CN1307844C - 一种容量规划评估的方法 - Google Patents

Abstract

一种容量规划评估的方法，涉及对网络规划中的容量规划质量和网络负载状况定量评估。得到每个基站的规划容量E_iP；提取每个基站的忙时实际话务量E_ia；用每个基站的忙时实际话务量和规划容量计算规划容量的利用率Ri＝E_ia/E_iP；根据各基站规划容量的利用率，求得规划容量利用率的平均值^R和标准差δ，可以直接评估前期容量规划的质量，或通过与预先设定的值₀ ^R和δ₀进行比较，评估前期容量规划质量或指导后期容量规划。采用本发明所述方法，根据容量利用率的平均值，可以定量衡量当前网络的负载状况。根据容量利用率的平均值和标准差，可以有效指导无线网络的容量规划，提高了无线网络规划的准确性和效率。

Description

一种容量规划评估的方法

技术领域

本发明涉及无线蜂窝通信技术，具体涉及对网络规划中的容量规划质量和网络负载状况定量评估的方法。

背景技术

随着个人移动通讯技术的迅猛发展，通讯网络的质量越来越重要，直接影响用户的通信联系，从而影响到运营商的用户发展。容量问题是影响网络质量的重要因素，合理的容量规划可以有效提升通讯网络的质量，充分利用现有资源，将有限的资源应用到网络中最需要的区域中去，发挥最大的作用，产生最大效益，为尽可能多的用户提供高质量服务。这就要求网络建设前的容量规划合理。

随着通讯网络规模的不断扩大，网络复杂程度越来越高，对前期的容量规划合理性的评估也越来越困难，如何定量评估容量规划的合理性，并基于对前期容量的评估进行下一阶段容量的规划，成为了无线网络建设中的一个重要研究课题。

目前无线蜂窝通信系统都能够通过OMC(Operation Maintenance Centre，操作维护中心)后台提取得到各小区的实际话务量，为前期容量规划的质量评估提供了条件。

目前业界一般根据实际的放号情况或拥塞情况，决定对整个网络或片区进行扩容规划，但对于前期容量规划的质量，尤其对于没有扩容需求的网络，没有定量的指标进行衡量，也无法充分利用现有网络的容量数据，有效进行下一阶段的容量规划。

美国专利Apparatus and method for network capacity evaluation andplanning(专利号6209033)提出了一种容量评估和规划的方法，该方法适用于计算机通讯网络，其思想是根据计算机网络链路占用情况，和规划的链路数进行比较，得到容量的占用情况；该专利主要存在以下一些缺点：

1、该方法针对计算机网络提出，无法体现无线通讯网络的特征，无法体现无线蜂窝通信系统资源利用的特征；

2、该方法没有反映容量规划质量的值，无法定量评估容量规划的质量；

3、该方法无法有效指导无线网络的容量规划。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术无法定量评估容量规划质量，以及无法有效指导容量规划的缺点，提出一种新的评估容量规划设计质量的方法，并可以根据该评估结果，指导容量规划的方法。

本发明的技术方案为：

(1.1)得到每个基站的规划容量，设第i个基站的规划容量以E_iP表示；

(1.2)提取每个基站的忙时实际话务量，设第i个基站的实际话务量以E_ia表示；

(1.3)用每个基站的忙时实际话务量和规划容量计算规划容量的利用率，以R_i表示第i个基站的规划容量利用率，则有：

Ri＝Eia/E_iP；

(1.4)根据各基站规划容量的利用率，求得规划容量利用率的平均值

和标准差δ，

(1.5)用步骤(1.4)的值直接评估前期容量规划的质量，或通过与预先设定的容量利用率的平均值 和预先设定的容量利用率的标准差δ₀进行比较，评估前期容量规划质量或指导后期容量规划。

所述“通过与预先设定的容量利用率的平均值

和预先设定的容量利用率的标准差δ₀进行比较，评估前期容量规划质量”是指：

(2.1)规划前，提出容量利用率平均值达到某个门限时，容量利用率的标准差要求；

(2.2)实际网络容量利用率平均值达到门限时，用此时的标准差对容量规划质量进行考核；如果标准差超过门限，则表明容量规划没有满足要求；

(2.3)对于扩容网络，可以计算出扩容前的容量利用率标准差，提出扩容后要求达到的标准差或改善幅度；工程实现后，根据实际的标准差对扩容规划的质量进行考核。

所述“指导后期容量规划”，是指：

(3.1)如果 低于

，而δ低于δ₀，表明网络负载比较低且基本均衡，暂时不需要考虑扩容；

(3.2)如果 低于

，而δ超过δ₀，表明网络负载低但不均衡，需要采用如下的措施：首先分片区找出容量利用率比较高的区域，然后针对这些区域进行扩容，或将其它容量利用率比较低区域的容量转移到这些区域；

(3.3)如果 超过

，而δ低于δ₀，表明网络负载比较高且相对均衡，要求按比例进行扩容；

(3.4)如果 超过

，且δ超过δ₀，表明网络负载比较高且不均衡，需要采用如下的措施：首先分片区找出容量利用率比较高的区域，然后对容量利用率比较高的区域重点扩容，其它区域按比例扩容。

采用本发明所述方法，根据容量利用率的平均值，可以定量衡量当前网络的负载状况；可用于判断容量规划时密集区的分布是否合理；根据容量利用率的平均值和标准差，可以有效指导无线网络的容量规划，提高了无线网络规划的准确性和效率。

附图说明

图1是本发明的流程图；

图2是根据本发明的评估结果指导容量规划的流程图；

图3是CDMA网络一个容量规划评估实施例流程图。

具体实施方式

本发明的主要构思为：容量规划的话务分布和实际网络话务分布情况的相近程度代表了容量规划的质量。对于无线网络，容量规划结果体现为各节点规划的容量，可以从设计报告中直接获取；实际网络话务分布体现为每个基站某个时段的话务量，可以直接从OMC后台提取。通过将这两部分数据进行比较，对比较数据进行分析处理后，可以得到反映容量规划质量的值，并进一步指导容量规划。

本发明的流程如图1所示，

1、根据网络规划报告，得到规划的每个基站的容量；其中第i个基站的规划容量以E_iP表示。

2、从OMC后台提取每个基站忙时的话务量，作为各基站实际话务量；其中第i个基站的实际话务量以E_ia表示。

无线蜂窝网络在网络规划阶段进行容量规划时，都是根据忙时的话务需求进行设计的，因此需要取忙时话务量和规划容量进行比较。工作日和非工作日的话务量和忙时的分布差别比较大，需要提取某个工作日的忙时话务量；一般按运营商提取考核数据的时间提取实际话务量。

3、每个基站的实际话务量和规划容量进行比较，得到每个基站规划容量的利用率；以Ri表示某个基站的规划容量利用率，则Ri＝Eia/E_iP。

4、根据各基站规划容量的利用率，可以求得规划容量利用率的平均值和标准差；以 表示容量利用率的平均值；以δ表示容量利用率的标准差。

1)可以对整个网络所有基站求平均值和标准差：用利用率的标准差可以衡量整个网络容量利用是否平衡，定量衡量全网容量规划的质量；用平均值可以衡量整个网络当前的负载状况。

2)可以只对网络的某片或几片区域的基站求平均值和标准差，如网络规划中容量受限的话务密集区，可以评估这些区域的容量规划是否合理；容量受限区域是用户密集区，容量规划的质量直接关系到网络的质量和用户的发展；

3)可以以片区为单位，求容量利用率及容量利用率的平均值和标准差；一般按照规划时话务密集区的分布进行分区，每个话务密集区作为一个单位，其它非密集区根据地理位置分区，由此求得各区域的容量利用率，根据这些区域的容量利用率求出平均值和标准差，可以得出规划时考虑的容量密集区分布是否合理。

5、根据容量利用率的平均值和标准差，对前期容量规划质量进行评估。

1)规划前，提出容量利用率平均值达到某个门限时，容量利用率的标准差要求；

2)实际网络容量利用率平均值达到门限时，用此时的标准差对容量规划质量进行考核；如果标准差超过门限，则表明容量规划没有满足要求；

3)对于扩容网络，可以计算出扩容前的容量利用率标准差，提出扩容后要求达到的标准差或改善幅度；工程实现后，根据实际的标准差对扩容规划的质量进行考核。

6、基于规划容量利用率的平均值和标准差，评估当前网络的负载情况，指导下一阶段的容量规划，判断过程如图2所示：

1)首先设置容量利用率的平均值和标准差的门限，分别以 和δ₀表示；

2)以实际的

和δ与门限

和δ₀比较，由此判断需要采取的措施；

3)如果 低于

，而δ低于δ₀，表明网络负载比较低且基本均衡，暂时不需要考虑扩容；

4)如果

低于

，而δ超过δ₀，表明网络负载低但不均衡，需要采用如下的措施：首先采用本发明介绍的方法，分片区找出容量利用率比较高的区域；然后针对这些区域进行扩容，或将其它容量利用率比较低区域的容量转移到这些区域；

5)如果 超过 ，而δ低于δ₀，表明网络负载比较高且相对均衡，要求按比例进行扩容；

6)如果 超过 ，且δ超过δ₀，表明网络负载比较高且不均衡，需要采用如下的措施：首先分片区找出容量利用率比较高的区域；然后对容量利用率比较高的区域重点扩容，其它区域按比例扩容。

下面以某地CDMA网络为例，介绍本发明方法应用的一个具体例子。

表1给出了容量利用率的平均值和标准差的计算示例；表2给出了分区域的容量利用率的平均值和标准差，图3给出了基于容量利用率的平均值和标准差进行扩容的过程。

表1：容量利用率的平均值和标准差计算示例

	基站1	基站2	基站3	......	基站n
						规划容量	13.2	26	35		28
实际话务量	12	6	15		20
						容量利用率	0.909091	0.230769	0.428571		0.714286
平均值	0.467
						标准差	3.4

表2：基于区域的容量利用率平均值和标准差的计算示例

	密集区1	密集区2	......	密集区n	非密集区1	非密集区2
							站点数	10	8		12	20	25
规划容量	255	198		341	132	153
							实际话务量	115	128		245	28	130
容量利用率	0.45098	0.646465		0.718475	0.2121212	0.849673

1、运营商对容量设计的验收标准为：在容量利用率 达到或超过40％时，容量利用率的标准差δ不能超过3dB；容量利用率达到50％时，系统需要考虑扩容；基站分别密度超过每平方公里0.8个时，不能增大基站分布密度；

2、设计单位的设计报告给出了所有基站配置的信道单元CE(cell element)数和允许的阻塞率，查Erl表得到各基站规划的容量，单位为Erl，如表1所示；

3、从BSC的OMC后台直接提取当前网络各基站的忙时话务量；

1)运营商每月考核网络时，提取第二周星期一10点～11点的数据，本次评估所用的容量数据同样来自于本月第二周星期一10点～11点的数据；

2)CDMA网络的软切换技术影响容量的统计，需要去掉这部分影响；本次后台提取的话务量去掉了软切换的影响；

4、各基站根据规划容量和实际的忙时话务量，得到规划容量的利用率，规划容量利用率＝实际话务量/规划容量；

5、利用各基站的容量利用率求出容量利用率的平均值和标准差；平均值为0.467，标准差为3.4dB；

6、上面求得的容量利用率的的平均值和标准差，可以看出设计单位的容量设计没有达到了运营商的要求；

7、现有网络忙时容量利用率的平均值没有达到扩容的门限，不需要全局扩容；从标准差可以看出，容量利用不平衡，需要对局部区域进行扩容；

8、扩容规划方案的具体判断过程如下：

1)首先找出容量利用率偏高的区域，对这些区域重点进行扩容；

2)从表2可以看出，密集区2、密集区n和非密集区2容量利用率偏高，需要对这些区域进行扩容；

3)首先检查各区域的CE是否满配；

4)检查发现，非密集区2的CE不满配，实配容量约为满配的1/3，将CE满配后解决该区域的容量利用率偏高的问题；

5)密集区2和密集区n信道满配，不能用这种方法；

6)利用各基站的经纬度，得到密集区2的基站密度为每平方公里0.85个，超过了基站分布密度的门限；而密集区n为每平方公里0.4个，没有达到基站分布密度的门限；

7)密集区2采用增加载频的方法扩容；密集区n采用增加基站，调整网络拓扑结构的方法扩容。

Claims (3)

1、一种容量规划评估的方法，包括以下步骤：

(1.1)得到每个基站的规划容量，第i个基站的规划容量以E_ip表示；

(1.2)提取每个基站的忙时实际话务量，第i个基站的实际话务量以E_ia表示；

(1.3)用每个基站的忙时实际话务量和规划容量计算规划容量的利用率，以R_i表示第i个基站的规划容量利用率，则有：

R_i＝Eia/E_ip；

(1.4)根据各基站规划容量的利用率，求得规划容量利用率的平均值

和标准差δ；

(1.5)用步骤(1.4)的值直接评估前期容量规划的质量，或通过与预先设定的容量利用率的平均值

和预先设定的容量利用率的标准差δ₀进行比较，评估前期容量规划质量或指导后期容量规划。

2、权利要求1所述的容量规划评估的方法，其特征在于，所述“通过与预先设定的容量利用率的平均值

和预先设定的容量利用率的标准差δ₀进行比较，评估前期容量规划质量”是指：

(2.1)规划前，提出容量利用率平均值达到某个门限时，容量利用率的标准差要求；

(2.2)实际网络容量利用率平均值达到门限时，用此时的标准差对容量规划质量进行考核；如果标准差超过门限，则表明容量规划没有满足要求；

(2.3)对于扩容网络，可以计算出扩容前的容量利用率标准差，提出扩容后要求达到的标准差或改善幅度；工程实现后，根据实际的标准差对扩容规划的质量进行考核。

3、权利要求1所述的容量规划评估的方法，其特征在于，所述“指导后期容量规划”，是指：

(3.1)如果 低于 ，而δ低于δ₀，表明网络负载比较低且基本均衡，暂时不需要考虑扩容；

(3.2)如果

低于

，而δ超过δ₀，表明网络负载低但不均衡，需要采用如下的措施：首先分片区找出容量利用率比较高的区域，然后针对这些区域进行扩容，或将其它容量利用率比较低区域的容量转移到这些区域；

(3.3)如果 超过 ，而δ低于δ₀，表明网络负载比较高且相对均衡，要求按比例进行扩容；

(3.4)如果 超过

，且δ超过δ₀，表明网络负载比较高且不均衡，需要采用如下的措施：首先分片区找出容量利用率比较高的区域，然后对容量利用率比较高的区域重点扩容，其它区域按比例扩容。

Images