專利名稱：評估系統(tǒng)處理能力的仿真方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及系統(tǒng)仿真方法，特別涉及評估系統(tǒng)處理能力的仿真方法。
背景技術(shù)：
在完成一個服務系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)劃之前，往往要對可行的方案進行仿真，以評估系統(tǒng)的處理能力以及服務質(zhì)量等。特別是電子系統(tǒng)，比如自動化系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等，為了確定當前服務需求環(huán)境下系統(tǒng)配置能否滿足要求、對比各種方案的優(yōu)缺點、定位系統(tǒng)處理能力的瓶頸等，需要在現(xiàn)有需求統(tǒng)計信息的基礎(chǔ)上對系統(tǒng)進行仿真，根據(jù)仿真結(jié)果判斷系統(tǒng)處理服務請求的情況。
一個系統(tǒng)處理各種請求的過程實際上就是將系統(tǒng)資源分配給各個服務對象的過程。但由于服務請求往往是不確定的，只是滿足一定統(tǒng)計分布特性隨機事件，因此無法通過計算確定系統(tǒng)處理請求的情況，只能通過仿真歸納處理結(jié)果、分析處理情況、評估處理能力。
在移動通信等電子領(lǐng)域，通常需要對某一系統(tǒng)進行定量的評估及測試，比如蜂窩移動通信網(wǎng)絡規(guī)劃中，由于各種類型的小區(qū)極其多，如城市、農(nóng)村、交通區(qū)，城市又可分為密集城區(qū)和稀疏城區(qū)等，包含有很多特性如人口規(guī)模、經(jīng)濟規(guī)模、經(jīng)濟梯度、消費傾向等，這些使得小區(qū)類型更加多樣化。3G設(shè)備商需要對蜂窩網(wǎng)的基站節(jié)點(NodeB)進行系列化，提供數(shù)種具有典型能力的NodeB，以便于用較少的NodeB種類，加以合理布置與配置來滿足全球各種紛繁復雜的小區(qū)的需求。這需要對給定的備選方案進行仿真評估，逐步優(yōu)化，以期得到全面的最優(yōu)方案，用盡量少的Node性能類型來滿全球小區(qū)需求。
一般系統(tǒng)處理能力評估的方法有實驗測量和計算機仿真兩種。
實驗測量是通過進行實地試驗測試記錄服務情況及系統(tǒng)處理情況，來評估系統(tǒng)性能；計算機仿真是通過建模仿真實際系統(tǒng)服務情況及請求產(chǎn)生處理情況，并記錄處理結(jié)果。前者由于操作困難、成本高昂等原因通常不被采用，比如對于蜂窩移動通信的基站節(jié)點系統(tǒng)，實地實驗時，需要將帶評估系統(tǒng)方案運行在實際小區(qū)上，然后進行推廣試用或者模擬測試，在這一段時間內(nèi)通過系統(tǒng)測試及用戶反饋得到實驗結(jié)果，然后對實驗結(jié)果做數(shù)據(jù)分析得到系統(tǒng)處理能力的評價依據(jù)。而后者則較為方便易行而經(jīng)常被采用，對于系統(tǒng)仿真來說，其關(guān)鍵問題在于建模的合理性及算法復雜性。合理的建?？梢哉_仿真請求產(chǎn)生于請求處理間的邏輯關(guān)系，而較低的復雜度使得仿真具有可行性。
在第三代移動通信系統(tǒng)合作伙伴項目(3rd Generation PartnershipProject，簡稱“3GPP”)的標準之一的寬帶碼分多址移動通信系統(tǒng)(WidebandCode Division Multiple Access，簡稱“WCDMA”)的網(wǎng)絡規(guī)劃中，急需要解決的問題就是如何擬定較少的NodeB系列去服務全球WCDMA市場。目前通過城市調(diào)查等手段獲得的數(shù)據(jù)已經(jīng)比較充分，因此如何以一種簡單有效的方法把這些數(shù)據(jù)用于分析NodeB配置規(guī)劃方案，并進而提煉出一種具有普遍適應性的技術(shù)是當前業(yè)界急待解決的問題。
可見，如何給出一種簡單可行、準確高效的定量評估系統(tǒng)處理能力的仿真方法是當前各行各業(yè)不僅僅是移動通信領(lǐng)域的迫切需求。
當前業(yè)界往往是通過設(shè)計人員的工程經(jīng)驗完成系統(tǒng)處理能力的評估，以及規(guī)劃等進一步的工作。這種方法存在很大的主觀不確定性，不是一種量化的科學評估方法，對于規(guī)模較小的應用，可以滿足需求，但對于WCDMA全球網(wǎng)絡規(guī)劃這樣的規(guī)模大、影響力大的應用則不合適。該方法最大的缺點在于缺乏量化計算、精確度態(tài)度，特別是對于工作在復雜環(huán)境下的系統(tǒng)，這種依靠工程經(jīng)驗的方法是否能真實模擬實際運行環(huán)境的可能性存在很大風險。
另一種方法即為實驗測量方法，通過在實際應用環(huán)境中進行模擬實驗，產(chǎn)生相應的請求，在給定的系統(tǒng)配置方案下，觀測并記錄系統(tǒng)處理請求的情況，根據(jù)記錄結(jié)果分析評估系統(tǒng)處理能力。該方法成本高而且難以實現(xiàn)，請求環(huán)境的模擬對評估精度有很大的影響，難以操作。
還有一種方法即是采用計算機仿真的方式，通過建模給出仿真方法，模擬產(chǎn)生服務請求，并模擬給定配置方案的處理器進行處理所產(chǎn)生的請求，當前一般采用的計算機仿真方法存在缺點，或者模型太簡單而不夠合理不夠準確，或者模型太復雜而不太可行，一般的計算機運行困難。特別對于某些工作在復雜環(huán)境下的系統(tǒng)，一般的簡單模型無法達到理想的效果。
在實際應用中，上述方案存在以下問題依靠工程經(jīng)驗進行評估和規(guī)劃的方法不夠精確、沒有定量化的評估；實驗測量方法操作困難、不易實現(xiàn)、不可靠；仿真方法則不夠合理準確，或由于模型復雜度太高導致不可行。
造成這種情況的主要原因在于，憑借工程經(jīng)驗進行評估的方法主觀性太大、不可靠；實測方法需要進行實地實驗，難以實現(xiàn)，且對于復雜環(huán)境難以準確模擬；而目前的仿真方法建模簡單則不夠精確，建模復雜則不可行。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種評估系統(tǒng)處理能力的仿真方法，使得通過簡單易行、準確合理的仿真建模實現(xiàn)對系統(tǒng)請求、處理的模擬，定量化地給出系統(tǒng)處理能力的評估依據(jù)。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種評估系統(tǒng)處理能力的仿真方法，包含以下步驟，A根據(jù)請求統(tǒng)計特性，在每個時間片內(nèi)隨機產(chǎn)生資源申請矩陣；B在每個所述時間片內(nèi)處理所述資源申請矩陣；
C根據(jù)所述資源申請矩陣的處理，記錄系統(tǒng)處理指標；其中，所述資源申請矩陣用于描述在所述時間片內(nèi)所述請求對系統(tǒng)資源的需求，所述系統(tǒng)處理指標用于評估系統(tǒng)處理能力。
其中，所述資源申請矩陣包含至少一個子矩陣，所述子矩陣與所述請求的類型對應，所述子矩陣包含至少一行，所述行與所述請求對應，所述行包含所述請求所需要的所述系統(tǒng)資源的數(shù)目、占用時間，所述系統(tǒng)資源的數(shù)目與所述請求的類型對應，所述系統(tǒng)資源占用時間的分布符合所述請求統(tǒng)計特性。
此外，所述系統(tǒng)資源按類型屬于不同的資源池，所述資源池包含所述系統(tǒng)所包含的所有所述系統(tǒng)資源，所述系統(tǒng)資源在同一時刻僅能分配給一個所述請求。
此外，所述步驟A包含以下子步驟，A1按照系統(tǒng)規(guī)劃要求配置所述系統(tǒng)資源和所述系統(tǒng)資源池；A2根據(jù)所述請求統(tǒng)計特性，在當前所述時間片內(nèi)產(chǎn)生所述資源申請矩陣；A3在當前所述時間片結(jié)束時判斷是否終止仿真，如果是，則退出流程，否則進入下一個所述時間片并返回所述步驟A2。
此外，所述步驟B包含以下子步驟，B1獲取當前待處理的所述資源申請矩陣；B2在當前所述時間片內(nèi)，讀取所述資源申請矩陣的當前行；B3根據(jù)所述資源申請矩陣的當前行，在所述資源池中分配所述系統(tǒng)資源并占用時間；B4判斷所述資源申請矩陣是否處理完畢，如果是則進入步驟B5，否則進入所述資源申請矩陣的下一行并返回步驟B2；B5在當前所述時間片結(jié)束時判斷是否終止仿真，如果是，則退出流程，否則進入下一個所述時間片并返回所述步驟B2。
此外，所述步驟B3進一步包含以下子步驟，根據(jù)所述資源申請矩陣的當前行的所述系統(tǒng)資源的數(shù)目，分配相應數(shù)目的空閑系統(tǒng)資源，置為非空閑系統(tǒng)資源；根據(jù)所述資源申請矩陣的當前行的所述系統(tǒng)資源占用時間，設(shè)定所述非空閑系統(tǒng)資源的定時器；在所述非空閑系統(tǒng)資源的定時器超時時，置所述非空閑系統(tǒng)資源為所述空閑系統(tǒng)資源。
此外，所述步驟C包含以下子步驟，C1當所述步驟B3中分配所述系統(tǒng)資源成功，資源分配成功計數(shù)器增一；C2當所述步驟B3中分配所述系統(tǒng)資源失敗，資源分配失敗計數(shù)器增一。
此外，所述系統(tǒng)分為至少兩個子系統(tǒng)，所有所述子系統(tǒng)所包含的所述系統(tǒng)資源之和等效于所述系統(tǒng)所包含的所述系統(tǒng)資源，對所述子系統(tǒng)進行仿真，并根據(jù)所述子系統(tǒng)的仿真結(jié)果評估所述系統(tǒng)的處理能力。
此外，所述系統(tǒng)所包含的共享資源等效為具有邏輯關(guān)系的至少兩個所述系統(tǒng)資源。
此外，所述系統(tǒng)為寬帶碼分多址移動通信網(wǎng)絡中的小區(qū)基站系統(tǒng)。
通過比較可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)的主要區(qū)別在于，本發(fā)明在系統(tǒng)統(tǒng)籌理論基礎(chǔ)上，用資源申請矩陣的方式將具有一定統(tǒng)計分布特性的請求信息按資源申請方式描述，對于系統(tǒng)則按資源池分配方式模擬，然后通過劃分時間片進行資源申請矩陣的產(chǎn)生和處理兩個步驟的模擬，并記錄處理情況性能指標等模擬結(jié)果，用于評估系統(tǒng)處理能力，進一步進行系統(tǒng)規(guī)劃。
這種技術(shù)方案上的區(qū)別，帶來了較為明顯的有益效果，即堅實的理論基礎(chǔ)保證了仿真模型的準確性，資源申請矩陣和資源池的描述方式大大簡化了仿真，降低了算法復雜度，劃分時間片的處理方式提供了異步仿真的靈活性和獨立性，資源申請成功和資源申請失敗計數(shù)器對于系統(tǒng)處理能力的記錄給出了定量化評估系統(tǒng)處理能力的依據(jù)，從而簡單可靠地給出了一種評估系統(tǒng)處理能力的仿真方法。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的資源申請矩陣產(chǎn)生流程圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的資源申請矩陣處理流程圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地詳細描述。
總的來說，本發(fā)明旨在提出合理可行仿真模型，實現(xiàn)對系統(tǒng)請求、處理的模擬，并定量化給出系統(tǒng)處理能力的評估依據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的原理，首先，通過資源申請矩陣的方式簡單有效地描述了符合一定統(tǒng)計特性的服務請求分布；其次，通過劃分時間片的方式將請求產(chǎn)生和請求處理兩個環(huán)節(jié)獨立地進行等效模擬；并且在模擬過程中記錄描述系統(tǒng)處理情況的各個指標，最終能定量化地給出系統(tǒng)處理能力的評估依據(jù)。其中資源申請矩陣給出了一種精確模擬服務請求統(tǒng)計特性的方法，直接簡化了整個仿真模型的架構(gòu)，使得精確的仿真模型變得可行；而劃分時間片進行獨立模擬的流程則建立一種精確可行的模擬機制，使得模擬更靈活更有效。
如上所述，如何評估一個系統(tǒng)的處理能力，是各行各業(yè)一直關(guān)注的一個問題，尤其是對于工作在復雜環(huán)境下的系統(tǒng)，要能給出精確、可行、合理、有效的評估方法是非常困難的。本發(fā)明通過理論分析建模，給出精確合理的定量化評估方案。下面詳細分析本發(fā)明建模的理論基礎(chǔ)。
由于系統(tǒng)處理請求即可以看成一個服務系統(tǒng)，利用系統(tǒng)所具備的處理資源對于各種服務請求處理，因此這一過程其本質(zhì)就是一個合理分配系統(tǒng)處理資源給各個服務請求的過程。而如何配置系統(tǒng)資源、設(shè)定系統(tǒng)服務方式，以最優(yōu)的方式滿足符合一定統(tǒng)計特性的服務請求，是系統(tǒng)設(shè)計者所關(guān)心的問題。本發(fā)明將系統(tǒng)處理請求的問題建模為一個服務系統(tǒng)分配處理資源給符合統(tǒng)計特性的請求的統(tǒng)籌規(guī)劃問題。這使得本發(fā)明給出的建模具有堅實的理論基礎(chǔ)。
在本發(fā)明的一個實施例中，將符合統(tǒng)計分布的隨機不確定的服務請求用隨機函數(shù)表征，用如下參數(shù)描述任一請求所需要的資源類型、數(shù)目、占用時間。比如對于WCDMA基站系統(tǒng)，一般請求可以分為不同數(shù)據(jù)率不同類型的業(yè)務請求，如話音通信、數(shù)據(jù)業(yè)務等，不同的業(yè)務請求對系統(tǒng)資源有著不同的要求，如話音通信由于其數(shù)據(jù)率較低而所需要的信道處理資源較少，而一些多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務不但所需要的信道處理資源較多而且還需要某些特定的媒體編解碼處理資源。進一步考慮到這些業(yè)務請求具有不確定的突發(fā)性，我們只分析其統(tǒng)計特性，比如一定時間內(nèi)話音通信請求的發(fā)生次數(shù)及時長等符合一定的統(tǒng)計分布。
在本發(fā)明的一個實施例中，將系統(tǒng)資源用多個資源池表示，每個資源池代表某一類型的處理資源的集合，其中對于資源池內(nèi)的某個處理資源，我們都假設(shè)為獨占式資源，即該處理資源在同一時刻只能分配給一個請求，當該資源分配去處理請求時，即被占用，系統(tǒng)無法再分配于處理其他請求，直到處理完畢占用時間結(jié)束時被釋放后才能再被分配于處理其他請求。比如對于WCDMA基站系統(tǒng)，其處理資源可以分為編碼處理、解碼處理、載波資源、擴頻處理等，而多個編碼處理單元可以集合為一個編碼處理單元的資源池，在分配時統(tǒng)籌進行。
熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，上述獨占式資源是一種有效的簡化方式，在本發(fā)明的一個較佳實施例中，對于某些特殊的共享資源，通過等效得轉(zhuǎn)化為多個具有一定邏輯關(guān)系的獨占式資源，而同樣的進行建模仿真，對系統(tǒng)處理能力的進行評估。比如對于某些互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務，如網(wǎng)絡會議等，對于多個與會者的請求，只需要以共享方式的分配某些提供多方服務的資源，這就可以將這些資源在一定請求前提下分為多個獨占式資源。
經(jīng)過上述的理論建模，系統(tǒng)處理請求的問題即變得簡單合理，通過將給定的系統(tǒng)資源數(shù)量統(tǒng)籌分配給隨機分布的請求，即可達到優(yōu)化處理方案、模擬處理過程的目的。在本發(fā)明的一個實施例中，采用資源申請矩陣的方式統(tǒng)一描述隨機請求產(chǎn)生情況及其資源需求分布情況，該資源申請矩陣按資源申請方式的不同即請求類型的不同，又包含相應個數(shù)的子矩陣。每個子矩陣對應一種資源申請方式。子矩陣中又包含有對應不同占用時長的請求行，子矩陣每行對應隨機產(chǎn)生的某一非確定時長的請求。下面給出了本發(fā)明的一個實施例中的資源申請矩陣格式r1LriLrnT,]]>其中ri=xiyi,lLMMxiyi,kLMMxiyi,KiL.]]>其中子矩陣ri代表第i種資源申請方式，共有n種資源申請方式；ri中的每一行代表一個隨機產(chǎn)生的突發(fā)性資源申請，設(shè)在一定的時長內(nèi)有Ki個突發(fā)請求；ri中第k行的表示對于各種資源類型的需求資源個數(shù)xi和占用時間yi，k等信息。該資源申請矩陣中各元素，比如占用時間yi，k是一隨機變量，在仿真時按照給定的統(tǒng)計特性而隨機產(chǎn)生。比如對于滿足分布密度函數(shù)為f(y)的占用時間y，仿真是通過計算機的隨機數(shù)產(chǎn)生方法產(chǎn)生給定數(shù)目的樣本，填充到資源申請矩陣中，即可合理的模擬隨機突發(fā)的請求產(chǎn)生情況。
比如對于WCDMA基站系統(tǒng)，根據(jù)調(diào)查得到給定的某種類型小區(qū)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，比如各種請求的發(fā)生頻率、時長等，根據(jù)這些統(tǒng)計數(shù)據(jù)得到各種對應的資源申請方式的統(tǒng)計分布，然后在模擬時隨機產(chǎn)生一定的樣本，填入資源申請矩陣中，如話音通信請求在一個時間片內(nèi)的發(fā)生次數(shù)平均為100次、每次的時長符合均值為5分鐘、標準差為1分鐘的高斯分布，話音通信過程中占用整套信道資源，則在資源申請矩陣中既有對應于話音通信請求的一個子矩陣，子矩陣包含100行，每行代表一次隨機突發(fā)的話音通信請求，其中請求所占用相應資源的時長為隨機變量的一個樣本，所有樣本總體符合前述的均值為1分鐘、標準差為2分鐘的高斯分布。
可見在資源申請矩陣中，已將各種系統(tǒng)請求按資源申請方式的不同進行統(tǒng)計，便于后續(xù)的系統(tǒng)處理過程的仿真，大大簡化了仿真流程，降低計算復雜度。
熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，上述資源申請矩陣的形式可以按照實際設(shè)計具體的結(jié)構(gòu)，而不限于所述子矩陣及行的形式，比如可以按一定的計算機數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的方式表示，只要該形式能夠以資源申請方式表示全面的隨機突發(fā)請求的資源需求信息，即可同樣地實現(xiàn)發(fā)明目的，而不影響本發(fā)明的實質(zhì)和范圍。
在本發(fā)明的一個實施例中，對于系統(tǒng)處理能力的評價進行量化，采用請求成功次數(shù)和請求失敗次數(shù)兩個指標來表征系統(tǒng)處理請求的能力。在具體仿真過程中，即采用資源申請成功計數(shù)器和資源申請失敗計數(shù)器來進行記錄。對于資源申請矩陣中的每條資源申請，通過資源分配流程對其進行處理，如果資源分配成功則資源申請計數(shù)器增一，否則資源申請失敗計數(shù)器增一。最終經(jīng)過足夠長的時間和足夠多樣本數(shù)的仿真之后，這兩個指標之間的關(guān)系趨向于穩(wěn)定，由此得到的仿真結(jié)果即為統(tǒng)計意義上的系統(tǒng)處理請求的能力指標。
在本發(fā)明的一個實施例中，首先根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)及相關(guān)要求產(chǎn)生符合實際統(tǒng)計特性的資源申請矩陣，然后再模擬系統(tǒng)處理該請求，資源申請矩陣及系統(tǒng)處理過程是按劃分時間片的方式獨立進行，即在每個時間片內(nèi)產(chǎn)生一個資源申請矩陣，而在同樣長度的時間內(nèi)仿真系統(tǒng)的處理過程。通過劃分時間片的方式，不但使得隨機產(chǎn)生的資源申請矩陣的統(tǒng)計特性更加逼近真實情況，使得仿真精確度更高，而且使得請求產(chǎn)生和請求處理兩個步驟可以獨立進行，沒有關(guān)聯(lián)，便于實現(xiàn)。
由上，模擬系統(tǒng)處理請求的過程基本上可以分為兩個步驟在一定時間片內(nèi)產(chǎn)生資源申請矩陣，然后在同樣長的時間片內(nèi)處理所述資源申請矩陣，并記錄資源申請成功和失敗次數(shù)等性能指標。
下面結(jié)合圖1詳細描述根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的資源申請矩陣產(chǎn)生流程。
首先在步驟101中，按照系統(tǒng)規(guī)劃要求配置系統(tǒng)處理資源方案，在進行系統(tǒng)評估或系統(tǒng)規(guī)劃時，需要先配置好方案，然后對其進行仿真并給出評估。比如對于WCDMA基站系統(tǒng)，仿真時需要給定備選方案，設(shè)置好基站類型、處理資源分布，比如針對不同的小區(qū)設(shè)定預計的載波數(shù)量、編解碼器數(shù)量等，然后根據(jù)仿真評估系統(tǒng)配置方案的性能。
接著進入步驟102中，啟動一個時間片長度的定時器。由于服務請求的分布是以一個時間片為單位產(chǎn)生資源申請矩陣的，因此需要用定時器限定產(chǎn)生資源申請矩陣的時間。
然后進入步驟103中，通過業(yè)務模擬，產(chǎn)生資源申請矩陣。這里業(yè)務模擬是采用現(xiàn)有的方法，根據(jù)已有的調(diào)查資料給出一定的統(tǒng)計特性，然后隨機產(chǎn)生請求并填入資源申請矩陣中。比如對于WCDMA基站系統(tǒng)，根據(jù)已有的數(shù)據(jù)，可以知道各類小區(qū)的請求分布情況，經(jīng)過呼叫業(yè)務模擬得到統(tǒng)計特性，并隨機產(chǎn)生呼叫，轉(zhuǎn)化為相應的資源申請?zhí)钊胭Y源申請矩陣中。
然后進入步驟104中，等待到定時器超時，發(fā)送生成的資源申請矩陣。如果在定時器超時之前資源申請矩陣尚未生成，則說明仿真所用的計算機性能不足以進行仿真，因此需要采用更高性能的計算機。
然后進入步驟105中，判斷是否終止仿真，比如仿真總時長已經(jīng)滿足統(tǒng)計需求，或者評估性能指標已經(jīng)趨于穩(wěn)定狀態(tài)，則可以退出仿真，否則重新回到步驟102中進行下一個時間片的仿真。
結(jié)合圖2詳細說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的對于上述產(chǎn)生的資源申請矩陣的模擬處理流程。
首先進入步驟201中，獲取當前待處理的資源申請矩陣，這里資源申請矩陣可以產(chǎn)生后先存儲在存儲器中，然后異步的進行處理，得到同樣的效果，因此這兩個步驟不需要同步進行。比如在計算機上先產(chǎn)生足夠多的資源申請矩陣，然后在同一臺計算機上對存儲的資源申請矩陣進行模擬處理；也可以在同一臺或兩臺互聯(lián)的計算機上同時進行產(chǎn)生和模擬過程，一個流程在產(chǎn)生資源申請矩陣，同時另一流程在獲取所述資源申請矩陣并進行同步的處理。
接著進入步驟202中，啟動一個時間片長度的定時器。這里時間片的長度與上述時間片的長度相同。為了在使得一個時間片內(nèi)完成的處理具有連續(xù)性，需要設(shè)定的時間片長度越小越好，但由于時間片長度太小會急劇增加仿真算法的復雜度，因此需要進行復雜度和精度之間的折衷。
接著進入步驟203中，讀取資源申請矩陣中下一行資源請求，根據(jù)所描述的需求分配x個各個資源池中空閑的資源給該請求，標記所述資源為非空閑，并設(shè)定資源占用定時器的時長為資源請求所需時長y。這里模擬系統(tǒng)處理請求的方式，即為分配資源給各條請求。而這里的資源占用定時器用于模擬資源被占用的時間，在定時器超時后自動回復資源狀態(tài)為空閑狀態(tài)。例如在具體實現(xiàn)時，即可給資源池中的資源設(shè)定一個狀態(tài)參數(shù)，該參數(shù)描述資源還需要被占用的時長，而沒過一個時鐘周期即將所有資源上的占用時長參數(shù)減一直到為0，于是如果資源的占用時長參數(shù)為0即表示資源為空閑狀態(tài)，可以被分配，否則表示非空閑狀態(tài)，而每次分配時只需將該占用時長參數(shù)置為相應請求的占用時間長度即可。
比如在WCDMA基站系統(tǒng)中，系統(tǒng)擁有多個資源池，比如編碼器資源池包含相應數(shù)目的編碼處理資源、擴頻資源池包含相應數(shù)目的擴頻處理資源；在仿真過程中，當處理一個請求比如時話音通信請求時，所需要的編碼處理資源為1個，占用時間為3分鐘，擴頻資源兩個，占用時間3分鐘，則在處理時，即從編碼器資源池中分配兩個空閑狀態(tài)的編碼處理資源，并至其資源占用定時器為3分鐘，同樣地還要分配兩個擴頻資源。
接著進入步驟204中，上述分配不一定能成功，因此需要判斷分配是否成功，如果成功，則在資源申請成功計數(shù)器增一，否則資源申請失敗計數(shù)器增一。實時記錄資源分配情況，用于最終提供系統(tǒng)處理能力評估依據(jù)，而且還能給仿真系統(tǒng)判斷仿真結(jié)果是否趨向穩(wěn)定。
接著進入步驟205中，判斷當前資源申請矩陣是否處理完畢，如果是則進入步驟206，否則返回步驟203。
接著進入步驟206中，等待到定時器超時。如果在定時器超時之前資源申請矩陣尚未生成，則說明仿真所用的計算機性能不足以進行仿真，因此需要采用更高性能的計算機。
接著進入步驟207中，判斷仿真是否終止，如果是，則退出仿真流程，否則返回步驟202進行下一個時間片的仿真。
在本發(fā)明的一個實施例中，通過上述仿真流程后，依據(jù)兩個計數(shù)器的值即資源申請成功計數(shù)器和資源申請失敗計數(shù)器的值進行如下對系統(tǒng)處理能力的評估在特定的業(yè)務環(huán)境下，要使得某種業(yè)務的申請成功率達到目標值，至少需要的資源池大?。辉谔囟ǖ臉I(yè)務環(huán)境下，給定大小的資源池能獲得的業(yè)務服務效果，比如撥通成功率；給定大小的資源池如果希望獲得目標業(yè)務效果，其最適合的業(yè)務環(huán)境的選擇。
在本發(fā)明的另一個實施例中，對于復雜的多資源結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，由于仿真復雜度會增加，為了簡化仿真，將系統(tǒng)分解為多個子系統(tǒng)，對于每個子系統(tǒng)分別進行規(guī)模較小的仿真，得到各個子系統(tǒng)的仿真結(jié)果和系統(tǒng)處理能力評估依據(jù)，最后按照各個子系統(tǒng)在整個系統(tǒng)中的重要性對其仿真結(jié)果進行加權(quán)平均，綜合評估整個系統(tǒng)的處理能力。
雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實施例，已經(jīng)對本發(fā)明進行了圖示和描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應該明白，可以在形式上和細節(jié)上對其作各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種評估系統(tǒng)處理能力的仿真方法，其特征在于，包含以下步驟，A根據(jù)請求統(tǒng)計特性，在每個時間片內(nèi)隨機產(chǎn)生資源申請矩陣；B在每個所述時間片內(nèi)處理所述資源申請矩陣；C根據(jù)所述資源申請矩陣的處理，記錄系統(tǒng)處理指標；其中，所述資源申請矩陣用于描述在所述時間片內(nèi)所述請求對系統(tǒng)資源的需求，所述系統(tǒng)處理指標用于評估系統(tǒng)處理能力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的評估系統(tǒng)處理能力的仿真方法，其特征在于，所述資源申請矩陣包含至少一個子矩陣，所述子矩陣與所述請求的類型對應，所述子矩陣包含至少一行，所述行與所述請求對應，所述行包含所述請求所需要的所述系統(tǒng)資源的數(shù)目、占用時間，所述系統(tǒng)資源的數(shù)目與所述請求的類型對應，所述系統(tǒng)資源占用時間的分布符合所述請求統(tǒng)計特性。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的評估系統(tǒng)處理能力的仿真方法，其特征在于，所述系統(tǒng)資源按類型屬于不同的資源池，所述資源池包含所述系統(tǒng)所包含的所有所述系統(tǒng)資源，所述系統(tǒng)資源在同一時刻僅能分配給一個所述請求。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的評估系統(tǒng)處理能力的仿真方法，其特征在于，所述步驟A包含以下子步驟，A1按照系統(tǒng)規(guī)劃要求配置所述系統(tǒng)資源和所述系統(tǒng)資源池；A2根據(jù)所述請求統(tǒng)計特性，在當前所述時間片內(nèi)產(chǎn)生所述資源申請矩陣；A3在當前所述時間片結(jié)束時判斷是否終止仿真，如果是，則退出流程，否則進入下一個所述時間片并返回所述步驟A2。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的評估系統(tǒng)處理能力的仿真方法，其特征在于，所述步驟B包含以下子步驟，B1獲取當前待處理的所述資源申請矩陣；B2在當前所述時間片內(nèi)，讀取所述資源申請矩陣的當前行；B3根據(jù)所述資源申請矩陣的當前行，在所述資源池中分配所述系統(tǒng)資源并占用時間；B4判斷所述資源申請矩陣是否處理完畢，如果是則進入步驟B5，否則進入所述資源申請矩陣的下一行并返回步驟B2；B5在當前所述時間片結(jié)束時判斷是否終止仿真，如果是，則退出流程，否則進入下一個所述時間片并返回所述步驟B2。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的評估系統(tǒng)處理能力的仿真方法，其特征在于，所述步驟B3進一步包含以下子步驟，根據(jù)所述資源申請矩陣的當前行的所述系統(tǒng)資源的數(shù)目，分配相應數(shù)目的空閑系統(tǒng)資源，置為非空閑系統(tǒng)資源；根據(jù)所述資源申請矩陣的當前行的所述系統(tǒng)資源占用時間，設(shè)定所述非空閑系統(tǒng)資源的定時器；在所述非空閑系統(tǒng)資源的定時器超時時，置所述非空閑系統(tǒng)資源為所述空閑系統(tǒng)資源。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的評估系統(tǒng)處理能力的仿真方法，其特征在于，所述步驟C包含以下子步驟，C1當所述步驟B3中分配所述系統(tǒng)資源成功，資源分配成功計數(shù)器增一；C2當所述步驟B3中分配所述系統(tǒng)資源失敗，資源分配失敗計數(shù)器增一。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的評估系統(tǒng)處理能力的仿真方法，其特征在于，所述系統(tǒng)分為至少兩個子系統(tǒng)，所有所述子系統(tǒng)所包含的所述系統(tǒng)資源之和等效于所述系統(tǒng)所包含的所述系統(tǒng)資源，對所述子系統(tǒng)進行仿真，并根據(jù)所述子系統(tǒng)的仿真結(jié)果評估所述系統(tǒng)的處理能力。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的評估系統(tǒng)處理能力的仿真方法，其特征在于，所述系統(tǒng)所包含的共享資源等效為具有邏輯關(guān)系的至少兩個所述系統(tǒng)資源。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任意一條權(quán)利要求所述的評估系統(tǒng)處理能力的仿真方法，其特征在于，所述系統(tǒng)為寬帶碼分多址移動通信網(wǎng)絡中的小區(qū)基站系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及系統(tǒng)仿真方法，公開了一種評估系統(tǒng)處理能力的仿真方法，通過簡單易行、準確合理的仿真建模實現(xiàn)對系統(tǒng)請求、處理的模擬，定量化地給出系統(tǒng)處理能力的評估依據(jù)。本發(fā)明中，在系統(tǒng)統(tǒng)籌理論基礎(chǔ)上，用資源申請矩陣的方式將具有一定統(tǒng)計分布特性的請求信息按資源申請方式描述，對于系統(tǒng)則按資源池分配方式模擬，然后通過劃分時間片進行資源申請矩陣的產(chǎn)生和處理兩個步驟的模擬，并記錄處理情況性能指標等模擬結(jié)果，用于評估系統(tǒng)處理能力，進一步進行系統(tǒng)規(guī)劃。
文檔編號H04L12/26GK1842032SQ200510033990
公開日2006年10月4日 申請日期2005年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月2日
發(fā)明者王劍峰 申請人:華為技術(shù)有限公司