CN103841575A - 一种无线网络资源优化的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无线网络资源优化的方法和系统，方法包括统计无线网络网管侧小区级话务数据，获取约束性网络指标；计算小区无线综合利用率；确定与小区无线综合利用率最相关的语音业务和数据业务约束性网络指标；确定语音业务劣化小区和数据业务劣化小区；确定不同硬件配置及业务下的小区无线综合利用率与劣化小区占比的对应关系，根据约束性网络指标要求，确定期望劣化小区占比，获得不同硬件配置及业务下的基于语音业务和数据业务的最佳综合利用率；对基于语音业务和数据业务的最佳综合利用率进行加权，获得无线网最佳综合利用率。本发明的技术方案最大限度的发挥网络服务能力，同时可以根据网络现状及时更新方法，动态调整资源。

Description

一种无线网络资源优化的方法和系统
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种无线网络资源优化的方法和系统。
背景技术
目前，移动通信网络的发展正处在一个转型时期，随着用户增长的势头逐渐放缓以及竞争的加剧，质量、成本和服务越来越受到运营商的关注。对网络资源配置进行评估和优化，提升网络的服务能力和服务质量，已经成为运营商的核心竞争力。依靠大规模新建基站和交换机来增加网络承载能力的时期已经过去，无线网络承载能力的增加将主要通过资源优化配置的方式进行，具体表现为在满足约束性网络指标考核、保证用户感知度的基础上提高无线网综合利用率到运营期望值。
目前的无线网综合利用率计算方法以全网语音业务忙时为准，取全网中所有小区在该忙时的语音话务量和数据话务量之和为系统忙时全网话务量，根据小区忙时语音不均衡系数、小区忙时数据不均衡系数以及预定的呼损率，获取全网需要配置的话务容量，从而得到无线综合利用率。
但是，该方案存在以下问题：第一、小区忙时语音不均衡系数、小区忙时数据不均衡系数反映的是全网意义上的不均衡系数，该方案最终计算结果为全网无线利用率，对于不同硬件配置及业务方法的小区最佳利用率未提出任何关键点和预保护点。第二、基于呼损率查询爱尔兰B表获取全网需要配置的话务容量，爱尔兰B表为理论计算值，不能反映网络覆盖与干扰对网络承载能力的影响，同时爱尔兰B表不适用于具有复用特性的数据业务。第三、无线网服务质量通过网络KPI指标、用户感知来衡量，该方案未明确通过该方案方法得到的无线综合利用率与衡量标准的关联特性。
以上技术方案不能最大化评估网络的服务能力，无法面向动态业务占比和网络质量的资源合理优化配置。
发明内容
为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提出一种无线网络资源优化的方法和系统，可以摆脱爱尔兰B表理论值得束缚，根据网络实际情况得到符合网络运营需求的资源优化方法，最大限度的发挥网络服务能力，同时可以根据网络现状及时更新方法，动态调整资源。
本发明一方面提供了一种无线网络资源优化的方法，包括以下步骤：
统计无线网络网管侧小区级话务数据，获取约束性网络指标；
计算小区无线综合利用率；
确定与所述小区无线综合利用率最相关的语音业务约束性网络指标；
确定与所述小区无线综合利用率最相关的数据业务约束性网络指标；
通过与小区无线综合利用率最相关的语音业务约束性网络指标确定语音业务劣化小区；
通过与小区无线综合利用率最相关的数据业务约束性网络指标确定数据业务劣化小区；
确定不同硬件配置及业务下的小区无线综合利用率与劣化小区占比的对应关系，根据约束性网络指标要求，确定期望劣化小区占比，获得不同硬件配置及业务下的基于语音业务的最佳综合利用率和基于数据业务的最佳综合利用率；
对不同硬件配置及业务下的基于语音业务的最佳综合利用率和数据业务的最佳综合利用率进行加权，获得不同硬件配置和业务占比下的无线网最佳综合利用率。
本发明另一方面提供了一种无线网络资源优化的系统，包括统计模块、小区无线综合利用率模块、约束性网络指标模块、劣化小区模块、劣化小区占比模块和加权模块，其中
统计模块用于统计无线网络网管侧小区级话务数据，获取约束性网络指标；
小区无线综合利用率模块用于计算小区无线综合利用率；
约束性网络指标模块用于确定与所述小区无线综合利用率最相关的语音业务约束性网络指标，并确定与所述小区无线综合利用率最相关的数据业务约束性网络指标；
劣化小区模块用于通过与小区无线综合利用率最相关的语音业务约束性网络指标确定语音业务劣化小区，并通过与小区无线综合利用率最相关的数据业务约束性网络指标确定数据业务劣化小区；
劣化小区占比模块用于确定不同硬件配置及业务下的小区无线综合利用率与劣化小区占比的对应关系，根据约束性网络指标要求，确定期望劣化小区占比，获得不同硬件配置及业务下的基于语音业务的最佳综合利用率和基于数据业务的最佳综合利用率；
加权模块用于对不同硬件配置及业务下的基于语音业务的最佳综合利用率和数据业务的最佳综合利用率进行加权，获得不同硬件配置和业务占比下的无线网最佳综合利用率。
本发明的技术方案能够确定不同载频资源配置及不同数据业务占比方法下的无线网最佳综合利用率，可以为网络资源优化调整提供精细化、高可靠性依据，避免资源配置不合理现象。而且不同载频资源配置及不同数据业务占比方法下的无线网最佳综合利用率从全网大量小区级网管数据样本统计分析得到，能够反映不同硬件配置及不同业务方法的小区分类区间内网络平均覆盖与干扰水平，本提案计算结果更加贴近网络。另外网络运营商无线网约束性网络指标要求作为获取不同载频资源配置及不同数据业务占比方法下的无线网最佳综合利用率的出发点，该方法得到的无线网最佳综合利用率是满足约束性网络指标和用户感知条件下的最佳综合利用率。
附图说明
图1是本发明实施例一中无线网络资源优化系统的结构示意图。
图2是本发明实施例二中无线网络资源优化的流程图。
图3是本发明实施例二中无线综合利用率与语音业务约束性网络指标的相关性指示图。
图4是本发明实施例二中无线综合利用率与数据业务约束性网络指标的相关性指示图。
图5是本发明实施例二中的终端捆绑4时隙限情况下实测下载速率与下行TBF复用度逼近关系指示图。
图6是本发明实施例二中的TCH拥塞率_含切换取值与无线综合利用率相关系数指示图。
图7是本发明实施例二中的不同载频配置和数据业务占比下的无线网最佳综合利用率的指示图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。
本发明的技术方案提出一种面向动态业务和网络质量的资源优化方法，获取一段时间内(六个月以上)全网小区小时级网管数据样本，分析得到不同厂家无线网设备、不同载频、不同数据业务占比情况下无线网利用率与语音业务、数据业务约束性网络指标，然后分别引入劣化小区占比概念，在满足网络运营商无线网约束性网络指标要求和用户感知的基础上，获取统计意义上的基于语音业务的最佳综合利用率和基于数据业务的最佳综合利用率，通过加权方法获取不同载频配置和数据业务占比下的无线网最佳综合利用率。
为此本发明具体实施方式提出了一种无线网络资源优化的系统，如图1所示，包括统计模块101、小区无线综合利用率模块102、约束性网络指标模块103、劣化小区模块104、劣化小区占比模块105和加权模块106。
其中统计模块用于统计无线网络网管侧小区级话务数据，获取约束性网络指标；
小区无线综合利用率模块用于计算小区无线综合利用率；
约束性网络指标模块用于确定与所述小区无线综合利用率最相关的语音业务约束性网络指标，并确定与所述小区无线综合利用率最相关的数据业务约束性网络指标；
劣化小区模块用于通过与小区无线综合利用率最相关的语音业务约束性网络指标确定语音业务劣化小区，并通过与小区无线综合利用率最相关的数据业务约束性网络指标确定数据业务劣化小区；
劣化小区占比模块用于确定不同硬件配置及业务下的小区无线综合利用率与劣化小区占比的对应关系，根据约束性网络指标要求，确定期望劣化小区占比，获得不同硬件配置及业务下的基于语音业务的最佳综合利用率和基于数据业务的最佳综合利用率；
加权模块用于对不同硬件配置及业务下的基于语音业务的最佳综合利用率和数据业务的最佳综合利用率进行加权，获得不同硬件配置和业务占比下的无线网最佳综合利用率。
在此基础上，本发明具体实施方式提出了一种无线网络资源优化的方法，如图2所示，该流程包括以下步骤：
步骤201、统计无线网络网管侧小区级话务数据，时长不短于6个月，包括每小区每天24小时语音业务统计数据、每小区每天24小时数据业务统计数据，目的是保证以后步骤小区级话务数据分类后落入分类区间的小区话务统计数据样本数足够多。
步骤202、对所有小区级话务数据按照不同硬件配置进行分类，对同一硬件配置下的小区级话务数据按照不同数据业务占比进行分类，获取约束性网络指标。
约束性网络指标是所有语音业务KPI指标和数据业务KPI指标，包括TCH拥塞率_不含切换、TCH拥塞率_含切换、TCH掉话率、SD分配失败率、SD掉话率、SD拥塞率、随机接入成功率、上行TBF建立成功率、上行平均并发TBF数、下行TBF建立成功率、下行平均并发TBF数、TBF建链成功率、PDCH分配成功率和/或下行TBF复用度。
步骤203、采用以下公式计算小区无线综合利用率：
无线综合利用率＝(忙时语音话务量+忙时数据等效话务量)/(总业务信道数*K)*100％，
其中忙时语音话务量是月平均忙时总话务量，取全天最忙1个小时话务量的全月平均；
忙时数据等效话务量为占用的PDCH平均数，以忙时PDCH信道占用时长为计算输入，数据忙时与语音取同一忙时定义，以话音业务忙时为准；
总业务信道数＝语音信道数(含动态数据业务信道数)+静态数据业务信道数；
K为单业务信道承载话务量期望值。
步骤204、通过计算小区无线综合利用率与语音业务约束性网络指标的皮尔逊相关系数确定与该小区无线综合利用率最相关的语音业务约束性网络指标。
步骤205、确定与该小区无线综合利用率最相关的数据业务约束性网络指标。
对于数据业务，用户最敏感的网络指标是下行数据业务速率，网管侧数据业务统计指标反映指标平均值，由于网络中终端能力等级不同，该平均值不能反映网络真实能力。合理的解决办法是在限定终端能力等级条件下通过测试获取与下行数据业务速率最相关的约束性网络指标，作为与小区无线综合利用率最相关的数据业务约束性网络指标。
步骤206、通过与小区无线综合利用率最相关的语音业务约束性网络指标确定语音业务劣化小区，并通过与小区无线综合利用率最相关的数据业务约束性网络指标确定数据业务劣化小区。
首先设置与小区无线综合利用率相关性最强的约束性网络指标值ρ，所述约束性网络指标值ρ通过计算各个分类区间里小区无线综合利用率分段与该利用率分段区间内约束性网络指标值低于或高于ρ的小区样本数量占比的皮尔逊相关系数获取，然后判定小区级话务数据为劣化小区的标准是：小区约束性网络指标大于等于或者小于等于ρ。
步骤207、确定不同硬件配置及业务下的小区无线综合利用率与劣化小区占比的对应关系，根据约束性网络指标要求，确定期望劣化小区占比，获得不同硬件配置及业务下的基于语音业务的最佳综合利用率和基于数据业务的最佳综合利用率。
其中约束性网络指标要求采用以下公式获取：
Figure BDA00002433906500061
约束性网络指标要求为运营商网络运维目标值；
设I为本地网中全网忙时小区不同硬件配置及业务占比分类数量，设分类i∈I；
Mci、Nci为分类i包含的劣化小区数量、非劣化小区数量；
Mi、Ni为分类i对应的劣化小区、非劣化小区平约束性网络指标事件发生次数；
P1(i)、P2(i)为分类i对应的劣化小区、非劣化小区约束性网络指标事件失败概率，KPI事件发生服从泊松分布，由KPI事件失败次数与约束性网络指标事件请求总次数比值近似得到；
Mi*P1(i)、Ni*P2(i)分别为劣化小区、非劣化小区单小区约束性网络指标事件失败次数期望值。
在KPI指标取定情况下，劣化小区占比可以为分类i的劣化小区占比，即劣化小区占比i＝Mci/(Mci+Nci)；劣化小区占比也可以为全网一致的劣化小区占比，即劣化小区占比＝∑Mci/全网小区数量，其中全网小区数量＝∑Mci+∑Nci。
步骤208、对不同硬件配置及业务下的基于语音业务的最佳综合利用率和数据业务的最佳综合利用率进行加权，获得不同硬件配置和业务占比下的无线网最佳综合利用率，其中加权系数根据语音业务与数据业务价值比例取定，或者按照用户对于语音业务和数据业务感知的敏感程度取定。
下面举出一个具体方案，步骤如下：
步骤A、获取某网络某一设备厂家网管侧1512万个小区级话务统计数据样本。
步骤B、对所有小区样本按照不同硬件配置(载频数量为3、4、5、6、7)、不同业务方法(数据业务占比为35％-60％，步长取定为5个百分点)进行筛选和分类，共分为5*5＝25个小区网管数据区间。
步骤C、统计分析小区无线综合利用率相关性最强的语音业务约束性网络指标为TCH拥塞率_含切换，见图3；小区无线综合利用率与以下数据业务约束性网络指标基本无相关性，包括：上行TBF建立成功率、上行平均并发TBF数、下行TBF建立成功率、下行平均并发TBF数、TBF建链成功率、PDCH分配成功率，见图4；经过实测FTP下载速率与下行PDCH信道TBF复用度线性逼近相似度为0.9478，且下行PDCH信道TBF复用度为4时，下载速率达到120Kbps，满足用户体验，见图5。
步骤D、分别针对TCH拥塞率_含切换、下行PDCH信道TBF复用度指标引入劣化小区判定方法，判定小区样本为语音业务劣化小区的标准是：TCH拥塞率_含切换＞＝0.3％，见图6；判定小区样本为数据业务劣化小区的标准是：下行PDCH信道TBF复用度＞＝4。
步骤E、取定约束性网络指标需求：全网TCH拥塞率_含切换指标要求为＜0.1％、全网下行PDCH信道TBF复用度指标要求＜4，依据公式2从统计意义上得到全网一致的劣化小区占比分别为1％、4％，获取统计意义上的基于语音业务的最佳综合利用率和基于数据业务的最佳综合利用率。
步骤F、设语音业务与数据业务价值比例为4∶1，最终获取基于约束性网络指标和用户感受的不同载频配置和数据业务占比下的无线网最佳综合利用率，图形显示见图7。
应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而非限制，本发明也并不仅限于上述举例，一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (13)

1.一种无线网络资源优化的方法，其特征在于，包括以下步骤：
统计无线网络网管侧小区级话务数据，获取约束性网络指标；
计算小区无线综合利用率；
确定与所述小区无线综合利用率最相关的语音业务约束性网络指标；
确定与所述小区无线综合利用率最相关的数据业务约束性网络指标；
通过与小区无线综合利用率最相关的语音业务约束性网络指标确定语音业务劣化小区；
通过与小区无线综合利用率最相关的数据业务约束性网络指标确定数据业务劣化小区；
确定不同硬件配置及业务下的小区无线综合利用率与劣化小区占比的对应关系，根据约束性网络指标要求，确定期望劣化小区占比，获得不同硬件配置及业务下的基于语音业务的最佳综合利用率和基于数据业务的最佳综合利用率；
对不同硬件配置及业务下的基于语音业务的最佳综合利用率和数据业务的最佳综合利用率进行加权，获得不同硬件配置和业务占比下的无线网最佳综合利用率。
2.根据权利要求1所述的一种无线网络资源优化的方法，其特征在于，约束性网络指标是所有语音业务KPI指标和数据业务KPI指标，包括TCH拥塞率_不含切换、TCH拥塞率_含切换、TCH掉话率、SD分配失败率、SD掉话率、SD拥塞率、随机接入成功率、上行TBF建立成功率、上行平均并发TBF数、下行TBF建立成功率、下行平均并发TBF数、TBF建链成功率、PDCH分配成功率和/或下行TBF复用度。
3.根据权利要求1或者2所述的一种无线网络资源优化的方法，其特征在于，统计无线网络网管侧小区级话务数据的时长不短于6个月。
4.根据权利要求1或者2所述的一种无线网络资源优化的方法，其特征在于，采用以下公式计算小区无线综合利用率：
无线综合利用率＝(忙时语音话务量+忙时数据等效话务量)/(总业务信道数*K)*100％，
其中忙时语音话务量是月平均忙时总话务量，取全天最忙1个小时话务量的全月平均；
忙时数据等效话务量为占用的PDCH平均数，以忙时PDCH信道占用时长为计算输入，数据忙时与语音取同一忙时定义，以话音业务忙时为准；
总业务信道数＝语音信道数(含动态数据业务信道数)+静态数据业务信道数；
K为单业务信道承载话务量期望值。
5.根据权利要求1或者2所述的一种无线网络资源优化的方法，其特征在于，通过计算小区无线综合利用率与语音业务约束性网络指标的皮尔逊相关系数确定与所述小区无线综合利用率最相关的语音业务约束性网络指标。
6.根据权利要求1或者2所述的一种无线网络资源优化的方法，其特征在于，确定与所述小区无线综合利用率最相关的数据业务约束性网络指标中，是在限定终端能力等级条件下通过测试获取与下行数据业务速率最相关的约束性网络指标，作为与所述小区无线综合利用率最相关的数据业务约束性网络指标。
7.根据权利要求1或者2所述的一种无线网络资源优化的方法，其特征在于，统计无线网络网管侧小区级话务数据，获取约束性网络指标中，还包括以下步骤：
对所有小区级话务数据按照不同硬件配置进行分类；
对同一硬件配置下的小区级话务数据按照不同数据业务占比进行分类。
8.根据权利要求1或者2所述的一种无线网络资源优化的方法，其特征在于，通过与小区无线综合利用率最相关的语音业务约束性网络指标确定语音业务劣化小区和通过与小区无线综合利用率最相关的数据业务约束性网络指标确定数据业务劣化小区中，进一步包括以下步骤：
设置与小区无线综合利用率相关性最强的约束性网络指标值ρ，所述约束性网络指标值ρ通过计算各个分类区间里小区无线综合利用率分段与该利用率分段区间内约束性网络指标值低于或高于ρ的小区样本数量占比的皮尔逊相关系数获取；
判定小区级话务数据为劣化小区的标准是：小区约束性网络指标大于等于或者小于等于ρ。
9.根据权利要求1或者2所述的一种无线网络资源优化的方法，其特征在于，约束性网络指标要求采用以下公式获取：
其中，约束性网络指标要求为运营商网络运维目标值；
设I为本地网中全网忙时小区不同硬件配置及业务占比分类数量，设分类i∈I；
Mci、Nci为分类i包含的劣化小区数量、非劣化小区数量；
Mi、Ni为分类i对应的劣化小区、非劣化小区平约束性网络指标事件发生次数；
P1(i)、P2(i)为分类i对应的劣化小区、非劣化小区约束性网络指标事件失败概率，KPI事件发生服从泊松分布，由KPI事件失败次数与约束性网络指标事件请求总次数比值近似得到；
Mi*P1(i)、Ni*P2(i)分别为劣化小区、非劣化小区单小区约束性网络指标事件失败次数期望值。
10.根据权利要求9所述的一种无线网络资源优化的方法，其特征在于，
在KPI指标取定情况下，劣化小区占比为分类i的劣化小区占比，即劣化小区占比i＝Mci/(Mci+Nci)。
11.根据权利要求9所述的一种无线网络资源优化的方法，其特征在于，
在KPI指标取定情况下，劣化小区占比为全网一致的劣化小区占比，即劣化小区占比＝∑Mci/全网小区数量，其中全网小区数量＝∑Mci+∑Nci。
12.根据权利要求1或者2所述的一种无线网络资源优化的方法，其特征在于，对不同硬件配置及业务下的基于语音业务的最佳综合利用率和数据业务的最佳综合利用率进行加权，获得不同硬件配置和业务占比下的无线网最佳综合利用率中，加权系数根据语音业务与数据业务价值比例取定，或者按照用户对于语音业务和数据业务感知的敏感程度取定。
13.一种无线网络资源优化的系统，其特征在于，包括统计模块、小区无线综合利用率模块、约束性网络指标模块、劣化小区模块、劣化小区占比模块和加权模块，其中
统计模块用于统计无线网络网管侧小区级话务数据，获取约束性网络指标；
小区无线综合利用率模块用于计算小区无线综合利用率；
约束性网络指标模块用于确定与所述小区无线综合利用率最相关的语音业务约束性网络指标，并确定与所述小区无线综合利用率最相关的数据业务约束性网络指标；
劣化小区模块用于通过与小区无线综合利用率最相关的语音业务约束性网络指标确定语音业务劣化小区，并通过与小区无线综合利用率最相关的数据业务约束性网络指标确定数据业务劣化小区；
劣化小区占比模块用于确定不同硬件配置及业务下的小区无线综合利用率与劣化小区占比的对应关系，根据约束性网络指标要求，确定期望劣化小区占比，获得不同硬件配置及业务下的基于语音业务的最佳综合利用率和基于数据业务的最佳综合利用率；
加权模块用于对不同硬件配置及业务下的基于语音业务的最佳综合利用率和数据业务的最佳综合利用率进行加权，获得不同硬件配置和业务占比下的无线网最佳综合利用率。
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