TD-SCDMA及演进技术数据业务模型的分析和应用探讨

ｒ尢线 分组 数据 、 务 ，／能 完 伞等 同于有 线终 端 的 Ｉ ｆ 业 务 为 内外相 关机构 也 做过 对蜂 窝无线 数 据 、
『 的流 蛀测量 ，发现 ＿长 时 问尺度下 分组 数据 业 务 ｘ ｘ Ｊ ｒ
的突发 特性 依然很 日 ， 』 即网络 的 自相似 特性 。 ｊ 自相
ｃ ｔ ｎ ｍｏ ｅ ｓ ｄ ｉ ｅ ｌＴ Ｓ ａｉ ｄ ｌｕ ｅ ｎ ｒａ Ｄ－ ＣＤＭＡ ｎ ｖ ｌ－ ｏ ａ ｄ ｅ ｏｕ
ｔ ｎ ｒ ｅｗｏ ｋ ｄ ｔ ｅ ｖｃ ｌ ｎ ｉ ｇ ｉ ａ ｙ ｎ ｔ ｒ ａａ ｓ ｒｉ ｅ ｐ ａ ｎ ｎ ， ｏ ｗｈｃ ａ ｉｈ ｃ ｎ
自 相似特 ｌ的流量理论分析是网络仿真建模的 生
理论 指 导 ，同时 网络仿 真模 型 又验证 和促 进 了 自相
似 模 结 构
模 型 ，有关 业务 源模 型 的分析 和仿 真结 果可 以得 用于无 线 网络规 划 和仿真 的重 要参 数 。这些 参 数决
真 执行 时间 。 建立 业 务模 型一 般可分 为 四步 ：定量 描述 业 务
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一
Ｍ
ＮＧＴ０Ｎｌ ０ｖ眦Ｍ ＩＮ Ｌ０ Ｍｃ ｓ ０ｆ Ｔ Ｕ０ Ａ
发起情况 、 建立各业务特征参数 、 获得网络规划关键
数据 、 业 务分类 归纳 参 数 与数据 。 按 考虑 到 无线 网络
验 的 Ｈ ｒｔ ｕｓ参数 估 计方 法 ，与测 量得 到 的 实 际流量
进行 比较 ，验证仿真流量是否可 以有效反映真实流
量 ， 耆 ｉ两 者 的吻合 程度 （ １。 或 ｝ 色 图 ） 对 于 多 个用 户 以及 多 种 业 务 存 在 时 的业 务模
合性 、 描述模型的参数数 目、 参数估计复杂度以及仿
Ｔ — Ｃ ＭＡ及 演 进 技 术 的数 据 业 务 是 基 于 分 组 交 换 Ｄ ＳＤ
的，本文简单讨论 了目前业界对分组业务源的 自 相似 （ｅ－ ｉｉｒｙ特性 、 Ｓｌ Ｓ ｌ ｉ ） ｆ ｍ ａｔ 业务源模型及其仿真 建模 思路 的研究情况 ， 重点对 Ｔ — Ｃ Ｍ Ｄ Ｓ Ｄ Ａ及演进技术 网络规划
Ｐ ｒｔ 分 布 ， 叫 Ｐ ｒｔ业 务模 。网 ２既适 用 于 卜 ａｅｏ 也 ａｅ ｏ
规划一般是按业务承载区别业务 ，进行网络仿真模
拟， 并且 网络 ｊ新业 务不 断涌 现 ， 务模 型不 可能 囊 二 业 括 所 有现 实 中 的业 务 ，需 要进 行业 务模 型 的概括 和 整合。
各个 层面 ， 计算 出参数 ， 而 得 能够 定量描 述 整个 进 业 务的数 学模 型 。通常业 务模 犁 的参数 具有 物 理 意 义 ，这样 就可 以根 据这些 参 数来 预测业 务 量特 性 的 变化 ，对 业务 特性 的分 析可 以为无 线 网络 资源 分 配 提供 一定 的依 据 。
统计 自相 似 特性 的方法 （ ／ ＲＳ图 ，Ｊ 图等 ） 对 Ｖ ，
Ｈｕｓ参数 进行 估计 ， 断此 分组 到达 过 程 的统计 特 ｒ ｔ 判 性 是 否具有 自相 似性 。 同时 ，通过 采用 多个 独立 的
２ ＤＳ Ｄ Ｔ — Ｃ ＭＡ 及 演 进 技 术 业 务 规划仿真模 型
时 间 ＶＪ 。 ＲＳ图 和 Ｖ Ｔ图方 法 针 对有 限 的 时 — ／ —
图 １ ＯＮ ０Ｆ ／ Ｆ源 仿 真模 型
型， 可理 解 为多个 独立 用户 模 型的组 合 。 通过 实测 数
据给 分层 模 型 ， 实测 数据 提取分 组 ， 从 然后 根 据该 业 务 的 上层 协议 ，用 提取 的 分组 回溯 到需要 建模 的
关键词 ：Ｄ Ｓ Ｄ Ａ 数据业务模型 ， 真参数， Ｔ —Ｃ Ｍ ， 仿 无
线 数 据 网络 规 划
演进技术数 据业务模型按照不 同应用领域 可分为三
类 ： 源 模 型 、 仿 真 模 型 和 工 程 应 用 模 型 。 由 于
Ａｂ ｔ ｃ ： ｒ ｉ ｒ ｃ ｅ ｄ ｓ ｕ ｓ ｓ ｔ ｅ ｓ ｌ－ ｉ ｌｒ－ ｓ ｒ ｔ ｈ ｓ ａ ｔ ｌ ｉｃ ｓｅ ｈ ｅ ｆ ｓｍｉ ｉ－ ａ ｉ ａ ｔ ， ａａ ｓ ｒ ｉ ｅ ８ ｕ ｃ ｄ ｌａ ｄ ｓｍｕ ａｉ ｎ ｒ ｌ ｔｄ ｙ ｄ ｔ ｅ ｖｃ ｏ ｒ ｅ ｍｏ ｅ ｎ ｉ ｌ ｔ ｅ ａｅ ｏ ｔ ａ ｋ ｔ ｒ ｆ ｃ ｂ ｉｆ ａ ｄ ｔｅ ｘ ｌｉ ｓ ｔｅ ｔ ｅ － ｏ ｐ ｃ ｅ ａ ｉ ｒ ｌ ｔ ｅ ｙ ｎ ｎ ｅ ｐ ａ ｎ ｈ ｈ ｏ ｈ ｒ ｎ ｎ ｔ ｒ ｉ ｌ ｔ ｎ ｐ ｒ ｍｅｅ ｉ ｅａ ｌ Ｆ － ｙ ｏ ｅｗｏ ｋ ｓ ｍｕ ａｉ ａ ａ ｔｍ ｎ ｄ ｔｉ． ｉ ｏ ＿ ｎ ｌ ｅ ａ ｔ ｌ ｕ ｓｆ ｒ ｒ ｎ ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ａ ｐ ｉ ｌ ａ ｙ ｔ ｒｉ ｅ ｐ ｔ ｏ ｗａｄ ａ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｐ ｌ ｈ ｃ －
自相似 随机 过程 是从应 用 数学 的角 度进 行定 义 的 ，主要考 察一 平稳 随机 过程 的堆叠 产 生 的时 间序 列 的 自相 关 函数特性 。 自相 似过 程具 有长 相关 、 慢衰 减方 差和 重尾分 布 的特性 。对于 网络 自相似 特 性 的 统计 ，可 以采 用重 新标 度权 差 分析 的 ＲＳ图和 方差 ／
系统的接入控制 、 功率分配及控制 、 软切换等算法进
行 仿 真 ， 后 对产生 的大量 结果 进行 统计 计 算 ， 然 最后 算 出网络 的各 项质 量指 标 。 ３Ｐ Ｇ Ｐ采 用 了一种 模 型来 反 映 分 组 业 务 （ ｓ 的 Ｐ） 特 点 ， 时 由于 Ｐ 务模 型需 在 网络 规划 工具 模拟 同 Ｓ业
际网络 的挣 眭可以用提取的模型参数描述。
通常业 务 建模 除 了需 要分 析业 务源 特性 ，还要 借 助合 理 的分 析方法 和 建模 流程 。利用 一 定 的硬 件 设备 和软 件 系统 ， 量分 组数 据 网络 中的实 际 流量 ， 测 通过 处理 得 到不 同时段 的分 组到 达过程 ，采用 估计
用 的仿 真模型和参数 进行理论说 明 ， 最后 结合 网
络规划 实际 ， 出 了数据业务规划 中的 Ｔ — Ｃ — 提 Ｄ ｓＤ
ＭＡ及演进技 术工程应用模型构 建框架 ，用 于指 导业务量的科学均衡 和全 网资源的优化 配置。
大小及各业务 的比例 ，业务统计模型针对某一具体业
务 ， 析该 业 务 的特 性 和数 据 流 特征 。Ｔ — Ｃ ＭＡ及 分 ＤＳＤ
在典型的模型中 ， ｓ ｏ Ｓ ｓ ｎ的到达分布符合泊松 ｅｉ
分 布 ， 个 Ｓｓｉ 每 ｅｓ ｎ中分组 呼 叫 的 数 日 、 邻 分 组 呼 ｏ 相 叫之 间 的阅 渎时 间和 每 个分组 呼 叫 中数据 包 的数 日 符 合 几 何 分 布 ， 于 包 长 度 （ａｋｔ ｉ ） 从 标 准 南 Ｐｃｅ Ｓｚ 服 ｅ
ｌｔ ｎ ｐ ｒ ｍｅｅ ｓ ｗｉ ｌｓ ａａ ｎ ｔ ｏ ｋ ｐ ａ ｎ ｎ ａ ｉ ａ ａ ｔｒ ｏ ｒ ｅ ｓｄ ｔ ｅ ｒ ｌ ｎ ｉ ｇ ｅ ｗ
分组数据业务源模型分析
业界对于分组数据业务源模型的研究始于有线网 通信量 的测量 。 无线空中接 口的特性如快衰落 、 多普勒
似 的通俗 物 捕述 是 『 络 流量 在很 宽 的时问 尺度 内 ） ｃ ） ｃ Ｊ
Ｓ ！ Ｓ （ｔ ｔ ）ｐ ｕｕ 髑 黼 Ｉ ＩＩＩ ＩＩＩ 辆 黼 髓 Ｉ ｉ
存在突发现象。自相似模型是最接近实际网络流量 情况的模 ， 也是 目 前应用最广泛的通信量模型。
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ＮＧ础０Ｕｎ ０ｖ ＭｌＮ Ｌｏ Ｍｃ ｓ ｏＦ Ｎｏ Ａ
Ｔ — Ｃ ＭＡ及 演进技术数据业务 Ｄ Ｓ Ｄ 模型 的分析和应 用探讨＊
张从 武 工 业和 信 息化 部 电信研 究 院工 程师 杨 成 工 业和 信 息化 部 电信研 究 院工 程师
摘要 ： 简单讨 论 了 目前 业界 对分组业务 源的 自相 似特性 ， 业务 源模型及其仿 真建模 思路 的研 究情
间序列来估计 Ｈ ｒ 参数 ， ｕｓ ｔ 都不能精确地估计 Ｈ ｒ ｕｓ ｔ
参数 ， 常 只是用来 定性 地确 定 自相似 性 的程度 。 通 自 相 似业 务流 的建模 一般 采用 基 于数学 理论 分析 和 仿 真 分析相 结 合的方 法 。 先分 析业务 源特 性 ， 首 提取 建 模需 要 的参 数包括 业 务模 型 中各参数 服从 的分 布 和 概 率 密度 函数 中各参 数 的具 体 取值 ；在 特定 仿真 环 境 下利 用建 模参 数建 立仿 真业 务源模 型 ，并与实 际 采 集数 据拟 合 ， 如果 拟合结 果 在误差 范 围 内 ， 明实 证
况， 重点对 Ｔ — Ｃ ＭＡ及 演进技 术网络规划 中采 Ｄ ＳＤ
Ｔ —Ｃ Ｍ Ｄ Ｓ Ｄ Ａ及演 进技术数据业务模 型主要指用 户使用各种 Ｔ — Ｃ Ｍ Ｄ Ｓ Ｄ Ａ及演进技术业务的一 般规律 性及业务本身的属性 ，包括用户行为模 型和业务统计 模型。用户行为模型关注某一地域用户产生的业务量
定了某一速率业务的流量产生机制 ，是进行 网络仿
真模 型 参数 设 置 和 网络 工 程业 务模 型计 算 的基 础 。 网络 流量 特征 是分 析 网络性 能和规 划设 计 网络 的 基 础 ，了解 网络行 为随参 数变 化 的情 况 ，对 网络 的 规 划、 计、 设 分析 和管 理都 具有 现实 意义 。
业务模型是通信系统性 能评估 的关键所在 ， 用
于仿 真 的业 务 源应 能够 正确反 映实 际业 务 的统计 特 性 。 务模 型 的建 立是 基 于 以下 几个 要素 的折 衷 ： 业 拟
ｏ／ｆ ｎ ｆ周期 内 Ｐ ｒ ｏ ｏ ａ ｔ分布 的流量进行叠加产生 自相 ｅ 似过程的方法 ，在某一特定仿真环境下对生成具有 白相似特性 的网络流量进行建模仿真 ，同样采用经