用於確定蜂窩電信網絡的規模的系統和過程的製作方法

2023-10-08 21:29:04

專利名稱：用於確定蜂窩電信網絡的規模的系統和過程的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於確定蜂窩電信網絡的規模的系統和過程，具體地涉及用於確定 UMTS或WCDMA網絡的規模的系統和過程。背景對於例如使用全球移動通信系統(GSM)標準的那些網絡等蜂窩電話網絡的分析 被用來預測網絡上的負載以及該網絡可在不造成困難的情況下承受多少負載。具體而言， 這樣的分析可被用來確定需要什麼網絡資源來向該網絡的用戶提供可接受級別的性能，這 是被稱為網絡規模確定(networkdimensioning)的過程。例如，該分析可以確定阻塞率，這 表示建立附加呼叫的請求被拒絕或『阻塞』以防止已建立的呼叫或其他網絡服務遭受性能 降級的可能性。網絡規模確定包括估計支持特定網絡通信量負載所需的資源量，如收發機基站的 數量。網絡規模確定可被用來設計新網絡的第一代部署(被稱為『新建』網絡)或用於確 定現有網絡現在或將要欠載或過載的程度(以用於規劃將來的容量需求)。網絡規模確定過程的結果被用於無線電網絡設計過程來提供網絡大小和成本的 早期指示。在規模確定階段後是規劃階段，在規劃階段期間收集更具體的信息，從而允許更 詳細的分析。或者，規模確定過程可被用來評估對於當前或預計的使用負載是否安裝了足 夠的網絡容量在這種情況下，規模確定被用於在現有網絡中進行規劃。網絡規模確定尤其重要，因為其可被用來同時確保一致的客戶體驗同時還最小化 基本建設和運營費用。可以針對短期(對應於通信量增長和局部波動)和長期(規劃和成 本前瞻通信量/產品/服務預測)來執行規模確定。當前，對一些網絡——其中網絡資源以非固定量在用戶之間共享的網絡——的分 析不能提供足夠信息來用於準確的負載分析、網絡規模確定、以及網絡規劃。這樣的網絡的 示例是使用通用移動電信系統(UMTS)、基於寬帶碼分多址(WCDMA)標準的『第三代』 (3G)標 準的網絡。確定3G網絡的規模比確定2G網絡的規模(這是相對平凡的任務)更加複雜。作 為WCDMA系統，3G無線電接入網絡(RAN)具有「軟」容量限制。即，RAN的每一個單元服務 於不同的無線電環境、通信量簡檔、以及用戶行為，所有都導致不同且可變的容量限制。因 此，單元可在未不利地影響客戶體驗的情況下承受的通信量可在單元之間顯著變化。另外， 傳輸網絡(TN，收發機基站與無線電網絡控制器之間的互連)連接接納控制和擁塞管理過 程以較高的複雜性為代價提供相當的控制。當前，商業上存在非常少的網絡規模確定工具。確實存在的那些工具顯得是作為 事後考慮而添加到網絡規劃工具的，並且基於對WCDMA環境往往不適當的過於簡單的假 設。例如，現有的規模確定工具主要面向射頻(RF)和單元規劃，通信量和容量建模只被實 現成支持單元規劃所需的程度。內置在RF和單元規劃工具中的規模確定模塊往往只集中於上行鏈路的管理，並 且有時集中於下行鏈路和噪聲上升，而非集中於對無線電資源管理過程的更廣泛分析。
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用於規模確定的過於簡單的工具和過程可因必要的保守方法而導致額外的基本 建設費用，或因不足的硬體供應的結果而導致差的客戶體驗。需要提供用於確定蜂窩電信網絡的規模的、減輕上述困難的一個或多個或至少提 供有用的替換方案的系統和過程。概述根據本發明，提供了用於確定蜂窩電信網絡的規模的過程，包括對於所述網絡的 一個或多個網絡元素中的每一個訪問表示網絡元素的配置和環境的網絡元素環境數據；訪問表示用於所述網絡的用戶的服務質量準則的QoS數據；以及處理網絡元素環境數據和所述QoS數據以生成網絡元素容量數據，該網絡元素容 量數據表示對應於所述網絡元素的容量的網絡服務的負載的、滿足所述服務質量準則的組
I=I O優選地，所述網絡服務包括消耗在所述網絡元素的用戶之間共享的網絡資源的服務。優選地，所述網絡服務包括消耗在所述網絡元素的用戶之間以可變的量來共享的 網絡資源的服務。優選地，所述處理包括對於所述網絡元素的多個操作點中的每一個執行所述網絡 元素的數值模擬，每一操作點表示所述網絡服務的指定平均負載，其中所述網絡服務的負 載在統計上分布在該對應的平均值的周圍。優選地，該模擬是馬爾科夫鏈模擬。優選地，所述服務質量準則包括至少一個基於除阻塞之外的性能度量的準則。優選地，所述網絡元素環境數據還表示該網絡元素的多個服務中的每一個的測量 負載，並且該過程包括處理所述網絡元素性能數據以生成表示所述網絡元素的負載的作為 所述服務的所述測量負載的組合的網絡元素負載數據，並將所述網絡元素負載數據與所述 網絡元素容量數據進行比較以生成表示所述網絡元素的可用容量的網絡元素淨空數據。優選地，網絡元素容量數據表示所述服務的負載的、滿足所述服務質量準則的組 合與所述服務的負載的、其中不滿足所述服務質量準則中的至少一個的組合之間的邊界。優選地，該過程包括處理所述網絡元素容量數據以標識所述資源的最大限制中的 一個或多個。優選地，該過程包括處理所述網絡元素容量數據以生成所述資源的最大限制的排 序列表。優選地，處理所述網絡元素容量數據的所述步驟包括生成表示用戶感知性能因 (i)由於缺少專用資源而造成的阻塞或(ii)缺少對非專用資源的共享訪問而不可接受的 一部分時間的性能度量；其中所述資源的最大限制是在所述性能度量的基礎上標識的。優選地，所述網絡元素包括所述網絡的至少一個單元和所述網絡的至少一個收發 機基站，其中單元或收發機基站的環境包括該單元或收發機基站的無線電環境。優選地，所述網絡是WCDMA網絡。本發明還提供其上存儲有用於執行以上過程中的任何一個的步驟的程序指令的 計算機可讀存儲介質。
本發明還提供具有用於執行以上過程中的任何一個的步驟的組件的系統。本發明還提供由於確定蜂窩電信網絡的規模的系統，該系統包括環境參數生成器，該環境參數生成器被配置成訪問表示所述網絡的一個或多個網 絡元素中的每一個的配置和無線電環境的網絡元素環境數據；以及網絡元素容量生成器，該網絡元素容量生成器被配置成處理網絡元素環境數據和 表示用於所述網絡的用戶的服務質量準則的QoS數據以生成網絡元素容量數據，該網絡元 素容量數據表示對應於每一網絡元素的容量的網絡服務的負載的、滿足所述服務質量準則 的組合。優選地，所述網絡元素容量生成器包括馬爾科夫鏈模擬器，該馬爾科夫鏈模擬器 被配置成模擬每一網絡元素的多個操作點中的每一個，每一操作點表示所述網絡服務的指 定平均負載，所述網絡服務中的每一個在統計上分布在該對應的平均值的周圍。優選地，所述網絡元素環境數據還表示該網絡元素的多個服務中的每一個的測量 負載，並且該系統包括規模確定數據生成器，該規模確定數據生成器被配置成處理所述網 絡元素性能數據以生成表示每一網絡元素的負載的作為所述服務的所述測量負載的組合 的網絡元素負載數據，並將所述網絡元素負載數據與所述網絡元素容量數據進行比較以生 成表示所述網絡元素中的每一個的可用容量的網絡元素淨空數據。優選地，所述規模確定數據生成器被配置成處理所述網絡元素容量數據以標識所 述資源的最大限制中的一個或多個。優選地，所述規模確定數據生成器被配置成生成表示用戶感知性能因(i)由於缺 少專用資源而造成的阻塞或(ii)缺少對非專用資源的共享訪問而不可接受的一部分時間 的性能度量；其中所述資源的最大限制中的一個或多個是在所述阻塞數據的基礎上標識 的。優選地，所述網絡是UMTS網絡。優選地，所述網絡是WCDMA網絡。本發明還提供其上存儲有用於執行用於確定蜂窩電信網絡的規模的過程的程序 指令的計算機可讀存儲介質，該過程包括對於所述網絡的一個或多個網絡元素中的每一 個訪問表示網絡元素的配置和環境的網絡元素環境數據；訪問表示用於所述網絡的用戶的服務質量準則的QoS數據；以及處理網絡元素環境數據和QoS數據以生成網絡元素容量數據，該網絡元素容量數 據表示對應於所述網絡元素的容量的所述網絡服務的負載的、滿足所述服務質量準則的組
I=I O附圖簡述在下文中將參考附圖僅藉助示例描述本發明的優選實施例，其中

圖1是連接至WCDMA網絡的網絡規模確定系統的優選實施例的框圖；圖2是由該系統執行的網絡規模確定過程的流程圖；圖3是網絡規模確定過程的環境參數生成過程的流程圖；圖4是網絡規模確定過程的接納區域生成過程的流程圖；圖5是網絡規模確定過程的規模確定數據生成過程的流程圖6是規模確定數據生成過程的淨空和性能統計生成過程的流程圖；圖7是規模確定數據生成過程的忙碌時間段選擇過程的流程圖；圖8至圖11是該系統的web⑶I生成器所生成的屏幕截圖；圖12是圖1的規模確定系統的另一框圖；以及圖13是UMTS網絡的示意圖。優選實施例的詳細描述如圖1和12所示的規模確定系統102出於網絡規模確定的目的來分析UMTS網 絡，如寬帶碼分多址(WCDMA)蜂窩無線電電話網絡104。如圖13所示，WCDMA網絡包括被 稱為無線電接入網絡(RAN) 1302的無線部分和被稱為傳輸網絡(TN) 1304的有線部分。RAN 1302包括收發機基站(BTS，在本領域中也被稱為「節點B」)1306，其由無線電網絡控制器 (RNC) 1308經由在本領域中被稱為Iub的接口來控制。每一 BTS 1306生成定義用戶設備 (UE，如標準蜂窩電話)1312與其相關聯以經由對應的BTS 1306撥打和接收電話呼叫的網 絡單元的無線電信號。與諸如GSM等簡單的2G網絡不同，UMTS網絡向UE 1312提供多個網絡服務，包括 SRB (獨立信令無線電承載)、語音、視頻、R99分組數據、以及HSDPA分組數據。HSDPA (高速 下行鏈路分組接入)是在UMTS標準中用於從網絡104到UE的高速數據傳輸的協議。每一網絡服務都消耗該網絡的資源，包括下行鏈路(DL)信道化碼、DL功率、上行 鏈路(UL) Iub帶寬、DL Iub帶寬、以及該網絡基礎設施的製造商所專用的其他資源。如以 下進一步描述的，給定網絡服務所消耗的資源可至少部分地取決於每一單元的實際操作無 線電環境及其BTS 1306。如圖2所示，規模確定系統102執行規模確定過程200，該過程處理表示網絡使用 和性能的實際測量的網絡使用和性能數據以生成網絡規模確定數據來用於確定蜂窩電信 網絡的規模。給定提供多個用戶服務並具有由這些服務消耗的多個資源(其中的至少一些 可以由網絡用戶共享)——如上述WCDMA網絡服務和資源——的這樣的網絡，規模確定系 統102和過程200確定網絡的設計容量，其被表達成所承受的負載和相應網絡服務的一個 或多個特定『目標』服務質量(QoS)值的函數。術語『設計容量』是本領域的術語，指的是 在其上剛好滿足一個或多個指定性能度量的一個或多個網絡負載。如以下詳細描述的，規模確定過程200考慮網絡元素的實際測量到的環境，通過 處理該網絡的一個或多個網絡元素中的每一個的實際配置和測量到的通信量及性能數據 來確定每一網絡元素中的每一服務所消耗的每一資源的量來實現這一點。在所描述的實施 例中，感興趣的網絡元素是RAN1302的組件，即無線電單元及其相關聯的BTS 1306，因為這 些通常是現有UMTS網絡中的最大限制網絡元素。因此，每一 BTS 1306或單元的環境除其 非無線電環境之外還包括其無線電環境。實際上，一個BTS 1306通常包括生成三個單元的 天線，每一個單元覆蓋對應的120°角度。雖然每一單元具有其自己的天線和局部無線電 環境(由於發射功率、建築物、地形等)，但在UMTS網絡中，BTS 1306的一些資源(例如， WCDMA碼)是在單元之間共享的並且因此這些單元不是真正彼此無關。因此，每一單元及其 BTS1306被系統102獨立地當作不同的網絡元素。儘管在所描述的實施例中強調了無線電網絡元素，但應當理解，本文描述的規模 確定系統102和過程可適用於該網絡的諸如UMTS核心網絡1314的組件等其他(非無線電)網絡元素和/或其他中間網絡節點，例如尤其是在這些組件限制了提供給該網絡的用 戶的QoS的情況下。然而，在以下描述中，術語「網絡元素」指的是無線電單元或BTS 1302。規模確定系統102所生成的容量信息允許規模確定過程200確定滿足所有指定 QoS目標的每一服務的所承受的負載(以厄蘭為單位)的組合。實際上，這些組合定義N維 容量包絡，使得對於任何操作點(N個相應服務同時承受的負載的特定組合)，在該操作點 處於該包絡內的情況下，可以斷定該網絡元素在其設計容量內操作。考慮當時正在使用的 實際服務以及該網絡元素的實際無線電環境，表示操作點和容量包絡之間的最小差的度量 (在此被稱為「淨空」並被表達成總系統容量的百分比)指示該網絡元素當時的可用或未使 用容量。操作點和容量包絡之間的差允許過程200標識使網絡元素不能在維持已建立服 務的服務質量目標的同時提供附加服務的最大限制資源，使得網絡擴展的計劃的目標朝向 擴展這些所標識的資源的可用池。因此，網絡規模確定系統102和過程200允許網絡運營 商在所需時間段評估現有網絡的實際資源需求，和/或確定網絡102的資源需求以在將來 的時間提供擴展的服務和/或通信量。在UE 1312的用戶的呼叫請求被阻塞或對於HSDPA用戶而言一旦HSDPA呼叫建立 時，他們不能得到對非專用資源的可用池的充分訪問的情況下，他們將感知到系統性能不 可接受。對於處於容量包絡內的給定操作點，不一定得出任何資源都處於限制狀態(例如， 在阻塞是0且對非專用資源的訪問總是在充分的級別的情況下)。然而，如下所述，規模確 定過程200可以預測最可能變成限制系統容量的因素的資源。規模確定系統102根據網絡104實際承受的通信量、當前配置以及無線電環境來 生成指示該網絡中當前安裝的容量級別的充分性的規模確定數據。規模確定系統102在關 於網絡104的無線電接入網絡(RAN)和傳輸網絡(TN)的數據的基礎上生成規模確定數據。UMTS網絡的運營商對將HSDPA吞吐量作為性能度量來考慮比只有呼叫阻塞率更 感興趣，因為許多用戶經由其用戶設備(UE)將受到HSDPA吞吐量的限制。因此，規模確定數據被用來提供服務質量數據，例如呼叫阻塞率和HSDPA吞吐量。 網絡104的運營商可以使用該服務質量數據來確保(例如，在用戶服務協議中的)指定性 能目標得到維持，或為網絡104的規模確定進行規劃(例如，安裝更多收發機基站)。規模 確定數據有利地允許網絡運營商標識容量受限的網絡元素處的過度利用的資源(例如，可 用的下行鏈路功率可能不足)。運營商還可以標識哪些服務受容量受限的網絡元素處的過 度利用的資源的影響(例如，視頻尤其可由於功率缺乏而降級，而語音較不這樣)。此外，規 模確定數據可被用來生成示出網絡元素的過度利用的資源和尚未受容量約束的受影響的 服務的前向估計的報告(例如，雖然存在足夠的下行鏈路信道化碼，但在該網絡元素上的 負載增加的情況下這將是限制服務質量的第一個資源)。通過使用描述網絡104及其當前操作的數據，規模確定系統102在操作上下文中 (即關於已安裝的運營網絡)提供規模確定，而非僅僅對於新的新建安裝提供規模確定。對於網絡104中的每一網絡元素分析已安裝容量的充分性。每一網絡元素被當作 獨立的通信量聚集點，並被獨立地分析。擁有網絡元素規模確定數據允許比關於更高級系 統的規模確定數據(例如，基於廣義網絡和通信量行為的網絡級性能)以更高詳細級別進 行網絡規劃。
對於給定通信量數據集上的任何給定的網絡元素實例(例如，特定UMTS單元/載 波)，標識參考『忙碌時間段』時間段，在該時間段期間可以針對該實例合計容量情況。該 參考時間段表示每一網絡元素的忙碌時間段(即，高通信量負載)，同時避免極端通信量峰值。因此，網絡規模確定系統102和過程200允許網絡運營商在所需時間段評估現有 網絡的實際資源需求，並確定網絡102的資源需求以在將來的時間允許擴展服務和/或通
{曰裡。如圖1所示，網絡104包括如下所述的存儲網絡配置數據和定期更新的網絡性能 數據的資料庫106到112。性能資料庫106存儲RAN 1302和TN 1304生成的性能數據。該 性能數據包括在網絡104中的每一網絡元素觀察到的與每個服務所承受的通信量、資源消 耗、以及UE測量有關的信息。這些資料庫106到112包括由網絡設備廠商實現的性能和配置資料庫106、108，並 且因而性能和配置資料庫106、108中存儲的具體變量和數量隨廠商而變化。然而，不論廠 商如何，對能訪問特定UMTS網絡的這些資料庫106、108的本領域技術人員顯而易見的是， 其中存儲的性能和配置數據可如下所述地訪問和處理。性能數據包括(i)表示網絡元素處的通信量統計的通信量數據；(ii)表示每一網絡元素處的無線功率測量的功率數據；(iii)對於單元的HSDPA用戶而言，每一用戶的UE 1312所生成的信道質量信息 (CQI)數據形式的測量數據；(iv)關於軟移交的軟移交數據；以及(ν)關於更軟移交的更軟移交數據。通信量數據涉及網絡104在網絡廠商或運營商所配置的所選時間段或時間快照 (例如在一個小時期間)的通信量負載。給定時間段的通信量數據可被認為表示在所選時 間快照期間構成網絡104的特定『操作點』的通信量向量(即值的數組)。軟移交數據涉及描述當前有助於按標準UMTS過程的宏多樣性的無線電鏈路的數 量的統計信息。更軟移交涉及描述源自在同一節點B分配的單元的無線電鏈路的數量的統 計fe息。配置資料庫108存儲表示RAN 1302和TN 1304的配置的配置數據，包括(i)每一 網絡元素的接納和擁塞控制參數；(ii)公用控制信道(CCH)的配置；(iii)下行鏈路(DL) 功率控制參數的配置；以及(iv)TN 1304的配置。硬體資料庫110存儲關於每一 BTS 1306的硬體配置的信息，包括⑴發射單元 的數量和容量(即最大發射功率)；以及(ii)基帶調製單元的數量和容量(以處理單元衡
量)O站點資料庫112存儲站點專用數據，包括網絡元素的、用於允許系統102的最終用 戶標識特定網絡元素的名稱和位置。規模確定系統102自動地從網絡104中的資料庫106到112檢索關於通信量使用 (例如，每一傳輸時間間隔中的呼叫數量)和網絡參數的值和性能(具體而言，每一單元的 無線電環境)的數據。
規模確定系統102中的臨時資料庫114為來自四個外部資料庫106到112的所有 傳入數據提供中間存儲。所有數據在每星期的基礎上被清除和更新。在執行每星期分析任 務時，臨時資料庫114還被用作工作空間。規模確定系統102包括生成用於確定UMTS網絡的規模的規模確定數據的規模確 定數據生成器116。規模確定數據包括表示仍然允許網絡滿足指定服務質量(QoS)目標的 網絡最大容量的網絡容量數據、表示不同網絡服務的負載的一個或多個線性組合(每一組 合被認為表示網絡在特定時間的通信量或操作狀態)的通信量數據、以及表示在網絡中的 每一網絡元素處測量到的承受通信量的剩餘可用容量的淨空數據。規模確定數據是在從性能資料庫106檢索到的通信量數據和表示網絡104中的容 量的網絡容量數據的基礎上生成的。網絡容量數據由接納區域生成器118使用網絡104的 模型來生成。該網絡模型基於網絡104的配置和環境，該配置和環境是從環境參數值確定 的，環境參數值由環境參數值生成器120從自性能資料庫106檢索到的性能數據生成。應用程式資料庫122存儲規模確定數據以供使用基於web的圖形用戶界面 (⑶I) 124來演示，該⑶I生成用於發送到在遠程計算機系統上執行的標準web瀏覽器應用 程序的HTML數據，從而向網絡運營商或最終用戶提供報告。網絡分析過程200如圖2所示，規模確定系統102通過執行網絡規模確定過程200來生成規模確定數據。網絡規模確定過程200在步驟202開始，在那裡規模確定系統102從網絡資料庫 106到112檢索網絡配置和性能數據。為確保規模確定數據的當前性，規模確定系統102在 頻繁的周期性和定期基礎上(例如，每星期)自動地刷新其數據集。所有外部數據的完全刷 新涉及訪問網絡104的四個資料庫106到112以及檢索最新數據。對於每一通信量『操作 點』(其描述每一服務在通信量測量時間段(例如1小時)期間的通信量承受負載，以厄蘭 為單位來表達)並對於每一網絡元素在當前報告時間段(通常在每星期的基礎上)期間， 生成規模確定數據，包括表示網絡104中的可用或未使用(S卩，淨空)網絡容量的數據。規 模確定數據的生成可以按需要的頻率來執行，例如在每星期的基礎上，但其是基於每小時 解析度數據的(即，與通信量測量時間段相對應)。被用來確定網絡容量包絡的特定環境參數(如下所述)不能直接從性能資料庫 106獲得。這些參數的值，包括涉及服務質量目標(例如，目標吞吐量『R-目標』)的參數， 是由參數生成器120在環境參數值生成過程300中生成的(在步驟204)。網絡配置和網絡元素無線電環境的對應組合的網絡容量包絡或『接納區域』的集 合是使用常用或先前測量的環境參數值來預先生成的。在步驟206，基於配置和無線電環 境參數的對應組合(以查找表的形式)，從預先生成的接納區域的資料庫117中選擇適當 的接納區域。接納區域是由如下所述的接納區域過程400基於常用/已知網絡配置和環境 參數值來生成的並被存儲在接納區域資料庫117中以供稍後由規模確定數據生成器116使 用。版本控制被用於接納區域資料庫和規模確定數據生成器116中，以使得接納區域生成 器118的修訂版本所生成的接納區域被用對應的版本標識符來標誌，從而確保當前性同時 最大化接納區域在版本過渡時間段期間的可用性。規模確定數據生成器116基於當時的當 前環境參數值來選擇適當的接納區域。
規模確定數據的生成(步驟208)涉及在通信量測量時間段(例如1小時)期間 將網絡容量(由所確定的接納區域表示)與通信量負載(由通信量操作點表示為服務的線 性組合)進行比較。一旦生成了規模確定數據，則規模確定系統102確定參考時間段(步驟210)。參 考時間段表示在通信量始終繁重或忙碌(優選地不包括負載中的極端峰值)時的一個或多 個時間段——在規模確定數據中表示。這一參考時間段的性能統計指示網絡104在當天/ 星期等的最忙碌部分期間的容量、負載、以及淨空。例如，每一天的最忙碌部分可由『忙碌時 間段』來表示。規模確定數據在事務應用程式資料庫更新過程中被存儲在應用程式資料庫122 中(步驟212)。應用程式資料庫更新對於完整的每星期規模確定數據集作為單個步驟來執 行，從而最小化對⑶I 124的最終用戶或運營商的幹擾。⑶I 124根據運營商/最終用戶命 令生成並顯示應用程式資料庫122中的規模確定數據的報告(步驟214)。因為接納區域資料庫117在任何時間都具有有限數量的接納區域，所以先前沒有 遇到特定網絡元素的配置和環境參數的特定組合是可能的，即先前沒有生成並在接納區域 資料庫117中存儲對於該組合的接納區域。在處理周期完成(步驟202到214)後，生成缺 少的接納區域的列表，並將其用來生成配置和環境參數值的這一新集合的接納區域(步驟 216)。將缺少的接納區域的列表，包括對應的配置和環境參數數據，提供給接納區域生 成器118以生成附加接納區域數據(步驟218)。給定接納區域對應於作為輸入提供給接 納區域生成器118的配置和環境參數值的特定集合。在任何給定時間，多個網絡元素可以 具有等同的配置和環境參數值。因此，生成缺少的接納區域的任務可以根據需求/重要性 /優先級來區分優先次序，按需要每一缺少的接納區域的網絡元素的數量來排序，從而確保 首先生成更重要的區域(為最大數量的網絡元素所需要)。在生成每一接納區域時，將附 加接納區域數據存儲在接納區域資料庫117中以供規模確定數據生成器116訪問(在步驟 208)。網絡規模確定過程200因此自動地更新關於網絡容量的信息而仍然生成進一步的規 模確定數據。步驟218的反饋循環允許規模確定系統102作為自給自足的封閉系統來操作。 多個接納區域的生成(步驟218)是並行地執行的。環境參數值生成300如上所述，環境參數值生成器120使用圖3所示的參數生成過程300從原始網絡 性能和網絡配置數據生成環境參數值。來自網絡104的原始數據(表示所選報告時間段的 網絡104)與運營商作出的用於定義如何執行該網絡(例如，用戶感知的HSDPA吞吐量目 標)的選擇相組合來生成環境參數數據。如下所述，環境參數表徵在網絡元素影響資源消耗時所經歷的無線電環境。環境 參數是以確保它們與負載(通信量)的獨立性的方式來生成的。具體而言，使用從性能數 據庫106選擇的內在地不受通信量影響、或不可能受通信量影響，至少由通信量歸一化的 情況下的變量或『計數器』，從可用網絡性能數據的子集生成環境參數值。例如，總發射載波 功率P 6和公用信道功率Pra被用來確定每用戶的專用信道(DCH)的環境參數值Pra_#ffl;i， 這由淨荷(以kbps為單位)根據下式來規一化DCH功率_每用戶=(P總+Pcch) /淨荷。
環境參數允許生成滿足未在諸如CQI等可測量性能數據中直接表示的指定QoS目 標(例如，吞吐量目標)的接納區域。在環境參數生成過程300中，環境參數生成器120從臨時資料庫114接收網絡性 能和配置數據(步驟302)。網絡性能和配置數據包括指示網絡104中的硬體、配置、以及性 能的(來自資料庫108到110的)數據，對於所選報告時間段(通常是一個星期)，包括以 下(i)每一網絡元素的無線電環境；(ii)該網絡提供的服務；(iii)在報告時間段內的所有發射時間間隔(TTI)期間進行發射的UE的總數；(iv)在報告時間段中的同一 TTI期間的HSDPA調度器中的UE的總數；(ν)報告時間段期間的CQI報告；(vi)網絡104的MAC-hs重新傳輸率(『r，)；以及(vii)發射載波功率。另外，以下系統常數，其具有該系統的運營商或最終用戶所選擇的值並且被存儲 在臨時資料庫114和應用程式資料庫122中，被用於環境參數生成過程300 (i)表示UMTS Iub鏈路層與MAC-hs層之間的處理開銷(表達成百分比)的值(在 此被稱為『o-Iub』 )；(ii)表示UMTS 「MAC-hs」層與在其上設定R目標的更高協議層(例如IP層)之間 的處理開銷(表達成百分比)的值(在此被稱為『o-MAC-hs』 )；(iii)表示被設計成只在每第η個TTI (這是系統常數，由HSDPA模型使用)上操 作的任何UE的每次傳輸的TTI的數量的值(在此被稱為『n-TTI』 )；以及(iv)表示網絡運營商所需要的所選用戶體驗的(在例如IP層等更高協議層測量 吞吐量目標)目標吞吐量或QoS值(在此被稱為『R@e』，以kbps為單位來表達)。R目帛是與客戶在跨網絡104的各網絡元素使用他們的UE時的體驗相關的QoS度 量。Rge是針對UMTS棧的由最終用戶/運營商所選擇的協議層(『Rge_層』)——例如針 對IP層——來指定的。在步驟304，從應用程式資料庫122獲得n-TTI、o_Iub、o-MAC-hs以及的值 (系統常數)。從網絡對於『平均』UE的CQI報告，基於在3GPP標準中找到的表(TS25. 214，表7) 來估計傳輸格式和資源組合(TFRC)數據。TFRC數據提供與所需的下行鏈路信道化碼的數 量以及與要在該UE的HS-PDSCH上使用的發射功率增量有關的特定信息。這些分別可被認 為是瞬間資源需求Cwsl和P ws]。還從TFRC塊大小確定可達到的瞬間吞吐量Riltea (MAc-hS)(在 MAC-hs協議層測量)。使用TFRC，生成以下各項的值(步驟312、314)(i)在TTI期間使用的DL信道化碼的數量(『C瞬間』)；(ii)在TTI期間使用的發射功率(從網絡計數器以及TFRC數據確定)(『P_』)； 以及(iii)在TTI期間可達到的瞬間吞吐量(『R可達到』)。基於R-目標和o-Iub，如下生成目標瞬間Iub帶寬(『BIub-瞬間，)(步驟306)Blub 瞬間=R 目標(l+oIub)，
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其中Olub是Rgfe與Iub鏈路中感興趣的層之間的協議層所引入的開銷。基於R目標、R-可達到、o-MAC-hs以及MAC-hs重新傳輸率值(『r』)，生成表示每 一 UE的傳輸頻率的對應於R目標的忙閒度(『d』)(步驟308)。假定存在在同一 TTI (受可 用功率以及所分配的HS-SCCH(高速共享控制信道)的代碼和數量的限制)中或在各後續 TTI中調度的『平均』UE。還假定網絡的HSDPA調度器實現具有完美的共享屬性。從這些假 定得出在仍然滿足標稱吞吐量目標的同時，在『平均』 UE之間共享的一些量的資源是可許 可的。忙閒度描述每一 UE將需要來滿足標稱吞吐量目標的傳輸頻率。忙閒度的值是如下 生成的
^ _ 滅目標+
M 可達到(AMC-te)O — r)其中ome_hs是R _和MAC-hs之間的協議層引入的開銷，並且r是在感興趣的單元 /載波處觀察到的MAC-hs重新傳輸率(kbit/kbit)。使用進行發射的UE的總數和調度器中的UE的總數(在所有TTI期間)的值，生 成表示進行發射的UE與調度器中的UE的比率的活動因子(『η』)(步驟310)。一些UE 類別不能夠在每個連續TTI都接收HSDPA傳輸這些UE只能夠每nm個TTI才接收一次。 標稱吞吐量目標R 是表示在分組傳輸時間段期間觀察到的數據率的短期平均，並且應不 受O吞吐量的分組間時間段的影響。為了效率，網絡的HSDPA調度器可以允許UE在可配置 的不活動時間段內留在調度器中；因此，生成調度器的『活動因子』來說明這一點並且其被 定義成
Σ進行發射的用戶
一 JTI
「=!；調度器中的用戶』
TTI如下生成平均每用戶HSDPA資源需求(在步驟312、314、以及316)
C 二 C瞬間χ
nTTI
ρ=ρ瞬間χ ~~
rlTTl
B!Ub = /遍間 x rI其中『C』表示在『平均』的報告時間段期間的DL信道化碼的數量，『P』表示在『平 均』 UE的報告時間段期間的平均發射功率『P』，且Blub表示分配給Iub鏈路上的『平均』 UE 的帶寬。這些值『C，、『P，以及『B-Iub，是表示HSDPA吞吐量目標被滿足得有多好的環境參 數，即環境參數數據表示每活動用戶達到運營商對UE用戶選擇的QoS所需的剩餘資源的估 計。在對應時間段的性能數據中存在不足數量的樣本使得測量值在統計上顯著的情況下，一些環境參數值(例如每用戶DCH功率)是不可靠的。為解決這一困難，在步驟318， 通過取決於相關輸入可用的樣本數量來縮放每一測量值與對應的默認值中的每一個，該系 統可以使用每一測量值與對應的默認值之間的『漸縮』排列。在漸縮值生成過程中，對於非 常輕負載的網絡元素，環境參數值完全基於默認值。環境參數的默認值由網絡運營商設定 或由規模確定系統102基於該環境參數在具有更好統計數據的等效網絡元素中的值來確 定。對於輕負載網絡元素，使用默認和估計值的組合，並相對於負載進行內插。對於中度或 重度負載的網絡元素，環境參數值只基於測量得到的參數數據並且不基於默認值。運營商 或最終用戶可以調整確定使用默認值的程度的負載閾值，即『非常輕』負載、『輕』負載、『中 度』負載、以及『重度』負載的負載閾值。『粒度化』或量化環境參數數據中的值以只生成離散值，為每一實例選擇最接近的 離散或量化值(步驟320)。量化過程限制可能的環境參數組合的數量，並且因而限制存儲 在接納區域資料庫117中的接納區域的數量。任何特定環境參數的量化度不是關鍵，但較 精細的量化(即，提供更大數量的可能的值)一般以需要更多的計算資源為代價來提高容 量數據的準確性。具有參數生成器120使用以上規則生成的值的環境參數是(i)每用戶專用信道(DCH)功率；(ii) 『P，，HSDPA 的下行鏈路(DL)功率；(iii) 「C」，HSDPA的DL信道化碼的數量；以及(iν)Blub，HSDPA 的 Iub 帶寬，即 RNC 1308 與節點 B 1306 之間的接 口(即，Iub 1310)上的HSDPA帶寬；其他環境參數具有從存儲在網絡性能資料庫106中的廠商提供的計數器值(平凡 地)生成的值(步驟322)。這些其他環境參數是(V)軟開銷；以及(vi)更軟開銷。將所生成的參數值從環境參數值生成器120發送到臨時資料庫114(步驟324)。 基於通常作為用戶感知呼叫阻塞目標和與吞吐量相關的HSDPA專用目標的一個或多個指 定QoS準則，使用參數生成過程300中所生成的參數值來生成(或選擇)設計容量包絡，在 此也被稱為『接納區域』。接納區域生成400在許多多資源多服務系統中，用戶感知性能是受除「阻塞」之外的度量影響的。通 常，即使是在阻塞概率保持在或接近零(並明顯處於任何設計目標之下)的情況下，性能也 隨系統的負載變得沉重而降級，這僅僅是因為用戶必須共享對資源的特定子集的訪問。阻 塞是通過用戶是否可訪問專用資源來評估的，而用戶感知性能的其他度量是通過用戶是否 與過多其他用戶(其中沒有人被阻塞)共享該系統來規定的。這一降級通過接納區域來建 模，即說明非阻塞用戶感知性能度量的設計容量包絡。接納區域數據提供用戶感知性能目 標和阻塞概率。在更簡單的通信系統中，諸如第一或第二代行動網路，規模確定過程需要單獨地 基於阻塞度量來隱式地估計接納區域。諸如WCDMA/HSDPA網絡104等更複雜系統的規模確 定需要除簡單阻塞之外的度量(在此被稱為「非阻塞」度量)，尤其是諸如HSDPA吞吐量等用戶感知QoS度量。在接納區域生成過程400中，如圖4所示，針對一組目標QoS準則生成設計容量包 絡，該準則在所描述的實施例中是阻塞度量和用戶感知的HSDPA吞吐量。規模確定系統102 為預期網絡104中的每一網絡元素要經歷的多個可能的配置和環境生成多個接納區域(表 示網絡104中的設計容量)。接納區域生成器118實現網絡104(例如，RAN 1302和TN 1304)的詳細模型。每 一接納區域表示對應的具體配置/環境數據組合的設計容量包絡。接納區域生成器118還 為接納區域中的每一(量化)點生成性能統計，包括每服務阻塞率；每資源阻塞率 』每資 源不足剩餘量率以及資源利用率。這些統計基於在步驟404內的步驟416中更新的計數器。每一接納區域是在環境參數值生成過程300所生成的環境參數數據和來自數據 庫108到112的配置數據的基礎上生成的，它們是在步驟402接收到的。接納區域生成器118使用網絡104的數值模型基於該參數數據生成接納區域數據 來模擬模擬過程404中的網絡操作。網絡104是使用離散事件模擬模型來模擬的，該模型 在所描述的實施例中是馬爾科夫鏈模擬過程。在模擬過程104中，為覆蓋感興趣的狀態空間的多個候選操作點生成資源使用數 據。感興趣的狀態空間是N個服務的N維空間，覆蓋了網絡104的配置所確定的從零負載 到最大負載的每一服務的供應。模擬過程404的目標是確定N個服務的負載的、滿足所有 指定QoS準則的這些組合，所確定的組合定義被稱為接納區域的狀態空間的區域的邊界， 使得接納區域之上或之內的操作點滿足QoS準則而其外部的那些操作點不滿足QoS準則中 的至少一個。對於每一給定候選操作點(其例如可以是每一服務提供3厄蘭負載的10，000, 000 個呼叫/連接)，生成表示報告時間段期間的可用網絡資源以及每一服務類型的活動呼叫/ 連接的數量的數據。選擇在模擬過程400中模擬的呼叫/連接的數量來提供在統計上顯著 的結果而不花費太長時間來操作，例如模擬可使用10，000，000個呼叫。「呼叫/連接」指的 是對任何服務的使用，而非只是語音。馬爾科夫鏈模型以反映實際發生的統計變異的統計方式來模擬網絡元素在其測 量環境中的操作。在模擬特定服務的特定負載時，該負載值(例如，3厄蘭的視頻)表示平 均值，實際上的實際負載(並且與所模擬的一樣)根據固定統計分布在統計上分布在該平 均值周圍，該分布在所描述的實施例中是泊松分布，但可替換地使用其他分布。因為資源是 以非平凡的方式在各自都在統計上以此方式分布的不同服務之間共享的，所以馬爾科夫鏈 模擬允許規模確定系統102評估不同服務之間的複雜交互的淨結果；例如給定操作點(即， 相應服務的平均負載的給定組合)的模擬結果可以是所有QoS度量都滿足指定QoS準則， 在這種情況下該操作點處於接納區域內。在模擬過程404中的任何給定時間，下一事件將是呼叫生成或呼叫完成。首先，生 成新呼叫/連接(步驟406)，並且將連接所需的資源(例如，新視頻連接的DL信道化碼) 與可用資源進行比較以確定該新呼叫是否被阻塞(步驟408)。例如，模擬UE請求模擬網絡 元素中的視頻連接，並且在當前模擬使用與DL信道化碼的模擬資源的256個碼的最大容量 之間存在至少8個碼可用的情況下允許該連接。對每一模擬資源重複該連接阻塞測試。如 果呼叫/連接被阻塞(由於模擬資源中的任一個的耗盡)，則模擬過程404記錄哪一資源已
15經耗盡(步驟416)。另一方面，如果連接未被阻塞，則資源記帳過程首先將每一相關資源 減去新連接所需的專用量(410)，然後確定該資源的剩餘非專用量是否足以支持該網絡元 素上的當前相關連接(例如，HSDPA連接)的非阻塞用戶感知性能目標(步驟412和414)。 在步驟414，過程404確定剩餘非專用資源的水平是否不足(對於模擬資源中的任一個)。 如果存在不足的資源，則模擬過程404記錄哪一資源是限制因素(步驟416)。例如，在進行 新視頻連接後，可存在150個『剩餘』信道化碼(在向所有當前呼叫分配了正確數量的專用 碼後)以及6個活動HSDPA連接。假定活動HSDPA連接之間的剩餘碼的等量共享，每一連 接可訪問25個剩餘碼。將這一值與每活動HSDPA連接所需碼的數量的、(由環境參數值生 成器120)先驗地確定的最小值相比較。如果所需碼閾值的最小值是20個碼，則在模擬過 程404中認為HSDPA連接當時可以訪問足夠的剩餘DL碼。在馬爾科夫鏈過程中模擬的下一離散事件可以是另一呼叫生成或者是呼叫完成。 該判定點反映成步驟418。在呼叫完成事件(呼叫終止——步驟420)的情況下，將該連接 所使用的任何專用資源返回到非專用資源的池以供後續連接使用(步驟422)。在模擬過 程404的運行全程中，持續地更新所需要的性能統計以及它們的準確度的估計。在完成了 目標數量的呼叫時或對每一性能統計達到了目標水平的準確度時，每一操作點的模擬過程 404完成。在每一操作點的模擬過程404完成(在步驟424評估)後，接納區域生成器118 評估導出的性能統計來評估模擬操作點是否處於(或實際上非常接近)接納區域邊界上。 接納區域邊界描繪狀態空間中的區域的輪廓，其中在該邊界內滿足所有感興趣的性能度量 並且在該邊界之外不滿足至少一個性能度量。過程404存儲被認為處於邊界上的任何操作 點的所有相關性能統計。對分布在可能操作點的狀態空間中的多個操作點重複該過程，直 到被評估為處於接納區域邊界上的操作點的數據集足夠大以描述N維接納區域的整個邊 界為止(例如，擴展到N維狀態空間中的所有軸或至少擴展到網絡104的典型操作條件所 發生的位置)。這一數據集可被表示成值的N維數組，其中每一維是N個服務中的一個並且 每一值反映該服務的負載(以厄蘭為單位)。這N個服務可以是例如(i) SRB (獨立信令通信量)；(ii)語音；(iii)視頻；(iv) R99 分組；以及(v) HSDPA 分組。在模擬過程404的所有重複完成之後匯集成接納區域數據集(步驟426)。規模確定數據生成過程500在規模確定數據生成過程500中，規模確定數據是基於一個通信量測量時間段中 的通信量數據與最接近地匹配最當前的環境參數值的接納區域的比較來生成的。網絡104的操作點與最大設計容量之間的差用單個『淨空』值來合計。最當前操作點(例如，每小時從資料庫106到112接收到的)的規模確定數據，包 括淨空數據，是在以下過程中生成的(步驟502)，該過程針對網絡104中的每一網絡元素重
Μ. ο(i)接收配置和環境參數數據(步驟504)；(ii)基於參數數據從接納區域資料庫117中選擇最相關接納區域(步驟506)；
(iii)接收最相關接納區域數據(步驟508)；(iv)從臨時資料庫114接收通信量測量時間段的通信量數據(步驟510)；以及(ν)在淨空和性能統計生成過程600中確定淨空和性能統計。圖6中示出的淨空和性能統計生成過程600由充分利用現代多處理器/多核系統 的完全多線程過程來執行，從而確保了可伸縮性。淨空和性能統計生成過程600由規模確 定數據生成器116基於描述接納區域和通信量的數據來執行。淨空生成過程的第一部分中 的主要步驟是(i)從原點(點0)通過操作點(P)在N維空間中投影一直線以將系統設計容量包 絡在截點⑴處切開——步驟606 ；以及(ii)基於比率PI/ΟΙ來生成原始淨空，其中PI是從P到I的距離而OI是從0到 I的距離當系統在設計容量內操作(操作點處於包絡內，即0Ρ 01)—步驟608 ；(iii)假定對服務的需求將以均勻成比例的方式增長；因此，從處於包絡內的當 前操作點P，對服務的需求將增長，直到新操作點變成I為止；因此，使用接納區域數據集， 對於任何操作點，生成表示用戶感知的性能出於任何原因(由於缺少專用資源或缺少對非 專用資源的共享訪問而阻塞)和資源類型中的任一個(處於系統設計容量包絡的表面上的 任何點將對應於資源類型中的至少一個的非零百分比)而不可接受的時間的百分比的數 據是可能的一步驟610 ；以及(iv)將截點『I』的百分比從最高到最低進行排序以生成當前操作點的限制資源 的『最可能』排序的列表——步驟612。一旦在淨空和性能統計生成過程600中為通信量向量生成了規模確定數據，則返 回到過程502以對下一網絡元素重複分析。如果報告的淨空是負的，則其指示操作點處於系統設計容量包絡的外面，並且因 此指示不滿足服務特定QoS目標中的至少一個。規模確定數據包括每一操作點的網絡的性能統計，其稍後被用來生成受影響的服 務和過度利用的資源的估計。在忙碌時間段選擇過程中生成用於表徵每一網絡元素的容量情況的概念『忙碌時 間段』。這一 『忙碌』參考時間段捕捉通信量數據中表示的持續重度負載的時間(即，高通 信量負載的時間)，同時過濾出負載的極端峰值。在忙碌時間段期間聚集淨空和性能統計以 便為每一網絡元素產生單個『忙碌』值。該『忙碌』負載是對網絡規模確定有用的值，因為 它與需要承受的典型網絡元素使用最大值相關。這些『忙碌』值被用於網絡運營商的容量 管理/規模確定過程中。如圖7所示，忙碌時間段選擇過程700以規模確定數據生成器116接收參考時間 段參數k、η和m的值開始，該值由最終用戶或運營商選擇以反映所需容量管理策略(步驟 702)。這些忙碌時間段參數在以下步驟中應用(i)按系統102在先前k星期期間接收到(並存儲在應用程式資料庫122中)的 系統容量或負載(例如，在規模確定數據生成過程500中生成的淨空值)的所選測量來對 所有通信量數據(即操作點)進行排序(步驟704)；(ii)選擇表示第η百分點士m百分比的樣本來定義忙碌參考時間段(步驟706)；以及(iii)對這些樣本，求感興趣的聚集性能統計和度量的平均值，從而提供定義的忙 碌時間段中的容量情況的概要(步驟708)。將所生成的忙碌時間段的性能數據返回到規模確定數據生成過程500(步驟 710)。忙碌時間段可被用來比較服務之間的不同的通信量模式。參數k、n和m的值分別 可被定義成例如2、95和1。web GUI 生成web⑶I 124是在web⑶I生成過程中生成的，其中在web界面中向系統102的最 終用戶或運營商顯示從應用程式資料庫122接收到的規模確定數據。來自過去報告時間段 的規模確定數據無限期地存儲在應用程式資料庫122中，從而允許生成歷史和趨勢報告。 GUI 124生成表示規模確定數據的報告的報告數據，包括(i)標識在容量管理過程中值得注意的網絡元素的高級報告；(ii)每網絡元素的操作點及接納區域的二維投影；(iii)每網絡元素的受影響的服務和過度利用的資源的性能估計；(iv)出於歷史/趨勢原因隨時間標繪的淨空值；以及(ν)網絡元素配置和環境參數數據。淨空報告在圖8中示出。這一頁向最終用戶呈現高級容量數據，從而便於快速標 識在容量管理過程中最值得注意的網絡元素。通信量和接納區域圖在圖9中示出。這一頁呈現所選網絡元素的操作點和接納區 域數據。因為操作點和接納區域數據是多維(每一建模的服務一個維度)的，所以該頁只 投影了這些維度中的兩個。用戶可以選擇感興趣的維度。還呈現了網絡元素配置和環境數 據。分析圖在圖10中示出。這一頁呈現為所選網絡元素在參考時間段期間生成的估 計性能統計。該圖提供對淨空變為零的點的預測性能的前瞻性估計。淨空歷史圖在圖11中示出。該圖是對所選網絡元素在所有觀察星期期間生成的 參考淨空值的圖。該信息可用於標識前瞻規劃目的歷史趨勢。由於其基於web的圖形性質，與規模確定系統102的交互比與現有網絡規模確定 根據的交互更快且較不勞動密集。在所描述的實施例中，規模確定系統102是標準計算機系統，如基於32位或64位 英特爾體系結構的計算機系統，如圖12所示，並且系統102所執行的規模確定過程200是 用存儲在與計算機系統相關聯的非易失性(如，硬碟)存儲304上的一個或多個軟體模塊 的程序指令的形式來實現的，如圖12所示。然而，顯而易見的是，過程200的至少一部分可 以替換地實現成一個或多個專用硬體組件，如專用集成電路(ASIC)和/或現場可編程門陣 列(FPGA)。系統102包括標準計算機組件，包括隨機存取存儲器(RAM) 1206、8個處理器1208、 以及外部接口 1210、1212、1214，它們全部都由總線1216互連。外部接口包括其中的至少 一個連接到鍵盤和諸如滑鼠等定點設備1218的通用串行總線(USB)接口 1210、將系統102 連接到諸如網際網路1220等通信網絡的網絡接口連接器(NIC) 1212、以及連接到諸如LCD面板顯示器1222等顯示設備的顯示適配器1214。系統102還包括多個標準軟體模塊1226到1230，包括諸如Linux或微軟Windows XP等作業系統1224、諸如可在http://www. apache, org獲得的Apache等web伺服器軟體 1226、諸如可在http://www. DhD.net獲得的PHP或微軟ASP等腳本語言支持1228、以及諸 如可在http://www. mysal.com獲得的MySQL等允許將數據存儲在SQL資料庫1232並從中 檢索的結構化查詢語言(SQL)支持1230。web伺服器1226、腳本語言1228、以及SQL模塊1230 —起向系統102提供允許因 特網1220的具有配備標準web瀏覽器軟體的標準計算設備的用戶訪問系統102並且尤其 是向資料庫1232提供數據並從中接收數據的一般能力。然而，本領域技術人員可以理解，系統102向這些用戶提供的特定功能是通過可 通過web伺服器1226訪問的腳本(包括實現過程200的一個或多個軟體模塊1202)以及 任何其他腳本和支持數據1234 (包括標記語言(例如，HTML、XML)腳本、PHP (或ASP)、和/ 或CGI腳本、圖像文件、樣式表等)來提供的。雖然以上根據確定UMTS網絡的規模描述了本發明的優選實施例，但對本領域技 術人員顯而易見的是，該系統和過程還可適用於其中每一服務的資源消耗不固定但卻取決 於每一網絡元素的無線電環境並且其中可用資源可在該網絡的用戶之間共享的其他類型 的蜂窩網絡。在不背離在上文中參考附圖描述的本發明的範圍的情況下，許多修改對於本領域 技術人員將是顯而易見的。
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權利要求
一種用於確定蜂窩電信網絡的規模的過程，包括對於所述網絡的一個或多個網絡元素中的每一個訪問表示所述網絡元素的配置和環境的網絡元素環境數據；訪問表示用於所述網絡的用戶的服務質量準則的QoS數據；以及處理所述網絡元素環境數據和所述QoS數據以生成網絡元素容量數據，所述網絡元素容量數據表示對應於所述網絡元素的容量的網絡服務的負載的、滿足所述服務質量準則的組合。
2.如權利要求1所述的過程，其特徵在於，所述網絡服務包括消耗在所述網絡元素的 用戶之間共享的網絡資源的服務。
3.如權利要求1或2所述的過程，其特徵在於，所述網絡服務包括消耗以可變量在所述 網絡元素的用戶之間共享的網絡資源的服務。
4.如權利要求1到3中的任一個所述的過程，其特徵在於，所述處理包括對於所述網絡 元素的多個操作點中的每一個執行所述網絡元素的數值模擬，每一操作點表示所述網絡服 務的指定平均負載，其中所述網絡服務的負載在統計上分布在對應的平均值的周圍。
5.如權利要求4所述的過程，其特徵在於，所述模擬是馬爾科夫鏈模擬。
6.如權利要求1到5中的任一個所述的過程，其特徵在於，所述服務質量準則包括基於 除阻塞之外的性能度量的至少一個準則。
7.如權利要求1到6中的任一個所述的過程，其特徵在於，所述網絡元素環境數據還表 示所述網絡元素的多個服務中的每一個的測量負載，並且所述過程包括處理所述網絡元素 性能數據以生成表示所述網絡元素的負載的作為所述服務的所述測量負載的組合的網絡 元素負載數據，並將所述網絡元素負載數據與所述網絡元素容量數據進行比較以生成表示 所述網絡元素的可用容量的網絡元素淨空數據。
8.如權利要求1到7中的任一個所述的過程，其特徵在於，所述網絡元素容量數據表示 所述服務的負載的、滿足所述服務質量準則的組合與所述服務的負載的、其中不滿足所述 服務質量準則中的至少一個的組合之間的邊界。
9.如權利要求1到8中的任一個所述的過程，其特徵在於，包括處理所述網絡元素容量 數據以標識最大限制網絡資源中的一個或多個。
10.如權利要求1到9中的任一個所述的過程，其特徵在於，包括處理所述網絡元素容 量數據以生成所述最大限制網絡資源的排序列表。
11.如權利要求9或10所述的過程，其特徵在於，處理所述網絡元素容量數據的所述步 驟包括生成表示用戶感知性能因(i)由於缺少專用資源而造成的阻塞或(ii)缺少對非專 用資源的共享訪問而不可接受的一部分時間的性能度量；其中所述資源的最大限制是在所 述性能度量的基礎上標識的。
12.如權利要求1到11中的任一個所述的過程，其特徵在於，所述網絡元素包括所述網 絡的至少一個單元和所述網絡的至少一個收發機基站，其中單元和收發機基站的環境包括 所述單元或收發機基站的無線電環境。
13.如權利要求1到12中的任一個所述的過程，其特徵在於，所述網絡是WCDMA網絡。
14.一種其上存儲有用於執行如權利要求1到13中的任一個所述的步驟的程序指令的 計算機可讀存儲介質。
15.一種具有用於執行如權利要求1到13中的任一個所述的步驟的組件的系統。
16.一種用於確定蜂窩電信網絡的規模的系統，所述系統包括環境參數生成器，所述環境參數生成器被配置成訪問表示所述網絡的一個或多個網絡 元素中的每一個的配置和環境的網絡元素環境數據；以及網絡元素容量生成器，所述網絡元素容量生成器被配置成處理所述網絡元素環境數據 和表示用於所述網絡的用戶的服務質量準則的QoS數據以生成網絡元素容量數據，所述網 絡元素容量數據表示對應於每一網絡元素的容量的網絡服務的負載的、滿足所述服務質量 準則的組合。
17.如權利要求16所述的系統，其特徵在於，所述網絡元素容量生成器包括馬爾科夫 鏈模擬器，所述馬爾科夫鏈模擬器被配置成模擬每一網絡元素的多個操作點中的每一個， 每一操作點表示所述網絡服務的指定平均負載，其中所述網絡服務的負載在統計上分布在 對應的平均值的周圍。
18.如權利要求16或17所述的系統，其特徵在於，所述網絡元素環境數據還表示所述 網絡元素的多個服務中的每一個的測量負載，並且所述系統包括規模確定數據生成器，所 述規模確定數據生成器被配置成處理所述網絡元素性能數據以生成表示每一網絡元素的 負載的作為所述服務的所述測量負載的組合的網絡元素負載數據，並將所述網絡元素負載 數據與所述網絡元素容量數據進行比較以生成表示所述網絡元素中的每一個的可用容量 的網絡元素淨空數據。
19.如權利要求18所述的系統，其特徵在於，所述規模確定數據生成器被配置成處理 所述網絡元素容量數據以標識所述資源的最大限制中的一個或多個。
20.如權利要求15所述的系統，其特徵在於，所述規模確定數據生成器被配置成生成 表示用戶感知性能因(i)由於缺少專用資源而造成的阻塞或(ii)缺少對非專用資源的共 享訪問而不可接受的一部分時間的性能度量；其中所述資源的最大限制中的所述一個或多 個是在所述阻塞數據的基礎上標識的。
21.如權利要求15到20中的任一個所述的系統，其特徵在於，所述網絡是UMTS網絡。
22.如權利要求15到20中的任一個所述的系統，其特徵在於，所述網絡是WCDMA網絡。
23.一種其上存儲有用於執行用於確定蜂窩電信網絡的規模的過程的程序指令的計算 機可讀存儲介質，所述過程包括對於所述網絡的一個或多個網絡元素中的每一個訪問表示所述網絡元素的配置和環境的網絡元素環境數據；訪問表示用於所述網絡的用戶的服務質量準則的QoS數據；以及處理所述網絡元素環境數據和所述QoS數據以生成網絡元素容量數據，所述網絡元素 容量數據表示對應於所述網絡元素的容量的所述網絡服務的負載的、滿足所述服務質量準 則的組合。
全文摘要
一種用於確定蜂窩電信網絡的規模的過程，包括對於該網絡的一個或多個網絡元素中的每一個訪問表示網絡元素的配置和環境的網絡元素環境數據；訪問表示用於該網絡的用戶的服務質量準則的QoS數據；以及處理網絡元素環境數據和QoS數據以生成網絡元素容量數據，該網絡元素容量數據表示對應於網絡元素的容量的網絡服務的負載的、滿足服務質量準則的組合。
文檔編號H04W16/18GK101904189SQ200880123054
公開日2010年12月1日 申請日期2008年11月20日 優先權日2007年11月20日
發明者B·S·諾斯科特, N·A·湯普森 申請人:泰斯特瑞有限公司