SDCCH信道話務(wù)量評估與配置研究

PAGEPAGE10SDCCH信道話務(wù)量評估與配置研究目錄摘要 3Abstract 31、引言 31.1、獨(dú)立專用控制信道（SDCCH） 31.2、SDCCH信道結(jié)構(gòu) 41.2.1、SDCCH信道結(jié)構(gòu) 41.2.2、SDCCH信道和其它信道的組合 41.3、SDCCH信道的擁塞率 42、SDCCH信道上各種話務(wù)活動的話務(wù)量評估 52.1、位置更新 52.2、IMSI附著/分離 52.3、周期性位置登記 52.4、建立呼叫 52.5、點(diǎn)對點(diǎn)的短信息業(yè)務(wù) 62.6、無線三類傳真業(yè)務(wù) 62.6.1、補(bǔ)充業(yè)務(wù) 62.6.2、錯誤接入 62.6.3、冗余量 63、SDCCH/TCH信道的分配比例 74、根據(jù)話務(wù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果確定SDCCH信道配置 74.1、小區(qū)沒有話務(wù)擁塞 74.2、小區(qū)有話務(wù)擁塞 84.3、系統(tǒng)啟用立即指派SDCCH功能 105、結(jié)束語 10參考文獻(xiàn) 11作者簡介 11摘要獨(dú)立專用控制信道(SDCCH)是在GSM系統(tǒng)中用來提供信令和短信資訊信息的一個可靠線路，它的主要作用是在指派業(yè)務(wù)信道TCH前傳遞各種系統(tǒng)信息并承載信令話務(wù)量。因此，在一個小區(qū)內(nèi)，如何合理地選擇一定數(shù)量的物理信道用作SDCCH信道來傳送信令，確定SDCCH信道與TCH信道的最佳比例，是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化研究的重要課題。論文首先從基礎(chǔ)理論方面闡述SDCCH在GSM網(wǎng)絡(luò)中的地位以及配置方式，并對各種SDCCH話務(wù)進(jìn)行分析，最后，通過利用合肥市現(xiàn)網(wǎng)的話務(wù)統(tǒng)計(jì)為例，闡述了如何配置最佳的SD信道。關(guān)鍵詞：SDCCH；TCH；話務(wù)量；配置AbstractSDCCHisareliablelineintheGSMsystem,whichisusedtoprovidesignalingandmessageinformation.ItsmainroleistotransfersignalinginformationandbearertrafficbeforeTCHisassigned.Asaresult,withinacell,itisanimportantissueinthefieldofnetworkoptimizationhowtoproperlyselectanumberofphysicalchannelsasSDCCHandhowtodeterminethebestratioofSDCCHchannelsandTCHchannels.ThepaperfirstelaboratedthestatusandconfigurationofSDCCHintheGSMnetworkfrombasictheoriesandthenanalyzeddifferentkindsofSDCCHtraffic.Intheend,thepapertooktheSDCCHtrafficasanexampletodescribethewayhowtomakethebestconfigurationforSDCCH.KeywordsSDCCH;TCH;traffic;configuration引言在GSM網(wǎng)絡(luò)的空間接口上，要傳遞大量信息，我們根據(jù)信道承載的信息種類，定義了不同的邏輯信道。在傳遞信息的過程中，邏輯信道要放在一個物理信道上。在所有的邏輯信道中獨(dú)立專用控制信道SDCCH是一個相當(dāng)重要的控制信道。它的主要作用是在指派業(yè)務(wù)信道TCH前傳遞系統(tǒng)信息，如用戶鑒權(quán)信息、用戶登記消息及呼叫接續(xù)信令等內(nèi)容。因此，在一個小區(qū)內(nèi)，如何合理地選擇一定數(shù)量的物理信道用作SDCCH信道來傳送信令，確定SDCCH信道與TCH信道的最佳比例，是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化研究的重要課題。1.1、獨(dú)立專用控制信道（SDCCH）獨(dú)立專用控制信道（SDCCH）是一種雙向的專用信道，它主要用于傳送建立連接的信令消息、位置更新消息、短消息、鑒權(quán)消息、加密命令及處理各種附加業(yè)務(wù)。[1]1.2、SDCCH信道結(jié)構(gòu)在一個小區(qū)內(nèi)，SDCCH信道傳送信令消息，承信令話務(wù)量；TCH信道傳送語音或數(shù)據(jù)信號，承擔(dān)通話話務(wù)量。SDCCH信道結(jié)構(gòu)不同，承擔(dān)的話務(wù)量也不同。SDCCH信道的結(jié)構(gòu)及與其它信道的組合結(jié)構(gòu)如下。1.2.1、SDCCH信道結(jié)構(gòu)（1）SDCCH/8信道結(jié)構(gòu):由于呼叫接續(xù)信令的傳輸速率較低，一個物理信道可以分時傳8路呼叫接續(xù)信令，因此一個物理信道可以分成8個SDCCH信道，一般表示為SDCCH/8。（2）一個小區(qū)必須定義一個廣播控制信道（BCCH）。在建網(wǎng)初期，對配置較小的小區(qū)可以使SDCCH信道和BCCH信道共用一個物理信道，一般稱為組合BCCH信道。在這種情況下只能定義4個SDCCH信道，表示為SDCCH/4。（3）小區(qū)廣播業(yè)務(wù)信道（CBCH）：在GSM系統(tǒng)中可以開通小區(qū)廣播業(yè)務(wù)，在一個位置區(qū)域內(nèi)將短消息業(yè)務(wù)中心的短消息廣播給在該位置區(qū)域內(nèi)登記的所有用戶。1.2.2、SDCCH信道和其它信道的組合根據(jù)小區(qū)信道配置及小區(qū)話務(wù)模型，SDCCH信道和BCCH信道有幾種組合方式。(1)SDCCH/4信道:SDCCH信道和BCCH信道組合在一起，占用廣播載頻的第一物理信道。這種組合只能定義4個SDCCH信道。(2)SDDCH/8信道：SDCCH信道占用一個或多個獨(dú)立物理信道，一個物理信道可以分成8個SDCCH信道。(3)SDCCH信道中包括CBCH。將一個SDCCH信道定義為CBCH信道，其余為SDCCH信道。[2]1.3、SDCCH信道的擁塞率在定義SDCCH信道數(shù)量時，必須綜合考慮SDCCH信道的擁塞率及TCH信道的擁塞率。因?yàn)椋谝淮瓮ㄔ捴屑刃枰猄DCCH來傳送呼叫接續(xù)信令，也需要TCH來傳送語音或數(shù)據(jù)信息。對通話建立而言，SDCCH信道和TCH信道同樣重要。但是，SDCCH信道可以更有效地利用系統(tǒng)的物理信道，因此SDCCH信道的擁塞率應(yīng)低于TCH信道的擁塞率。確定SDCCH信道擁塞率的基本原則為SDCCH信道的擁塞率應(yīng)為TCH信道的25％。如果一個小區(qū)只有SDCCH/4的配置，SDCCH信道的擁塞率應(yīng)為TCH信道的50％。當(dāng)SDCCH信道擁塞率高于這一比例時，就應(yīng)當(dāng)調(diào)整SDCCH信道的配置。假如一個小區(qū)TCH信道擁塞率定義為2％，則對于SDCCH/4信道配置的擁塞率應(yīng)為1％；對于SDCCH/8信道配置的擁塞率應(yīng)為0.5％。注意，在GSM系統(tǒng)中，可以定義立即指派SDCCH信道的功能，在SDCCH信道擁塞時，將立即指派TCH信道傳送呼叫接續(xù)信令，以降低SDCCH信道擁塞率。SDCCH信道上各種話務(wù)活動的話務(wù)量評估2.1、位置更新移動用戶跨越兩個LAC邊界時要進(jìn)行位置更新，位置更新要占用SDCCH信道。一個位置區(qū)域內(nèi)的小區(qū)與邊界小區(qū)承擔(dān)的位置更新話務(wù)量不同。移動用戶的位置更新一般發(fā)生在兩個位置區(qū)域的邊界處，因此邊界小區(qū)接收用戶位置更新請求次數(shù)較多，邊界小區(qū)承擔(dān)位置更新的話務(wù)量較大。特別是話務(wù)量大、用戶移動頻繁的邊界小區(qū)，承擔(dān)的話務(wù)量更大。我們根據(jù)下面假設(shè)的話務(wù)模型來計(jì)算不同小區(qū)位置更新的話務(wù)量。假設(shè)開機(jī)用戶為70％，在一般小區(qū)內(nèi)，每個開機(jī)用戶每小時發(fā)生一次位置更新。則每個用戶產(chǎn)生的位置更新話務(wù)量為：1×70％×3.5/3.6＝0.68mErl在微蜂窩小區(qū)內(nèi)用戶發(fā)起位置更新的機(jī)率很小，則不予考慮。假設(shè)邊界小區(qū)接收位置的更新次數(shù)為一般小區(qū)的3倍。則在邊界小區(qū)內(nèi)一個用戶產(chǎn)生的位置更新話務(wù)量為：3×1×70％×3.5/3.6＝2mErl2.2、IMSI附著/分離用戶IMSI附著/分離是移動網(wǎng)的可選功能。選用此功能可以提高網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量。我們根據(jù)下面假設(shè)的話務(wù)模型來計(jì)算每個用戶IMSI附著/分離的話務(wù)量。假設(shè)每用戶在1h內(nèi)完成一次IMSI附著/分離，則每用戶產(chǎn)生的IMSI附著/分離的話務(wù)量為：（1×3.5＋1×2.9）/3.6＝1.8mErl2.3、周期性位置登記周期性位置登記是移動網(wǎng)可選功能。選用此功能可以提高網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量。我們根據(jù)下面假設(shè)的話務(wù)模型來計(jì)算每個用戶進(jìn)行周期性位置登記產(chǎn)生的話務(wù)量。假設(shè)用戶周期性位置登記（T3212）時間定義為30min，開機(jī)用戶為70％，一個開機(jī)用戶1h進(jìn)行兩次周期性位置更新，則一個用戶進(jìn)行周期性位置更新產(chǎn)生的話務(wù)量為：2×70％×3.5/3.6＝1.36mErl2.4、建立呼叫用戶忙時呼叫次數(shù)與用戶的話務(wù)特性及網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況有關(guān)。不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)根據(jù)話務(wù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果確定用戶的呼叫次數(shù)及主被叫的比例關(guān)系。我們根據(jù)下面假設(shè)條件來計(jì)算用戶呼叫接續(xù)產(chǎn)生的話務(wù)量。假設(shè)用戶主叫產(chǎn)生的忙時試呼次數(shù)為0.8BHCA，用戶被叫產(chǎn)生的忙時試呼次數(shù)為0.3BHCA。則每用戶呼叫接續(xù)產(chǎn)生的話務(wù)量為：（2.7×0.8＋2.9×0.3）/3.6＝0.9mErl2.5、點(diǎn)對點(diǎn)的短信息業(yè)務(wù)用戶使用點(diǎn)對點(diǎn)短信息業(yè)務(wù)的次數(shù)與用戶話務(wù)特性有關(guān)，但是，在很大程度上還取決于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商是否開發(fā)出適合市場的應(yīng)用業(yè)務(wù)。我們根據(jù)下面假設(shè)條件來計(jì)算每個用戶使用點(diǎn)對點(diǎn)短信息業(yè)務(wù)產(chǎn)生的話務(wù)量。假設(shè)用戶使用點(diǎn)對點(diǎn)短信息業(yè)務(wù)主叫產(chǎn)生的忙時試呼次數(shù)為0.5BHCA，用戶被叫產(chǎn)生的忙時試呼次數(shù)為0.1BHCA。則每用戶使用點(diǎn)對點(diǎn)短信息業(yè)務(wù)產(chǎn)生的話務(wù)量為：6.2×（0.1＋0.5）/3.6＝1mErl2.6、無線三類傳真業(yè)務(wù)目前在GSM系統(tǒng)中，用戶使用無線三類傳真的業(yè)務(wù)量很小，因此在計(jì)算SDCCH話務(wù)量時不考慮。2.6.1、補(bǔ)充業(yè)務(wù)假設(shè)開機(jī)用戶為70％，每用戶1h激活或關(guān)閉一次，則每用戶使用補(bǔ)充業(yè)務(wù)產(chǎn)生的話務(wù)量為：1×70％×0.9/3.6＝0.18mErl2.6.2、錯誤接入因錯誤接入的隨機(jī)性很大，在這里不計(jì)算由此產(chǎn)生的話務(wù)量。2.6.3、冗余量在定義SDCCH信道時，要在理論計(jì)算的基礎(chǔ)上增加20％的冗余量，以保證SDCCH的擁塞率較低。但是，在系統(tǒng)啟用立即指派SDCCH信道的功能后，可以不考慮SDCCH信道的冗余量。SDCCH信道的總話務(wù)量。匯總以上計(jì)算結(jié)果，用戶各種話務(wù)活動占用SDCCH信道的話務(wù)量及總話務(wù)量。如表1所示。表1SDCCH信道話務(wù)事件話務(wù)量匯總表話務(wù)活動事件一般小區(qū)內(nèi)部小區(qū)邊界小區(qū)位置更新0.401.2IMSI附著/分離周期性位置登記呼叫建立短信息業(yè)務(wù)111補(bǔ)充業(yè)務(wù)冗余量10.91.1合計(jì)6.15.67SDCCH/TCH信道的分配比例在GSM網(wǎng)絡(luò)中，我們要根據(jù)SDCCH信道和TCH信道承擔(dān)話務(wù)量的比值來確定SDCCH信道和TCH信道的分配關(guān)系。假設(shè)每個移動用戶忙時話務(wù)量為25mErl，則SDCCH信道和TCH信道的分配關(guān)系為:(1)一般小區(qū)為：6.1/25＝24％(2)內(nèi)部小區(qū)為：5.6/25＝23％(3)邊界小區(qū)為：7.0/25＝28％表2SDCCH信道的配置表（理論計(jì)算結(jié)果）TRX數(shù)量一般小區(qū)SDCCH信道數(shù)量內(nèi)部小區(qū)SDCCH信道數(shù)量邊界小區(qū)SDCCH信道數(shù)量一般小區(qū)SDCCH信道數(shù)量（立即指派）1SDCCH/8SDCCH/8SDCCH/8SDCCH/42SDCCH/8SDCCH/8SDCCH/8+SDCCH/4SDCCH/43SDCCH/8+SDCCH/4SDCCH/8+SDCCH/4SDCCH/8+SDCCH/4SDCCH/842×SDCCH/82×SDCCH/82×SDCCH/8SDCCH/4+SDCCH/852×SDCCH/82×SDCCH/82×SDCCH/8SDCCH/4+SDCCH/862×SDCCH/8+SDCCH/42×SDCCH/8+SDCCH/42×SDCCH/8+SDCCH/42×SDCCH/873×SDCCH/82×SDCCH/8+SDCCH/43×SDCCH/82×SDCCH/883×SDCCH/83×SDCCH/83×SDCCH/8+SDCCH/4SDCCH/4+2×SDCCH/8根據(jù)話務(wù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果確定SDCCH信道配置4.1、小區(qū)沒有話務(wù)擁塞由于SDCCH和TCH均無擁塞，因此可以根據(jù)STS統(tǒng)計(jì)來確定SDCCH信道與TCH信道的配置比例。合肥現(xiàn)網(wǎng)不存在SDCCH/4以及CBCH，全部小區(qū)均采用SDCCH/8模式，因此根據(jù)話務(wù)量可以大略計(jì)算出SDCCH信道配置方案，見表3。表3SDCCH信道配置表（現(xiàn)網(wǎng)統(tǒng)計(jì)結(jié)果）SD信道配置SD信道數(shù)SD話務(wù)量TCH信道數(shù)TCH話務(wù)量修正容量（GOS=2%）SDCCH/TCHSDCCH/881.0462.651.1639.25%SDCCH/881.41147.834.8418.01%SDCCH/881.36229.649.9914.11%SDCCH/880.72304%SDCCH/8163.57138.834.340.43%SDCCH/8162.282112.279.2718.58%SDCCH/8163.132917.4315.5717.96%SDCCH/8242.432010.518.5723.12%SDCCH/8243.78289.5814.7139.46%SDCCH/8322.92278.913.8732.81%對于無擁塞情況的小區(qū)，為了更合理的配置SDCCH信道，根據(jù)上表原則，對合肥HFBSC中各小區(qū)進(jìn)行了調(diào)整，調(diào)整內(nèi)容如表4：表4SDCCH調(diào)整方案（1）bsccell增加SD信道SD調(diào)整方案HFBSC2HF759B11→2HFBSC5HF422B12→3HFBSC5HF628B11→2調(diào)整之后，HFBSC2的SDCCH話務(wù)容量比有所提高，見表5：表5調(diào)整后SDCCH話務(wù)量日期BSCSD信道數(shù)SD話務(wù)量SD話務(wù)容量比5月30日HFBSC25155136.492.65%5月31日HFBSC25232146.162.79%6月28日HFBSC24168129.983.12%7月1日HFBSC24190149.783.57%4.2、小區(qū)有話務(wù)擁塞如果小區(qū)存在TCH擁塞，則SDCCH的配置原則是在SD不擁塞的情況下，盡可能小的配置SDCCH信道數(shù)量。表6SDCCH調(diào)整方案（2）小區(qū)SDCCH信道調(diào)整HF792B2→1HF809C2→1HF897A2→1HF897B2→1HF381C2→1調(diào)整過后，相關(guān)指標(biāo)如表7-11所示：表7調(diào)整后相關(guān)指標(biāo)（1）daysectorTCH話務(wù)量SD話務(wù)量TCH信道數(shù)SD信道數(shù)TCH擁塞SD擁塞2009-6-26HF792B5.26870.42671316002009-6-27HF792B7.14170.468913164902009-6-28HF792B5.11940.341316602009-6-29HF792B5.70830.388313162102009-6-30HF792B5.86110.413913166702009-7-1HF792B6.15880.384148802009-7-2HF792B6.06670.4583148002009-7-3HF792B5.91670.4148002009-7-4HF792B5.66670.530614820表8調(diào)整后相關(guān)指標(biāo)（2）daysectorTCH話務(wù)量SD話務(wù)量TCH信道數(shù)SD信道數(shù)TCH擁塞SD擁塞2009-6-26HF809C5.30831.21561216502009-6-27HF809C5.1251.30891216302009-6-28HF809C5.55831.42891216002009-6-29HF809C5.17221.24441216002009-6-30HF809C6.49721.509412165602009-7-1HF809C4.83891.3756138002009-7-2HF809C5.21671.1661138002009-7-3HF809C4.50831.2156138002009-7-4HF809C4.66671.500613800表9調(diào)整后相關(guān)指標(biāo)（3）daysectorTCH話務(wù)量SD話務(wù)量TCH信道數(shù)SD信道數(shù)TCH擁塞SD擁塞2009-6-26HF897B3.29640.4241316002009-6-27HF897B3.44170.37831316002009-6-28HF897B1.60.3612.205615.0222902009-6-29HF897B1.250.34611316002009-6-30HF897B2.34440.306112.169414.97782102009-7-1HF897B2.74370.3612148002009-7-2HF897B1.65830.283913.10567.4889302009-7-3HF897B2.0750.3589148002009-7-4HF897B3.39440.328313.76677.866700表10調(diào)整后相關(guān)指標(biāo)（4）daysectorTCH話務(wù)量SD話務(wù)量TCH信道數(shù)SD信道數(shù)TCH擁塞SD擁塞2009-6-26HF381C5.70.4851316702009-6-27HF381C6.38060.500613161602009-6-28HF381C4.50560.69721316002009-6-29HF381C3.88890.60781316302009-6-30HF381C5.58330.466113161702009-7-1HF381C5.21940.5367148002009-7-2HF381C5.39440.5333148002009-7-3HF381C3.87220.4972148002009-7-4HF381C4.34720.581714800表11調(diào)整后相關(guān)指標(biāo)（5）daysectorTCH話務(wù)量SD話務(wù)量TCH信道數(shù)SD信道數(shù)TCH擁塞SD擁塞2009-6-26HF573C5.31860.48171316002009-6-27HF573C3.79720.41561316602009-6-28HF573C3.42220.533313169020