专利名称：通信系统业务容量获取方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及ー种通信系统业务容量获取方法和装置。
背景技术：
在当前无线通信系统业务容量估算研究中，存在典型技术方案有爱尔兰(Erlang)B 方案、Erlang C 方案、随机背包(SK, stochastic knapsack)方案等。Erlang B方法与Erlang C方法，通过业务呼入速率，以及业务呼出率，计算一定接入成功率下，无线通信系统可容纳业务数目。但Erlang B与Erlang C,在系统满载时,处理新呼入用户方法有所不同，Erlang B方法中新呼入用户选择直接放弃接入,而在Erlang C方法中,新呼入用户则选择等待接入。而另ー种SK方案，则是对Erlang B方案扩充，对多个不同类型独立业务进行处理，计算不同业务混合容量。此类方法有ー个共同特征Erlang B、Erlang C、SK方案是ー个静态方案，通过无线系统中业务呼入率与呼出率，计算无线通信系统业务容量。
Erlang B、Erlang C、SK等静态方案，适用于无线通信系统中电路交换(CS，Circuit Switch)域业务,但不适用于无线通信中分组交换(PS, packet switch)域业务。在PS域，业务呼出率由业务传输量以及业务传输速率共同决定，而业务传输速率又取决于无线链路信道情况、系统可用传输资源、以及系统业务数目等因素，故业务容量与业务呼出率相互影响，业务呼出率处于一直变动的状态中。因此，现有技术中业务容量计算的静态方案没有考虑业务呼出率与业务容量相互影响这一因素，导致业务容量计算结果不准确。
发明内容
本发明提供了ー种通信系统业务容量获取方法和装置，解决了业务容量计算结果不准确的问题。ー种通信系统业务容量获取方法，包括将前一次获取的系统可容纳业务数目作为输入，计算业务传输速率；根据所述业务的业务传输速率和该业务的业务传输数据量，计算该业务的业务呼出率；根据所述业务的业务呼出率、业务呼入率和系统总可用资源数目，计算当前的系统可容纳业务数目；在所述当前的可容纳业务数目与所述前一次获取的系统可容纳业务数目之差处于预置的容量差判决门限内吋，将所述当前的系统可容纳业务数目作为系统业务容量输出。优选的，所述根据所述业务的业务呼出率、业务呼入率和系统总资源数，计算当前的系统可容纳业务数目的步骤之后，还包括在所述当前的可容纳业务数目与所述前一次获取的系统可容纳业务数目之差没有处于所述预置的容量差判决门限内吋，将所述当前的系统可容纳业务数目作为输入，继续计算系统业务容量。
优选的，上述通信系统业务容量获取方法，还包括设置所述容量差判决门限，所述容量差判决门限用于收敛所述系统业务容量的计
晳奸电异知米。优选的，所述将前一次获取的系统可容纳业务数目作为输入，计算业务传输速率包括在系统资源未耗尽吋，以业务传输目标速率作为所述业务传输速率；在系统资源耗尽时，按照目标传输速率下各业务连接消耗传输资源的比例计算业务传输速率。优选的，所述根据所述业务的业务传输速率和该业务的业务传输数据量，计算该 业务的业务呼出率包括在业务资源消耗小于或等于系统总可用资源数目吋，以业务目标传输速率作为业务传输速率，或，在业务资源消耗大于系统总可用资源数目时，根据以下表达式计算业务传输速率:
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厂.—_I_b1 r; 其中，i为业务种类变化，ri为业务传输速率，为业务传输目标
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速率bt(rtal为系统总可用资源数目，a i为业务传输效率；根据以下表达式计算业务呼出率=ナ，其中，μ i为业务呼出率，σ i为业务传输数据量。优选的，所述根据所述业务的业务呼出率、业务呼入率和系统总可用资源数目，计算当前的系统可容纳业务数目包括根据业务接入率、业务呼出率、系统满载时业务选择等待概率和所述前一次获取的系统可容纳业务数目计算初始化概率，具体根据以下公式计算系统初始化状态概率Ρο=/\Σ{-)丄 + S] Π -Γ—~γ-\ ~),丄
TO=I \Mi J 所! Wi=A^l レ=Ar,.+人^^./+ (ん _ M )7)リ人/A. J Ni'.
其中，Po为系统初始化状态概率，Ni为前一次的系统可容纳业务数目，Xi为业务呼入率，μ J为业务呼出率；在本次系统中业务数目小于等于前一次计算获取的系统可容纳业务数目时，根据以下表达式计算业务的呼叫建立成功率PNi' =TTTjfQ，其中，jo为业务的呼叫建立成功率，Ni为当前系统中业务数
Mi IN いNi'
目，或，在本次系统中业务数目大于前一次计算获取的系统可容纳业务数目时，根据以下表达式计算业务的呼叫建立成功率[_ル=〔Π二、+d·))か忐ル在计算获取的业务的呼叫建立成功率大于等于业务呼叫建立成功率目标值吋，以当前系统中业务数目作为当前的系统可容纳业务数目；在计算获取的业务的呼叫建立成功率小于业务呼叫建立成功率目标值时，将队+1作为新的当前系统中业务数目，重新进行呼叫建立成功率的计算。优选的，上述通信系统业务容量获取方法还包括当计算所述当前的系统可容纳业务数目的次数超过预置的循环次数门限时，中止获取所述通信系统业务容量的流程。优选的，所述将前一次获取的系统可容纳业务数目作为输入，计算业务传输速率的步骤之前，还包括 在系统初始化时,将系统初始业务数目作为前一次获取的系统可容纳业务数目。优选的，所述将前一次获取的系统可容纳业务数目作为输入，计算业务传输速率的步骤之前，还包括通过业务呼入率和业务初始呼出率，计算所述前一次获取的系统可容纳业务数目。本发明还提供了ー种通信系统业务容量获取装置，包括业务传输速率计算模块，用于将前一次获取的系统可容纳业务数目作为输入，计算业务传输速率；业务呼出率计算模块，用于根据所述业务的业务传输速率和该业务的业务传输数据量，计算该业务的业务呼出率；当前系统可容纳业务数目计算模块，用于根据所述业务的业务呼出率、业务呼入率和系统总可用资源数目，计算当前的系统可容纳业务数目；容量判定模块，用于在所述当前的可容纳业务数目与所述前一次获取的系统可容纳业务数目之差处于预置的容量差判决门限内吋，将所述当前的系统可容纳业务数目作为系统业务容量输出。优选的，所述容量判定模块，还用于在所述当前的可容纳业务数目与所述前一次获取的系统可容纳业务数目之差没有处于所述预置的容量差判决门限内吋，将所述当前的系统可容纳业务数目作为输入，继续计算系统业务容量。优选的，上述通信系统业务容量获取装置还包括循环次数控制模块，用于在计算所述当前的系统可容纳业务数目的次数超过预置的循环次数门限时，中止获取所述通信系统业务容量的流程。本发明提供了ー种通信系统业务容量获取方法和装置，将前一次获取的系统可容纳业务数目作为输入，计算业务传输速率；根据所述业务的业务传输速率和该业务的业务传输数据量，计算该业务的业务呼出率，再根据所述业务的业务呼出率、业务呼入率和系统总可用资源数目，计算当前的系统可容纳业务数目，在所述当前的可容纳业务数目与所述前一次获取的系统可容纳业务数目之差处于预置的容量差判决门限内吋，将所述当前的系统可容纳业务数目作为系统业务容量输出，充分考虑了无线通信系统中系统容量相关參数的相互影响，解决了业务容量计算结果不准确的问题。
图I为本发明的实施例一提供的ー种通信系统业务容量获取方法流程图；图2为本发明的实施例ニ提供的ー种通信系统业务容量获取方法流程图；图3为图2中步骤201的具体流程图；图4为图2中步骤202的具体流程图；图5为图2中步骤204的具体流程图；图6为本发明的实施例四中计算系统中业务i的系统可容纳业务数目Ni的流程图；图7为本发明的实施例五提供的ー种通信系统业务容量获取装置的结构示意图。
具体实施例方式现有技术中业务容量计算的静态方案没有考虑业务呼出率与业务容量相互影响这一因素，导致业务容量计算结果不准确。此外，Erlang B、Erlang C、SK等静态方案，在处理系统满载业务呼出时考虑的用户业务行为比较単一。如，在系统满载吋，Erlang C方案中新生成的呼入业务会选择继续等待，至系统在有业务呼出释放资源时再为呼入分配资源。而真实情况是在系统满载吋，部分新生成的呼入业务用户用选择等待，而部分用户则选择放弃。因此，Erlang B、ErlangC、SK等静态方案，在处理系统满载时业务接入时，没有考虑到实际应用的需求，进ー步的导致了业务容量计算结果的不准确。考虑到静态方案上述缺陷，本发明的实施例提出了一种无线通信系统中计算PS域业务容量的通信系统业务容量获取方法，充分考虑了在计算业务容量时业务容量与业务呼出率相互影响问题，以及在系统满载时部分业务等待、部分业务离开问题。下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意組合。首先结合附图，对本发明的实施例一进行说明。本发明实施例提供了ー种通信系统业务容量获取方法，首先，对本发明实施例中涉及的各项系统性能參数进行说明(这些系统性能參数作为业务容量计算流程的输入)(I)业务呼入率单位时间内业务发起呼入的次数；(2)业务传输数据量当前系统中业务需要传输的数据总量；(3)业务传输目标速率理想的业务传输速率，在系统资源不紧张时认为业务传输目标速率可达，以业务传输目标速率传输；(4)业务传输效率单位资源内业务传输速率，即单位资源内传输的有效数量的业务传输速率，受信号等因素的影响；(5)系统总可用资源数目系统中可供业务使用的资源总量；(6)系统满载时业务选择等待概率系统在满负荷情况下，新生成的业务呼入吋，选择排队等待的呼入用户比例(部分呼入可能放弃等待)；(7)系统初始业务数目系统初始时刻存在的业务呼入数目；(8)业务初始呼出率系统初始时刻,单位时间内业务发起的呼出次数；
(9)容量差值判决门限前后二次计算的系统业务容量值差值的绝对值判决门限；(10)循环次数门限循环计算系统业务容量次数的门限。此外，本发明实施例中还涉及了如下的中间计算量(I)业务传输速率单位时间内的业务传输数据量；(2)业务呼出率单位时间内业务呼出的数目；使用本发明的实施例提供的通信系统业务容量获取方法计算业务容量的流程如图I所示，包括步骤101、将前一次获取的系统可容纳业务数目作为输入，计算业务传输速率； 本步骤中，除将上述10个系统參数作为输入外，还需要确定前一次获取的系统可容纳业务数目作为输入，具体包括以下三种情况I、在系统初始化吋，设定当前系统可容纳业务数目为系统初始业务数目(输入參数)；2、在系统初始业务数不确定，且业务初始呼出率不确定吋，由输入參数业务呼入率，计算当前系统可容纳业务数目；3在系统初始业务数目不确定，而业务初始呼出率确定时，由输入參数业务呼入率和业务初始呼出率，计算当前系统可容纳业务数目(业务可为Voip、Video streaming、HTTP、GAME 等业务)。在确定系统输入后，即可结合前一次获取的系统可容纳业务数目以及输入參数业务传输目标速率、业务传输效率、和系统总可用资源数目，计算业务传输速率。具体计算方法为在系统资源未消耗尽时，业务传输速率为业务传输目标速率；在系统资源耗尽吋，按业务目标传输速率下消耗传输资源比列，分配业务传输速率。判断系统总可用资源是否耗尽方法如果所有业务消耗资源数目和，大于系统总可用资源数目，则系统资源耗尽；否则系统资源未耗尽。步骤102、根据所述业务的业务传输速率和该业务的业务传输数据量，计算该业务的业务呼出率；本步骤中，根据步骤101计算所得的业务传输速率和输入參数业务传输数据量，计算业务呼出率。可根据以下表达式计算业务呼出率=业务传输速率/业务传输数据量。步骤103、根据所述业务的业务呼出率、业务呼入率和系统总可用资源数目，计算当前的系统可容纳业务数目；本步骤中，根据步骤102计算所得的业务呼出率，以及输入參数业务呼入速率、系统总可用资源数目和以及系统满载时业务选择等待概率，计算当前系统可容纳业务数目。步骤104、在所述当前的可容纳业务数目与所述前一次获取的系统可容纳业务数目之差处于预置的容量差判决门限内吋，将所述当前的系统可容纳业务数目作为系统业务容量输出；在计算得到当前的系统可容纳业务数目后，将该当前的系统可容纳业务数目与前一次当系统可容纳业务数目求差，并将差值绝对值与预置的容量差判决门限进行比较，如果差值处于容量差值判决门限内则结束整个过程，当前的系统可容纳业务数目即为业务容量；否则，累计整个计算容量过程循环次数，转至步骤105，将所述当前的系统可容纳业务数目作为输入，继续计算系统业务容量。(容量差值判决门限取值范围为0 1000，即容量差值判决门限的范围落在O 1000之内。一般的，如果想要较快的获得结果，则适当提高容量差值判决门限的上下限；如果想要结果较精确，则适当降低容量差值判决门限的上下限)。步骤105、当计算所述当前的系统可容纳业务数目的次数超过预置的循环次数门限吋，中止获取所述通信系统业务容量的流程；如果循环计算系统可容纳业务数目的次数超过设定循环门限(循环次数门限取值范围为1 10000)，则结束整个过程；否则，转至步骤101继续循环。
下面结合附图，对本发明的实施例ニ进行说明。本发明实施例中所使用的输入參数和中间变量如下Ai :业务呼入率，输入參数(i为业务种类编号，用于标示系统中的不同种类业务。例如，使用i = I标示时延类业务，使用i = 2标示非时延类业务)；Ninitial :系统初始业务数目，输入參数； μ initial :业务初始呼出率，输入參数；PNi :业务呼叫建立成功率目标值，输入參数；P0 :系统初始化状态概率，进行容量计算时系统初始状态，占系统出现所有状态比例，中间变量；Ni :系统中可容纳业务数目，输出參数；L :整个获取通信系统业务容量过程中计算系统可容纳业务数目的循环次数，中间
变量；btotal :系统总可用资源数目，输入參数；r；:业务传输目标速率，输入參数；a i :业务传输效率，输入參数；Y i :系统满载时业务选择等待概率，输入參数；Λ N :容量差值判决门限，取值范围0 1000，输入參数；Lthreshold :循环次数门限，取值范围1 10000，输入參数；Pn,:用于保存业务的呼叫建立成功率，中间变量；PMi :用于保存业务的呼叫建立成功率，中间变量；Ni':用于保存系统中业务数目，中间变量；Mi :用于保存系统中业务数目，中间变量；k :用于保存系统中业务数目，中间变量；m :用于保存系统中业务数目，中间变量；I3i :用于保存业务消耗的系统资源数目，中间变量；r,:用于保存业务传输速率，中间变量；Ui :用于保存业务呼出率，中间变量。
本发明实施例提供了ー种通信系统业务容量获取方法，使用该方法计算业务容量的流程如图2所示，包括步骤201、在ー个系统帧T内，根据业务i接入速率Ai，业务i接入成功率，按Poisson模型计算系统可容纳业务i数目Ni ;初始化L = O (L为整个计算容量过程循环次数)；步骤201的具体过程如图3所示，包括步骤2011、Mi = UMi为计算业务数中间变量)；步骤2012、计算Pm t (ル，为计算业务建立成功率中间变量)
权利要求
1.一种通信系统业务容量获取方法，其特征在于，包括 将前一次获取的系统可容纳业务数目作为输入，计算业务传输速率； 根据所述业务的业务传输速率和该业务的业务传输数据量，计算该业务的业务呼出率； 根据所述业务的业务呼出率、业务呼入率和系统总可用资源数目，计算当前的系统可容纳业务数目； 在所述当前的可容纳业务数目与所述前一次获取的系统可容纳业务数目之差处于预置的容量差判决门限内时，将所述当前的系统可容纳业务数目作为系统业务容量输出。
2.根据权利要求I所述的通信系统业务容量获取方法，其特征在于，所述根据所述业务的业务呼出率、业务呼入率和系统总资源数，计算当前的系统可容纳业务数目的步骤之后,还包括 在所述当前的可容纳业务数目与所述前一次获取的系统可容纳业务数目之差没有处于所述预置的容量差判决门限内时，将所述当前的系统可容纳业务数目作为输入，继续计算系统业务容量。
3.根据权利要求I或2所述的通信系统业务容量获取方法，其特征在于，该方法还包括 设置所述容量差判决门限，所述容量差判决门限用于收敛所述系统业务容量的计算结果O
4.根据权利要求I所述的通信系统业务容量获取方法，其特征在于，所述将前一次获取的系统可容纳业务数目作为输入，计算业务传输速率包括 在系统资源未耗尽时，以业务传输目标速率作为所述业务传输速率； 在系统资源耗尽时，按照目标传输速率下各业务连接消耗传输资源的比例计算业务传输速率。
5.根据权利要求I所述的通信系统业务容量获取方法，其特征在于，所述根据所述业务的业务传输速率和该业务的业务传输数据量，计算该业务的业务呼出率包括 在业务资源消耗小于或等于系统总可用资源数目时，以业务目标传输速率作为业务传输速率，或， 在业务资源消耗大于系统总可用资源数目时，根据以下表达式计算业务传输速率r, 厂.—_I_b 1 y r[_ 其中，i为业务种类变化，ri为业务传输速率，为业务传输目标速率z t r；btotal为系统总可用资源数目，a i为业务传输效率； 根据以下表达式计算业务呼出率 从=^~，其中，为业务呼出率，Oi为业务传输数据量。Ui
6.根据权利要求I或5所述的通信系统业务容量获取方法，其特征在于，所述根据所述业务的业务呼出率、业务呼入率和系统总可用资源数目，计算当前的系统可容纳业务数目包括根据业务接入率、业务呼出率、系统满载时业务选择等待概率和所述前一次获取的系统可容纳业务数目计算初始化概率，具体根据以下公式计算系统初始化状态概率
7.根据权利要求3所述的通信系统业务容量获取方法，其特征在于，该方法还包括 当计算所述当前的系统可容纳业务数目的次数超过预置的循环次数门限时，中止获取所述通信系统业务容量的流程。
8.根据权利要求I所述的通信系统业务容量获取方法，其特征在于，所述将前一次获取的系统可容纳业务数目作为输入，计算业务传输速率的步骤之前，还包括 在系统初始化时，将系统初始业务数目作为前一次获取的系统可容纳业务数目。
9.根据权利要求I所述的通信系统业务容量获取方法，其特征在于，所述将前一次获取的系统可容纳业务数目作为输入，计算业务传输速率的步骤之前，还包括 通过业务呼入率和业务初始呼出率，计算所述前一次获取的系统可容纳业务数目。
10.一种通信系统业务容量获取装置，其特征在于，包括 业务传输速率计算模块，用于将前一次获取的系统可容纳业务数目作为输入，计算业务传输速率； 业务呼出率计算模块，用于根据所述业务的业务传输速率和该业务的业务传输数据量，计算该业务的业务呼出率； 当前系统可容纳业务数目计算模块，用于根据所述业务的业务呼出率、业务呼入率和系统总可用资源数目，计算当前的系统可容纳业务数目； 容量判定模块，用于在所述当前的可容纳业务数目与所述前一次获取的系统可容纳业务数目之差处于预置的容量差判决门限内时，将所述当前的系统可容纳业务数目作为系统业务容量输出。
11.根据权利要求10所述的通信系统业务容量获取装置，其特征在于， 所述容量判定模块，还用于在所述当前的可容纳业务数目与所述前一次获取的系统可容纳业务数目之差没有处于所述预置的容量差判决门限内时，将所述当前的系统可容纳业务数目作为输入，继续计算系统业务容量。
12.根据权利要求10所述的通信系统业务容量获取装置，其特征在于，该装置还包括 循环次数控制模块，用于在计算所述当前的系统可容纳业务数目的次数超过预置的循环次数门限时，中止获取所述通信系统业务容量的流程。
全文摘要
本发明提供了一种通信系统业务容量获取方法和装置。涉及无线通信领域；解决了业务容量计算结果不准确的问题。该方法包括将前一次获取的系统可容纳业务数目作为输入，计算业务传输速率；根据所述业务的业务传输速率和该业务的业务传输数据量，计算该业务的业务呼出率；根据所述业务的业务呼出率、业务呼入率和系统总可用资源数目，计算当前的系统可容纳业务数目；在所述当前的可容纳业务数目与所述前一次获取的系统可容纳业务数目之差处于预置的容量差判决门限内时，将所述当前的系统可容纳业务数目作为系统业务容量输出。本发明提供的技术方案适用于包交换域的通信系统业务容量估算，实现了根据变化的系统参数精确计算系统业务容量。
文档编号H04W16/22GK102833763SQ201110162868
公开日2012年12月19日 申请日期2011年6月16日 优先权日2011年6月16日
发明者于泳, 顾军 申请人:中兴通讯股份有限公司