浅析半速率信道对话务拥塞的作用

移动通信用户的迅速增长带来了移动通信网络规模的快速膨胀,但由于新增用户绝大多数是低端用户,假如继续对网络进行大规模投资,将不能取得与之相应的收益 。;为了确保网络畅通、解决投资和收益问题,可以启用半速率语音通信技术来解决忙时话务拥塞问题 。这不仅能够有效解决突发话务量造成的网络阻塞,促进话务量和业务收入的同比增长,还可以节省无线载频的投资,提高资源利用率 。
联通大连分公司通过对相关数据分析后发现:大连是典型的旅游城市,其各个基站的话务模型随着季节的变化有着明显的不同 。对于很多旅游景点四周的基站,假如常年保持高载频配置,无疑是对网络资源的浪费 。但频繁地进行网络调整,则存在着很多现实困难,一是这种情况的小区众多,工作量极大,并且其中很多小区是偏远的农村、海岛;二是在反复的调整过程中,由于路途遥远、车辆颠簸等因素,轻易造成载频板以及连接载频板的钢跳线的损坏,增加维护成本 。
此外,移动运营商越来越多的市场推广措施促使话务量增长较快 。某些小区在某些特定时段有大量用户同时通话的需求,如校园周边的无线网络容量需求量在学生下课后变得很大 。还有临时举办的会议或活动,会造成某些区域突发性话务量剧增,出现严重的网络拥塞,而活动结束之后话务量会立即下降到较低的水平 。此时,若增加载频配置,势必会降低载频的利用率,尤其对于校园四周情形,网络扩容也暂时无法满足话务量增长需求 。在这种情况下,采用半速率信道,可以在不必扩容硬件的情况下有效地解决话务拥塞,提高接通率 。半速率新技术不失为一种投资小、见效快的解决突发性高话务需求的方案 。
GSM半速率编码技术
半速率技术是一种通过合理调整配置速率、扩充网络容量的无线网络优化新技术 。半速率语音技术的应用,可使相关网络指标明显提高,缓解临时性的网络阻塞,取得一定的社会效益和经济效益 。
1.1技术简介
半速率(HalfRate,简称HR)是GSM网的业务承载方式之一,相对于全速率(FullRate,简称FR)业务承载方式而言,降低了码率、提高了频谱利用率,理论上可以将无线容量提高一倍 。
GSM是一个时分系统,一个频点可分为八个物理信道时隙(TS0至TS7),一个TDMA帧由TS0至TS7组成,一个话务信道TCH的TDMA复帧为26个帧,时长为120ms 。复帧中的第13帧为SACCH(慢随路控制信道),第26帧为空闲帧 。系统采用半速率后,帧结构并未起变化,不过系统将复帧中的奇数帧分配给一个用户,而将其中的偶数帧分配给另一用户,原先的第26空闲帧就成为第二个用户的SACCH 。这样,原有的一个TCH 时隙上可以接入两个用户的业务,增加了信道容量 。
现有的GSM系统大多采用FR承载方式,即话音业务传送速率为13kbit/s,数据业务以9.6 kbit/s或4.8 kbit/s或小于2.4 kbit/s的速度传送;HR语音信道以6.5 kbit/s的速度传话音业务,以4.8 kbit/s或小于2.4 kbit/s的速率传送数据业务 。
半速率功能的开启要求网络和终端均支持半速率功能,目前市场上出售的手机几乎全是支持半速率的,这为网络启用半速率功能提供了前提条件 。
半速率小区每载频的信道容量可以翻倍,从而节省无线载频的投资,无需额外的载频扩容、Abis接口的增加和频率规划,能有效地解决突发话务量造成的网络阻塞 。但半速率也会带来一些负面影响,如:通话时话音质量有所下降、掉话次数有所增加,在C/I较差的环境下HR语音质量下降相对于FR更为明显 。因此,半速率主要用来缓解突发话务造成的无线拥塞,不宜将半速率作为无线网络扩容的主要手段 。

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