专利名称：系统容量的估算方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其是指系统容量的估算方法及系统。
背景技术：
网络规划包括覆盖分析和容量规划，容量规划的目的之一在于覆盖范围内估计可以容纳的用户数，即系统容量。现有技术中提供容量规划的方法有两种，一种是通过特定场景下小区总的吞吐率和用户速率的比例关系得出系统容量，该现有技术提供的系统容量的获取方法比较简单，造成估算的不准确；另一种是通过系统仿真的方法实现，该技术在估算系统容量过程中存在复杂的物理层处理和严格的媒体接入控制层处理，花费时间较多。发明内容
本发明的主要目的是提供一种系统容量的估算方法及系统，使系统容量的估算结果更加准确，同时估算过程效率更高。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是
一种系统容量的估算方法，其包括以下步骤
建立业务运行场景，在业务运行场景下按预定用户数模拟一段时间内用户的业务数据的发送过程；
判断预定用户数是否满足系统的满意率的需求；
当预定用户数满足系统的满意率的需求时，在预定用户数的基础上增加用户数得到新增用户数，按新增用户数重新模拟一段时间内用户的业务数据的发送过程，并判断该新增用户数是否满足系统的满意率的需求；
在新增用户数的判断结果为否时，确定预定用户数为系统的容量。
优选地，建立业务运行场景，具体包括
根据运营商的需求配置频点、路损模型、站间距、阴透/穿透、邻区负荷、用户速率、基站天线数和发送方式，并根据配置得到小区载波干扰噪声比CINR分布和信噪比 SNR-频谱效率映射关系。
优选地，在业务运行场景下按预定用户数模拟一段时间内用户的业务数据的发送过程，具体包括
按照用户数，将CINR按照其积累分布函数均匀分配给用户；
将业务数据按照时间顺序存放在各个用户的缓存器中；
根据分配结果发送所有用户的业务数据。
优选地，将业务数据按照时间顺序存放在各个用户的缓存器中，之后，还包括
生成用户的调度优先级；
根据缓存器中存放的业务数据的数据量、所有呼叫用户的CINR分布以及SNR-频谱效率映射关系，按照调度优先级由高到低的顺序进行调度得到用户需要的资源数；
按照用户的信道质量来限定用户能分配的最大资源数得到用户最大限制资源数；
取用户最大限制资源数与用户需要的资源数中较小值得到用户实际分配资源数， 根据用户实际分配资源数得到用户实际发送数据量。
优选地，系统的满意率包括业务数据的时延和业务数据的速率。
一种系统容量的估算装置，其包括
场景建立单元，用于建立业务运行场景，在业务运行场景下按预定用户数模拟一段时间内用户的业务数据的发送过程；
需求判断单元，用于判断预定用户数是否满足系统的满意率的需求；
结果处理单元，用于当预定用户数满足系统的满意率的需求时，在预定用户数的基础上增加用户数得到新增用户数，按新增用户数重新模拟一段时间内用户的业务数据的发送过程，并判断该新增用户数是否满足系统的满意率的需求；
容量确定单元，用于在新增用户数的判断结果为否时，确定预定用户数为系统的容量。
优选地，场景建立单元，还包括配置子单元，用于根据运营商的需求配置频点、 路损模型、站间距、阴透/穿透、邻区负荷、用户速率、基站天线数和发送方式，并根据配置得到小区载波干扰噪声比CINR分布和信噪比SNR-频谱效率映射关系。
优选地,场景建立单元,还包括
分配子单元，用于按照用户数，将CINR按照其积累分布函数均匀分配给用户；
数据存储子单元，用于将业务数据按照时间顺序存放在各个用户的缓存器中；
数据发送子单元，用于根据分配结果发送所有用户的业务数据。
优选地,场景建立单元,还包括
调度生成子单元，用于生成用户的调度优先级；
资源获取子单元，用于根据缓存器中存放的业务数据的数据量、所有呼叫用户的 CINR分布以及SNR-频谱效率映射关系，按照调度优先级由高到低的顺序进行调度得到用户需要的资源数；
资源处理子单元，用于按照用户的信道质量来限定用户能分配的最大资源数得到用户最大限制资源数；
数据量获取子单元，用于取用户最大限制资源数与用户需要的资源数中较小值得到用户实际分配资源数，根据用户实际分配资源数得到用户实际发送数据量。
优选地，系统的满意率包括业务数据的时延和业务数据的速率。
实施本发明的技术方案，具有以下有益效果本发明提供的系统容量的估算方法， 在业务模型过程中，引入了仿真技术，通过该仿真技术估算出来的系统容量，结果更加准确，同时过程比仿真技术效率更高。
图I为本发明实施例提供的方法流程图2为图I中步骤SllO的具体流程图3为图I中步骤SllO的另一具体流程图4为本发明实施例提供的装置结构示意图5为图4中场景建立单元的结构示意图6为图4中场景建立单元的另一结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种系统容量的估算方法，如图I所示，该方法包括以下步骤
步骤S110、建立业务运行场景，在业务运行场景下按预定用户数模拟一段时间内用户的业务数据的发送过程；
步骤S120、判断预定数量用户是否满足系统的满意率的需求；判断该基本配置和同时呼叫用户数下的用户满意率，该用户满意率为业务数据的时延和业务数据的速率的指标。
步骤S130、当预定用户数满足系统的满意率的需求时，在预定用户数的基础上增加用户数得到·新增用户数，按新增用户数重新模拟一段时间内用户的业务数据的发送过程，并判断该新增用户数是否满足系统的满意率的需求；
步骤S140、在新增用户数的判断结果为否时，确定预定用户数为系统的容量。
本发明提供的系统容量的估算方法，在业务模型过程中，引入了仿真技术，通过该仿真技术估算出来的系统容量的结果更加准确。
如图2所示,具体的，上述步骤SllO包括
步骤S111、根据运营商的实际需求进行基本配置，该基本配置包括频点、路损模型、站间距、阴影/穿透、邻区负荷、用户速率、BS(Base Station，基站)天线数和发送方式等。按照该基本配置可以得到小区CINR(Carrier to Interference plus Noise Ratio,载波干扰噪声比)分布和SNR(signal to noise ratio,信号噪音比)-频谱效率映射关系。 其中SNR-频谱效率在不同配置下有不同的映射关系，且由基带仿真得到，在本步骤SllO中通过基带仿真获取基本配置下SNR-频谱效率相应的映射关系。
步骤S112、按照用户数，将CINR按照其积累分布函数均匀分配给用户；该用户为同时呼叫的用户。
该步骤S112中，有了该业务运行场景的CINR分布，按照预定的同时呼叫用户数， 将CINR按其累积分布函数均匀分配给同时呼叫用户，即将CINR的累积分布函数曲线按纵坐标均匀取值为离散的点，随机分配给同时呼叫用户。
步骤S113、将业务数据按照时间顺序存放在各个用户的缓存器中。
将业务数据按照生成的时间先后顺序存放在用户的缓存器中，该业务数据的存放是存放数据量的大小及生成时刻等信息。每一个用户都有这个过程。
步骤S118、根据步骤S112中的分配结果发送所有用户的业务数据。
即最后一次判断结果为是的预定的模拟用户数为该基本配置下达到用户满意率要求的最大用户数，该最大用户数为系统容量。另外，在其他的实施例中，将上述步骤 S110-S120重复N次，N等于预先设定的仿真时间，以得到该基本配置和该同时呼叫用户数下的用户满意率。
在进一步的实施例中，在步骤S113之后，如图3所示，还包括
步骤S114、生成用户的调度优先级；
该步骤SI 14中可以使用不同的调度算法，如MAX-TB算法、RR算法、PF算法，来生成和确定上述预定用户的调度优先级。
步骤S115、根据缓存器中存放的业务数据的数据量、所有呼叫用户的CINR分布以及SNR-频谱效率映射关系，按照调度优先级由高到低的顺序进行调度得到用户需要的资源数；
步骤S116、按照用户的信道质量来限定用户能分配的最大资源数得到用户最大限制资源数；
用户CINR与用户最大限制资源数有一个映射关系，按用户的信道质量来限定该用户能分配的最大资源数，可以得到所有用户最大限制资源数。
步骤S117、取用户最大限制资源数与用户需要的资源数中较小值得到用户实际分配资源数，根据用户实际分配资源数得到用户实际发送数据量。按照上述用户调度优先级把有效系统带宽全部分配或所有用户的业务数据全部发送。
该进一步实施例中，通过所有呼 叫用户的CINR分布和SNR-频谱效率映射关系来进行资源调度，避免了系统仿真中最耗时的物理层处理，极大缩短了仿真时间。
本发明实施例还提供一种系统容量的估算装置，应用于上述实施例提供的方法， 该装置可以为计算机或者其他智能操作装置，该装置如图4所示，包括
场景建立单元210，用于建立业务运行场景，在业务运行场景下按预定用户数模拟一段时间内用户的业务数据的发送过程；
需求判断单元220，用于判断预定用户数是否满足系统的满意率的需求；
结果处理单元230，用于当预定用户数满足系统的满意率的需求时，在预定用户数的基础上增加用户数得到新增用户数，按新增用户数重新模拟一段时间内用户的业务数据的发送过程，并判断该新增用户数是否满足系统的满意率的需求；
容量确定单元240，用于在新增用户数的判断结果为否时，确定预定用户数为系统的容量。
如图5所示，在更为具体的实施例中，场景建立单元210，还包括配置子单元211， 用于根据运营商的需求配置频点、路损模型、站间距、阴透/穿透、邻区负荷、用户速率、基站天线数和发送方式，并根据配置得到小区载波干扰噪声比CINR分布和信噪比SNR-频谱效率映射关系。
图5所示,在更为具体的实施例中，场景建立单元210,还包括
分配子单元212，用于按照用户数，将CINR按照其积累分布函数均匀分配给用户；
数据存储子单元213，用于将业务数据按照时间顺序存放在各个用户的缓存器中；
数据发送子单元218，用于根据分配结果发送所有用户的业务数据。
上述实施例提供的系统的满意率包括业务数据的时延和业务数据的速率。本发明提供的系统容量的估算装置，在业务模型过程中，引入了仿真技术，通过该仿真技术估算出来的系统容量的结果更加准确。
图6所示,在进一步的实施例中，场景建立单元210,还包括
调度生成子单元214，用于生成用户的调度优先级 ；
资源获取子单元215，用于根据缓存器中存放的业务数据的数据量、所有呼叫用户的CINR分布以及SNR-频谱效率映射关系，按照调度优先级由高到低的顺序进行调度得到用户需要的资源数；
资源处理子单元216，用于按照用户的信道质量来限定用户能分配的最大资源数得到用户最大限制资源数；
数据量获取子单元217，用于取用户最大限制资源数与用户需要的资源数中较小值得到用户实际分配资源数，根据用户实际分配资源数得到用户实际发送数据量。
该进一步实施例中，该装置通过所有呼叫用户的CINR分布和SNR-频谱效率映射关系来进行资源调度，避免了系统仿真中最耗时的物理层处理，极大缩短了仿真时间。
下面提供上述方法和装置的一个应用例
步骤301、对IOM带宽、4*2天线、模式4发送的LTE系统进行普通数据业务的系统容量仿真，通过场景建立单元210的配置子单元211预设仿真按照运营商需求设置一系列基本配置，包括频点为2000MHz、路损模型为城市郊区场景、站间距为1732米、穿透损耗为 20dB、邻区负荷为100%、得到CINR分布，该CINR分布也可以是实际路测结果，由用户从外部导入。同时由链路仿真，按照用户速率、BS天线数和发送方式得到SNR-频谱效率映射关系O
步骤302、有了对应场景的CINR分布，通过场景建立单元210的分配子单元按照设定的小区内10个用户(该10个用户为同时呼叫的用户)将CINR按其累积分布函数均匀分配给10用户，即将CINR的累积分布函数曲线按纵坐标均匀取值为离散的点，随机分配给用户，得到10个用户的CINR值用CINRi表示，分别为CINR1, CINR2, . . .，CINR100
步骤303、在调度时刻t，按照数据业务模型生成数据。生成的数据用数据量大小来表示，非实际数据，场景建立单元210的数据存储子单元213将该数据量存放在缓存器中，每一个用户新生成的数据量和该用户在缓存器存放的数据量累加，用DataBufi表示，分别为 DataBuf1, DataBuf2, · · · ，DataBuf10。
步骤304、场景建立单元210的调度生成子单元214使用比例公平调度算法(或轮询调度、最大速率调度算法)生成用户调度优先级。使用t时刻用户的公平因 —,.—.......CINR1子FairFactori来表不调度优先级。FmrFactori (t)-极歷咖如(匀+ 1 Throughputi为UEi在t时刻为结尾的时间窗内的吞吐量。10个用户的公平因子分别为FairFactor1， FairFactor2, . . . , FairFactor100
步骤305、场景建立单元210的资源获取子单元215通过所有用户的CINRpSNR-频谱效率映射关系、缓存器中存放的数据量DataBufi,按照调度优先级由高到低顺序进行调度，得到用户需要的资源数 ResNumReqi,分别为 ResNumReq1, ResNumReq2, . . . , ResNumReq1(l。 具体方法为以SNR-频谱效率映射关系为依据，由用户的CINR映射得到用户频谱效率，由用户的缓存器中存放的数据量除以用户频谱效率，得到用户需要的资源数。因为优先级较低的用户调度时可能系统资源已被耗尽，所以ResNumReqi可能为O。
步骤306、CINR-最大限制资源数有一个映射关系，场景建立单元210的资源处理子単元216按用户的信道质量来限定该用户能分配的最大资源数，得到10个用户最大限制资源数 ResNumLimi,分另Ij为 ResNumLim1, ResNumLim2,…，ResNumLim100步骤307、场景建立単元210的数据量获取子単元217根据用户需要的资源数ResNumReqi和用户最大限制资源数ResNumLimi取较小值得到用户实际分配资源数，ResNumi = min (ResNumReqi, ResNumLimi)。由用户实际分配资源数与该用户映射得到的频谱效率得到该用户可发送数据量DataAbleTransi,实际发送数据量DataTransi =min (DataBufi, DataAbleTransi),由此更新缓存器 DataBufi = DataBufi-DataTransi,并更新10个用户的吞吐率Throughputi。步骤308、步骤303至步骤307重复N次，N为预先设定的仿真时间，需求判断单元220判断所述预定用户数是否满足系统的满意率的需求，得到该基本配置和该用户数下的用户满意率/不满意率。在此项普通数据业务的仿真中，用户满意率是指用户业务 速率大于等于业务速率门限Throughput-的比例，用户不满意率是指用户业务速率小于Throughputthd 的比例，此处 Throughputthd 设为 128kpbs。步骤309、通过结果处理单元230将步骤302至步骤308重复M次，M为该用户数的不同设置的个数，在此项仿真中设置为20、40、60、80、100、120、140、160这八个不同设置。仿真结束得到各个不同用户数设置下的用户满意率/不满意率，同时有用户满意率门限Throughputsta 和用户不满意率门限 ThroughputDisSta, ThroughputDisSta = I-Throughputsta,此处Throughputsta设为98%, ThroughputDisSta设为2%。容量确定单元240根据某用户数设置下用户满意率刚刚大于等于Throughputsta,或用户不满意率刚刚小于ThroughputDisSta时，得到该基本配置下达到系统满意率要求的最大用户数，即系统的容量。以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种系统容量的估算方法，其特征在于，包括以下步骤建立业务运行场景，在所述业务运行场景下按预定用户数模拟一段时间内用户的业务数据的发送过程；判断所述预定用户数是否满足系统的满意率的需求；当所述预定用户数满足系统的满意率的需求时，在预定用户数的基础上增加用户数得到新增用户数，按所述新增用户数重新模拟一段时间内用户的业务数据的发送过程，并判断该新增用户数是否满足系统的满意率的需求；在所述新增用户数的判断结果为否时，确定所述预定用户数为所述系统的容量。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述建立业务运行场景，具体包括根据运营商的需求配置频点、路损模型、站间距、阴透/穿透、邻区负荷、用户速率、 基站天线数和发送方式，并根据所述配置得到小区载波干扰噪声比CINR分布和信噪比 SNR-频谱效率映射关系。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在所述业务运行场景下按预定用户数模拟一段时间内用户的业务数据的发送过程，具体包括按照用户数，将所述CINR按照其积累分布函数均匀分配给所述用户；将业务数据按照时间顺序存放在各个用户的缓存器中；根据所述分配结果发送所有用户的业务数据。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将业务数据按照时间顺序存放在各个用户的缓存器中，之后，还包括生成用户的调度优先级；根据所述缓存器中存放的业务数据的数据量、所有呼叫用户的CINR分布以及SNR-频谱效率映射关系，按照所述调度优先级由高到低的顺序进行调度得到用户需要的资源数； 按照用户的信道质量来限定所述用户能分配的最大资源数得到所述用户最大限制资源数；取所述用户最大限制资源数与所述用户需要的资源数中较小值得到用户实际分配资源数，根据所述用户实际分配资源数得到所述用户实际发送数据量。
5.如权利要求I至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述系统的满意率包括业务数据的时延和业务数据的速率。
6.一种系统容量的估算装置，其特征在于，包括场景建立单元，用于建立业务运行场景，在所述业务运行场景下按预定用户数模拟一段时间内用户的业务数据的发送过程；需求判断单元，用于判断所述预定用户数是否满足系统的满意率的需求；结果处理单元，用于当所述预定用户数满足系统的满意率的需求时，在预定用户数的基础上增加用户数得到新增用户数，按所述新增用户数重新模拟一段时间内用户的业务数据的发送过程，并判断该新增用户数是否满足系统的满意率的需求；容量确定单元，用于在所述新增用户数的判断结果为否时，确定所述预定用户数为所述系统的容量。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述场景建立单元，还包括配置子单元，用于根据运营商的需求配置频点、路损模型、站间距、阴透/穿透、邻区负荷、用户速率、基站天线数和发送方式，并根据所述配置得到小区载波干扰噪声比CINR分布和信噪比SNR-频谱效率映射关系。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述场景建立单元，还包括分配子单元，用于按照用户数，将所述CINR按照其积累分布函数均匀分配给所述用户；数据存储子单元，用于将业务数据按照时间顺序存放在各个用户的缓存器中；数据发送子单元，用于根据所述分配结果发送所有用户的所述业务数据。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述场景建立单元，还包括调度生成子单元，用于生成用户的调度优先级；资源获取子单元，用于根据所述缓存器中存放的业务数据的数据量、所有呼叫用户的 CINR分布以及SNR-频谱效率映射关系，按照所述调度优先级由高到低的顺序进行调度得到用户需要的资源数；资源处理子单元，用于按照用户的信道质量来限定所述用户能分配的最大资源数得到所述用户最大限制资源数；数据量获取子单元，用于取所述用户最大限制资源数与所述用户需要的资源数中较小值得到用户实际分配资源数，根据所述用户实际分配资源数得到所述用户实际发送数据量。
10.如权利要求6-9任意一项所述的装置，其特征在于，所述系统的满意率包括业务数据的时延和业务数据的速率。
全文摘要
本发明涉及一种系统容量的估算方法和装置，该方法建立业务运行场景，在所述业务运行场景下按预定用户数模拟一段时间内用户的业务数据的发送过程；判断所述预定用户数是否满足系统的满意率的需求；当所述预定用户数满足系统的满意率的需求时，在预定用户数的基础上增加用户数得到新增用户数，按所述新增用户数重新模拟一段时间内用户的业务数据的发送过程，并判断该新增用户数是否满足系统的满意率的需求；在所述新增用户数的判断结果为否时，确定所述预定用户数为所述系统的容量。本发明能够使系统容量的估算结果更加准确。
文档编号H04W72/12GK102984717SQ20111026413
公开日2013年3月20日 申请日期2011年9月7日 优先权日2011年9月7日
发明者陆涛, 陈曦, 顾军, 于泳, 阮玉峰, 周华 申请人:中兴通讯股份有限公司