本发明专利技术公开了一种无线网络网元割接性能和容量预测方法，是基于无线网络背景的统计模型来评估与预测无线网络中网元割接前后的性能和容量的方法。假设在月份是N-1的时候对无线网络中的某个网元进行了割接，例如RNC或BSC从源交换机被网元割接到目标交换机，在月份是N-1时交换机的利用率用交换机话务量Yn-1表示，网元割接后，在月份是N时交换机的利用率用交换机话务量Yn表示，网元割接中，如果时，是网元割接的最佳时机。本方法计算出了网元割接之后网络网元的性能和容量在未来的各个时间点如何变化，并且可以对比割接之前网元性能和容量的预测情况，从而决定本次割接是否对网络的性能和容量提升有显著的改善。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于移动通信领域，特别涉及在无线网络中，一种基于无线网络背景的统计模型来评估与预测无线网络中网元割接前后的性能和容量。
技术介绍
在过去的15年中，中国的移动通信运营商正从传统的2G移动通信网络逐渐过渡到下一代移动通信网络，尤其从2013年以来迅速的从从第三代网络(3G)向第四代移动通信(4G)LTE(Long Term Evolution)升级。运营商在对用户数量、网络使用的增长预测方面积累了很多的经验。由于移动互联网的普及，移动运营商面临着留住现有用户，吸引新用户及降低管理服务成本两大挑战。随着指数级增长的数据流量、丰富的多媒体服务以及更大的服务范围，移动运营商正面临着无线网络拥塞和更大服务覆盖范围的挑战。随着智能手机的普及和移动互联网爆发式的增长，信令风暴和数据海嘯给当前3G网络带来了沉重的负担。无线接入是3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)网络部署策略中的主要关键的技术，因为它与移动运营商最宝贵的资源——频谱是紧密相关的。同样，核心网(Core Networks, CN)在增强移动性、业务控制、移动网络资源有效利用率和2G到3G/4G的无缝演进中也发挥着至关重要的作用。因此，网络的演进需要向扁平化、全IPdnternet Protocol)化、简单架构，并与第三代通信协议(3GPP)移动网络的互通开放式接口的软交换核心网过渡。移动运营商正在寻找一种最佳的网络拓扑结构，以最大限度地为用户提高服务质量，并尽量减少对原有网络的影响。因此，对于移动通信运营商而言一个新的挑战就是如何防止无线网络的拥塞和满足由大量移动数据服务渗透导致网络吞吐量快速增长的需求。当然，最常见的解决方案是网络扩容，即通过在现有的网络中安装更多的网络基础设施来改进移动网络的规模和容量，然而这是一个高成本并且消耗大量人力物力的方法。因此，就无线网络方面而言，为避免用户增加而导致的小区拥塞或信道阻塞的最好的方法是通过增加无线基础设施，例如全球移动通信系统(Global System for MobileCommunications, GSM)广播域中的基站(Base Station, BTS)和基站控制器(Base StationController，BSC)，或者通用移动电信系统(UMTS)广播域中的Node-B和无线网络控制器(Radio Network Controller, RNC)，或者 LTE 网络中的 E-NodeB，MMEjP SGW 等网元来提高无线网络覆盖范围和容量。对于一个GSM/UMTS/LTE无线域的拓扑结构图，其中基站和Node B或者eNodeB是终端用户访问移动网络的首要控制点。从小区站点逻辑考虑，BSC和RNC负责基站在无线域连接、控制和管理。特别是，根据3GPP TS25.401和3GPP TS23.002标准，UMTS (UniversalMobile Telecommunications System)中的无线域被称为通用地面无线接入网(UMTSTerrestrial Radio Access Network, UTRAN),包括一个或多个无线网络子系统(RadioNetwork Subsystem, RNS)。一个 RNS 包含一个 RNC 和一或多个 Node-B。同样地,在 GSM 中的广播域被称为GSMRAN，包括一个或多个基站子系统(Base Station Subsystem, BSS)。BSS中包含两种类型的网络实体=BSC和BTS。BSC起着类似RNC中控制和路由呼叫基站的作用。在GSM中BTS作为小区站点用来访问移动台MS (Mobile Station)。网元割接技术旨在实现广播域中对2G和3G的RAN的路由、负载和吞吐量的优化。Oom, Jan 等人(2004)指出，对无线接入网络(Residential Access Network, RAN)的小区站点网元割接过程需要很多手工操作的步骤，它是一个耗时耗力的任务，需要对广播和传输网络重新配置。以2G RAN为例子:一个小区站点网元割接需要执行以下操作:1)通过对源基站控制器(Base Station Controller, BSC)与目标基站控制器(Base StationController, BSC)的硬件配置比较来验证目标基站控制器的硬件配置；2)通过对源基站控制器与目标基站控制器的注册版本比较来检查目标基站控制器中的基站收发信机(BaseTransceiver Station, BTS)相关软件版本是否可用；3)从源基站控制器向目标基站控制器复制小区数据；4)从源基站控制器向目标基站控制器复制基站数据；5)从源基站控制器向目标基站控制器复制相邻小区数据；6)在源基站控制器中创建新的外部小区数据，状态为空闲；7)在目标基站控制器中创建新的外部小区数据，状态为空闲；8)停止源基站控制器中的源小区；9)停止基站收发信机中的载频(TransceiverJRX)资源；10)将源基站控制器和目标基站控制器中原先的外部小区数据设置为空闲状态。在上述初步步骤完成之后，11)将基站收发信机的交换连接从源基站控制器移到目标基站控制器。网元割接过程继续以下的操作:12)更新移动业务交换中心(Mobile Switching Center, MSC)的小区全球标识(Cell Global Identifier, CGI) ；13)将源基站控制器和目标基站控制器中新的外部小区数据设置为操作状态；14)解锁基站收发信机中的载频资源；15)激活目标基站控制器中的目标小区；16)删除源基站控制器中的小区数据；17)删除源基站控制器中的位置数据；18)删除源基站控制器中的邻小区数据；19)删除源基站控制器中原先的外部小区数据；20)删除目标基站控制器中原先的外部小区数据。核心网络(Core Networks, CN)是当前移动通信网络的心脏。CN和RAN通过GSM网络中的 BSC 和 MSC 之间的 A 口或者 UMTS 网络(3GPP TS25.413and3GPP TS25.415)中的 RNC和网关(Media GateWay，MGW)之间的Iu-CS接口紧密耦合。因此，在无线端由于网元割接带来的路由、装载和吞吐量的改变将会对GSM或者UMTS中核心网络的性能造成一定的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是基于遍历移动通信网络中网元割接所有场景，提供一种通用的数学模型用来计算和预测无线网络网元割接前后性能和容量如何变化的方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案:一种，包括以下步骤: (I)提取无线侧网元割接前N-1个月的忙时试呼次数数据、中继线数目，月份为1、2、…、N-1的忙时试呼次数分别为a1、a2、…、aN_i，中继线数目分别为b1、b2、…、，假设在月份是N-1的时候采取无线侧网元割接，RNC或BSC从源交换机被割接到目标交换机，交换机的利用率用交换机话务量表征: Yk = NSKXErlangKS, (I) NSk为月份是K时服务区内用户数，它是由移动运营商发展规划决定的，Erlanglis表示每个用户的平均话务量，它是由本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无线网络网元割接性能和容量预测方法，其特征在于包括以下步骤：(1)提取无线侧网元割接前N‑1个月的忙时试呼次数数据、中继线数目，月份为1、2、…、N‑1的忙时试呼次数分别为a1、a2、…、aN‑1，中继线数目分别为b1、b2、…、bN‑1，假设在月份是N‑1的时候采取无线侧网元割接，RNC或BSC从源交换机被割接到目标交换机，交换机的利用率用交换机话务量表征：Yk＝NSK×ErlangKS, (1)NSK为月份是K时服务区内用户数，它是由移动运营商发展规划决定的，ErlangKS表示每个用户的平均话务量，它是由移动运营商定义的流量模型决定的；在月份是N‑1时交换机话务量为Yn‑1；BHCABefore＝an‑1＝CAPS×3600＝Erlang×3600/T＝Yn‑1×3600/T (2)BHCABefore表示网元割接前的忙时试呼次数，CAPS表示每秒尝试呼叫数，T表示每次通话的平均时长，从而得到网元割接前中继线数目NTrunk‑Before为：NTrunk‑Before＝bn‑1＝Erlang/(LChannel×NChannel)＝Yn‑1/(LChannel×NChannel) (3)LChannel表示业务信道的负载，通常是0.7占线小时/通道，NChannel表示每个中继线的信道数，T1是24，E1是30；(2)在网元割接中，其RNC或BSC携带了RNC T1中继线和ERLRNC流量，网元割接后，在月份是N时交换机话务量为Yn；BHCAAfter=An=CAPS×3600=(Yn±ERLRNC/n)×3600T=(Yn±ERLRNC/n)×3600Y1×3600/a1=a1×(Yn±ERLRNC/n)Y1---(4)]]>a1表示网元割接前月份为1的忙时呼叫数据，Y1表示网元割接前月份为1的交换机的话务量，n表示源或目标交换机的数目，“‑”表示其源交换机，“+”表示目标交换机，ERLRNC表示RNC或BSC从源交换机被割接到目标交换机的话务量；网元割接后月份是N的中继线数目NTrunk‑after预测由下式得出：NTrunk-after=Bn=bn-1±(NRNCn)---(5)]]>NRNC表示某个RNC或BSC需要接到所有交换机的中继线的总数；(3)网元割接中，需要的中继线扩展预测如下所示：N‾Trunk=[Roundup(NTrunk-after/FRedunancy-BICNCard)]×NCard---(6)]]>表示预测总中继线，BIC表示安装中继线容量，NCard表示交换机中每个中继线所能支持的数目，FRedundancy是冗余因子，通常介于0.7‑1；(4)如果N‾Trunk+BIC=BMax×FRedunancy]]>时，是网元割接的最佳时机；如果N‾Trunk+BIC≥BMax×FRedunancy,]]>则现有交换机的最大容量无法满足所需的流量，需要添加新的交换机，其中BMax表示交换机中中继线最大支持数。...
【技术特征摘要】
1.一种无线网络网元割接性能和容量预测方法，其特征在于包括以下步骤: (1)提取无线侧网元割接前N-1个月的忙时试呼次数数据、中继线数目，月份为1、.2、…、N-1的忙时试呼次数分别为a1、a2、…、aN_i，中继线数目分别为b1、b2、…、，假设在月份是N-1的时候采取无线侧网元割接，RNC或BSC从源交换机被割接到目标交换机，交换机的利用率用交换机话务量表征:Yk = NSKXErlangKS, (I) NSk为月份是K时服务区内用户数，它是由移动运营商发展规划决定的，Erlanglis表示每个用户...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳晔，程艳云，王计斌，闫兴秀，
申请(专利权)人：南京华苏科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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