个RPD/TRH的最大处理能力是8个TRX。RPG1/RPG2类型的TRH，一个RPG1/TRH、RPG2/TRH的最大处理能力是24个TRX。RPG3类型的TRH，一个RPG3/TRH的最大第4页共7页处理能力是32个TRX。需要注意的是当开启了灵活SDCCH配置功能后，RP支持的载波数会有所下降，版本越高，影响越小，具体对应数值如下表：RP类型MAXNOSDCCHTRX支持载波数RPD1726RPG1/RPG2124220318416RPG3132232328424同时TRH支持的载波数与BSC参数MAXLOAD的设置相关，另外爱立信BSC最大支持的载波数为1020，因此各个BSC所能支持的载波数采用如下公式计算：∑(RP数量*RP支持的载波)*MAXLOAD。根据上述计算公式得出的结果如果大于1020，将直接取1020。所以：BSC支持的载波数为：MIN【1020，（∑TRH数量*每TRH支持的载波数）*MAXLOAD】。MAXLOAD：BSC属性参数，定义最大的TRH负荷；MAXNOSDCCHTRX：BSC属性参数，定义每载波支持的SDCCH数目；2.4、CP负荷分析一般地，CP的处理能力按比例分配为负荷冗余、话务峰值冗余、话务负荷等部分，CP处理能力各分配部分如下：IdleLoad这部分处理区域与话务和其他任何外部行为无关，仅与交换机的启动功能有关，完成如利用工作表扫描发起相应的工作。对于APZ21230和APZ21233，这部分工作最大占用8%的CP处理能力。UsageLoad这部分处理区域是为交换机在忙时处理操作和维护工作预留的。对于APZ21230和APZ21233，这部分工作最大占用3%的CP处理能力。TrafficLoad(话务负荷)这部分处理区域是用来处理正常的话务行为和其他行为的,占了CP负荷的绝大部分。TrafficPeakMargin(话务峰值冗余)这部分处理区域是为不可预知的话务峰值预留的冗余。LoadabilityMargin(负荷冗余)这部分冗余给出了CP允许的处理能力上限，为5%。即CP允许的最大负荷为95%。通常，第5页共7页爱立信所指的话务处理能力是基于话务负荷部分和话务峰值冗余的最大CP负荷。在计算CP能力时有两个边界。第一个是计算边界，当话务负荷占CP负荷的70%时，此时通过以下公式算得CP负荷为81%，我们也把在此边界下的用户容量称作“计算用户容量”。TrafficLoad（70%）+IdleLoad（8%）+UsageLoad（3%）＝81%绝对最大边界指的是当CP负荷达到冗余前的CP最大处理能力：TrafficLoad（70%）+IdleLoad（8%）+UsageLoad（3%）+TrafficPeakMargin（14%）＝95%通常情况下，话务峰值冗余取话务负荷（70%）的20%，在CP负荷中的绝对值为14%。在此边界下的用户容量称作“最大用户容量”。当CP负荷达到此绝对最大边界95%时，系统就开始对话务进行限制。（具体限制话务情况受参数LDLIM影响）2.5、数据业务分析随着数据业务需求的不断增大，数据业务性能愈发显得重要，因此在位置区规划中需对PCU中的RPP资源进行评估，以使规划方案能够均衡数据业务资源，图1是PCU功能图。图1501/810设备的PCU设备硬件上由RPP板实现，每个RPP里有8个DSP，每个DSP的处理能力是25个B-PDCH。每个G-PDCH/E-PDCH需要的处理能力是B-PDCH的1.5倍，因此，一个DSP的处理能力是25/1.5=16.7个G-PDCH/E-PDCH。在8个DSP中，只有6个DSP可以用来处理Abis，剩下2个只能用来处理Gb。这样，可以知道一个RPP对于PDCH的处理能力是25×6＝150个B-PDCH，或者150/1.5=100个E-PDCH/G-PDCH。性能良好的GSL设备使用率应该处于50到60这个范围，RPP拥塞率在GSL设备使用率高于大约85%时开始出现，且GSL设备使用率越高，RPP拥塞率也越高，导致PCU拥塞率也越高。另外GB口设备占用率的适合值可以达到50%。第6页共7页PCU资源依据PDCH分配情况来评估，根据PDCH的占用数来计算所需的RPP数量。计算方法如下：按照70％左右的负荷，每个RPP可以支持64个EPDCH或者100个左右的BPDCH，因此我们依据小区忙时所需的PDCH数以及小区配置的EPDCH数来计算整个局需要多少个RPP。2.6、传输资源分析传输设备作为通信业务的载体，对网络的容量同样起着决定性的作用，需分别对A-bis口和A口的RBLT和RALT设备数，以及小区分配的PCM数目进行评估。2.7、信令链负荷分析信令链负荷是A接口的另外一个重要性能指标，信令负荷过高影响网络安全，直至呼叫受限，按厂家建议，每条信令链的单向信令负荷建议不超过0.2爱尔兰，双向信令负荷应不大于0.4爱尔兰。2.8、Y市网络资源瓶颈结合对以上七个方面的分析，得出Y市现网瓶颈如下：因此需对部分瓶颈较为严重的区域进行调整及优化（以上数据结合了往年春节统计数据）；2.9、规划效果验证将以上瓶颈作为输入，并结合道路、用户移动性分析等因素，对Y市全网位置区进行重新规划，规划后话务容限对比如图2：MSCBSC数据业务CP负荷载波处理能力寻呼能力话务量能力传输能力信令负荷AMSCABSC1无无无无无无无BMSCBBSC1无轻微(MSC)无轻微轻微无无BBSC2无无严重轻微轻微CMSCCBSC1无严重(MSC)无严重严重无无CBSC2无无无无轻微DMSCDBSC1无无无无严重严重无GZS09SM1B1无无无无无无无SM1B2无无无无无无GZSXXSM2B1无无无无无无无SM2B2无无无无无无第7页共7页图2同样的，随着话务负荷的均衡，其他各项性能：数据业务、CP负荷、载波处理能力、寻呼能力、传输能力及信令负荷性能都得到大大改善，限于篇幅，此处就不一一列举；三、结束语位置区规划就是在各类资