专利名称：一种基于小区话务特征的无线信道配置方法
技术领域：
本发明涉及一种基于小区话务特征的无线信道配置方法，属于无线技术领域。
技术背景目前网络规划中，不同信道所能承载的理论话务量一般是由爱尔兰B公式计算得 出的。爱尔兰B公式是在假设呼叫满足以下三个特征的情况下采取的一种话务信道和 话务量的计算公式-(1) 呼叫随机性，即每次呼叫互不相关，具有独立性(2) 时间上等概率，即每次呼叫在时间上概率完全相同(3) 无线信道随机分配且等概率，即每次呼叫所占用的无线信道是随机的，且 每个信道占用的概率相同。在实际应用中，爱尔兰B公式已经被固化为爱尔兰B表。在网络规划优化工作中， 通过爱尔兰B表，在给定G0S (服务等级)的情况下，给定的话务量可以映射为不同 的无线话音信道数，指导无线信道配置。见附图5。上述方法对TCH信道、SDCCH信道配置均适用。研究验证，实际流入信道的话务很难满足上述爱尔兰B公式的三个假设条件，而 是具有峰值特征的话务流，是非随机话务。具体表现在(1) 用户集中移动带来的呼叫相关性，如道路沿线的小区由于一列汽车、火车 内的用户同时切换到同一小区；(2) 特定区域内呼叫在时间上的相关性，如体育场散场、学校放学等时间产生 的集中呼叫；(3) 由于网络参数(呼叫重试、小区切换等)设置不同导致的无线信道分配、 切换等按照一定规律发生，非等概率。因此，现有网络规划中根据爱尔兰B公式计算小区承载的话务量的方法无法满足 实际的话务需求，网络拥塞往往在达到设计话务量前就已发生。而大规模或超量的扩容又容易导致网络资源无法得到最合理、最有效的利用。 发明内容针对现有技术中的不足，本发明目的就是要解决在不同小区话务特征的情况下如 何通过对爱尔兰B公式进行修正得到适用于不同小区话务特征的无线信道配置方法。本发明的技术方案为 一种基于小区话务特征的无线信道配置方法，通过对无线 小区信道配置、小区实际承担话务量和拥塞率关联性的确定，对不同小区得到适合其 特征的等效拥塞概率，继而利用爱尔兰公式计算实际的信道配置需求。上述无线信道配置方法，小区话务在短时期内具有较大的拨动，但在一个稳定的观察时间段内的话务变化情况是可衡量的；将观察时间段内的话务统计总次数和拥塞 概率门限Ppreset相乘得到允许的拥塞出现次数M;将观察时间段内的所有拥塞次数 进行降序排列，按照从大到小找到排在第M位的拥塞率，将其设为等效拥塞率CCBLK; 此时间段对应的话务量即作为小区实际承担话务量。无线信道配置的调整方法，根据无线信道的配置原则，首先判断该小区是需要扩 容还是縮容，然后分别计算出其目标配置无线信道数。GPRS (PDCH)信道配置原则，由于GPRS数据网络特征及自身的复杂性，配置原 则是根据小区实际数据量推导出小区满足一定服务质量所需要的PDCH数。本发明的有益效果-本发明弥补了现有无线信道配置中无法根据不同小区话务特征进行针对性配置， 从而导致小区配置无法满足小区实际信道配置需求的问题，提高了小区无线信道配置 的针对性和准确性。通过在日益庞大的无线网络中采用本发明， 一方面可以大幅减少 部分话务波动剧烈小区的拥塞机率，提高网络服务质量。另一方面，通过对部分话务 波动较小的小区进行降配，可确保资源的合理和最大化利用，为运营商节省大量运营 成本。
图1为本发明实施例中TCH、 SDCH信道调整分析处理流程图； 图2为本发明实施例中扩容所需信道计算示意图； 图3为本发明实施例中减载频所需信道计算示意图； 图4为本发明实施例中PDCH信道配置计算流程图； 图5为现有技术中，爱尔兰B表截取示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明洋细阐述。无线小区许多自身的特征，对网络优化人员来说是一个"黑匣子"，但"黑匣子" 的特征是可以表征的，即小区的无线信道配置数、小区所能承担的话务量、拥塞率、 拥塞概率、话务增长量等，这些特征就是无线小区的实际话务模型。 (1)小区实际承担话务量计算小区话务在短时期内具有较大的波动，但在一个稳定的观察周期内的话务变化情 况是可衡量的。对一定时间范围内的小区吸收的话务量进行加窗(函数)处理，可以 得到科学的、反映实际话务量变化的、可信的、可实施的网络调整建议。因此，可以 爱尔兰B表为基础，通过适当修正，得到网络容量最优化配置的实施方案。这里，本发明引入两个概念"窗函数"和"预处理"窗函数话务统计数据具有时效性，过远的数据对预测将来的话务变化情况不具 有参考性。需要采用截取的方法捕获最近一段时间的话务数据，即对收集到的话务数 据进行加窗函数处理。对窗函数的不同采样点进行不同的加权，即窗函数不同，分析 结果也会有所不同，暂取平滑窗函数；窗函数的大小对分析结果也有影响，窗函数取 得过长会屏蔽话务行为的时效性，不容易看出话务的变化情况；窗函数取得过短会受 到短期内话务波动的严重影响，将导致判断结果的不稳定性，失去判断结果的准确性。 根据经验，该窗函数取为四个星期比较合适，这样的时间长度比较能反映出真实的话 务变化情况。预处理:对即将进行后续分析处理的数据进行数据有效性判别，剔除无效数据(如 偶尔硬件或软件、显性或隐性故障导致的话务统计指标异常)，增加分析结果的可信 度。随着移动业务的发展，全网话务一直呈现增长的趋势。为了满足一定时间内的话 务增长需求，需要对将来的话务量进行预测(话务增长量)。引入两个变量拥塞概 率、话务增长量。所谓拥塞概率是指在一段给定的时间内，0MCR给出的周期性话务 统计报告拥塞率指标超出预定门限Cthreshold的出现比例。艮P:拥塞概率:M^^^^M濕 总的话务统计报告份数若将Cthreshold设为0，则上式可简化为拥塞概率、2^S^緣x濯。/。总的话务统计报告份数(1)(2)今将观察时间段内的话务统计总次数和拥塞概率门限Ppreset相乘得到允许的拥塞出现次数M。 今将观察时间段内的所有拥塞次数进行降序排列，按照从大到小找到排在第M位的拥塞率，将其设为等效拥塞率CCBLK;并将此时间段对应的话务量作为小区实际能够承担的话务量。(2) 无线信道配置的调整方法根据无线信道的配置原则，完成数据的加窗和预处理后，首先判断该小区是需要 扩容还是縮容，如图l所示，然后分别计算出其目标配置无线信道数(TCH、 SDCCH)。 对于可以进行扩容的小区处理的方法，根据调整配置后设定的目标拥塞率CTBLK (可以是拥塞率考核指标)，采取如下方法计算所需的无线信道数(TCH、 SDCCH)，如 图2所示① 由小区的现有信道数Nc和小区当前的等效拥塞率CCBLK，根据爱尔兰公式求 得其对应的话务量L;② 根据话务量L和设定的目标拥塞率CTBLK，根据爱尔兰公式，求得所需的话音 信道数NT。举例当设置拥塞概率门限Ppreset为5%时，需要将拥塞率控制门限即等效拥 塞率设为5. 47%，这样才能保证拥塞率超过5. 47%的概率低于5%。然后根据爱尔兰公 式求得该小区信道数Nc和拥塞率为5. 47%情况下的承载话务L。将Cthreshold取值 为1%，根据爱尔兰公式求得在承载话务L和拥塞率控制为1。/。时所需的信道数NT，以 此为依据对小区话音信道配置进行调整。对于可以进行载频縮减的小区采用相似的处理方法，根据小区预测承载的话务负 荷L (现网最大话务负荷加上预测话务增长量)和设定的拥塞率目标CTBLK，根据爱 尔兰公式，求得所需的话音信道数NT，如图3所示。对SDCCH信令信道和TCH话音信道计算方法相同，与TCH不同处在于，根据算法 求得的SDCCH信道数应为8的倍数。(3) GPRS (PDCH)信道配置原则由于GPRS数据网络特征及自身的复杂性，业务流量大并不一定用户数多，用户 数量多并不一定信道需求多，业务流量小并不一定系统拥塞率低。因此，配置原则是 根据小区实际数据量(取一段时间的忙时平均值)推导出小区满足一定服务质量所需要的PDCH数。如图4所示其中，每PDCH信道的数据业务量L由以下方法获得: Ztoa _ per _ MS〖=式中Data_per_MS是根据一段时间实验统计获得的等效每用户的数据量，N_PDCH 是该手机支持的下行时隙数。由每PDCH信道的参考数据流量L，可以计算当前小区的等效用户数，根据爱尔 兰公式，求得系统应支持当前等效用户数的信道数-设小区总的数据流量为T—p，定义等效用户业务量N为A^一尸ZX77/xZ (4)由等效用户业务量和支持的用户GoS级别利用爱尔兰公式，求出需要的信道数 N—PDCH—TARGET:N —PDCH—TARGET =(平均终端支持下行时隙数)x ErlangB(Go&iV) (5)式中，GoS表示GPRS所需要的达到的阻塞率目标。ErlangB公式在数值不连续时 使用线性插值方法处理。 (4)载频配置数计算 根据上述算法求得TCH、 SDCCH、 PDCH后需要换算成所需的载频数^申飼雄 1(BCCH) + SDCCH/8 + TCH + PDCH所需载频数=-^- ( 6 )实际配置载频数应向大取整。实际无线信道配置数还相应载频数向大取整而进行 微调。虽然本发明通过实施例进行了描述，但实施例并非用来限定本发明。本领域技术 人员可在本发明的精神的范围内，做出各种变形和改进，因此本发明的保护范围应当 以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。
权利要求
1、一种基于小区话务特征的无线信道配置方法，其特征在于通过对无线小区信道配置、小区实际承担话务量和拥塞率关联性的确定，对不同小区得到适合其特征的等效拥塞概率，继而利用爱尔兰公式计算实际的信道配置需求。
2、 根据权利要求1所述的基于小区话务特征的无线信道配置方法，其特征在于， 所述小区实际承担话务量的计算方式小区话务在短时期内具有较大的拨动，但在一 个稳定的观察时间段内的话务变化情况是可衡量的；将观察时间段内的话务统计总次数和拥塞概率门限Ppreset相乘得到允许的拥塞出现次数M;将观察时间段内的所有 拥塞次数进行降序排列，按照从大到小找到排在第M位的拥塞率，将其设为等效拥塞 率CCBLK;此时间段对应的话务量即作为小区实际承担话务量。
3、 根据权利要求2所述的基于小区话务特征的无线信道配置方法，其特征在于，<formula>formula see original document page 2</formula>
4、 根据权利要求1所述的基于小区话务特征的无线信道配置方法，其特征在于， 依照无线信道的配置原则，首先判断无线小区是需要扩容还是縮容，然后分别计算出 其目标配置无线信道数。
5、 根据权利要求4所述的基于小区话务特征的无线信道配置方法，其特征在于， 扩容所需信道由小区的现有信道数和小区当前的等效拥塞率，根据爱尔兰公式求得其对应的话务量；再根据话务量和设定的拥塞率目标，根据爱尔兰公式，得所需 的话音信道数；縮容所需信道根据小区预测承载的话务负荷和设定的拥塞率目标，根据爱尔兰 公式，得所需的话音信道数。
6、 根据权利要求1所述的基于小区话务特征的无线信道配置方法，其特征在于， GPRS (PDCH)信道配置原则是根据小区实际数据量推导出小区满足一定服务质量所需 要的PDCH数。
7、 根据权利要求6所述的基于小区话务特征的无线信道配置方法，其特征在于，N_PDCH_TARGET =(平均终端支持下行时隙数)x ErlangB(GoS， AO ，其中，N表示等效用户业务量，GoS表示GPRS所需要的达到的阻塞率目标。
8、 根据权利要求7所述的基于小区话务特征的无线信道配置方法，其特征在于， 等效用户业务量N为-<formula>formula see original document page 3</formula>其中，T_p表示小区总的数据流量，N_PDCH表示手机支持的下行时隙数，L表示每PDCH 信道的数据业务量。
9、 根据权利要求8所述的基于小区话务特征的无线信道配置方法，其特征在于， 每PDCH信道的数据业务量L为<formula>formula see original document page 3</formula>其中，Data_per_MS是根据一段时间实验统计获得的等效每用户的数据量。
全文摘要
本发明公开了一种基于小区话务特征的无线信道配置方法，本发明提出的无线信道资源配置系统中引入了“窗函数”和“预处理”两个概念，通过对无线小区信道配置、实际承担话务量和拥塞率关联性的研究，对不同小区得到适合其特征的等效拥塞概率，继而利用爱尔兰公式计算实际的信道配置需求。
文档编号H04W16/00GK101404809SQ20081019510
公开日2009年4月8日 申请日期2008年11月5日 优先权日2008年11月5日
发明者成 李, 李海龙 申请人:中国移动通信集团江苏有限公司