3G业务模型和容量规划(第三章)

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业务模型
业务模型的确定要满足仿真和容量计算的需要。 在3G网络中,按照数据传输方式的不同,业务可以分为两大类,一类 是电路域业务,另一类是分组域业务。 一般来说,在规划工具中,除了电路域业务仍采用Erlang或BHCA度量 外,其它分组域业务,如www、FTP、E-mail等业务,需建立相应的 业务模型。有的规划工具在定义业务模型时进行了简化处理,直接用 承载类型来表示业务类型。
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基于QOS的业务分类
不同业务性质不同,所要求的业务质量QOS也不同,各种业务类型 的区别主要是对时延灵敏度有不同要求,在3GPP规范中QOS的体系结 构中大致将其分了4个类别,下表列出了各种QOS类型的主要特性和应 用的示例:
业务分类 会话业务 (Conversational) 交互业务 (Interactive) 流媒体业务 (Streaming) 背景业务 (Background) 业务特性 要求有较低的时延和包丢弃率来保 证业务质量; 申请响应模式; 对时延容限的要求相 对低一点; 保护数据流中各个信息传送的连续 性;抖动是一个重要的 QOS 指标; 对时延的要求较宽泛; Email,后台下载 Web 浏览;网络游 戏;数据查询业务 音频流;视频流 应用举例 话音
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基于业务特性的业务模型
PS域业务模型 不同的业务之间业务模型的参数取值基本是不同的。业务参数的通常标 准概率分布有:对数正态分布、Pareto分布、几何分布、负指数分布等 。 一般,可以通过从仿真及实际运行网络中获取大量的基本参数样本数据 ,然后对样本数据进行处理,得到各参数的概率分布。与标准的分布函 数相比较,取最接近的标准概率分布为相应的参数分布。最后可以相关 的参数进行取值。
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基于业务特性的业务模型
业务和承载速率的对应
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基于业务特性的业务模型
CS域业务模型
话务模型参数 服务质量参数 业务模型参数 渗透率 忙时呼叫次数(BHCA) 呼损率 平均通话时长(ATH) 激活因子 平均业务速率
业务类型 渗透率 语音 100% 可视电话 100%
平均通话 平均速率 BHCA 激活因子 呼损率 时长(s) (kbps) 1 90 0.5 12.2 2% 0.1 54 1 64 1%
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UMTS论坛的业务分类
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基于用户需求的分类
基于用户需求的分类实际上是基于用户不同的消费习惯来分类的,站 在用户需求的角度得出的业务分类方法。可以将3G业务分为5大类: 通信类、信息类、娱乐类、金融类和消息类。
业务分类 通信类 信息类 娱乐类 金融类 消息类 代表业务 话音、可视电话、即时消息、移动 QQ 新闻类信息、位置信息服务、城市黄页 网络游戏、铃声下载、音乐下载 手机付费、移动证券、移动保险、信用卡费用查询 移动办公、个人信息管理、移动企业资源调配
PS 域典型业务模型下行参数
业务类型 Email WWW FTP 实时视频 WAP MMS Packet Call Packet Packet Bear 呼叫间隔 Num/Session Num/Call Size(Bytes) Rate(kbps) (S) 2 32 680 64 5 5 80 160 64 5.55 2 5 480 64 12.2 1 10 480 64 0 2 3 160 64 8 2 32 480 64 5
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基于业务特性的业务模型
PS域业务模型
业务类型 Email WWW FTP 实时视频 WAP MMS Packet Call Packet Packet Bear 呼叫间隔 Num/Session Num/Call Size(Bytes) Rate(kbps) (S) 2 32 800 64 5 5 80 680 128 5 2 62 480 64 5 1 276 480 384 0 2 2 800 64 8 2 32 480 64 5
话务模型参数
业务模型参数
包间隔时间:平均每个呼叫(Packet Call )之间的间隔时间。
承载速率(Bear Rate):相应业务使用 时平均的承载速率,WCDMA PS 业务承载 速率有64 kbps、128 kbps、384 kbps。
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基于业务特性的业务模型
PS域业务模型
渗透率 忙时会话次数(BHSA) Packet Call Num/Session Packet Num/Call Packet Size(Bytes) 包间隔时间 承载速率(Bear Rate) 激活因子 BLER
业务承载 AMR CS64K PS64K/384K
用户比例 BH业务量(UL/DL) 激活因子 100% 10% 5% 20 mErl 1.5 mErl 14.4/57.6kbytes/h 0.5 1
业务阻塞概率与 综合时延 2% 2% 1s
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基于业务特性的业务模型
基于业务特性的业务模型同样先按照两大类来定义,一类是电路域 业务,另一类是分组域业务。 典型的3G业务: CS 话音 可视电话 PS WWW WAP EMAIL MMS 流媒体 下载业务
后期规划
重点在于如何进行网络 扩容。 主要内容:频率配置分 析,3G无线网络利用率分 析。 评估手段主要为建立3G 无线网络利用率评估的模 型。载频利用率?CE利用 率?网络KPI指标的统计分 析。 其它工作:室内设计、 网络优化。
目前,3G无线网络规划处于初期规划阶段,正向中期和后期规划发展。 业务和容量规划是未来整个3G无线网规划体系中的一个重要部分,是 建立相关资源配置方法的基础。
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内容
前言 3G业务模型 3G业务特点 3G业务分类 3G业务模型 3G话务建模 3G容量规划
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3G 业务模型
业务模型研究的对象是业务本身的特性,例如每种业务具有怎样的容 量特性、用户使用某业务时期望怎样的服务质量等。 3G业务的业务质量(QOS)可以用数据率、误码率、传输时延、时延 抖动等等参数来描述。不同的业务和业务构成比例对3G系统的性能有 很大影响。因此,3G的网络规划分析必须是以一定的业务模型估计为 前提的,业务规划是网络规划、建设的基础。 建立业务模型的目的是为了给网络容量的规划提供计算的依据,以了 解用户的业务行为总量对网络设备资源占用的情况。不同的业务模型 将导致不同的系统容量配置。我们需要建立一个合适的业务模型,才 能对网络作出正确的规划。而为了建立正确的业务模型,一般需要运 营商提供一些统计参数作为参考的依据。
WWW三层模型
Packet call Size Inter-arrival
Packets
Size
Inter-arrival
Typical Packet Traffic Parameters Mean Packet Size 480 bytes Mean packet calls/session 12 Reading time between calls 112 seconds Mean number of packets in a call 10 Mean packet interarrival time 0.8 seconds
3G业务模型及容量规划 2006年6月
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内容
前言 3G业务模型 3G容量规划
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理论上3G无线网规划方法
理论上3G无线网规划应该采用约束条件下基于负载因子收敛覆盖和容 量规划结合的迭代方法。 由于业务模型的不确定和容量规划的研究水平和复杂程度,影响了迭 代方法的适用。目前3G无线网规划往往只从覆盖规划入手。
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基于承载类型的业务模型
采用基于承载的业务模型时不需提供具体的业务类型定义,业务类型 的定义是基于所属承载(Bearer)类型来定义的。且通常没有相应的详 细话务特性描述,只是针对每种承载类型定义同时连接用户数,来直 接给出话务量信息。因此该方法无法充分反映各种业务的业务的特性 ,只是一个简化的业务模型构造方法。一般由于初期对3G网络上开展 业务不是较为清楚,为了满足系统仿真和网元、传输等容量配置的需 要而采用该方法。 由于基于承载类型业务模型不牵涉到具体的业务信息,没法反应业务 本身的特性。因此,无法通过仿真分析业务的具体QOS质量。
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3G无线网规划体系观点
初期规划
重点在于覆盖规划。分 场景确定上行负载,通过 上行覆盖计算小区半径。 根据小区半径决定基站规 模和布局。 评估手段主要为规划软 件仿真(覆盖指标)。 其它工作:CW测试,模 型校正。
中期规划
重点在于硬件配置、传 输配置。 主要内容:频率配置规 划、CE规划、Lub接口规划 。 评估手段主要为规划软 件仿真(硬件资源不受限 )。 其它工作:室内设计、 路测。
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3G 业务模型
3G提供业务的特点: 可变速率业务 混合业务 高速数据分组业务 不对称业务 大容量和灵活的业务承载
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3G业务分类
我们在研究3G业务模型之前,需要了解3G 业务的分类,目前对于业 务的分类有很多种,不同分类方法的出发点有所不同,复杂程度不同 。目前业务的分类方式已逐渐打破了传统定义的业务分类,而逐步转 变为由业务特征组成区分,最终转向由业务技术(或业务引擎 service enabler)来进行分类的方式。 从网络规划需求的出发,几种典型的3G业务分类方法。 基于QOS的业务分类 UMTS论坛的业务分类 基于用户需求的分类 基于业务能力的分类 B3G业务分类
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基于业务能力的分类
该从业务的实施角度出发来进行分类。其中,业务引擎service enabler,用于某一业务开发、部署及运营的技术。它被OMA定义为一个或 一组规范,这些规范以标准包的方式发布。业务引擎概念的引入,更适应 业务/应用标准的特性。
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B3G业务分类
ITU已将业务的分类基于Service Type和Traffic Class来确定。任何 一种业务都可划如下分类中。
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基于承载类型的业务模型
以WCDMA为例说明模型的定义方法。需要定义的业务参数实际上 是该业务上、下行分别使用的承载类型相关参数,不同的业务类 型如果使用同样的承载传输,则可以归为一类。目前,WCDMA承载 类型一般包括CS12.2K,、CS64K、PS64K、 PS128K和PS384K几种。 每种承载类型主要包括的参数是数据承载速率、业务量、业务质 量要求等。下表给出了基于承载类型定义的典型业务模型实例。
Traffic class Service Type Very low rate data* Low rate data & low multimedia Medium multimedia High multimedia Super high multimedia CBR rtVBR VBR nrtVBR ABR UBR
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基于业务特性的业务模型
PS域业务模型
渗透率 忙时会话次数(BHSA) Packet CalБайду номын сангаас Num/Session Packet Num/Call Packet Size(Bytes) 包间隔时间 承载速率(Bear Rate) 激活因子 BLER
渗透率:某种业务在用户群中的使用比 例。 忙时会话次数(BHSA):忙时数据业务 的平均会话次数。 Packet Call Num/Session:相应业务每 次会话平均的呼叫次数。 Packet Num/Call:相应业务每次呼叫平 均的包个数。 Packet Size(Bytes):相应业务平均的 包大小。
话务模型参数
BLER:PS域业务,在计算数据传输 时间时需要考虑误块造成的重传, 假设业务源的数据量为N,空中接口 误块率为BLER,则在空中接口上总 共需要传输的数据量为:
业务模型参数
激活因子:系统分配给相应业务一个 的承载速率通道,但是业务使用的时 候并不是100%时刻占用该通道,业 务使用时占用通道的时间比称为激活 因子。
12.2K的话音业务单个用户忙时话务量=BHCA×平均通话时长 /3600=0.025 (Erl);12.2K的话音业务单个用户忙时吞吐量=平均速 率(kbps)×BHCA×平均通话时长×激活因子=549 (Kbit)。
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基于业务特性的业务模型
PS域业务模型
Duration Session Inter-arrival
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