[发明专利]蜂窝无线通信网络数据业务容量规划方法

说明书

技术领域

本发明涉及蜂窝无线通信网络容量规划，尤其涉及蜂窝无线通信数据业务容量规划方法。

背景技术

蜂窝无线通信网络的容量规划的目的，如图1所示，是已知目标覆盖区域内有一定数量的用户终端，并且已知用户使用业务的习惯特征，需要确定该区域内，究竟应该建设多少个基站扇区，才能满足用户的需求。

分组数据业务的应用广泛，例如网页浏览、电子邮件、上网业务、网上聊天等等。分组数据业务的基本单位，可以描述为一次数据业务会话(session)，表示用户的一次上网操作，即用户登录上网到下网的过程，如图2所示。一次会话(session)可能包含若干次激活状态(Active)和休眠状态(Dormant)，每次激活状态又包含若干次有数据收发的子状态(DataTransfer)和没有数据收发的等待释放状态，当等待释放状态的时间超过释放定时器(Tad)指定时问时，会话就进入休眠状态。Tad状态的意义在于系统定时释放较长时间没有使用网络的用户的占用资源，其长短由系统参数设定。图2表示了某用户上网后仅经历了两次激活状态(其中第一次激活状态又包含了两次数据传输子状态)，然后拆线下网的会话过程，虽然简单，但已清晰表示了分组业务的基本特征。分组数据业务对系统资源的占用，主要表现在用户处于激活状态，占用基站扇区空中接口和信道板资源，当用户处于休眠状态或待机状态时则不占用。所以影响系统容量的关键是用户激活状态的行为特征。

蜂窝无线通信网络的分组包业务，虽然已在全球商用多年，但由于其技术相对复杂，例如前反向速率不对称、用户接入速率起伏波动，用户之间的业务速率存在差异、业务模型统计难度大，等等，造成一方面容量规划方法种类繁多、千差万别，另一方面合理、完善、实用的规划方法稀缺。

前几年比较常见的数据业务容量规划方法，是将空中接口信道与基站信道板信道的配置混合考虑，存在将空中接口可承载容量与基站物理信道板可承载容量两种概念相混淆的问题。信道板可以冗余配置，不构成基站扇区数量限制的主要因素；蜂窝无线通信网络容量规划的瓶颈和首要步骤，是空中接口容量规划，即本发明讨论的主题。

从现有专利来看，比较相关的是2004年12月8日公开的中国专利《一种实现通信系统混合容量计算的方法》(申请号03140979.2)，但该专利也存在明显的缺陷，如下：

(1)假设移动通信系统是反向容量受限的，完全忽略了前向受限的情况，而商用网络中大部分数据业务的前向速率要求比反向高很多，也就是前反向不对称性明显，前向容量受限的情况是很常见的。一旦出现前向受限的情况，该专利完全不适用，存在很大的局限性，这是最大缺陷。

(2)其计算方法过于繁琐，繁琐的细节又是基于大量难以验证的假设之上，结果的可信度反而降低。例如假设了高、中、低端用户的分配比例，接入速率分配比例等，实际上受用户数和用户地理位置的影响，数据业务接入速率经常处于快速波动之中，而且波动的幅度可能比较大，因此该专利“精细”的假设并不符合实际情况，显得过于主观，反而累赘了。

(3)基站数量配置计算方法未能反映CDMA(码分多址)系统中软切换比例对配置的影响，实际上，软切换比例对容量规划影响很大。如图3所示，虚线椭圆表示全向基站的覆盖范围，处于两个虚线椭圆重叠覆盖区域的用户终端，即处于软切换区，会同时与两个基站通信，同时占用两个基站的容量资源。

(4)将软阻塞公式应用于数据业务的计算，这种方法的有效性未得到实际商用网络的测试验证，将该专利通过软阻塞公式获得的扇区容量结果(在该专利说明书表一)与商用CDMA网络的实测结果相比较，发现该专利的容量结果太低。

发明内容

为了解决现有技术中的缺陷和不足，本发明提供了一种蜂窝无线通信数据业务容量规划方法，目的在于提高无线网络规划质量以及无线网络规划工作水平。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的：

蜂窝无线通信网络数据业务容量规划方法，所述方法包括：

(1)获得简化业务模型的主要参数；

(2)根据获得的简化业务模型参数，计算用户需求的总话务量；

(3)根据每基站扇区限制参数计算每基站扇区可承载激活链路数；

(4)根据步骤(3)计算出的每基站扇区可承载激活链路数和业务阻塞率计算每基站扇区可承载话务量；

(5)根据步骤(2)获得的总话务量和步骤(4)获得的每基站扇区可承载话务量，计算网络需要配置的基站扇区数量。