第五章 混合业务估算 掌握混合业务容量的估算方法 课程目标 等效爱尔兰法——先等效再叠加后查表 折算所有业务为话音业务 CDMA容量估算 第五章 混合业务估算 课程目标 掌握混合业务容量的估算方法 等效爱尔兰法——先等效再叠加后查表 折算所有业务为话音业务 折算所有业务为某种数据业务 后爱尔兰方法——先查表再等效后叠加 坎贝尔公式算法——将所有业务等效成一种虚拟业务 KR迭代算法 课程内容
第五章 混合业务估算 混合业务估算的几种方法 等效爱尔兰法——先等效再叠加后查表 后爱尔兰方法——先查表再等效后叠加 CDMA容量估算 第五章 混合业务估算 混合业务估算的几种方法 等效爱尔兰法——先等效再叠加后查表 折算所有业务为话音业务 折算所有业务为某种数据业务 后爱尔兰方法——先查表再等效后叠加 坎贝尔公式算法——将所有业务等效成一种虚拟业务 KR迭代算法
Equivalent Erlangs方法(1) CDMA容量估算 Equivalent Erlangs方法(1) 原理:将一种业务等效成另一种业务,再计算总的Erl。 举例 业务A:1个信道资源/每个连接,共12erl 业务B:3个信道资源/每个连接,共6erl 若1erl业务B=3erl业务A,则等效共有30erl业务A,共需要39个信道(2%的阻塞率); 若3erl业务A=1erl业务B,则等效共有10erl业务B,共需要17个业务B信道(相当于17*3=51个业务A信道,2%的阻塞率) 缺点:当等效为不同业务时,计算所需的信道资源数不同。
Equivalent Erlangs方法(2) CDMA容量估算 Equivalent Erlangs方法(2) + 低速业务等效 高速业务等效 2 Erl 低速业务 1 Erl高速业务 满足同样GoS需要的容量不同 计算结果与等效方式有关
缺点:考虑阻塞率时把各业务分开考虑,过高的估计了需要的资源。 CDMA容量估算 Post Erlang-B方法(1) 原理:分别计算每种业务所需的容量,再进行相加。 举例 业务A:1个信道资源/每个连接,共12erl 业务B:3个信道资源/每个连接,共6erl 业务A需要19个业务A信道(2%的阻塞率); 业务B需要12个业务B信道(相当于12*3=36个业务A信道,2%的阻塞率); 两种业务共需要19+36=55个信道 缺点:考虑阻塞率时把各业务分开考虑,过高的估计了需要的资源。
Post Erlang-B方法(2) CDMA容量估算 计算结果过于悲观 满足同样GoS需要的容量不同 A和B是同一种业务 1 Erl 业务B + 1 Erl业务A和1 Erl业务B 满足同样GoS需要的容量不同 A和B是同一种业务 计算结果过于悲观
Campbell公式法(1) X Erlang 数据 Z Erlang 中间业务 Y Erlang 话音 网络规模 CDMA容量估算 Campbell公式法(1) 综合考虑了所有的业务构造一个等效的业务(也被称作“中间业务”或“虚拟业务”),并计算系统可以提供该业务的信道数和总的等效业务话务,然后得到混合业务的容量估算。 X Erlang 数据 Y Erlang 话音 网络规模 Z Erlang 中间业务
Campbell公式法(2) Campbell模型的等效原理如下: CDMA容量估算 c是容量因子; v是混合业务方差; 是混合业务均值; ai是业务i的等效强度; Ci是业务i需要的信道数; OfferedTraffic是虚拟业务的业务量; Capacity是满足虚拟业务量需要的虚拟信道数(查erlangB表)。 最后求出Ci 显然:容量因子c是介于高速率业务和低速率业务的等效强度之间的。 v业务方差:前面应该乘1/n 混合业务均值:同样前面也应该乘以1/n S1的等效强度a1=1,S2的等效强度a2=3。 根据公式计算结果如下: c=2.2, OfferedTraffic =13.62, Capacity=21 则有 业务A:C1=(21×2.2)+a1 =47 业务B:C1=(21×2.2)+a2 =49
CDMA容量估算 Campbell公式法(3) 业务的等效强度(Amplitude)可以基于以下公式计算:
Campbell公式法(4) 举例 均值 方差 c是容量因子: CDMA容量估算 业务A:1个信道资源/每个连接,共12erl 业务B:3个信道资源/每个连接,共6erl 均值 方差 c是容量因子:
Campbell公式法(5) 满足2%的阻塞率情况下,各业务所需的信道数 满足不同业务的GOS要求,所需的信道数略有不同 CDMA容量估算 Campbell公式法(5) 满足2%的阻塞率情况下,各业务所需的信道数 业务A: 业务B: 满足不同业务的GOS要求,所需的信道数略有不同 相比前两种方法,Campbell方法的计算结果更为合理 缺点:虚拟业务等效公式没有理论依据。
Campbell公式法(6) 举例 均值 方差 业务A:1个信道资源/每个连接,共12erl 业务B:3个信道资源/每个连接,共6erl CDMA容量估算 Campbell公式法(6) 举例 业务A:1个信道资源/每个连接,共12erl 业务B:3个信道资源/每个连接,共6erl 均值 方差
Campbell公式法(7) c=2.2, OfferedTraffic =30/2.2=13.62, CDMA容量估算 Campbell公式法(7) c=2.2, OfferedTraffic =30/2.2=13.62, Capacity=21 ( 查表,容量为13.62erl时需要信道数为21。) 满足2%的阻塞率情况下,各业务所需的信道数 业务S1:C1=(21×2.2)+a1 =47 业务S2:C1=(21×2.2)+a2 =49 满足不同业务的GOS要求,所需的信道数略有不同 如果把A的等效强度为1/3,B的等效强度为1呢?
Campbell公式法(8) 满足2%的阻塞率情况下,各业务所需的信道数 业务A: 业务B: 满足不同业务的GOS要求,所需的信道数略有不同 CDMA容量估算 Campbell公式法(8) 满足2%的阻塞率情况下,各业务所需的信道数 业务A: 业务B: 满足不同业务的GOS要求,所需的信道数略有不同 相比前两种方法,Campbell方法的计算结果更为合理
Campbell公式法(9) 假设规划区域内的业务需求如下表所示: CDMA容量估算 service amplitude Erl Voice 1 250 64kbps data 2 63 144kbps data 4 41 384kbps data 8 12
CDMA容量估算 Campbell公式法(10) 假设规划区域内有n个小区,每个小区的容量计算过程如下:
Campbell公式法(11) 假设每个小区能提供23个语音信道以话音业务为基准业务,根据公式 CDMA容量估算 Campbell公式法(11) 假设每个小区能提供23个语音信道以话音业务为基准业务,根据公式 可得虚拟信道数为capacity=(23-1)/3.082=7.14(取整为7) 在2%的阻塞率下,信道数7对应的erl为3 由210/3=70 满足容量需求需要70个小区
几种容量估算方法的比较 Post Erlang-B法是最悲观的方法 CDMA容量估算 几种容量估算方法的比较 Post Erlang-B法是最悲观的方法 Campbell方法是目前工程上常用的方法 ,Campbell方法本身没有严格的理论基础,它是将所有业务都等效到某种虚拟业务,这种虚拟业务服从Erlang-B的规律,业务之间可以按照各业务产生的干扰来进行等效,也可以按照各业务所占用的资源来进行等效。该方法没有考虑各业务阻塞率的差别,而是认为所有业务的阻塞率都相同;
覆盖与容量联合规划 分别按照覆盖和容量计算所需的基站个数 取较大者作为实际所需的基站个数 同时满足覆盖需求及容量要求 CDMA容量估算 覆盖与容量联合规划 分别按照覆盖和容量计算所需的基站个数 当按覆盖求得的基站数多时,定义为覆盖受限,此时以覆盖能力作为最终的估算结果。 当按容量求得的基站数多时,定义为容量受限,此时以容量能力作为最终的估算结果。 取较大者作为实际所需的基站个数 同时满足覆盖需求及容量要求
例:采用等效爱尔兰法估算CDMA1x容量 在3G网络的建网初期,网络采用CDMA 2000 1X系统完成所有业务。在该区域中,所有CDMA网络用户数按人口的80%,高端用户数按CDMA网络用户数的40%计算。请完成高端用户数量的规划,并将低端、高端用户数量填入下表1。 表1 3G用户数量的规划 该区域人口总数 45000 低端用户在该区域的人口数量 45000*80%=36000(CDMA网络用户数目) 36000*(1-40%)=21600(低端用户数量) 高端用户在该区域的人口数量 36000*40%=14400(高端用户数量)
例:采用等效爱尔兰法估算CDMA1x容量 业务模型及总话务量计算 该区域为业务密集区,话务模型按经验值估算,各种业务的单用户业务量见表2。 其中数据业务:下行总吞吐量(kbps)=下行单用户业务量*人口总数;下行总业务量(erl) =下行总吞吐量/业务速率。请完成下列各业务话务量的计算。
表2.1 低端用户的单用户业务量和渗透率 业务速率 低端用户 业务类型 语音 业务 (erl) 信息点播BPs WWW/WAP E-mail 表2.1 低端用户的单用户业务量和渗透率 业务速率 低端用户 业务类型 语音 业务 (erl) 信息点播BPs WWW/WAP E-mail (bps) FTP (bps) VOD E-Commerce (bps) Others (bps) 单用户业务量 0.025 4.8 14.4 3 9.6 1.6 0.8 渗透率 100% 30% 50% 80% 60% 20% 下行单用户业务量(乘渗透率) 1.44 7.2 2.4 5.76 0.48 0.16 11.04(上面三项相加) 6.24(上面三项相加) 下行总吞吐量 (kbps) ——— 下行单业务用户业务量* 低端用户数量= 238.464 低端用户数量=134.784 低端用户数量=3.456 下行总业务量 (erl) 用户数量*单用户业务量 21600*0.025=540erl 按照换算公式,(下行总吞吐量/9.6KbPS) 从KBPS换算 成ERL=24.84 成ERL=14.04 成ERL=0.36
按照换算公式,(下行总吞吐量/9.6KbPS) 表2.2 高端用户的单用户业务量和渗透率 业务速率 高端用户 业务类型 语音 业务 (erl) 信息点播BPs WWW/WAP E-mail (bps) FTP (bps) VOD E-Commerce (bps) Others (bps) 单用户业务量 0.045 26.21 65.53 24.57 52.42 143.68 8.74 3.28 渗透率 100% 30% 50% 80% 60% 20% 下行单用户业务量(乘渗透率) 7.86 32.77 17.66 31.45 71.84 2.62 0.76 58.29 (上面三项相加) 105.91 (上面三项相加) 下行总吞吐量 (kbps) ——— 行单业务用户业务量* 高端用户数量=839.376 下行单业务用户业务量* 高端用户数量=1525.104 高端用户数量=10.944 下行总业务量 (erl) 14400*0.045=648ERL 按照换算公式,(下行总吞吐量/9.6KbPS) 从KBPS换算 成ERL=87.435 成ERL=158.865 成ERL=1.14
计算方法 渗透率:用户使用该业务的百分比。 单用户业务量:使用该业务的用户的平均业务量。语音与ERL为单位,数据业务为BPS为单位。 下行吞吐量:该区域所需要的所有的下行吞吐量,计算方法为该区域用户*下行单用户业务量 下行总业务量:将所有的业务,折算成相应的爱尔兰。
等效业务量 请根据上表中给出各业务数据,计算出语音业务的ERL值以及数据的下行总吞吐量及表中所有业务的下行总业务量,并将结果填入表中(计算结果小数点后保留2位)。 最后计算出该区域总话务量为 1X业务总共等效为:_____1474.68________ Erl。 计算方法:低端业务等效ERL+高端业务等效ERL
表3 各种业务的业务总量及所需的单载波小区总数 容量估算 容量估算的方法有多种,此处采用基于等效爱尔兰的计算方式,请将表2计算出来的各种业务的业务量按业务类别填入表4中,并根据公式计算出所需要的单载波小区总数,填入表3。 表3 各种业务的业务总量及所需的单载波小区总数 业务类型 总业务量(Erl) 可用信道数 阻塞率(GOS) 单载波小区系统容量 载扇数 基站数(采用S333站型) 1X 1474.68 35 2% 查表,得26.43ERL 1474.68 /26.43 =55.8,取56 56/9=6.22,取7 计算方法:通过爱尔兰算法,计算出等效的载波数量。 查ERL表,根据系统可用信道数以及阻塞率,得出单载波小区有效业务量,然后根据总业务量/有效业务量=载扇数。基站数=载扇数/每基站载扇数
思考 该例子先把各业务等效为1X语音业务,再相加,最后查爱尔兰话务表。 这属于等效爱尔兰法。(先等效再叠加后查表) 若采用后爱尔兰法结果又如何? 若采用Campbell公式法结果又如何?