3G WCDMA PS或核心網(wǎng)話務(wù)模型和容量規(guī)劃的計(jì)算研究.pdf

1、近幾十年間移動(dòng)通信技術(shù)得到飛速發(fā)展,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)已經(jīng)從1G(第一代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn))、2G(第二代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn))發(fā)展到現(xiàn)在的3G,移動(dòng)通信的大發(fā)展給人們的生活帶來(lái)了翻天覆地的變化。同時(shí)3G技術(shù)在中國(guó)也呼之欲出,據(jù)最新的報(bào)道,中國(guó)的3G會(huì)趕在2008年第29屆北京奧運(yùn)會(huì)之前投入商用。所以,對(duì)于3G的研究開(kāi)始變成一個(gè)非常熱門的課題。
　　 3G目前的三大標(biāo)準(zhǔn)中占絕對(duì)技術(shù)和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)地位的是WCDMA技術(shù),而且在不久的將來(lái)WCDMA是最有可

2、能和中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的TDS—CDMA技術(shù)混合組網(wǎng)的一種技術(shù),因此對(duì)WCDMA的研究對(duì)中國(guó)未來(lái)3G有著非常重要意義。
　　 在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)過(guò)程中,網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié),網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的第一步始于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃,其后將進(jìn)入傳輸網(wǎng)絡(luò)和核心網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。3G的核心網(wǎng)絡(luò)分為CS電路交換域(CIRULIRT SWITCH)和PS分組交換域(PACKET SWITCH)兩部分。由于PS域是在2G的后期最近幾年才出現(xiàn)或推出的,它最大的特點(diǎn)是

3、基于IP的分組數(shù)據(jù)的傳輸,所以相對(duì)域CS電路域,PS域的規(guī)劃不管是對(duì)設(shè)備商還是運(yùn)營(yíng)商都是一個(gè)新的陌生的領(lǐng)域。
　　 在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中一個(gè)重要的工作是進(jìn)行容量規(guī)劃,容量規(guī)劃是指在一個(gè)特定的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中根據(jù)這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的一些外部已知條件如規(guī)劃用廣量,用戶傳輸帶寬等,計(jì)算出一個(gè)合理的網(wǎng)絡(luò)的容量。從運(yùn)營(yíng)商的角度來(lái)講,為了獲得更大的投資收益,希望投資盡可能小規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)給盡可能多的用戶提供服務(wù)。從用戶角度來(lái)講,希望網(wǎng)絡(luò)有盡可能大規(guī)模,在任何擁擠的

4、繁忙時(shí)段,都可以滿足達(dá)到自己的QOS(服務(wù)質(zhì)量)的請(qǐng)求。所以這里就出現(xiàn)了一對(duì)典型的矛盾。
　　 在現(xiàn)在的大部分運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備商在建設(shè)一個(gè)預(yù)期的PS域網(wǎng)絡(luò)時(shí),通常由于用戶的使用網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間和時(shí)長(zhǎng)都是隨機(jī)的,所以很難精確的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的容量?，F(xiàn)在通常的做法是進(jìn)行估計(jì),根據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)大概的估算所需的網(wǎng)絡(luò)容量,由于3G還未商用,沒(méi)有很多的實(shí)際有效的經(jīng)驗(yàn)案例可以參考,這種方式往往會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)建成很短一段時(shí)間內(nèi)就出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)容量不足,從而進(jìn)行擴(kuò)容,或者出現(xiàn)

5、網(wǎng)絡(luò)容量在網(wǎng)絡(luò)很長(zhǎng)的一段運(yùn)營(yíng)時(shí)間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量的需求,造成網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)。所以對(duì)于3G PS域網(wǎng)絡(luò)容量的規(guī)劃的研究,尋找一個(gè)合理的計(jì)算容量的方法是一項(xiàng)很有現(xiàn)實(shí)意義的工作。
　　 本文主要基于排隊(duì)論的原理,結(jié)合慕尼黑技術(shù)大學(xué)關(guān)于IP數(shù)據(jù)模型研究成果,構(gòu)建出3G PS域用戶的話務(wù)模型,從而對(duì)PS域的兩大組成部分SGSN(Serving Gprs Supporting Node)和GGSN(Gateway Gprs

6、Supporting Node)交換機(jī)在各個(gè)接口上的帶寬容量的作定量計(jì)算。整個(gè)計(jì)算的過(guò)程是實(shí)際上是將3G用戶的數(shù)據(jù)分成兩種,UDP型應(yīng)用和TCP型應(yīng)用,根據(jù)不同應(yīng)用使用不同的排隊(duì)模型,然后再結(jié)合3G PS域不同接口上系統(tǒng)對(duì)用戶數(shù)據(jù)不同的封裝形式進(jìn)行折算,最終計(jì)算出每個(gè)網(wǎng)元在各個(gè)接口上所需的容量。通常網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃計(jì)算出的網(wǎng)絡(luò)容量就可以直接作為設(shè)備廠商的硬件規(guī)劃(Hard Ware Planning)的輸入數(shù)據(jù),從而規(guī)劃出PS域交換機(jī)的硬件構(gòu)成