LTE大话务场景负荷建模研究及解决方案

卢敬平

摘要：大话务场景控制是一种在突发话务高峰时有效疏通话务并防止网路过负荷的手段，它涉及到话务控制信息的来源、采用话务控制实施的原则、话务控制应用的场合等。采用LTE大话务控制的最终目的是在网路出现异常情况时保护网路并尽可能多地疏通话务。

关键词：LTE大话务；场景；负荷建模

1.大话务场景控制实施的选择原则

1.1话务控制的目标和原则

大话务控制的目标是在最有效地利用网路资源的前提下最大限度地疏通话务。话务控制有利于改善网路质量和增加网路收益，并可在总体上提高网路的运行指标，但运行指标的提高并不是话务控制的根本目的。话务控制的原则是利用所有可用的电路，使所有可用电路优先疏通容易成功接续的话务，即优先疏通占用网路资源较少的话务直达话务优先，防止交换机拥塞和拥塞扩散。

1.2话务控制数据的来源和控制准则

启用话务控制的数据来源于以前节假日如春节、中秋节等话务数据、以前网路负荷能力的分析、以前所做的话务控制试验效果评价。话务控制的准则是以网路的实际运行状态和性能信息为基本依据。启用话务控制和哪一种控制，取决于对问题起源的了解，详细的网路性能和状态报告，已有的预案，对网路的经验，采用的路由计划，话务特性，对话务流的控制能力等。

1.3话务控制的应用场合和控制要素

话务控制应用的场合是话务过负荷。全局性的严重过负荷，如春节、中秋节等，局部性集中过负荷，如可预计的海量呼叫、已知的电视台节目、股市交易电话等。实施话务控制的要素是：（1）控制对象的电路群、目的地、交换机等，（2）话务特性的话务类别，如直达/迂回、难到达/易到达、优先/非优先、业务类别，如传输媒体需求、主叫类别、承载业务、ISUP优先权指示、话务源，如用户发出、转接、重选路由、来自其它网路的话务，（3）操作参数的需要控制的话务量规模，如百分比或呼叫速率、启动话务控制的门限（如应答试占比等、对于受控的处理，如跳跃/取消、对于被阻塞呼叫的处理如忙音、特别录音通知。操作参数和话务特性对话务控制的准确度有很大的影响，而准确度对话务控制的效果极其重要，特别是对于保护性控制

2.LTE网络高话务场景保障策略

异频扩容异频组网可以有效解决同频干扰的问题，优化SINR值。在室外站点的建设上，实现分层覆盖和重叠覆盖，多频段协同。建站方式可以有共站同覆盖、共站不同覆盖、异站重叠覆盖、高低站协同覆盖等。室分站点建设需要对用户分布精确定位，同时避开室外站点频段，不同楼层之间异频分层组网。另外，TDD和FDD协同覆盖，利用TDD的进行热点话务吸引和补盲。负载均衡功能即在业务高峰期将高负荷小区中的部分业务分担至其他低负荷小区，从而在保证用户感知的前提下降低高话务量负荷。2）异频负载均衡通过打开异频负载平衡开关，周期性对所占资源进行统计，将结果与负载平衡门限进行对比。当负载持续达到异频负载平衡门限与负载偏置之和后，启动异频负载信息交互，根据上行或下行的GBR业务/Total业务所占资源、间的大小带宽等特征，得到最初的列表，选择一定数量的UE向目标邻区转移，完成切换。（3）异系统负载均衡异系统负载分担时，周期性对小区所占资源进行统计，将结果与負载平衡门限进行对比。当LTE小区负载过重时，根据UE属性、负载以及系统性能等因素，将LTE小区内部分连接态UE切换或重定向到其他系统小区中来达到负载平衡。

关闭部分特性开关LTE的特性开关会占用一定的系统资源，在小区用户数较少的情况下，可以很好地提升网络性能。而当小区用户数增多，负荷加重，就成为累赘。这时，我们需要关闭部分占用系统性能较多的开关，优化用户体验。（1）DRX（DiscontinuousReception，不连续接收）DRX是指UE仅在必要的时间打开接收机进入激活态，以接收下行数据和信令，而在其他时间关闭接收机进入休眠态，停止接收下行数据和信令的一种节省UE电力消耗的工作模式。DRX需要多个定时器来维护，在高话务量场景下，大量用户维持DRX状态，会消耗较多的CPU资源，给基站带了负担。因此，在高话务场景下建议关闭。（2）ANR（AutomaticNeighborRelation，邻区自动优化）ANR功能可以自动发现并添加漏配邻区，并能识别和删除错配、冗余邻区，同时ANR还可以自优化邻区属性，例如禁止切换标识和盲邻区优先级。虽然ANR功能可以减少人工操作和优化成本，但它在空口产生大量的信令，在高话务场景下更是加重了CPU的负荷，建议关闭来缓解网络拥塞

3.LTE大话务场景负荷建模

大话务量场景的典型特点是4G用户及业务种类众多。随着高发业务的冲击，基站硬件板卡和软件资源负荷增加，同时并发接入请求数增多，随机接入的概率大大增加，用户调度请求受限，配置足够的资源非常重要，需要进行业务建模和业务预估。（1）利用大数据分析建模定期提取话单大数据并进行深入分析，输出用户习惯、市场渗透率、业务并发率、2G/3G/4G终端占比等评估因子，反复修正，制定出不同场景下的话务模型。建立科学有效的重大活动保障流程，保障各个环节有序开展。（2）分场景建模针对不同活动保障需求，通过调整用户渗透率、业务并发率和业务占比等评估因子，差异化制定容量评估模型。演唱会场景：演唱会现场为随机用户，可根据三家运营商中电信企业用户占比，以及电信企业用户中4G出账用户数占比，测算出电信企业4G用户市场渗透率的结果。集团客户场景：根据市场部门的发展用户占比以及市场渗透率进行估算。省人大会议全部为电信企业用户场景：将渗透率扩大至100%，根据会议业务需求进行评估。高校场景：根据市场部门提供的每所高校发展预估量及相关发展信息进行差异化评估。其他聚会类场景：节假日、交通枢纽、景区等根据往年用户分布经验及网络变动情况进行评估。

4.LTE大话务场景负荷建模策略

当互联互通话务全阻时，应急话务疏通策略遵循先疏通去话，后疏通来话；先网号，后业务接入码、短号码的原则。目前，各个运营商之间都拥有多个互联点，例如电信企业就拥有原联通移动网关口局和原网通的固网关口局，分别与其他运营商设置直连电路与信令。互联互通方向的阻断应急方案主要依靠本地本网双平面、双局址的关口局，及移动通信网和固定通信网互为保护的关口局进行话务的疏通。优先考虑次序如下。1）对于本地本网具备双关口局的情况，利用另一关口局疏通故障关口局话务。2）考虑移动通信网和固定通信网互为保护，将本地固网关口局设定为应急情况下的备份路由，疏通移动网互联互通话务。3）采取远端入网的方式，通过移动网长途局将互联互通话务疏通到其他地市移动网关口局，再送至其他运营商进行话务疏通。4）本地移动网关口局将某一运营商话务送至第三方运营商进行转接疏通。实施互联互通话务应急疏导策略的实施需进行路由调整、业务测试、业务倒换等一系列工作，避免网间电话通信全阻造成特别重大故障和重大故障的发生。下面以陕西西安联通移动通信网络为例，考虑最常使用应急话务疏通策略的具体实施。

5.结束语

随着网络负荷的加重，用户的速率变慢，接入困难，体验下降明显。同时，LTE本身的一些特性缺陷也在高负荷场景下的暴露。文章分析了LTE在高负荷场景下的特点，并针对这些特点，给出了优化的策略，为市场保障优化提供了参考。通过这一系列工作的进行，能避免因话务全阻造成特别重大故障、重大故障及次生事故的发生，以最大限度、高质量地满足广大用户的需求，保证网络的安全稳定运行。

参考文献：

[1]宋宪梅.关口局网间话务疏通方案[J].电子世界，2012，6.

[2]易序馥.基站LTE与大话务技术[J].中国电源博览，2008，10.

[3]时念云，王文佳，马力.基于普适云的话务疏通大数据挖掘[J].计算机系统应用，2013，11.