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半速率对无线网络利用率影响分析
 
慧聪网   2005年2月25日15时30分   信息来源:泰尔网    

    段建甫 闫凤玲

    进入2003年后,由于国内通信市场竞争的加剧,移动通信用户增长迅速,2003年全年移动通信用户增长超过6000万。而进入2004年后,用户增长势头仍然迅猛,前3季度用户增长超过5000万,全年用户增长有望超过2003年。

    移动通信用户的增长带来网络规模的急速膨胀,但由于新增用户绝大多数是低端用户,网络投资巨大但所带来的收益与以往相比有明显的下降。为解决投资和收益问题,部分地区开始考虑采用半速率来解决忙时话务问题。半速率的引入使得网络容量有了很大的增加,无线网络利用率与使用前相比也有较大的增加。

  一般情况下,影响网络利用率的因素主要有:系统理想利用率、Z峰值、系统波动性、用户移动性、双频网影响、数据业务信道配置影响、覆盖站等。

  系统理想利用率是由网络的配置非线性引起的,半速率的引入不会影响该系数;

  系统波动性、用户移动性主要是由于用户本身特性引起的,半速率的引入不会对这两个系数产生影响;

  数据业务信道在网络设计时一般已经考虑,在网络容量计算中已经扣除了数据业务信道,因此在引入半速率后,网络利用率的计算中也不必考虑这部分的影响;

  在全速率利用率计算中,覆盖站一般单独计算;在半速率中,建议也单独计算;

  对于双频网而言,通过合理的参数设置,考虑半速率后网络利用率一般也不会有大的变化;

  半速率的引入相对增加了小区的话音信道数量,而Z峰值与小区话务量和小区话音信道的数量有关,因此半速率的引入对Z峰值有较大影响。

  从上述分析,在影响无线网络利用率的各种因素中,半速率的引入主要对Z峰值产生影响,下面就半速率引入对Z峰值的影响进行简单分析

  Z峰值对网络影响的原因是非常复杂的,主要的成因在于实际话务流与ERL-B公式的要求并不相同,而在计算网络容量时一般都以ERL-B公式为指导,从而导致计算误差。

  在无线网侧一般规定在网络利用率到达80%左右时开始采用半速率方式。理论上讲,半速率的开通可以使小区负荷达到全速率的2倍以上。即使在80%时开通半速率,小区话音信道的增加量也可以达到20%左右,而Z峰值主要是由于突发话务引起的,增加话音信道数量将大大降低Z峰值对网络利用率的影响。半速率开通后,在小区话音信道增加量在20%以上并结合小区重选技术后,基本可不考虑Z峰值对网络利用率的影响。而一般情况下Z峰值可使系统利用率降低20-30%,仅从Z峰值而言,半速率的开通可使无线网络利用率提高20-30%。

  半速率的引入最主要的影响是小区话音信道的增加,从而使系统容量大幅增加。由于话音信道的增长和承载话务量的增长之间的非线性关系,根据ERL-B公式,系统容量的增长速率将大于话音信道的增长速率。

  但若计算实际网络中半速率的引入对网络容量的影响是很困难的,这主要是由话务量分布的不均衡性引起的。从实际网络统计数据来看,不同小区半速率使用的量并不相同,因此若完全正确的反映半速率对网络容量的影响,必须分析每个小区半速率开通的数量,也就是需要分析在统计周期内小区话音信道的最大值,而后根据该最大值与全速率时信道数量所对应的ERL-B值进行比较后得出。即公式(1)。

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  但对于一个系统而言,利用上述方法进行分析计算比较困难。实际中从现网数据中难以看出半速率使用情况,无法分析话音信道数量。另外,从各公司对半速率使用的要求来看,一般也不提及话音信道的问题,主要是半速率承载话务量的比例。同时,从网络规划上来看,也难以预测未来话务量的准确区域分布,因此也难以利用公式(1)进行计算。

  半速率承载话务量的比例与半速率话音信道占总话音信道的比例之间存在一定关系。由于半速率信道是由全速率信道一分为二得到的,一般情况下在计算中可以按下面公式进行分析。

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  根据公式(2),则系统在半速率情况下,无线系统容量增加的比例可按下面公式计算。

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  根据上述分析,在半速率情况下,无线网络利用率可根据下面公式计算。

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  其中βs为系统理想利用率、βw为系统波动性、βm为用户移动性、βd为双频网影响系数、βc为覆盖站影响系数。

 
 
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