[发明专利]一种无线网络中的数据业务容量的规划方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线网络中的数据业务容量的规划方法，属于无线网络的业务容量的优化与规划设计的技术领域。

背景技术

无线网络的业务容量是无线通信系统网络性能的一项重要指标，能够反映无线网络对于某种特定业务在理论上的最大承载能力，从而为无线传输技术的进一步改善和网络资源的进一步优化配置提供指导。

在有线电话网络和GSM网络中，已经形成一套完整的针对传统话音业务的量化评价机制。根据话音业务的电路域交换特征和信道的占用情况提出了话音业务的业务量-话务量的概念。这里话务量的单位是用“爱尔兰(Erlang)”来表示。话音业务的业务容量是通过如下方式来体现的：通过调研得到某个小区中的总体话务量，以及该小区中所能提供的无线信道数目，再根据爱尔兰公式得到这个小区中的掉话率。采用总体话务量、无线信道数目和掉话率一起综合描述话音业务容量的概念。

随着现有网络由2G到3G的发展，WCDMA、CDMA2000以及具备中国自主知识产权的TD-SCDMA技术的正式商用，用户端使用的业务日趋多样化；不同的业务具有不同的用户服务质量需求，高速且大量的可以承载多媒体信息的数据业务无疑将成为下一代无线网络系统的主要业务，因此，无线网络承载数据业务的能力无疑将成为描述和体现无线网络系统性能的一个重要参数。

香农公式给出了信道容量的定义，以及互信息量在不同的信道输入分布下的最大值。考虑到实际通信系统中存在的一些限制，香农容量表示在一定的信噪比(即表示设定的无线传输环境)下，数据传输速率的上界。由此概念进行引申，无线网络是否存在理论上的承载某种数据业务数目的上限值，即无线网络的数据业务容量的规划和设计，已经成为业内科技人员关注的焦点和新课题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种无线网络中的数据业务容量的规划方法，以弥补现有技术的缺陷和满足运营商的多项需求，并实现下述三个目标：

A、引入数据业务的流量模型用于描述数据业务的行为特征，引入服务模型描述该数据业务的用户体验需求或服务质量QoS(Quality of Service)要求，本发明采用用户对数据业务能够忍受的最大时延来描述该数据业务的QoS要求；

B、建立无线网络模型，引入瑞利衰落来描述无线传播环境的衰落特性，并以简化的模型参数描述无线网络的共性，使得本发明数据业务容量规划方法能够适用于所有的无线网络，不用考虑在哪个具体网络运用哪个具体传输技术；

C、运用有效带宽(Effective Bandwidth)和有效容量(Effective Capacity)的工程计算公式来计算无线网络为满足单个数据业务的QoS要求，理论上能够承载该单个数据业务的最大业务数量，即该数据业务的业务容量。

为了达到上述发明目的，本发明提供了一种无线网络中的数据业务容量的规划方法，其特征在于：先引入体现无线数据业务行为特征的数据业务流量模型和体现数据业务服务质量QoS要求的数据业务服务模型，再采用无线网络的简化模型，利用无线网络中的有效带宽和有效容量的工程计算公式进行计算：为满足单个数据业务QoS要求而需要分配给该数据业务的无线信道带宽，再在满足该数据业务QoS要求的前提下，利用该数据业务所需的无线信道带宽和无线网络的简化模型参数，计算无线网络在理论上所能承载的该单个数据业务的最大数量，即该数据业务的业务容量；以便为运营商或业内人员能够进一步改进无线传输技术和优化无线资源配置，提高数据业务容量而提供相应目标和依据。

本发明的优点是：首次给出数据业务的业务容量的定义和数据业务的业务模型的分类，首次采用业务的流量模型及其服务模型共同描述业务特征，运用业务的流量模型描述数据业务的行为特征，运用业务的服务模型描述数据业务的用户体验需求，从而更精确地描述数据业务的各项特征，保证数据业务的业务容量计算更加精确，并适用于所有的数据业务。本发明采用的无线网络的简化模型参数，使得其能够在不考虑网络中采用的各种不同传输技术的前提下，描述所有无线网络的共同的基本特征，以便为在理论上给出无线网络能够承载的数据业务的最大数量奠定基础。本发明还运用现有工程技术的有效带宽和有效容量的计算公式，将业务层与物理层建立联系，使得业务特性的差异能够反映在物理层性能上。

附图说明

图1是本发明无线网络中的数据业务容量的规划方法操作步骤流程图。

图2是具备ON/OFF行为特征的数据业务流量模型的建模方法示意图。

图3是用于确定数据业务服务模型：QoS要求的无线网络传输队列模型示意图。