MSC Pool规划中对话务潮汐效应的考虑

2010-08-09李赟刘宇张奕

电信工程技术与标准化 2010年7期

李赟刘宇张奕

（1 中国移动通信集团设计院有限公司北京 100080）

（2 中国移动通信集团广东有限公司广州 510100）

MSC Pool技术以其在容灾备份和容量均衡方面的优点，成为运营商关注的焦点。近年，中国移动集团公司针对MSC Pool进行了多次试点。部分省份也开始进行小规模的部署。随着各厂商设备的发展和核心网电路域IP化，MSC Pool的规模部署时机已经成熟。

由于MSC Pool的技术特点，引入该技术后可以克服不同时段、不同区域话务不均衡对网络的冲击，从而优化网络利用率。同时，引入MSC Pool后，每个MSC的覆盖区域增加，大片连续的覆盖区域内原局间位置更新及切换变为局内位置更新及切换，减少MSC及HLR的信令开销，提高了MSC设备的话务处理能力，也同时提高了网络指标。

对于Pool的覆盖分区，通常的建议是“连续或具有潮汐效应的局，放入一个Pool内”，对于现网，要同时满足连续和潮汐效应两个要求，难度很大，本文将就潮汐效应的均衡和连续覆盖对设备处理能力的影响进行分析，得出Pool的分区覆盖建议。

1 “潮汐效应”的定义和对网络规划的影响

移动通信网络的容量是根据整网的忙时话务量进行规划的，但由于用户在站点的覆盖区域之间的自由移动，局部的话务量的变化往往随着时间而变化，造成不同区域出现话务峰值的时间不一致。对于一些重要商圈或者大型住宅小区，可能出现话务量每天周期性地在两个相邻地点进行来回迁徙，但是两地的总话务量基本保持稳定的情况。这就是通常说的“潮汐效应”。

假设A区域忙时为下午17：00，B区域忙时为下午20：00，两个区域总的峰值话务出现在20：00，话务量如下：

17:00 A区域话务量为10000Erl，B区域话务量为6000Erl;

20:00 A区域话务量为7000Erl，B区域话务量为10000Erl。

如果两个区域分属两个MSC,则每一个MSC都必须满足本区域的峰值话务（容量均为10000Erl），但假设两个区域属同一个MSC,则总容量需求将减少（容量17000Erl）。由于存在潮汐效应的两个区域，往往物理位置相距较远，很少能归属于同一个MSC,因此，试图通过MSC的覆盖区域来解决潮汐效应是很难做到的，在这种情况下，将具有潮汐效应的两个MSC放入一个MSC Pool内，类似于两个区域共用一个MSC的情况，Pool内MSC的总容量可以按照两个区域总的话务峰值来进行配置，有效提高设备利用率。

2 MSC Pool规划中对潮汐效应的考虑

MSC Pool可以有效均衡端局利用率，降低潮汐效应对网络的冲击；同时，引入MSC Pool后，每个MSC的覆盖区域增加，大片连续的覆盖区域内原局间位置更新及切换变为局内位置更新及切换，减少MSC及HLR的信令开销，提高了MSC设备的话务处理能力，也同时提高了网络指标。

但是，潮汐效应的均衡要求把具有潮汐效应的两个区域MSC放入一个Pool内，而减少局间切换则要求把覆盖区域连续的MSC放入一个Pool内，对于相对大的城市，这两个条件是很难同时满足的。在进行MSC Pool规划时，应着重考虑潮汐效应均衡还是覆盖的连续呢？这就是本文需要讨论的问题。下文将通过对不同类型本地网的现网数据进行分析，给出规划建议。

2.1 潮汐效应分析

在以往对于潮汐效应的分析中，往往集中于用户移动造成的各MSC间用户数的变化，但分析实际的统计数据可以发现，因为用户行为的变化，话务量及MSC处理机负荷的变化并不完全一致，不同的MSC呈现出不同的特征。

各交换网元的容量和利用率均有所不同，因此，在针对用户数、话务量、处理机负荷的分析中，使用用户数、话务量或者处理机负荷的数值本身将不利于不同MSC间数据的比较，为方便分析，在下面的分析过程中，对各MSC的数值均进行归一化处理，取其在分析区间内的最大值为100%。在分析这些参数时，引入潮汐系数:

如果各网元业务峰值均发生在相同时间，则该系数为1，该系数越高，则表示潮汐效应越明显，各网元的业务峰值出现的时间越不一致。在仅考虑单一参数时，潮汐系数与1的差值，即为因潮汐效应所增加的网络容量需求。

本文将以广东省2009年中秋前后现网数据为例，分析不同类型城市的潮汐效应。

广州属于典型的大城市，广州本地网话务量变化平稳，受博彩影响，日最高话务量呈现出锯齿形，博彩日话务量明显高于非博彩日。话务量在每一天不同时段均有显著变化，通常，话务量最低是在凌晨5时左右，在中午12时左右及晚20时左右分别有2个高峰，但早高峰远低于晚高峰。选取近期话务峰值9月28～30日进行分析，话务潮汐系数最高日为1.075（9月30日）。

江门市属于中等城市，江门市的话务量变化情况和广州类似，晚高峰出现在晚20点左右，选取9月28～30日进行分析，话务潮汐系数最高日为1.01（9月29日）。

从广东全省情况看，广州业务区潮汐系数为全省最大，大多数小地市潮汐系数均小于1.01,即基本无潮汐效应。

可以看出，大城市潮汐效应相对明显，但即使组Pool可以完全消除潮汐效应，给网络带来的容量提升仍然不足10%。

从现网看，交换局利用率的不均衡较为明显，图1是9月29日，30日和10月3日3天广州现网交换局容量利用率的情况（黑色为平均值）。

图1 3日内广州现网交换局容量利用率的情况

可以看出，网内各局利用率差别较大，部分局利用率甚至超出100%（均为TDM局），但部分局利用率低于40%，组Pool后，这个情况应能得到较大缓解。

按照广州本地分为6个Pool估算，Pool的话务利用率应控制在55%～65%间，解决了交换局间负荷不均的问题。

2.2 交换局处理能力和话务量的关系

根据以上分析可以看出，组建MSC Pool时着重考虑潮汐效应的消除，可以减少Pool内交换局同时处理的话务量，但话务量、局间切换和位置更新对于交换局处理能力的影响是什么样的关系呢，下面仍以广州为例进行分析。

从CP负荷的情况看，CP负荷峰值并非话务峰值，CP负荷和话务量，局间切换以及局内切换的关系可参考图2。

从图2可以看出，局间切换和位置更新对CP利用率的影响较话务量的变化更加明显，有两个点较明显：29日18时，CP利用率达到峰值，此时局间切换量和位置更新也到达峰值，但话务量并不是很高；29日23时，话务较22时没有明显下降，但由于切换和位置更新数量的下降，CP明显下降。

2.3 组建MSC Pool时对潮汐效应的考虑

图2 局间切换以及局内切换的关系图

根据以上分析可以看出：潮汐效应的均衡，主要是对端局容量的提升，尤其是对软件容量的节约，有较大意义，但组Pool后，端局间利用率的不均衡消除，全网平均利用率明显降低，对于广东来说，根据实际数据估算，即使在中秋和春节话务峰值，各地市Pool的利用率应大多在80%以下，因此，潮汐效对网络容量的提升超过10%～15%才有考虑的意义。

而连续覆盖的意义非常重大，根据现网数据分析，以广州业务区组成6个Pool， Pool内全部连续覆盖为例，可减少约58%的局间切换。

对于广东省大多数城市，尤其是中小型城市，潮汐效应并不明显，但是单个城市内，两个不相邻的片区存在明显的潮汐效应是有可能的，建议在Pool的规划时，如两个片区具有明显潮汐效应（潮汐系数大于1.15），以潮汐效应的均衡为主，可考虑放弃部分连续覆盖，如潮汐系数不大，则应以连续覆盖为主。