專利名稱：用于通信網(wǎng)絡(luò)中的系統(tǒng)仿真的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，具體地，涉及通信網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)的規(guī)模確定(dimensioning) 0
背景技術(shù)：
通信網(wǎng)絡(luò)是大量不同類型的互連節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的高度復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，其中，可以在多個(gè)不同傳輸路徑上路由大量信令和用戶數(shù)據(jù)。為了確保通信網(wǎng)絡(luò)的容量能夠承受其用戶的傳輸期望，同時(shí)將設(shè)備成本保持在合理水平，需要用于估計(jì)支持指定業(yè)務(wù)行為或區(qū)域中的指定業(yè)務(wù)負(fù)載所需的節(jié)點(diǎn)數(shù)目的方法。在確定新通信系統(tǒng)的規(guī)模時(shí)，以及在調(diào)整現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)的容量以適應(yīng)變化的需求的過程中，這種估計(jì)可以是有用的。用于確定通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的現(xiàn)有方法典型地使用數(shù)值模型來對(duì)期望網(wǎng)絡(luò)特性進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，從而在設(shè)計(jì)過程中輔助網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工程師。這種方法的示例在“WCDMA for UMTS”，H. Holma and A. Toskala, John Wiley& Sons，Ltd，2004，的第 8 章以及 “Radio NetworkDimensioning and Planning for WiMAX Networks，，,Upaso et al. ,Fujitsu Sci. Tech. J,Vol. 42，4，p. 435-450 中給出。這種數(shù)值規(guī)模確定模型通常非常復(fù)雜，并且通常依賴于對(duì)要確定規(guī)模的系統(tǒng)的物理屬性、網(wǎng)絡(luò)的用戶的行為、以及尤其在基于無線的通信網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)的地理環(huán)境進(jìn)行的假設(shè)。由于數(shù)值模型的質(zhì)量決定了所獲得的結(jié)果與真實(shí)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模確定的一致性和適用性，這種數(shù)值模型需要盡可能精確。然而，由于這些系統(tǒng)的復(fù)雜度，非常難以獲得期望精度。無論規(guī)劃和優(yōu)化方法如何精確，如果使用不精確的建模，結(jié)果將無用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所涉及的問題是如何獲得用于預(yù)測(cè)通信網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)載的更高效的方法。該問題是通過一種對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)中的系統(tǒng)進(jìn)行仿真以獲得對(duì)系統(tǒng)中資源的負(fù)載的預(yù)測(cè)的方法來解決的。要預(yù)測(cè)負(fù)載的資源可以例如是處理資源或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)資源。所述方法包括在負(fù)載預(yù)測(cè)設(shè)備的輸入處，接收在m個(gè)不同時(shí)刻ti; U = l...m}在參考系統(tǒng)中發(fā)生的η個(gè)事件的強(qiáng)度值{au，i = l...m, j = 1... η}，其中事件j的發(fā)生需要資源量\ ；在負(fù)載預(yù)測(cè)設(shè)備的輸入處，接收(210)在m個(gè)不同時(shí)刻、參考系統(tǒng)中的總負(fù)載Li的值；以及在負(fù)載預(yù)測(cè)設(shè)備的輸入處，接收要預(yù)測(cè)負(fù)載的系統(tǒng)中的場(chǎng)景中的η個(gè)事件中的每個(gè)事件的強(qiáng)度值{bw.}。所述方法還包括在負(fù)載預(yù)測(cè)設(shè)備中，在服從由以下表達(dá)式C3)描述的線性不等式約束的前提下，優(yōu)化由以下公式描述的目標(biāo)函數(shù)S
權(quán)利要求
1. 一種對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)(100 ；130 ；133)中的系統(tǒng)(100 ；105 ；110 ；115 ；120，125 ；130 ；133 ； 135，140，145)進(jìn)行仿真以獲得對(duì)系統(tǒng)中資源負(fù)載的預(yù)測(cè)的方法，所述方法包括在負(fù)載預(yù)測(cè)設(shè)備的輸入處，接收(20 在m個(gè)不同時(shí)刻、在參考系統(tǒng)中發(fā)生的η個(gè)事件的強(qiáng)度值{aij; i = l...m, j = Ι.,.η}，其中事件j的發(fā)生需要資源量xj；在負(fù)載預(yù)測(cè)設(shè)備的輸入處，接收(210)在m個(gè)不同時(shí)刻、的參考系統(tǒng)中的總負(fù)載！^的值；在負(fù)載預(yù)測(cè)設(shè)備的輸入處，接收(220)要預(yù)測(cè)負(fù)載的系統(tǒng)中的場(chǎng)景中的η個(gè)事件中的每個(gè)事件的強(qiáng)度值lbpj}；在負(fù)載預(yù)測(cè)設(shè)備中，在服從由Il ≤ B11X1 +...+BljXj+-+alnXn ≤Z1Yi ≤ BilX1+...+BijXj+-+ainxn ≤ZiYm ≤ BmlX1 + ...+BmjXj+-+BnmXn ≤ Zm描述的線性不等式約束的前提下，優(yōu)化由
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中 Ii = Li(I-P)和/或
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中對(duì)目標(biāo)函數(shù)S進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到目標(biāo)函數(shù)S的最小結(jié)果^lin和最大結(jié)果Smax ；以及根據(jù)目標(biāo)函數(shù)S的最小結(jié)果Smin和最大結(jié)果Smax，獲得負(fù)載預(yù)測(cè)Lp。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中要預(yù)測(cè)負(fù)載的系統(tǒng)也是所述參考系統(tǒng)。
5.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的方法，還包括使用目標(biāo)函數(shù)S的至少一個(gè)優(yōu)化結(jié)果，產(chǎn)生(230)總負(fù)載的預(yù)測(cè)Lp ；根據(jù)系統(tǒng)中的總負(fù)載的預(yù)測(cè)Lp，導(dǎo)出(300)所仿真的系統(tǒng)的合適規(guī)模的值；以及產(chǎn)生(30 指示所述合適規(guī)模的值的信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中已經(jīng)根據(jù)在特定時(shí)間點(diǎn)t。針對(duì)待預(yù)測(cè)系統(tǒng)中的η個(gè)事件的強(qiáng)度的測(cè)量獲得要預(yù)測(cè)負(fù)載的系統(tǒng)中的場(chǎng)景中的η個(gè)事件中的每個(gè)事件的接收強(qiáng)度值{bw.}，所述方法還包括使用目標(biāo)函數(shù)S的至少一個(gè)優(yōu)化結(jié)果，產(chǎn)生(230)總負(fù)載的預(yù)測(cè)Lp ； 接收(315)在特定時(shí)間點(diǎn)t。獲得的要預(yù)測(cè)的總負(fù)載的測(cè)量Lm ； 將預(yù)測(cè)的在時(shí)刻t。的總負(fù)載Lp與在時(shí)刻t。測(cè)量的總負(fù)載Lm進(jìn)行比較(320)；如果測(cè)量的總負(fù)載Lm與預(yù)測(cè)的總負(fù)載Lp的偏差超過預(yù)定度量，則產(chǎn)生(325)關(guān)于測(cè)量的總負(fù)載Lm與預(yù)測(cè)的總負(fù)載Lp有偏差的指示。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法，其中目標(biāo)函數(shù)S的優(yōu)化是通過線性編程來執(zhí)行的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法，其中要獲得負(fù)載預(yù)測(cè)的資源是系統(tǒng)的處理資源。
9.一種對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)(100 ；130 ；133)中的系統(tǒng)(100 ；105 ；110 ；115 ；120，125 ；130 ；133 ； 135,140,145)進(jìn)行仿真以獲得對(duì)系統(tǒng)中資源負(fù)載的預(yù)測(cè)的仿真設(shè)備000)，所述仿真設(shè)備包括輸入(410a)，被配置為接收在m個(gè)不同時(shí)刻、在參考系統(tǒng)中發(fā)生的η個(gè)事件的強(qiáng)度值 Iaij, i = l...m, j = 1...11}，其中事件」的發(fā)生需要資源量\ ；輸入(410b)，被配置為接收在m個(gè)不同時(shí)刻、的參考系統(tǒng)中的總負(fù)載！^的值； 輸入(410c)，被配置為接收要預(yù)測(cè)負(fù)載的系統(tǒng)中的場(chǎng)景中的η個(gè)事件中的每個(gè)事件的強(qiáng)度值{bpj}；以及優(yōu)化機(jī)構(gòu)G05)，連接至所述輸入，并被配置為根據(jù)所接收的參考系統(tǒng)中的總負(fù)載Li的值，確定(21 上界Zi和下界Ji ； 在服從由
10. 一種用于確定通信網(wǎng)絡(luò)(100)中的系統(tǒng)的規(guī)模的規(guī)模確定設(shè)備(500)，包括 根據(jù)權(quán)利要求9所述的仿真設(shè)備， 所述規(guī)模確定設(shè)備(500)還包括預(yù)測(cè)產(chǎn)生機(jī)構(gòu)G15)，被配置為接收優(yōu)化機(jī)構(gòu)的輸出，所述預(yù)測(cè)產(chǎn)生機(jī)構(gòu)還被配置為使用目標(biāo)函數(shù)S的至少一個(gè)優(yōu)化結(jié)果來產(chǎn)生總負(fù)載的預(yù)測(cè)Lp，并在仿真設(shè)備的輸出處 (420)傳送指示所述預(yù)測(cè)的信號(hào)；以及規(guī)模導(dǎo)出機(jī)構(gòu)(505)，被配置為從仿真設(shè)備接收指示所述預(yù)測(cè)的輸出信號(hào)，并被配置為根據(jù)系統(tǒng)中的總負(fù)載的預(yù)測(cè)Lp導(dǎo)出(300)所仿真的系統(tǒng)的合適規(guī)模的值；以及產(chǎn)生(305) 指示所述合適規(guī)模的值的信號(hào)。
11.一種通信網(wǎng)絡(luò)(100)中的負(fù)載監(jiān)視設(shè)備(625)，包括根據(jù)權(quán)利要求9所述的仿真設(shè)備，所述負(fù)載監(jiān)視設(shè)備(62 還包括預(yù)測(cè)產(chǎn)生機(jī)構(gòu)G15)，被配置為接收優(yōu)化機(jī)構(gòu)的輸出，所述預(yù)測(cè)產(chǎn)生機(jī)構(gòu)還被配置為 使用目標(biāo)函數(shù)S的至少一個(gè)優(yōu)化結(jié)果來產(chǎn)生總負(fù)載的預(yù)測(cè)Lp，并在仿真設(shè)備的輸出(420) 處傳送指示所述預(yù)測(cè)的信號(hào)；輸入(607)，被配置為接收要預(yù)測(cè)的總負(fù)載的測(cè)量Lm ；性能檢查機(jī)構(gòu)(605)，連接至被配置為接收測(cè)量的所述輸入，所述性能檢查機(jī)構(gòu)還被配置為從仿真設(shè)備接收指示預(yù)測(cè)的總負(fù)載的輸出信號(hào)并進(jìn)行比較(320)，所述性能檢查機(jī)構(gòu)還被配置為將預(yù)測(cè)的總負(fù)載、與測(cè)量的總負(fù)載！^進(jìn)行比較；以及在測(cè)量的總負(fù)載Lm與進(jìn)行比較的預(yù)測(cè)的總負(fù)載Lp的偏差超過預(yù)定度量的情況下，產(chǎn)生(32 指示。
12.—種在通信網(wǎng)絡(luò)(100)中使用的通信節(jié)點(diǎn)(625)，所述通信節(jié)點(diǎn)包括權(quán)利要求11 所述的負(fù)載監(jiān)視設(shè)備。
13.一種對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)(100 ；130 ；133)中的系統(tǒng)(100 ；105 ；110 ；115 ；120,125 ；130 ； 133 ；135,140,145)進(jìn)行仿真以獲得對(duì)系統(tǒng)中資源負(fù)載的預(yù)測(cè)的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序包括計(jì)算機(jī)程序代碼部分，所述計(jì)算機(jī)程序代碼部分在仿真設(shè)備(400)上運(yùn)行時(shí)，使仿真設(shè)備從接收信號(hào)中提取(20 在m個(gè)不同時(shí)刻、在參考系統(tǒng)中發(fā)生的η個(gè)事件的強(qiáng)度值 Iaij，i = l...m, j = 1...11}，其中事件」的發(fā)生需要資源量\ ；從接收信號(hào)中提取(210)在m個(gè)不同時(shí)刻、的參考系統(tǒng)中的總負(fù)載！^的值；從接收信號(hào)中提取(220)要預(yù)測(cè)負(fù)載的系統(tǒng)中的場(chǎng)景中的η個(gè)事件中的每個(gè)事件的強(qiáng)度值lbpj}；在服從由
14. 一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)可讀裝置(70 和存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀裝置中的根據(jù)權(quán)利要求13所述的計(jì)算機(jī)程序(710)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種方法和設(shè)備，其用于將通信網(wǎng)絡(luò)中的系統(tǒng)仿真為線性系統(tǒng)，以獲得系統(tǒng)中資源的負(fù)載的預(yù)測(cè)。使用在m個(gè)不同時(shí)間點(diǎn)獲得的在參考系統(tǒng)中發(fā)生的n個(gè)關(guān)鍵事件的事件強(qiáng)度aevent的測(cè)量，與在m個(gè)不同時(shí)間點(diǎn)上參考系統(tǒng)中的總負(fù)載L的測(cè)量一起，形成仿真模型。對(duì)由仿真模型和要仿真的場(chǎng)景中待預(yù)測(cè)系統(tǒng)的事件強(qiáng)度集合定義的優(yōu)化問題進(jìn)行求解，以獲得仿真場(chǎng)景中系統(tǒng)的總負(fù)載的預(yù)測(cè)。
文檔編號(hào)G06Q10/00GK102577473SQ200980161617
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月24日
發(fā)明者吳文表 申請(qǐng)人:瑞典愛立信有限公司