如何提高无线信道利用率

如何提高无线信道利用率来源：通信世界周刊/何彩霞| 发表于：2007年09月11日移动运营商为满足市场需求，在没有依据用户分布及其使用习惯合理配置网络资源的情况下，对网络进行高速扩容，导致部分区域资源分配不平衡。

对网络资源配置进行评估和优化，同时提升网络的服务能力和服务质量，已经成为目前运营商特别需要重视的问题。

影响无线信道利用率的因素无线信道利用率，即实际话务量和话务容量的比值，是考察网络资源利用情况的一个重要指标。

该比值越高，说明无线资源利用越充分。

1．地域环境的不均衡性城市市区范围小且经济比较发达，话务量较高，分布也比较均衡，因此，市区的载频配置也相应较高。

而郊区、农村的平均话务量较小，且话务量分布不均，特别是在一些话务量极低的地区，低配置载频资源基本处于闲置状态，但因为覆盖的要求，这些基站依然需要保留到位，因此影响了无线信道的利用率。

2．时域环境的不均衡性对于无线利用率的计算，一般选取的是某天中最忙时段的话务量，但地区话务忙时不均衡仍然会影响该项指标的值。

更重要的一点是，每个小区忙时的时段不同也造成了对载频资源的需求情况不一样。

由此引出了“话务不均衡系数”的概念。

话务不均衡系数＝各小区一天最高话务量之和/一天最忙时话务量话务不均衡系数表征的是平均每个小区在最忙时所需要的资源特征情况。

比如，南京的最忙时话务量可能不如苏州，但南京一天中每个小区的最大话务量总和却远远超过苏州，这说明南京小区的话务忙时不均衡。

这种不均衡性会造成部分区域在不同的时段出现拥塞的风险，因此针对每个小区目前的配置情况进行具体分析是必要的。

按照网络建设的一般情况，基站话务量以全天话务最高点时刻为设计采样点，因此在基站配置一定的情况下，此时无线信道利用率最高。

随着话务的波动，无线信道利用率也随之上下波动。

统计情况表明，一个地区的话务波动性对无线信道利用率的影响是周期性的，因此可根据对话务报表的统计得出该地区的话务波动范围，从而得出无线信道利用率的变化。

3．半速率使用对无线信道利用率的影响从无线信道利用率的统计来讲，分母使用的是固定的话务容量，而分子是全速率加半速率的话务量，大面积地使用半速率可以很好地提高系统利用率。

因为在分母不变的情况下，分子因为半速率的启动可以大量吸收话务，从而影响利用率指标。

但由于半速率的开启将影响通话质量，一般各省市要求开启半速率的小区比例不超过15％，所以虽然半速率的开启会提高无线信道利用率，但其幅度有限。

4．数据业务量的差异对利用率指标的影响数据业务的引入可能对信道的设置产生影响，从而引起信道利用率的变化。

比如当短信业务大量增长时，网络可能会需要配置更多的SDCCH（独立专用控制信道）；当GPRS、EDGE数据业务引入后，可能需要设置专用的PDCH（分组数据信道）。

以GPRS业务为例：GPRS业务主要占用PDCH资源，而PDCH与TCH资源是共享的，由于资源利用率并未将PDCH的占用考虑入分子，这样对资源利用率的统计就会有一定的影响。

尤其是一些大城市，其数据流量较大，并且上升幅度非常快，再加上网络巡检的需要，要求配置较大的PDCH数目（部分重点CQT点需要配置6个PDCH，以保证测试的万无一失），以满足网络的GPRS、EDGE下载速率的要求。

这使得每载频TCH的数目降低，导致了实际承载业务的信道数下降，这也是影响网络无线信道利用率的一个因素。

随着设备载频配置的增大，增加专用数据业务信道对信道利用率的影响会逐渐降低。

在4TRX/CELL、5TRX/CELL和6TRX/CELL这些大配置站型基站中，信道利用率降低的幅度在1.7%～0.8%。

对于小配置型基站，配置数据信道将大幅度降低其信道利用率。

5．双频组网方式对无线信道利用率的影响从双频资源的角度看，双频的组网方式可以按照是否将资源整合利用分为独立双频网和双频小区。

它们对于信道利用率会带来不同的影响。

双频环境下，设备的容量理论上受到很多因素的影响，如两个频段的覆盖能力、双频手机的渗透率、双频资源的配置比例等相关网络参数。

在具体的分析过程中，我们可以进行简化处理：假设双频手机的渗透率为100%，双频网络有效覆盖能力相等，网络参数设置为可以使手机平等地接入两个网络的水准。

理论上，使用双频小区可以使无线信道利用率得到提高，而独立双频网信道利用率没有明显的变化。

实际的网络中，由于受定向重试功能以及考虑切换的影响，信道利用率都会有所提高。

无线利用率与网络质量间的关系1.设计阶段在单位时间内，信道空闲的时间越短，信道的利用率就越高。

因为信道被占用的时间就是话务量，所以信道利用率可以用每个信道平均完成的话务量来表示。

若信道数为n，则信道利用率为：η=A*(1-B)/n其中：n为信道数，A为n个信道的流入话务量，B为呼损率。

表１为根据上述公式得出的在不同呼损率条件下无线信道利用率与信道数的关系。

由表１可得如图1所示的示意曲线。

图1 无线信道利用率和信道数关系示意表不同呼损率条件下无线信道利用率与信道数的关系由图1可得出如下结论。

（１）要想对话务增长进行正确的预测并对网络资源进行合理配置，不仅需要掌握覆盖区域内话务量的现状，还需要准确把握各个层面上话务量的增长变化趋势。

由此才可以得出较接近实际话务的预测值。

（２）信道数一定时，呼损率越高，系统的流入话务量越大，则信道利用率越高。

但是，呼损率越大，则服务质量越差，这是运营商不希望看到的。

（３）随着信道数的增加，相应的信道利用率会有所提高。

但是，随着n的增加，信道利用率提高的速度越来越小，并存在一个拐点，当n大于拐点值后，信道数增加再多，对信道利用率的影响也微乎其微，且信道数越多，设备复杂性会增加，互调产物增多，对网络服务质量影响较大。

2.网络运营阶段当某网络已经建设好并投入运营后，设计阶段对未来话务的不精确预测导致设计话务大于实际话务时，就容易造成资源浪费。

根据我们的分析，当载频数减少到1时信道利用率达到最大，但其呼损率已达到77.26%；当增大载频数时，信道利用率极低，同时呼损也大大降低。

在系统设计时，为了保证一定的服务质量又尽量提高信道利用率，就必须选定合理的呼损率，正确确定用户数及话务量，并根据用户数计算需要的信道数。

调整和提高无线信道利用率的建议结合上述分析，我们在此给出调整和提高无线信道利用率的意见和建议。

对于城市和农村，由于话务模型和用户行为及基站的用途差别较大，因此对于如何提高无线信道利用率的讨论将分别进行。

1．城市区域如何提高无线信道利用率（1）网络硬件配置调整拆闲补忙根据前一个阶段小区对话务信道的占用情况，预算每小区所需的载频数目，使之既不拥塞也不形成资源浪费。

通过这样的指导意见，实现载频的忙闲调配，这是最重要的网络利用率调整工作。

载波池或远端调度系统的应用网络中经常存在因人文分布及时段差异而出现下列现象：部分区域因突发人流量导致话务拥塞，用户得不到良好的网络服务，而其它一些区域因热点时段过后人员较少，网络空闲，设备利用率较低。

对于这些区域，可以采用载波池或远端调度系统，将空闲的载频从远端调度到话务繁忙的小区，达到资源充分利用的目的。

小区间均衡根据话务分布情况及网络覆盖情况，适当调整天线类型、倾角和方位角，改变话务的分配方式。

郊区定改全针对郊区的低配置基站，检查覆盖情况，如果覆盖情况良好，则将定向站改全向站并降低配置。

如果覆盖存在问题，则维持原定向站配置。

（2）网络逻辑配置调整SDCCH配置优化启用SDCCH动态信道，提高TCH的利用率。

根据SDCCH的最大占用数MC31的值，评估当前SDCCH信道的配置情况，降低SDCCH配置总数，将剩余部分静态SDCCH配置成动态SDCCH，提高TCH的业务信道数目。

PDCH配置优化根据GPRS的流量，削减PDCH的配置，使得TCH的配置数目增加，提升利用率。

（3）启用半速率功能HR功能的激活在启动HR功能之前，需要预先分析BSC资源状况，提出BSC 扩容需求，为HR的开启提供BSC资源，对各时段话务波动大的小区启动半速率。

HR激活门限的调整针对HR激活的上下门限和评估时间进行调整，找到适合当地网络的合理门限，使得HR仅在拥塞临近时启动，并在拥塞风险消除后快速恢复，减小对最终用户的影响。

2．农村区域提高无线信道利用率的措施农村区域由于其在经济、人口分布上与城市的差异，对于GSM 通信资源中的无线信道利用率必然较低，因此在寻找提高农村无线利用率的有效途径时，必然要结合实际网络，在充分利用城市提高无线利用率的方法上，再提出一些充分考虑农村实际情况的有效改善途径。

下面将对农村小区分场景进行分类说明。

（1）村通基站从全网中筛查出农村区域的小区，并进一步根据话务报告筛选出每线话务量低于0.35erl的小区，这些小区主要用于各行政村的覆盖，但覆盖区域话务量极低。

对于这部分小区，建议在不影响覆盖的前提下，将定向站改建为全向站，在承载同等话务的前提下，大大提高无线利用率。

（2）覆盖乡镇的基站对于覆盖乡镇的无线利用率较低的基站，这些区域话务量相对较高，建议通过优化的方式，如降低天线高度、调整小区的方位角，将天线指向话务真正密集的区域，并调整下倾角，增强室内的深层覆盖，达到吸收话务的目的，进而提高这些小区的无线利用率。

（3）覆盖厂矿的基站很多省市有较多的厂矿企业分布在农村地区，这些区域人口密集，话务较集中，但这些区域有相当数量的基站天线挂高较高，主要用于覆盖，再兼顾厂矿的话务，这导致网络的覆盖较远，但吸收话务的能力较差，无线信道利用率较低。

对于这些小区，建议降低天线高度，增大天线下倾角，并根据实际需求增加室内分布系统，加强话务吸收，提高无线利用率。

（4）覆盖公路、铁路的基站在农村区域有很多基站用于公路和铁路的覆盖。

对于这些无线利用率较低的基站，建议根据道路的实际情况将三扇区的定向站改建为使用“8”字特殊赋形天线的全向站，或使用功分器，分三个方向进行覆盖，这样既可满足覆盖需求，又可提升无线利用率。

对于铁路沿线，由于铁路上位置更新较多，一般铁路沿线会配置较多的SDC信道，建议通过实际测试，配置适宜的SDC信道，并启用动态SDCCH信道功能，使得无线信道利用率最大化。