GSM网络无线利用率分析

王洪梅

【摘要】 近些年来，中国通信行业在持续不断的发展，特别是移动通信的发展和建设非常迅猛，一些新技术和新设备不断地投入到实际应用中。无线利用率一直是衡量无线网络资源配置情况的关键指标。过低的无线网络利用率将会造成网络资源的浪费，从而降低运营商的投资效益，导致出现投入和产出不均衡的现象。在网络的优化过程中，在确保网络的各项指标都正常、客户通话质量良好的情况下最大化地提升无线网络资源的利用率，是提高网络运营商的效益的重要途径，同时也是网络优化建设中的重点研究内容。

【关键词】 无线利用率 拆闲补忙 GSM网络

一、概述

在GSM现网运行中，随着2G数据业务持续快速增长，语音资源收到挤压，2G网络受数据业务增长带来的容量和质量问题依然比较突出，在此背景下，深入分析GSM无线网络的各项指标对资源配置的影响，提出有针对性的网络资源配置优化策略和具体措施，是必要的也是及时的。

二、无线利用率的影响因素

导致无线利用率不均衡的原因，主要有以下几种因素：

1）业务发生不均衡性：GSM无线网各小区的业务承载峰值并不总是在同一时段出现的，它与各小区的实际所在地区、以及当地的用户习惯等因素有关。正是这些复杂的因素，导致各小区的业务发生存在着不均衡性。而这样的不均衡性，使得忙时无线利用率的统计值与各小区简单累加得到理论利用率的结果存在着较大差异。由于这个差异的存在，无线利用率评估标准需向下进行一些调整，具体调整幅度，与上述差异的大小有关。

2）业务突发性：小区的业务发生，在各小区具体因素的作用下，具有随机性。这些因素主要有两大类：一是空间因素，体现在站址所在地区、当地用户习惯、用户行为等；二是时间因素，体现在一天内的不同时间段、一周内的工作日或休息日、重要节假日、旅游淡旺季、突发事件等。为保证足够容量以应对话务高峰需求，小区配置按高峰话务需求进行设计，并预留一定的冗余。正因为冗余的存在，相比话务高峰时段，平时的无线利用率显著降低。

3）其他网络在规划时考虑不足，参数设置不合理，基站硬件故障等，都会导致无线利用率的不均衡。

三、无线利用率的影响分析

3.1对高质差小区的影响

通过数据分析可知，无线利用率的逐步上升，语音高质差小区比例并未随着利用率提高而呈现恶化趋势。高干扰小区占比在利用率在超过80%后数量增多，最高占比达到3%左右，大于140%后由于超高利用率小区样本数量较少而下降。

3.2对数据业务类性能指标的影响

根据某地市全网TBF建立成功率、掉线率、拥塞率、GPRS接入失败率、PS全程成功率等项指标与无线利用率之间关系的统计分析。由统计数据可见，当无线利用率在20%-100%区域中变化时，TBF建立成功率，TBF掉话率、PS全程接通率等指标平稳波动，并未随着网络利用率上升而呈现恶化趋势。当无线利用率在大于100%后，各项指标均有不同程度的劣化，尤其TBF拥塞率增幅明显，趋近0.45%，但远低于网络安全门限。

3.3无线利用率对数据业务、语音业务质量影响

由于语音业务优先占用的原因，语音业务受利用率的影响相对较小，当利用率小于80%时语音接通率、呼建成功率、掉话率、TCH拥塞率、半速率比例等均无明显变化。当无线利用率大于80%时， TCH和SDCCH拥塞率、高干扰小区开始出现，当利用率大于100%以后，随着利用率升高劣化趋势加快。

对于数据业务：当无线利用率小于100%时，数据业务各项相关指标无明显的变化。当无线利用率大于100%时，数据业务各项相关指标PS全程成功率、GRPS接入失败率、TBF建立成功率、TBF拥塞率、上行TBF掉线率劣化趋势明显。

四、GSM网无线利用率具体优化分析

4.1双闲小区的分析

通过后台提取双闲小区小区数汇总（<=3TRX）、双闲小区小区数汇总（<=4TRX）的最近15天得指标，统计后有386个小区在最近15天内重复出现，其每线话务量低小于0.3，TBF复用度小于3，均为双闲小区。依据双闲小区语音配置数和爱尔兰B表算出其承载话务量，这样可根据现网这些小区的最大话务量可算出其空闲的语音信道数目；现网双闲小区TBF复用度均小于3，通过指标发现该双闲小区PDCH配置不是很高，可先对语音信道减容，后期根据数据指标对PDCH信道做相应减容。

4.2拆闲补忙小区分析

面对一些语音话务量不高，而数据业务较差、SDCCH拥塞小区，可以采用“拆闲补忙”方式，对其TCH信道转换为PDCH和SDCCH；同时对于语音忙，数据业务和好、SDCCH闲的小区适当调，转化为TCH，做到信道分配适中，信道资源利用充分。

通过图1分析，我们可以看出PD信道占用比与无线利用率存在如上的趋势，当占用比在0.7以下时表现出近似线性的关系，当高于0.7时开始出现幂性增长。

1）总体上说当PD占用比越大，无线利用率就越高。经验上当占用比达到80%以上時数据业务表现出拥塞，TBF因无信道资源建立失败次数增多，当PD占用比在30%以下时，数据业务超闲。

2）同时上图中复用度曲线也可以大致说明该问题，复用度较高时无线利用率也较高，说明由于拥塞，平均占用PD信道数接近于平均可用信道数。

结合以上分析得出当平均可用PD信道数小于或等于PD静态配置数时，无线利用率的大小受限于数据业务闲置，存在一定数目的静态PD信道不占用，特别是语音拥塞时，该情形造成的后果越严重。造成资源浪费。另一方面，当PD占用信道数高于PD静态配置数时，无线利用率受两个方面的影响：1、数据业务信道不足，且转化的信道数目受到参数的制约，在语音拥塞时，转化的PD信道数越多，无线利用率就可能会越低（实质是一个信道成为TCH/H的情况下无线利用率最高）；2、数据业务信道不足且转化的信道数目受到参数的制约，在语音超闲时，影响到无线利用率的提升，此时我们可以增加PD信道数加以提升，充分地利用资源。

五、总结

对GSM网络新增站点的规划建设，以及对现网的扩容、优化等，必须利用科学手段，精确预测需求，从而在保证GSM网络品质和优势的前提下进一步确保投资的长期性和有效性。在需求预测上，为了更好地进行资源优化与控制，我们要有章可循地配置小区，提升资源效率，节省成本，确保网络可靠性。在对现网的优化过程中，合理运动影响无线利用率的因素，使无线利用率向着有利于资源配置的方向发展。同时尽量避免利用率对高质差小区、用户感知度、业务质量等项指标上带来的消极影响，在不同时段、不同地点合理分配网络资源，做好拆闲补忙、提升网络资源效率。

参 考 文 献

[1]王圣.GSM 无线网络性能研究与应用[D].长沙：湖南大学，2010.

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[3]王文博，常永乐.移动通信原理[M].北京：北京邮电大学出版社，2002.

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