CN102711146B - 无线网络利用率的获取方法和网管设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无线网络利用率的获取方法和网管设备。方法，包括：获取系统忙时语音业务总话务量A_V-total和数据业务总话务量A_D-total、全网小区数N、各小区需要配置的语音业务容量和数据业务容量之和C_i，其中，1≤i≤N；根据公式（1）计算获取合理网络利用率α。本发明针对高配置网络中同时存在语音业务和数据业务的情况，可以计算获得系统的合理网络利用率，且该计算过程是在对语音业务话务容量和数据业务话务容量的统计分析的基础上进行的，其计算简单，且结果准确，能够较为客观地反映系统所需的合理网络资源配置。

Description

无线网络利用率的获取方法和网管设备

技术领域

本发明涉及无线网络技术，尤其涉及一种无线网络利用率的获取方法和网管设备，属于通信技术领域。

背景技术

目前，运营商在运营无线通信网络，例如全球移动通信系统（GlobalSystemforMobileCommunications，以下简称：GSM）网络时，需要采用无线网络利用率这一指标来评估网络资源使用状态。

现有技术采用下述公式计算得到传统的无线网络利用率R_w，从而根据该无线网络利用率对网络资源的使用状态进行评估。

$R_w=\frac{M_h+M_s}{N_{x}K}$

其中，M_h为语音业务量，M_s为数据业务量，N_x为业务信道数，N_x＝N_z×6.67，N_z为配置载频数，6.67表示的是平均每个载频的业务信道数。M_s定义为激活的分组数据信道（PacketDataChannel，以下简称：PDCH）占用时长折算为爱尔兰，即PDCH平均占用时长除以3600秒；K值表示的是平均每个业务信道能够承载的无线容量。

但是，针对高配置网络中同时存在语音业务和数据业务的情况来说，上述计算方式仅是简单地将语音业务量和数据业务量之和与全部业务信道上所能承载的无线容量相比来得到无线网络利用率，其并不能准确反映当前网络配置下的合理网络利用率，针对如何获取网络的合理网络利用率，现有技术并无解决方案。

发明内容

本发明提供一种无线网络利用率的获取方法和网管设备，以针对高配置网络中同时存在语音业务和数据业务的情况，准确地获取网络的合理网络利用率。

本发明提供一种无线网络利用率的获取方法，包括：

获取系统忙时语音业务总话务量A_V-total和数据业务总话务量A_D-total、全网小区数N、各小区需要配置的语音业务容量和数据业务容量之和C_i，其中，1≤i≤N；

根据公式（1）计算获取合理网络利用率α：

$\mathrm{\α}=\frac{A_{V-\mathrm{total}}+A_{D-\mathrm{total}}}{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{C}_i}---\left(1\right).$

本发明提供一种网管设备，包括：

获取模块，用于获取系统忙时语音业务总话务量A_V-total和数据业务总话务量A_D-total、全网小区数N、各小区需要配置的语音业务容量和数据业务容量之和C_i，其中，1≤i≤N；

第一计算模块，用于根据公式（1）计算获取合理网络利用率α：

$\mathrm{\α}=\frac{A_{V-\mathrm{total}}+A_{D-\mathrm{total}}}{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{C}_i}---\left(1\right).$

本发明无线网络利用率的获取方法和网管设备，针对高配置网络中同时存在语音业务和数据业务的情况，通过获取的AV-total、AD-total、N以及Ci，可以计算获得系统的合理网络利用率，且该计算过程是在对语音业务话务容量和数据业务话务容量的统计分析的基础上进行的，其计算简单，且结果准确，能够较为客观地反映系统所需的合理网络资源配置。

附图说明

图1为本发明无线网络利用率的获取方法实施例一的流程图；

图2为本发明网管设备实施例一的结构示意图；

图3为本发明网管设备实施例二的结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明无线网络利用率的获取方法实施例一的流程图，如图1所示，本实施例的方法可以包括：

步骤101、获取系统忙时语音业务总话务量A_V-total和数据业务总话务量A_D-total、全网小区数N、各小区需要配置的语音业务容量和数据业务容量之和C_i，其中，1≤i≤N；

步骤102、根据公式（1）计算获取合理网络利用率α：

$\mathrm{\α}=\frac{A_{V-\mathrm{total}}+A_{D-\mathrm{total}}}{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{C}_i}---\left(1\right).$

具体来说，目前运营商评估无线网络忙闲程度时大多采用实际网络利用率，该实际网络利用率与各地的总话务量、话务密度、话务分布、人口、经济、地理环境等多种因素有关，其数值可以反映该网络不同时间的负荷变化，但不能用来对不同地市间进行横向比较。所谓合理网络利用率，即为在话务需求已知的情况下，网络容量应如何配置最合理。合理的网络容量，应当是恰如其分地满足一段时间内话务需求，即既能满足各小区的话务需求而又没有富余的可拆减载频。由此，本实施例通过系统忙时语音业务总话务量A_V-total、系统忙时数据业务总话务量A_D-total、全网小区数N、各小区需要配置的语音业务容量和数据业务容量之和C_i来计算获取该合理网络利用率α，具体计算可以采用上述公式（1）实现。

本实施例，针对高配置网络中同时存在语音业务和数据业务的情况，通过获取的A_V-total、A_D-total、N以及C_i，可以计算获得系统的合理网络利用率，且该计算过程是在对语音业务话务容量和数据业务话务容量的统计分析的基础上进行的，其计算简单，且结果准确，能够较为客观地反映系统所需的合理网络资源配置。

在上述实施例的基础上，发明人进一步地对语音业务和数据业务的话务量等数据进行了统计分析。其中，针对语音业务的分析结果如表1所示：

表1不同载频配置时每信道语音业务话务容量变化情况

载频数	TCH信道数	语音业务话务容量	平均每信道语音业务话务容量
				1	6	2.276	0.38
2	14	8.200	0.59
				3	21	14.036	0.67
4	28	20.150	0.72
				5	36	27.343	0.76
6	43	33.758	0.79
				7	51	41.189	0.81
8	58	47.758	0.82

通过统计分析发现，当小区配置的载频较少时，采用ERL-B表计算其语音业务容量比较准确，因为每小区的信道数有限，每信道的语音业务容量随信道数变化较大；当小区配置的载频较高时，每信道的语音业务容量随信道数变化不大。

从上表1可以看出，当载频配置较低时，例如小区配置在三载频以下时，平均每信道的语音业务话务容量的变化在0.38erl/tch——0.67erl/tch，变化较大；而当载频配置较高时，例如小区配置在三载频以上时，平均每信道的语音业务话务容量的变化在0.67erl/tch——0.82erl/tch，变化较小，且在网络配置较高时，运营商也要求网络有一定的过负荷能力，不希望每信道负荷太高，此时可以采用信道数乘以每信道语音业务话务容量计算语音业务话务容量。

同理，当小区配置的PDCH较少时，采用ERL-C表计算其数据业务话务容量较为准确，当小区配置的数据业务信道较多时，每信道的数据业务话务容量随信道数变化不大，具体统计内容详见下表2：

表2不同数据业务信道配置时每信道数据业务话务容量变化情况

信道数	平均时延	包长	话务量	K值
					N	D1（单位秒）	S(单位秒)	A（ERL）	每信道话务量
1	0.01	0.02	0.33	0.333
					2	0.01	0.02	1.15	0.577
3	0.01	0.02	2.06	0.686
					4	0.01	0.02	2.99	0.747
5	0.01	0.02	3.94	0.788
					6	0.01	0.02	4.9	0.816

从上表2可以看出，当载频配置较高时，可以采用信道数乘以每信道数据业务话务容量来计算数据业务话务容量。

由此可知，网络高配置时，小区需要配置的语音业务容量和数据业务容量的计算方法如下：

每个小区根据其小区忙时语音业务话务量A_V-i除以系数K_V得到其需要配置的语音业务信道数，每个小区根据其小区忙时数据业务话务量A_D-i除以系数K_D得到其需要配置的分组数据信道数，其中，K_V为平均每个语音业务信道（以下简称：TCH）的语音业务容量，K_D为平均每个分组数据信道的数据业务容量。

然后，将获得的语音业务信道数和分组数据信道数相加后除以基站信道处理模块大小，也即除以一个载频所包含的信道数M，即可获得载频数，再对该载频数向上取整；由于在配置载频时，其步长是M个信道，因此，本发明可以按照现有网络中语音业务优先的原则，把向上取整导致多配的信道数分配给语音业务，而其它信道则可以在语音业务和数据业务之间按比例分配；最后语音业务和数据业务分配的信道数分别乘以系数K_V和系数K_D得到其实际需要配置的话务容量。

基于上述分析，公式（1）中的C_i具体可以采用公式（2）计算获得：

$C_i=A_{V-i}+A_{D-i}+\mathrm{ROUNDUP}\left[\frac{A_{V-i}/K_V+A_{D-i}/K_D}{M}\right]-\frac{A_{V-i}/K_V+A_{D-i}/K_D}{M}\}\×M\×K_V---\left(2\right)$

其中，M表示一个载频中包含的信道数，ROUNDUP为向上取整函数。举例来说，在GSM系统中，一个载频中包含8条信道。

K_V表示平均每个TCH信道能够提供的语音业务容量，取值可在0.6~0.8之间，为便于计算，一个本地网可以根据自身的实际情况，统一取一个值；K_V可以用语音业务话务容量比上全网可用TCH数计算得到，当一个本地网的网络配置没有大的变动的情况下，K_v的值变动不大，可认为是定值；K_D表示平均每个PDCH能够提供的数据业务容量，取值可在0.6~0.8之间，为便于计算，一个本地网可以根据自身的实际情况，统一取一个值；K_D可以用数据业务话务容量比上全网可用PDCH数计算得到，当一个本地网的网络配置没有大的变动的情况下，K_D的值变动不大，可认为是定值。

需要说明的是，由于现在大部分网络都开通了半速率，且部分网络中的半速率话务量占比较大，为了更加准确地反映网络资源的利用情况，在计算系统忙时语音业务总话务量时可以对半速率话务量折半进行考虑，即系统忙时语音业务话务量=系统忙时全速率业务话务量+系统忙时半速率业务话务量/2。

在具体实现时，发明人进一步发现，将上述公式（2）带入上述公式（1）中计算合理网络利用率时，需要进行N个小区的求和处理，计算过程较为繁琐。为了降低计算量，发明人对将上述公式（2）带入公式（1）后的计算公式进行了进一步的改进。

具体来说，由上述公式（2）可以看出，Ci的计算分为三部分，一是小区忙时语音业务话务量，二是小区忙时数据业务话务量，三是多配的信道导致多配的语音业务容量。在计算时，小区忙时语音业务容量可以用系统忙时语音业务容量乘以语音业务小区忙时不均衡系数β_V得到，小区忙时数据业务容量可以用系统忙时数据业务容量乘以数据业务小区忙时不均衡系数β_D得到，M/2×Kv表示的就是平均每小区多配的语音业务容量。

根据对大量实际数据的统计可知，每个小区多配的信道数在[0,8)之间等概率分布，所以平均每个小区多配置的信道数即为M/2，这样就得到了平均每个小区多配置的容量。

基于上述推导，即可采用下述公式（3）计算获取合理网络利用率α：

$\mathrm{\α}=\frac{A_{V-\mathrm{ave}}+A_{D-\mathrm{ave}}}{A_{V-\mathrm{ave}}\×{\mathrm{\β}}_V+A_{D-\mathrm{ave}}\×{\mathrm{\β}}_D+M/2\×K_V}---\left(3\right)$

其中，A_V-ave为平均每小区系统忙时语音业务话务量，A_D-ave为平均每小区系统忙时数据业务话务量，β_V为语音业务小区忙时不均衡系数，β_D为数据业务小区忙时不均衡系数，M表示一个载频中包含的信道数，K_V为平均每个语音业务信道的语音业务容量。

具体来说，将所述A_V-total除以所述N，即可得到所述A_V-ave；将所述A_D-total除以所述N，即可得到所述A_D-ave；将语音业务话务容量除以全网可用语音业务信道数，即可得到所述K_V；将小区忙时语音业务话务量除以A_V-total，即可得到所述β_V；将小区忙时数据业务话务量除以A_D-total，即可得到所述β_D。

在本发明上述实施例中，获得的合理网络利用率具有如下用途：

1）优化网络配置

当前的宏观规划中，首先可以根据业务预测得到的A口话务量，即系统忙时语音业务话务量以及数据业务话务量计算出工程满足期末的平均每小区语音业务话务量和数据业务话务量，代入合理网络利用率计算公式即可方便的算出合理网络利用率，再用预测的A口话务量与数据业务话务量之和，除以合理网络利用率，就可以算出满足期末的无线网络容量，再据此计算网络所需的载频数，从而可以进行网络配置优化。

2）评估网络忙闲

目前评估无线网络忙闲程度大多采用实际利用率，它与各地的总话务量、话务密度、话务分布、人口、经济、地理环境等多种因素有关，其数值可以反映该网络不同时间的负荷变化，但不能用来对不同地市间进行横向比较。A市实际无线网络利用率比B市高，但不一定说明A市无线网络比B市繁忙。而有了合理网络利用率，就可以利用实际网络利用率与合理网络利用率的差值（无线网络超载率Δα=实际网络利用率α₀-合理网络利用率α）来进行不同地市、省份之间的横向比较，并且可以计算出来当前网络需要增配的无线网络容量。

其中，无线网络超载率Δα可以采用公式（4）获取：

Δα=α₀-α（4）

实际网络利用率α₀可以采用公式（5）计算获得：

${\mathrm{\α}}_0=\frac{A_{V-\mathrm{ave}}+A_{D-\mathrm{ave}}}{{\mathrm{TCH}}_S\×K_V+{\mathrm{PDCH}}_S\×K_D}---\left(5\right)$

其中，TCHs为平均每小区可用语音业务信道，PDCH_S为平均每小区可用分组数据信道数，K_D为平均每个分组数据信道的数据业务容量。

当Δα为负时，表示目前的网络比较闲，话务尚有提升空间，可以通过话务量营销等手段来推动话务量增长，从而提升现网的利用率。

当Δα为零时，表示当前的话务量和实际的网络配置恰好匹配，是网络资源利用最充分的状态。

当Δα为正时，表示目前的网络比较繁忙，无线网络容量配置不足，需要通过扩容来满足当前的话务需求。

其中，需要增配的无线网络容量的计算公式可以为：

需要增配的无线网络容量=现网系统忙时话务量/合理网络利用率-现网无线网络容量。

需要说明的是，现网系统忙时话务量指的是语音业务话务量与数据业务话务量之和，现网无线网络容量指的是语音业务容量与数据业务容量之和。

图2为本发明网管设备实施例一的结构示意图，如图2所示，本实施例的网管设备可以包括：获取模块11和第一计算模块12，其中，获取模块11，用于获取系统忙时语音业务总话务量A_V-total和数据业务总话务量A_D-total、全网小区数N、各小区需要配置的语音业务容量和数据业务容量之和C_i，其中，1≤i≤N；第一计算模块12，用于根据公式（1）计算获取合理网络利用率α：

$\mathrm{\α}=\frac{A_{V-\mathrm{total}}+A_{D-\mathrm{total}}}{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{C}_i}---\left(1\right).$

在本发明网管设备另一个实施例中，图2所示获取模块11，具体用于获取第i个小区忙时语音业务话务量A_V-i和数据业务话务量A_D-i、平均每个语音业务信道的语音业务容量K_V、平均每个分组数据信道的数据业务容量K_D；第一计算模块12，具体用于采用公式（2）计算获取所述C_i：

$C_i=A_{V-i}+A_{D-i}+\left\{\mathrm{ROUNDUP}\right[\frac{A_{V-i}/K_V+A_{D-i}/K_D}{M}]-\frac{A_{V-i}/K_V+A_{D-i}/K_D}{M}\}\×M\×K_V---\left(2\right)$

其中，M表示一个载频中包含的信道数，ROUNDUP为向上取整函数。

在本发明网管设备再一个实施例中，第一计算模块12，具体用于采用公式（3）计算获取合理网络利用率α：

$\mathrm{\α}=\frac{A_{V-\mathrm{ave}}+A_{D-\mathrm{ave}}}{A_{V-\mathrm{ave}}\×{\mathrm{\β}}_V+A_{D-\mathrm{ave}}\×{\mathrm{\β}}_D+M/2\×K_V}---\left(3\right)$

其中，A_V-ave为平均每小区系统忙时语音业务话务量，A_D-ave为平均每小区系统忙时数据业务话务量，β_V为语音业务小区忙时不均衡系数，β_D为数据业务小区忙时不均衡系数，M表示一个载频中包含的信道数，K_V为平均每个语音业务信道的语音业务容量。

图3为本发明网管设备实施例二的结构示意图，如图3所示，本实施例的结构在图2所示网管设备的结构的基础上，进一步地，还包括：第二计算模块13，用于采用公式（4）获取无线网络超载率Δα：

Δα=α₀-α（4）

其中，α₀为实际网络利用率，α₀采用公式（5）计算获得：

$\mathrm{\α}=\frac{A_{V-\mathrm{ave}}+A_{D-\mathrm{ave}}}{{\mathrm{TCH}}_S\×K_V+{\mathrm{PDCH}}_S\×K_D}---\left(5\right)$

其中，TCH_s为平均每小区可用语音业务信道，PDCH_S为平均每小区可用分组数据信道数，K_D为平均每个分组数据信道的数据业务容量。

本发明上述网管设备实施例可以用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种无线网络利用率的获取方法，其特征在于，包括：

获取系统忙时语音业务总话务量A_V-total和数据业务总话务量A_D-total、全网小区数N、各小区需要配置的语音业务容量和数据业务容量之和C_i，其中，1≤i≤N；

根据公式(1)计算获取合理网络利用率α：

$\mathrm{\α}=\frac{A_{V-\mathrm{total}}+A_{D-\mathrm{total}}}{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}}---\left(1\right);$

获取C_i，具体为：

小区的载频配置较高时，获取第i个小区忙时语音业务话务量A_V-i和数据业务话务量A_D-i、平均每个语音业务信道的语音业务容量K_V、平均每个分组数据信道的数据业务容量K_D；

采用公式(2)计算获取所述C_i：

$C_i=A_{V-i}+A_{D-i}+\left\{\mathrm{ROUNDUP}\right[\frac{A_{V-i}/K_V+A_{D-i}/K_D}{M}-\frac{A_{V-i}/K_v+A_{D-i}/K_D}{M}\}\×M\×K_V---\left(2\right)$

其中，M表示一个载频中包含的信道数，ROUNDUP为向上取整函数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据公式(1)计算获取合理网络利用率α，具体为：

采用公式(3)计算获取合理网络利用率α：

$\mathrm{\α}=\frac{A_{V-\mathrm{ave}}+A_{D-\mathrm{ave}}}{A_{V-\mathrm{ave}}\×{\mathrm{\β}}_V+A_{D-\mathrm{ave}}\×{\mathrm{\β}}_D+M/2\×K_V}---\left(3\right)$

其中，A_V-ave为平均每小区系统忙时语音业务话务量，A_D-ave为平均每小区系统忙时数据业务话务量，β_V为语音业务小区忙时不均衡系数，β_D为数据业务小区忙时不均衡系数，M表示一个载频中包含的信道数，K_V为平均每个语音业务信道的语音业务容量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用公式(3)计算获取合理网络利用率α之前，还包括：

将所述A_V-total除以所述N，得到所述A_V-ave；

将所述A_D-total除以所述N，得到所述A_D-ave；

将语音业务话务容量除以全网可用语音业务信道数，得到所述K_V；

将小区忙时语音业务话务量除以A_V-total，得到所述β_V；

将小区忙时数据业务话务量除以A_D-total，得到所述β_D。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，还包括：

采用公式(4)获取无线网络超载率Δα：

Δα＝α₀-α(4)

其中，α₀为实际网络利用率，α₀采用公式(5)计算获得：

${\mathrm{\α}}_0=\frac{A_{V-\mathrm{ave}}+A_{D-\mathrm{ave}}}{{\mathrm{TCH}}_S\×K_V+{\mathrm{PDCH}}_S\×K_D}---\left(5\right)$

其中，TCHs为平均每小区可用语音业务信道，PDCH_S为平均每小区可用分组数据信道数，K_D为平均每个分组数据信道的数据业务容量。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，所述语音业务话务量包括语音业务的全速率话务量和半速率话务量。

6.一种网管设备，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取系统忙时语音业务总话务量A_V-total和数据业务总话务量A_D-total、全网小区数N、各小区需要配置的语音业务容量和数据业务容量之和C_i，其中，1≤i≤N；

第一计算模块，用于根据公式(1)计算获取合理网络利用率α：

$\mathrm{\α}=\frac{A_{V-\mathrm{total}}+A_{D-\mathrm{total}}}{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}}---\left(1\right);$

所述获取模块，具体用于小区的载频配置较高时获取第i个小区忙时语音业务话务量A_V-i和数据业务话务量A_D-i、平均每个语音业务信道的语音业务容量K_V、平均每个分组数据信道的数据业务容量K_D；

所述第一计算模块，具体用于采用公式(2)计算获取所述C_i：

$C_i=A_{V-i}+A_{D-i}+\left\{\mathrm{ROUNDUP}\right[\frac{A_{V-i}/K_V+A_{D-i}/K_D}{M}-\frac{A_{V-i}/K_v+A_{D-i}/K_D}{M}\}\×M\×K_V---\left(2\right)$

其中，M表示一个载频中包含的信道数，ROUNDUP为向上取整函数。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述第一计算模块，具体用于采用公式(3)计算获取合理网络利用率α：

$\mathrm{\α}=\frac{A_{V-\mathrm{ave}}+A_{D-\mathrm{ave}}}{A_{V-\mathrm{ave}}\×{\mathrm{\β}}_V+A_{D-\mathrm{ave}}\×{\mathrm{\β}}_D+M/2\×K_V}---\left(3\right)$

其中，A_V-ave为平均每小区系统忙时语音业务话务量，A_D-ave为平均每小区系统忙时数据业务话务量，β_V为语音业务小区忙时不均衡系数，β_D为数据业务小区忙时不均衡系数，M表示一个载频中包含的信道数，K_V为平均每个语音业务信道的语音业务容量。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，还包括：

第二计算模块，用于采用公式(4)获取无线网络超载率Δα：

Δα＝α₀-α(4)

其中，α₀为实际网络利用率，α₀采用公式(5)计算获得：

${\mathrm{\α}}_0=\frac{A_{V-\mathrm{ave}}+A_{D-\mathrm{ave}}}{{\mathrm{TCH}}_S\×K_V+{\mathrm{PDCH}}_S\×K_D}---\left(5\right)$

其中，TCH_s为平均每小区可用语音业务信道，PDCH_S为平均每小区可用分组数据信道数，K_D为平均每个分组数据信道的数据业务容量。