CN102404753B - 一种无线小区扩容预警方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线小区扩容预警方法及装置，包括：确定设定时间长度内小区承载的各种业务的业务阻塞概率；并基于各种业务的业务阻塞概率，通过对设定时间长度内各种业务的业务情况进行分析，确定出该小区的等效业务阻塞概率，等效业务阻塞概率表征了该小区在设定时间长度内承载的全部业务的阻塞情况；并根据该小区的等效业务阻塞概率和该小区的空口效率，确定出小区的业务提供能力系数，业务提供能力系数用于修正该小区的理论业务提供能力；以及基于该小区的业务提供能力系数确定出该小区在设定时间长度内的无线网络利用率，并根据确定的无线网络利用率确定是否对该小区扩容进行预警。采用本发明提供的方案，提高了无线小区扩容预警的准确性。

Description

一种无线小区扩容预警方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种无线小区扩容预警方法及装置。

背景技术

目前，在无线通信系统中，由于各种应用场景不同，用户分布、用户具体的业务需求不同，使得不同小区的业务使用情况差别较大，从而出现有的小区无线资源剩余，有的小区无线资源不足，对于无线资源不足的小区则需要对小区进行扩容，以便增加该小区的无线资源，用于保证该小区的用户业务的服务质量。

现有技术中，对于无线小区的无线资源是否需要扩容的预警判断，一般是首先从系统OMC中获取一段时间内小区的相关无线网络关键指标，然后根据获取的关键指标和设置的业务提供能力系数，利用无线网络利用率计算公式，计算出小区的无线网络利用率，例如，业务码资源利用率，最后根据计算出的无线网络利用率与扩容门限进行比较，并根据比较结果预警该小区的无线资源容量是否需要扩容。

在计算小区的无线网络利用率时，计算公式中包含小区的理论的业务提供能力，但在实际的网络中，小区的业务提供能力是无法达到理论值的，所以，使用了设置的业务提供能力系数，该业务提供能力系数大于零小于1，计算公式中将该业务提供能力系数与小区的业务提供能力的理论值相乘，用于修正小区的理论的业务提供能力，以便更准确的计算出小区的无线网络利用率。

然而，目前该业务提供能力系数的设置，仅是根据仿真以及实测的经验值进行设置，例如，设置为75％，并且针对所有小区设置相同的值，但是当无线网络系统除承载传统的语音业务外，还承载种类繁多的数据业务时，由于不同业务各自具有的特性不同，对系统负荷占用也存在差异，即对无线资源的需求和占用情况不同，进而使得不同小区的整体业务特性不同，因此，针对全部小区如果仍然使用相同的业务提供能力系数计算无线网络利用率，对于个别小区可能会导致无线网络利用率计算的不准确，进而导致小区扩容预警的不准确。

发明内容

本发明实施例提供一种无线小区扩容预警方法及装置，用以提高无线小区扩容预警的准确性。

本发明实施例提供一种无线小区扩容预警方法，包括：

确定设定时间长度内小区承载的各种业务的业务阻塞概率；

基于所述各种业务的所述业务阻塞概率，通过对所述设定时间长度内所述各种业务的业务量进行分析，确定出所述小区的等效业务阻塞概率，所述等效业务阻塞概率表征了所述小区在所述设定时间长度内承载业务的阻塞情况；

根据所述小区的所述等效业务阻塞概率和所述小区的空口效率，确定出所述小区的业务提供能力系数，所述业务提供能力系数用于修正所述小区的理论业务提供能力；

基于所述小区的业务提供能力系数确定出所述小区在所述设定时间长度内的无线网络利用率，并

根据确定的所述无线网络利用率确定是否对所述小区扩容进行预警。

本发明实施例还提供一种无线小区扩容预警装置，包括：

第一确定单元，用于确定设定时间长度内小区承载的各种业务的业务阻塞概率；

第二确定单元，用于基于所述各种业务的所述业务阻塞概率，通过对所述设定时间长度内所述各种业务的业务量进行分析，确定出所述小区的等效业务阻塞概率，所述等效业务阻塞概率表征了所述小区在所述设定时间长度内承载业务的阻塞情况；

第三确定单元，用于根据所述小区的所述等效业务阻塞概率和所述小区的空口效率，确定出所述小区的业务提供能力系数，所述业务提供能力系数用于修正所述小区的理论业务提供能力；

预警单元，用于基于所述小区的业务提供能力系数确定出所述小区在所述设定时间长度内的无线网络利用率，并根据确定的所述无线网络利用率确定是否对所述小区扩容进行预警。

本发明实施例提供的方法中，首先确定设定时间长度内小区承载的各种业务的业务阻塞概率；并基于各种业务的业务阻塞概率，通过对设定时间长度内各种业务的业务情况进行分析，从而确定出小区的等效业务阻塞概率；该等效业务阻塞概率表征了该小区在设定时间长度内承载的全部业务的阻塞情况；然后根据确定出的该小区的等效业务阻塞概率和该小区的空口效率，确定出该小区的业务提供能力系数，用于修正该小区的理论业务提供能力。由于小区的空口效率表征的是在考虑呼损情况下小区的无线承载资源的承载效率，而等效业务阻塞概率是基于小区的各种业务的承载情况确定的，所以，确定出的小区的业务提供能力系数，针对设定时间长度内该小区承载的各种业务的具体承载情况进行了区分，即考虑到了每种业务各自具有的特性，及对系统负荷占用的差异性，进而能够更准确的修正该小区的理论业务提供能力，因此，使用该业务提供能力系数确定出的该小区的无线网络利用率的准确性更高，进而提高了根据确定的无线网络利用率确定是否对小区扩容进行预警的判断的准确性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的无线小区扩容预警方法的流程图；

图2为本发明实施例1提供的无线小区扩容预警方法的流程图；

图3为本发明实施例2提供的无线小区扩容预警装置的结构示意图。

具体实施方式

为了给出提高无线小区扩容预警的准确性的实现方案，本发明实施例提供了一种无线小区扩容预警方法及装置，以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明实施例提供一种无线小区扩容预警方法，如图1所示，包括：

步骤S101、确定设定时间长度内小区承载的各种业务的业务阻塞概率。

步骤S102、基于各种业务的业务阻塞概率，通过对设定时间长度内各种业务的业务情况进行分析，确定出该小区的等效业务阻塞概率，等效业务阻塞概率表征了该小区在设定时间长度内承载的全部业务的阻塞情况。

步骤S103、根据该小区的等效业务阻塞概率和该小区的空口效率，确定出该小区的业务提供能力系数，业务提供能力系数用于修正该小区的理论业务提供能力。

步骤S104、基于该小区的业务提供能力系数确定出该小区在设定时间长度内的无线网络利用率，并根据确定的无线网络利用率确定是否对该小区扩容进行预警。

本发明实施例中，对于进行扩容预警判断的小区，可以针对设定时间长度内小区承载的各种业务的实际承载情况，建立小区级话务模型，并使用建立的话务模型中的包括的指标参量，实现上述无线小区扩容预警方法，下面结合附图，以TD-SCDMA系统(时分同步CDMA系统，Time Division SynchronizedCode Division Multiple Access)为例，用具体实施例对本发明提供的方法及装置进行详细描述。

实施例1：

图2所示为本发明实施例1提供的无线小区扩容预警的流程图，包括：

步骤S201、在TD-SCDMA网络中，主要采用R4技术和HSDPA(高速下行分组接入，High Speed Downlink Packet Access)技术承载业务，本发明是实例中，分别针对采用R4技术承载的各种业务(后续统称为R4业务)和采用HSDPA技术承载的各种业务(后续统称为HSDPA业务)建立小区级话务模型。

针对R4业务，确定出设定时间长度内该小区承载的各R4业务的业务类型；针对HSDPA业务，确定出设定时间长度内该小区承载的各HSDPA业务的业务类型。

步骤S202、本步骤中分别建立R4业务的小区级话务模型和HSDPA业务的小区级话务模型。

建立R4业务的小区级话务模型，话务模型中每种R4业务的话务模型包括3个指标维度，包括：业务量、码道占用数和业务阻塞概率，每个指标维度具体采用如下方式确定：

业务量的确定：

在TD-SCDMA系统中，小区的R4业务分为电路域CS业务和分组域PS业务两种类型，本发明实施例中，确定的业务量为话务量，所以，对于CS业务，直接采用现有技术的已有方法确定出CS业务的话务量，对于PS业务，需要将PS业务的流量转换成等效的话务量，具体可以采用爱尔兰算法将流量转换成等效话务量，如下：

$\mathrm{Er}{l}_n=\frac{T_n}{R_n\×3600};$

其中，Erl_n为转换得到的第n种业务的等效话务量；T_n为第n种业务的流量；R_n为第n种业务的业务承载速率。

码道占用数的确定：

由于R4技术对承载的业务提供固定速率，因此可以直接得到每种R4业务的占用码道对应表，TD-SCDMA系统典型的业务速率以及各业务所需码资源如下表1所示：

表1

业务速率	所需码资源	等效SF16码道数目
			AMR 12.2kbps	SF16×2	2

CS 64kbps	SF16×8	8
			PS 64kbps	SF16×8	8
PS 128kbps	SF1×1	16
			PS 384kbps	SF1×3	48

业务阻塞概率的确定：

本发明实施例中，利用背包算法计算业务的业务阻塞概率，具体如下：

Kaufman-Roberts迭代公式：

其中，a_i为第i种业务的业务量；b_i为第i种业务的码道占用数；N为存在的R4业务的类型的数量；当c＝0时，G(c)＝1；当c＜0时，G(c)＝0。

业务阻塞概率计算公式：

其中，C为系统容量；G_n为第n种业务的业务阻塞概率。

建立HSDPA业务的小区级话务模型，与R4业务的小区级话务模型相似，话务模型中每种HSDPA业务的话务模型也包括3个指标维度，包括：业务量、码道占用数和业务阻塞概率，每个指标维度具体采用如下方式确定：

业务量的确定

本发明实施例中，通过解析小区承载的各种类型的HSDPA业务，确定每种HSDPA业务的业务量，具体如下：

将IU_PS(IU-packet service)接口传输的数据分解到各个小区，以小区为单位进行统计。

从IU_PS接口控制面的信令中可以获取到每个连接所在的小区ID、服务器的IP地址、端口号。从IU_PS接口业务面的数据包中可以获取到每个连接的服务器的IP地址、数据流量、连接时长。在一段时间内核心网服务器分配的IP地址是唯一的，因此可以使用IP地址将控制面和业务面的数据进行关联，得到业务面上每个数据包的小区ID、服务器端口号、流量、时长，从而可以将所有业务面上的数据包分解到各个小区上进行统计处理。

针对指定小区，通过每个连接分配的服务器端口号和服务器业务的对应关系，可以识别出每个连接的业务类型，也就获得了该小区在设定时间长度内承载的各种HSDPA业务的业务类型，进而针对每种HSDPA业务统计出对应的业务量。

码道占用数的确定：

HSDPA业务与R4业务的区别是共享信道资源，则每种HSDPA业务的业务速率是不固定的，所以，每种HSDPA业务的码道占用数也不是固定的，对于HSDPA业务的码道占用数的确定，首先通过上述统计方法，得到每种HSDPA业务的流量和时长，并根据每种HSDPA业务的流量和平均时长，计算出每种HSDPA业务的平均速率，然后确定出每种HSDPA业务的等效PDSCH码道占用数，具体如下：

$b_n=\frac{{\stackrel{\‾}{v}}_n}{v\×\mathrm{\η}};$

其中，b_n为第n种业务的等效PDSCH码道占用数；为第n种业务的平均速率；v为PDSCH每码道理论速率；η为该小区的空口效率。

业务阻塞概率的确定：

可以通过上述确定出的HSDPA业务的业务量和码道占用数，采用与建立R4业务小区级话务模型中确定业务阻塞概率的相同算法，确定出每种HSDPA业务的业务阻塞概率。

步骤S203、通过上述步骤S202中对小区的话务模型的建立，得到了小区承载的各种业务的业务阻塞概率，本步骤中，基于各种业务的业务阻塞概率，通过对设定时间长度内各种业务的业务量进行分析，确定出小区的等效业务阻塞概率，该等效业务阻塞概率表征了该小区在设定时间长度内承载业务的阻塞情况。

其中，对各种业务的业务进行分析，具体可以是分析出各种业务的业务量占比，即每种业务的业务量占各种业务的全部业务量的比例，此时，具体可以采用如下公式确定出小区的等效业务阻塞概率：

$P_{\mathrm{cell}}=\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{G}_n\×T_n;$

其中，G_n为第n种业务的业务阻塞概率；T_n为第n种业务的业务量占比；N为各种业务的数量。

其中，T_n采用如下公式确定：

$T_n=\frac{a_n}{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{a}_i};$

其中，a_i为第i种业务的业务量。

本发明实施例中，在计算小区的等效业务阻塞概率时，同样区分R4业务与HSDPA业务，即分别针对各种R4业务和各种HSDPA业务确定小区的等效业务阻塞概率。

步骤S204、根据确定出的小区的业务阻塞概率和该小区的空口效率，确定出该小区的业务提供能力系数，该业务提供能力系数用于修正该小区的理论业务提供能力，具体可以采用如下公式确定：

K＝η×(1-P_cell)；

其中，K为该小区的业务提供能力系数；P_cell为该小区的等效业务阻塞概率；η为该小区的空口效率。

相应的，本发明实施例中，在计算小区的业务提供能力系数时，同样区分R4业务与HSDPA业务，即分别针对各种R4业务和各种HSDPA业务确定小区的业务提供能力系数。

由于小区的空口效率表征的是在考虑呼损情况下小区的无线承载资源的承载效率，而等效业务阻塞概率是基于小区的各种业务的承载情况确定的，所以，确定出的小区的业务提供能力系数，针对设定时间长度内该小区承载的各种业务的具体承载情况进行了区分，即考虑到了每种业务各自具有的特性，及对系统负荷占用的差异性，进而能够更准确的修正该小区的理论业务提供能力。

步骤S205、使用确定出的小区的业务提供能力系数K，利用无线网络利用率公式，确定出小区在设定时间长度内的无线网络利用率。

本发明实施例中，具体可以从多个方面确定无线网络利用率，具体如下表2所示：

表2

从表2中可知，对于R4业务，分别针对上行R4业务和下行R4业务确定各自的业务码资源利用率；对于HSDPA业务，则确定出HSDPA业务的下行业务码资源利用率、HSDPA业务的上行伴随信道码资源利用率和平均每HSDPA载波接入用户数。

其中，除平均每HSDPA载波接入用户数这一指标外，其余指标的无线网路利用率的计算均使用了业务提供能力系数K，因此，对应每个指标的无线网络利用率的计算，需要采用确定的对应的K值。

由于使用上述方法确定的K值能够更准确的修正该小区的理论业务提供能力，所以，使用该业务提供能力系数确定出的该小区的无线网络利用率的准确性更高。

步骤S206，根据确定的上述各无线网络利用率确定是否对该小区扩容进行预警。

对于R4业务，分别使用R4业务的下行业务码资源利用率和R4业务的下行业务码资源利用率，与各自对应的扩容门限进行比较，如果在一定时间间隔内，上述两个指标中的任意一个业务码资源利用率大于扩容门限的次数达到一定数量，则确定需要对该小区的无线资源进行扩容，发出扩容预警。

对于HSDPA业务，分别使用HSDPA业务的下行业务码资源利用率、HSDPA业务的上行伴随信道码资源利用率和平均每HSDPA载波接入用户数，与各自对应的扩容门限进行比较，如果在一定时间间隔内，上述三个指标中的任意一个指标的无线网络利用率大于扩容门限的次数达到一定数量，则确定需要对该小区的无线资源进行扩容，发出扩容预警。

由于提高了确定小区的无线网络利用率的准确性，因此，提高了根据确定的无线网络利用率确定是否对小区扩容进行预警的判断的准确性。

上述实施例1是以TD-SCDMA系统为例，描述了本发明实施例提供的无线小区扩容预警方法的具体实现流程。对于其他系统，只要是根据小区的业务提供能力系数计算小区的无线网络利用率，并基于无线网络利用率确定是否对小区进行扩容预警，均可以采用本方法。在实现时可以根据具体的系统特性，采用相应的方法建立小区级话务模型，确定出小区承载的各种业务的业务阻塞概率，并采用本发明实施例提供的上述方法，确定出小区的等效业务阻塞概率和小区的业务提供能力系数，以及根据小区的业务提供能力系数计算小区的无线网络利用率，并基于无线网络利用率确定是否对小区进行扩容预警。

实施例2：

基于同一发明构思，根据本发明上述实施例提供的无线小区扩容预警方法，相应地，本发明另一实施例还提供了一种无线小区扩容预警装置，其结构示意图如图3所示，包括：

第一确定单元301，用于确定设定时间长度内小区承载的各种业务的业务阻塞概率；

第二确定单元302，用于基于各种业务的所述业务阻塞概率，通过对设定时间长度内各种业务的业务量进行分析，确定出该小区的等效业务阻塞概率，等效业务阻塞概率表征了该小区在设定时间长度内承载业务的阻塞情况；

第三确定单元303，用于根据该小区的等效业务阻塞概率和该小区的空口效率，确定出该小区的业务提供能力系数，业务提供能力系数用于修正该小区的理论业务提供能力；

预警单元304，用于基于该小区的业务提供能力系数确定出该小区在设定时间长度内的无线网络利用率，并根据确定的无线网络利用率确定是否对该小区扩容进行预警。

较佳的，第二确定单元302，具体用于根据各种业务的所述业务阻塞概率和各种业务的业务量占比，确定出该小区的等效业务阻塞概率；一种业务的业务量占比为该种业务的业务量占各种业务的全部业务量的比例。

较佳的，第二确定单元302，具体用于采用如下公式确定出该小区的等效业务阻塞概率：

$P_{\mathrm{cell}}=\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{G}_n\×T_n;$

其中，G_n为第n种业务的业务阻塞概率；T_n为第n种业务的业务量占比；N为所述各种业务的数量。

较佳的，第三确定单元303，具体用于采用如下公式确定出该小区的业务提供能力系数：

K＝η×(1-P_cell)；

其中，K为业务提供能力系数；P_cell为等效业务阻塞概率；η为小区的空口效率。

综上所述，本发明实施例提供的方案，包括：确定设定时间长度内小区承载的各种业务的业务阻塞概率；并基于各种业务的业务阻塞概率，通过对设定时间长度内各种业务的业务情况进行分析，确定出该小区的等效业务阻塞概率，等效业务阻塞概率表征了该小区在设定时间长度内承载的全部业务的阻塞情况；并根据该小区的等效业务阻塞概率和该小区的空口效率，确定出小区的业务提供能力系数，业务提供能力系数用于修正该小区的理论业务提供能力；以及基于该小区的业务提供能力系数确定出该小区在设定时间长度内的无线网络利用率，并根据确定的无线网络利用率确定是否对该小区扩容进行预警。采用本发明实施例提供的方案，提高了无线小区扩容预警的准确性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种无线小区扩容预警方法，其特征在于，包括：

确定设定时间长度内小区承载的各种业务的业务阻塞概率；

根据所述各种业务的所述业务阻塞概率和所述各种业务的业务量占比，确定出所述小区的等效业务阻塞概率；一种业务的所述业务量占比为该种业务的业务量占各种业务的全部业务量的比例，所述等效业务阻塞概率表征了所述小区在所述设定时间长度内承载业务的阻塞情况；

根据所述小区的所述等效业务阻塞概率和所述小区的空口效率，采用如下公式确定出所述小区的业务提供能力系数：

K＝η×(1-P_cell)；

其中，K为所述业务提供能力系数；P_cell为所述等效业务阻塞概率；η为所述小区的空口效率；

基于所述小区的业务提供能力系数确定出所述小区在所述设定时间长度内的无线网络利用率，并

根据确定的所述无线网络利用率确定是否对所述小区扩容进行预警。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述各种业务的所述业务阻塞概率和所述各种业务的业务量占比，确定出所述小区的等效业务阻塞概率，具体采用如下公式确定：

$P_{\mathrm{cell}}=\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{G}_n\×T_n;$

其中，G_n为第n种业务的业务阻塞概率；T_n为第n种业务的业务量占比；N为所述各种业务的数量。

3.一种无线小区扩容预警装置，其特征在于，包括：

第一确定单元，用于确定设定时间长度内小区承载的各种业务的业务阻塞概率；

第二确定单元，用于根据所述各种业务的所述业务阻塞概率和所述各种业务的业务量占比，确定出所述小区的等效业务阻塞概率；一种业务的所述业务量占比为该种业务的业务量占各种业务的全部业务量的比例，所述等效业务阻塞概率表征了所述小区在所述设定时间长度内承载业务的阻塞情况；

第三确定单元，用于根据所述小区的所述等效业务阻塞概率和所述小区的空口效率，采用如下公式确定出所述小区的业务提供能力系数：

K＝η×(1-P_cell)；

其中，K为所述业务提供能力系数；P_cell为所述等效业务阻塞概率；η为所述小区的空口效率；

预警单元，用于基于所述小区的业务提供能力系数确定出所述小区在所述设定时间长度内的无线网络利用率，并根据确定的所述无线网络利用率确定是否对所述小区扩容进行预警。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元，具体用于采用如下公式确定出所述小区的等效业务阻塞概率：

$P_{\mathrm{cell}}=\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{G}_n\×T_n;$

其中，G_n为第n种业务的业务阻塞概率；T_n为第n种业务的业务量占比；N为所述各种业务的数量。