MSC Pool規劃中對話務潮汐效應的考慮

李赟 劉宇 張奕

（1 中國移動通信集團設計院有限公司 北京 100080）

（2 中國移動通信集團廣東有限公司 廣州 510100）

MSC Pool技術以其在容災備份和容量均衡方面的優點，成為運營商關注的焦點。近年，中國移動集團公司針對MSC Pool進行了多次試點。部分省份也開始進行小規模的部署。隨著各廠商設備的發展和核心網電路域IP化，MSC Pool的規模部署時機已經成熟。

由于MSC Pool的技術特點，引入該技術后可以克服不同時段、不同區域話務不均衡對網絡的沖擊，從而優化網絡利用率。同時，引入MSC Pool后，每個MSC的覆蓋區域增加，大片連續的覆蓋區域內原局間位置更新及切換變為局內位置更新及切換，減少MSC及HLR的信令開銷，提高了MSC設備的話務處理能力，也同時提高了網絡指標。

對于Pool的覆蓋分區，通常的建議是“連續或具有潮汐效應的局，放入一個Pool內”，對于現網，要同時滿足連續和潮汐效應兩個要求，難度很大，本文將就潮汐效應的均衡和連續覆蓋對設備處理能力的影響進行分析，得出Pool的分區覆蓋建議。

1 “潮汐效應”的定義和對網絡規劃的影響

移動通信網絡的容量是根據整網的忙時話務量進行規劃的，但由于用戶在站點的覆蓋區域之間的自由移動，局部的話務量的變化往往隨著時間而變化，造成不同區域出現話務峰值的時間不一致。對于一些重要商圈或者大型住宅小區，可能出現話務量每天周期性地在兩個相鄰地點進行來回遷徙，但是兩地的總話務量基本保持穩定的情況。這就是通常說的“潮汐效應”。

假設A區域忙時為下午17：00，B區域忙時為下午20：00，兩個區域總的峰值話務出現在20：00，話務量如下：

17:00 A區域話務量為10000Erl，B區域話務量為6000Erl;

20:00 A區域話務量為7000Erl，B區域話務量為10000Erl。

如果兩個區域分屬兩個MSC,則每一個MSC都必須滿足本區域的峰值話務（容量均為10000Erl），但假設兩個區域屬同一個MSC,則總容量需求將減少（容量17000Erl）。由于存在潮汐效應的兩個區域，往往物理位置相距較遠，很少能歸屬于同一個MSC,因此，試圖通過MSC的覆蓋區域來解決潮汐效應是很難做到的，在這種情況下，將具有潮汐效應的兩個MSC放入一個MSC Pool內，類似于兩個區域共用一個MSC的情況，Pool內MSC的總容量可以按照兩個區域總的話務峰值來進行配置，有效提高設備利用率。

2 MSC Pool規劃中對潮汐效應的考慮

MSC Pool可以有效均衡端局利用率，降低潮汐效應對網絡的沖擊；同時，引入MSC Pool后，每個MSC的覆蓋區域增加，大片連續的覆蓋區域內原局間位置更新及切換變為局內位置更新及切換，減少MSC及HLR的信令開銷，提高了MSC設備的話務處理能力，也同時提高了網絡指標。

但是，潮汐效應的均衡要求把具有潮汐效應的兩個區域MSC放入一個Pool內，而減少局間切換則要求把覆蓋區域連續的MSC放入一個Pool內，對于相對大的城市，這兩個條件是很難同時滿足的。在進行MSC Pool規劃時，應著重考慮潮汐效應均衡還是覆蓋的連續呢？這就是本文需要討論的問題。下文將通過對不同類型本地網的現網數據進行分析，給出規劃建議。

2.1 潮汐效應分析

在以往對于潮汐效應的分析中，往往集中于用戶移動造成的各MSC間用戶數的變化，但分析實際的統計數據可以發現，因為用戶行為的變化，話務量及MSC處理機負荷的變化并不完全一致，不同的MSC呈現出不同的特征。

各交換網元的容量和利用率均有所不同，因此，在針對用戶數、話務量、處理機負荷的分析中，使用用戶數、話務量或者處理機負荷的數值本身將不利于不同MSC間數據的比較，為方便分析，在下面的分析過程中，對各MSC的數值均進行歸一化處理，取其在分析區間內的最大值為100%。在分析這些參數時，引入潮汐系數:

如果各網元業務峰值均發生在相同時間，則該系數為1，該系數越高，則表示潮汐效應越明顯，各網元的業務峰值出現的時間越不一致。在僅考慮單一參數時，潮汐系數與1的差值，即為因潮汐效應所增加的網絡容量需求。

本文將以廣東省2009年中秋前后現網數據為例，分析不同類型城市的潮汐效應。

廣州屬于典型的大城市，廣州本地網話務量變化平穩，受博彩影響，日最高話務量呈現出鋸齒形，博彩日話務量明顯高于非博彩日。話務量在每一天不同時段均有顯著變化，通常，話務量最低是在凌晨5時左右，在中午12時左右及晚20時左右分別有2個高峰，但早高峰遠低于晚高峰。選取近期話務峰值9月28～30日進行分析，話務潮汐系數最高日為1.075（9月30日）。

江門市屬于中等城市，江門市的話務量變化情況和廣州類似，晚高峰出現在晚20點左右，選取9月28～30日進行分析，話務潮汐系數最高日為1.01（9月29日）。

從廣東全省情況看，廣州業務區潮汐系數為全省最大，大多數小地市潮汐系數均小于1.01,即基本無潮汐效應。

可以看出，大城市潮汐效應相對明顯，但即使組Pool可以完全消除潮汐效應，給網絡帶來的容量提升仍然不足10%。

從現網看，交換局利用率的不均衡較為明顯，圖1是9月29日，30日和10月3日3天廣州現網交換局容量利用率的情況（黑色為平均值）。

圖1 3日內廣州現網交換局容量利用率的情況

可以看出，網內各局利用率差別較大，部分局利用率甚至超出100%（均為TDM局），但部分局利用率低于40%，組Pool后，這個情況應能得到較大緩解。

按照廣州本地分為6個Pool估算，Pool的話務利用率應控制在55%～65%間，解決了交換局間負荷不均的問題。

2.2 交換局處理能力和話務量的關系

根據以上分析可以看出，組建MSC Pool時著重考慮潮汐效應的消除，可以減少Pool內交換局同時處理的話務量，但話務量、局間切換和位置更新對于交換局處理能力的影響是什么樣的關系呢，下面仍以廣州為例進行分析。

從CP負荷的情況看，CP負荷峰值并非話務峰值，CP負荷和話務量，局間切換以及局內切換的關系可參考圖2。

從圖2可以看出，局間切換和位置更新對CP利用率的影響較話務量的變化更加明顯，有兩個點較明顯：29日18時，CP利用率達到峰值，此時局間切換量和位置更新也到達峰值，但話務量并不是很高；29日23時，話務較22時沒有明顯下降，但由于切換和位置更新數量的下降，CP明顯下降。

2.3 組建MSC Pool時對潮汐效應的考慮

圖2 局間切換以及局內切換的關系圖

根據以上分析可以看出：潮汐效應的均衡，主要是對端局容量的提升，尤其是對軟件容量的節約，有較大意義，但組Pool后，端局間利用率的不均衡消除，全網平均利用率明顯降低，對于廣東來說，根據實際數據估算，即使在中秋和春節話務峰值，各地市Pool的利用率應大多在80%以下，因此，潮汐效對網絡容量的提升超過10%～15%才有考慮的意義。

而連續覆蓋的意義非常重大，根據現網數據分析，以廣州業務區組成6個Pool， Pool內全部連續覆蓋為例，可減少約58%的局間切換。

對于廣東省大多數城市，尤其是中小型城市，潮汐效應并不明顯，但是單個城市內，兩個不相鄰的片區存在明顯的潮汐效應是有可能的，建議在Pool的規劃時，如兩個片區具有明顯潮汐效應（潮汐系數大于1.15），以潮汐效應的均衡為主，可考慮放棄部分連續覆蓋，如潮汐系數不大，則應以連續覆蓋為主。

3 總結

MSC Pool的前期規劃非常重要，規劃時不應一味追求潮汐效應的消除，而應該通過對現網數據的分析，得出最適合自身網絡的方案。