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

1、近幾十年間移動通信技術(shù)得到飛速發(fā)展,技術(shù)標準演進已經(jīng)從1G(第一代移動通信標準)、2G(第二代移動通信標準)發(fā)展到現(xiàn)在的3G,移動通信的大發(fā)展給人們的生活帶來了翻天覆地的變化。同時3G技術(shù)在中國也呼之欲出,據(jù)最新的報道,中國的3G會趕在2008年第29屆北京奧運會之前投入商用。所以,對于3G的研究開始變成一個非常熱門的課題。
　　 3G目前的三大標準中占絕對技術(shù)和市場優(yōu)勢地位的是WCDMA技術(shù),而且在不久的將來WCDMA是最有可

2、能和中國自主知識產(chǎn)權(quán)的TDS—CDMA技術(shù)混合組網(wǎng)的一種技術(shù),因此對WCDMA的研究對中國未來3G有著非常重要意義。
　　 在移動通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)過程中,網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是一個必不可少的環(huán)節(jié),網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的第一步始于無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃,其后將進入傳輸網(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,它最大的特點是

3、基于IP的分組數(shù)據(jù)的傳輸,所以相對域CS電路域,PS域的規(guī)劃不管是對設(shè)備商還是運營商都是一個新的陌生的領(lǐng)域。
　　 在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中一個重要的工作是進行容量規(guī)劃,容量規(guī)劃是指在一個特定的移動通信網(wǎng)絡(luò)中根據(jù)這個網(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,計算出一個合理的網(wǎng)絡(luò)的容量。從運營商的角度來講,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、繁忙時段,都可以滿足達到自己的QOS(服務(wù)質(zhì)量)的請求。所以這里就出現(xiàn)了一對典型的矛盾。
　　 在現(xiàn)在的大部分運營商和設(shè)備商在建設(shè)一個預(yù)期的PS域網(wǎng)絡(luò)時,通常由于用戶的使用網(wǎng)絡(luò)的時間和時長都是隨機的,所以很難精確的計算網(wǎng)絡(luò)的容量?，F(xiàn)在通常的做法是進行估計,根據(jù)歷史經(jīng)驗大概的估算所需的網(wǎng)絡(luò)容量,由于3G還未商用,沒有很多的實際有效的經(jīng)驗案例可以參考,這種方式往往會造成網(wǎng)絡(luò)建成很短一段時間內(nèi)就出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)容量不足,從而進行擴容,或者出現(xiàn)

5、網(wǎng)絡(luò)容量在網(wǎng)絡(luò)很長的一段運營時間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)容量遠遠大于用戶對網(wǎng)絡(luò)容量的需求,造成網(wǎng)絡(luò)資源的浪費。所以對于3G PS域網(wǎng)絡(luò)容量的規(guī)劃的研究,尋找一個合理的計算容量的方法是一項很有現(xiàn)實意義的工作。
　　 本文主要基于排隊論的原理,結(jié)合慕尼黑技術(shù)大學關(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PS域的兩大組成部分SGSN(Serving Gprs Supporting Node)和GGSN(Gateway Gprs

6、Supporting Node)交換機在各個接口上的帶寬容量的作定量計算。整個計算的過程是實際上是將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)用使用不同的排隊模型,然后再結(jié)合3G PS域不同接口上系統(tǒng)對用戶數(shù)據(jù)不同的封裝形式進行折算,最終計算出每個網(wǎng)元在各個接口上所需的容量。通常網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃計算出的網(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域交換機的硬件構(gòu)成