通信网业务模型与分析
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ELAN和ETREE业务简介
ELAN&ETREE业务配置简介烽火通信科技股份有限公司技术支援部2009年12月内容摘要ELAN业务原理简介ELAN业务模型：是用VPLS技术实现的，VPLS是一种多点L2 VPN技术，可以通过供应商的MPLS网络支持的仿真以太网广播域将多个站点连接在一起，利用VPLS技术时，VPLS事例中的所有CE设备都好像在同一个局域网上，因此，它们都可以直接与多点拓扑中的另外一设备通信，而不需要为CE 设备建立全网状点到点的电路。
简言之多点到多点那什么是L2 VPN？L2 VPNL2 VPN就是在分组交换网络中透明传输用户的二层数据ELAN业务分类：EPLAN&EVPLANEPLAN（以太网专用局域网）：基本特征是UNI-N和网络传送带宽专用，在不用用户之间不共享。
具有多个UNI-N接口，每个UNI-N仅接入一个客户的业务实例，实现多个客户之间的多点到多点的以太网业务。
EVPLAN(以太网虚拟专用局域网）：基本特征是至少一个UNI-N具有业务复用，或多个客户业务实例共享服务层的网络带宽，实现多个客户之间的多点到多点的以太网业务。
多个客户之间是多点到多点连接，其中一个客户需要通过P2P EVC接入到公众或专用的IP业务网ELAN业务模型三个用户之间二二之间可以互相通信，任何其中一个发，其余二个都可以收到其发的业务。
想想EVPLAN和EPLAN有什么不同点？在上图中怎么样可以准确的区分？ETREE业务分类：EP-TREE&EVP-TREE¾EP-TREE(以太网专用根基):基本特征是UNI-N和网络传送带宽为专用，在不同用户之间不共享，每个UNI-N仅接入一个客户的业务实例，实现客户之间的根基多点的以太网业务。
¾EVP-TREE(以太网虚拟专用根基多点）：基本特征是至少一个UNI-N具有业务复用，或多个客户的业务实例共享服务层的网络带宽，根和多个叶节点之间通过RMP EVC实现根基多点的业务应用实例（如IPTV),多个叶节点之间通过MP2MP EVC实现多点到多点的业务应用实例ETREE业务模型类似于EPON的点到多点业务，根节点到叶节点，叶节点到根节点，叶节点之间不能通信。
中国联通OSS-GSMWCDMA网络优化及业务分析系统部省接口技术规范 第二部分：与GSM无线接入网相关的信息模型V1
目
前
随着国内移动通信市场的发展和竞争局势的日益加剧，客户对于网络的服务质量日益敏感，如何提高移动通信网络运维的质量从而提高针对最终用户的服务质量是目前在网络运行维护中需要解决的一大难题。运营商如何通过合理的网络规划、网络优化有效降低运营成本，用尽可能少的投资来提高整个网络覆盖水平及通信质量日益成为网络运维管理工作关注的焦点。
所属OMC标识
所属OMC标识
BSC
字符串
无
VENDOR_ID
厂商标识
厂商标识，取值参见附录A.6中厂商编码
BSC
短整型
无
VERSION_ID
版本标识
版本标识，取值参见附录A.6中版本编码
BSC
短整型
无
R_CAPACITY
配置无线容量
配置的无线容量
BSC
实型
爱尔兰
BTS_NUM
基站配置数量
基站配置数量
CELL
字符串
无
cityId
城市
取值参见附录A.2本地网/城市的数字编码
CELL
字符串
无
cellId
Cell标识
性能统计小区的标识
CELL
字符串
无
beginTime
统计开始时间
性能指标统计开始时间，小时粒度，具体格式见A.5
CELL
时间型
无
112.2
指标英文名
指标名称
解释及触发点
对象类型
数据类型
单位
天线型号
Cell
字符串
无
REPEATER_NUM
带室外直放站数量
带室外直放站数量
Cell
整型
个
TRX_MAX_PWR
前
随着国内移动通信市场的发展和竞争局势的日益加剧，客户对于网络的服务质量日益敏感，如何提高移动通信网络运维的质量从而提高针对最终用户的服务质量是目前在网络运行维护中需要解决的一大难题。运营商如何通过合理的网络规划、网络优化有效降低运营成本，用尽可能少的投资来提高整个网络覆盖水平及通信质量日益成为网络运维管理工作关注的焦点。
所属OMC标识
所属OMC标识
BSC
字符串
无
VENDOR_ID
厂商标识
厂商标识，取值参见附录A.6中厂商编码
BSC
短整型
无
VERSION_ID
版本标识
版本标识，取值参见附录A.6中版本编码
BSC
短整型
无
R_CAPACITY
配置无线容量
配置的无线容量
BSC
实型
爱尔兰
BTS_NUM
基站配置数量
基站配置数量
CELL
字符串
无
cityId
城市
取值参见附录A.2本地网/城市的数字编码
CELL
字符串
无
cellId
Cell标识
性能统计小区的标识
CELL
字符串
无
beginTime
统计开始时间
性能指标统计开始时间，小时粒度，具体格式见A.5
CELL
时间型
无
112.2
指标英文名
指标名称
解释及触发点
对象类型
数据类型
单位
天线型号
Cell
字符串
无
REPEATER_NUM
带室外直放站数量
带室外直放站数量
Cell
整型
个
TRX_MAX_PWR
通信网络管理模型--TMN
管理要求 ： 该功能集提供网络及其主要单元当前的状态，它们可由ＮＥ直接报告给操作者， 或由运行系统（ＯＳ）从一个或多个ＮＥ中收集状态信息后提供给操作者。
•
管理者的管理功能 ： １）ＮＥｓ业务可用性报告——该功能提供交换机及其主要组成部分和处 理器、共路信令系统、接口设备和其它主要交换设备单元业务可用性的状态。 报告可自动生成，或由操作者请求。 ２）按需报告控制状态——该功能提供由操作者请求的话务控制的当前状 态，以及由操作者建立，交换机请求的自动控制的当前状态。 ３）电路群忙／闲状态报告——该功能可自动报告电路群当前忙／闲状态， 并能显示在终端或其它设备上。 ４）交换机拥塞状态报告——该功能可自动报告交换机当前的拥塞状态， 并能显示在终端或其它设备上。 ５）自动拥塞控制信号收到报告——该功能提供网络目的地难于到达（Ｈ ＴＲ）状态的当前信息，这些信息基于从长途交换机发来的信息或从本地交 换机获得的信息。 ６）人工增加／删除目的地的ＨＴＲ状态——该功能允许操作者人工指定 或删除目的地ＨＴＲ状态，而取代自动ＨＴＲ分配。 ７）公共信道信令（ＣＣＳ）网络拥塞状态报告——该功能可自动报告Ｃ ＣＳ网络当前的拥塞状态，并能显示在终端或其它设备上。 ８）收到ＣＣＳ网络管理信号报告——该功能表示交换机已收到ＣＣＳ网 络管理信号，其中包括与信号相关的信令点、信号类型和收到时间的标识。
•
ＴＭＮ管理功能 １）请求ＰＭ数据——管理者要求代理发送当前ＰＭ数据。 ２）ＰＭ数据报告——代理向管理者发送性能数据，它可由代理例行产 生，按管理者要求发送，或在某参数门限被超过时发送。 ３）开始／结束ＰＭ数据——管理者指示代理开始／结束收集ＰＭ数据。 ４）初始化ＰＭ数据——管理者指示代理将存储器复位来接收ＰＭ数据。
•
性能管理是对电信设备的性能和网络单元的有效性进行评估，并提出评价报告的一组功能。包 括性能测试，性能分析 及性能控制。 • 配置管理（Configuration Management）
通信网理论分析要点
图2.2 用于定义泊松过程的时隙
利用上述3点，我们可以求得在T间隔内有k个顾客到达的概率
p(k)，由下式给出：
p(k)=( T)ke− T/k!（k = 0，1，2，…）
（2.1）
这就是熟知的泊松分布。其平均值E(k)和方差 k2由下式给出:
E(k) kp(k) T
k 0
2 k
E(k 2 ) E 2 (k)
为了对泊松过程进行定义，在时间轴上取一个很小的时隙Dt， 如图2.2所示。用下面3个表述来对泊松过程进行定义。
① 在时隙△t中有一个顾客到达的概率定义为λ△t +o(△t)， o(△t)表示△t的更高阶项，当△t →0时，它更快地趋于0； λ 是一比例常数，且λ△t <<1。
② 在△t中没有顾客到达的概率是1− λ△t +o(△t)。 ③ 到达是无记忆的，即在长度为△t的一个时隙内的顾客到 达，与以前或以后的时隙中的到达无关。
图2.5 M/M/1排队系统的状态图
在系统状态图中，有顾客到达时，状态以 速率向右转移一 步；有顾客完成服务时状态以速率m 向左移动一步。在系统处
于统计平衡状态下，可列出系统统计平衡方程：
（2.4）
平衡方程是通过稳态平衡原理来建立的，等式两边分别表
示脱离状态n的速率与由状态n−1或n+1进入状态n的速率。在
Pn (1 ) n ( 1)
（2.5）
式中， ＜1是上式能够成立的必要条件。为使平衡得以存 在，队列的到达率或负荷必须小于输出容量m 。如果在无限长
排队模型中Pn这一条件不满足，队列就会随时间持续不断地
增长，而永远达不到平衡点。图2.6所示为当 = 0.5时状态概
率的图形表示。
图2.6 M/M/1状态概率（r = 0.5）
利用上述3点，我们可以求得在T间隔内有k个顾客到达的概率
p(k)，由下式给出：
p(k)=( T)ke− T/k!（k = 0，1，2，…）
（2.1）
这就是熟知的泊松分布。其平均值E(k)和方差 k2由下式给出:
E(k) kp(k) T
k 0
2 k
E(k 2 ) E 2 (k)
为了对泊松过程进行定义，在时间轴上取一个很小的时隙Dt， 如图2.2所示。用下面3个表述来对泊松过程进行定义。
① 在时隙△t中有一个顾客到达的概率定义为λ△t +o(△t)， o(△t)表示△t的更高阶项，当△t →0时，它更快地趋于0； λ 是一比例常数，且λ△t <<1。
② 在△t中没有顾客到达的概率是1− λ△t +o(△t)。 ③ 到达是无记忆的，即在长度为△t的一个时隙内的顾客到 达，与以前或以后的时隙中的到达无关。
图2.5 M/M/1排队系统的状态图
在系统状态图中，有顾客到达时，状态以 速率向右转移一 步；有顾客完成服务时状态以速率m 向左移动一步。在系统处
于统计平衡状态下，可列出系统统计平衡方程：
（2.4）
平衡方程是通过稳态平衡原理来建立的，等式两边分别表
示脱离状态n的速率与由状态n−1或n+1进入状态n的速率。在
Pn (1 ) n ( 1)
（2.5）
式中， ＜1是上式能够成立的必要条件。为使平衡得以存 在，队列的到达率或负荷必须小于输出容量m 。如果在无限长
排队模型中Pn这一条件不满足，队列就会随时间持续不断地
增长，而永远达不到平衡点。图2.6所示为当 = 0.5时状态概
率的图形表示。
图2.6 M/M/1状态概率（r = 0.5）
通信网业务模型与分析全解
• 业务量和呼叫被占用的总时间。 若某线路有m条信道，第r条信道被占用Qr秒， 则m条信道或该线路上的业务量为
Q
Qr r
1
m
• 另一种表达业务量的方式是
Q Q(t ,T )
t
t T
R(t ) dt
Q Q(t , T )
呼损：
线路利用率:
N 1 k r Nr k 0 k mN m k r k 0 k
m 1
N 1 pm p2 5N 1 2N 1 5N 1
( N 1)( N 2) pc 2 5N 5N 2
由上面公式取各种N值得表如下
呼损与转接次数有关 转接次数愈多，呼损愈高。设源宿端间其有 向径上有r条边，边上的呼损各为 pci (i 1,2,, r ) 则该径上源宿端之间的呼损将为
pc 1 (1 pc ) i i 1
r
时延
时延是通信网的另一重要指标。一般地说，时 延指消息进入网内后直到被利用完毕所需的时间。
常见的trunking系统有2种
• 爱尔兰B系统：一种是不对呼叫请求进行排队
• 爱尔兰C系统：是用一个队列来保存阻塞呼叫
• 爱尔兰B系统
爱尔兰B系统不对呼叫请求进行排队； 对于每个呼叫请求用户，假设没有建立时间，如果有空闲 信道则立即进入，没有空闲信道，则呼叫阻塞，被拒绝进入而 释放掉。这种方式叫做阻塞呼叫清除。 在这种情况下，阻塞概率即此为爱尔兰B公式为：
• 阻塞率
• 主用线A的阻塞率
A
pc p10 p11 pc p01 p11
B
• 备用线B的阻塞率
• 系统的阻塞率（呼损）
pc p11
中国移动五力模型分析以及SWOT分析
中国移动通信公司五力模型、SWOT模型分析（一）五力模型分析1．竞争对手分析在基础电信业务领域，目前电信市场上有中国移动、中国电信、中国联通三大电信运营商参与竞争。
由于管制政策上仍然存在不对称，以及相关运营商的违规和恶性竞争，使移动通信市场竞争处在非常激烈的阶段。
2．潜在进入者的威胁一方面，中国电信和中国联通经过了工业和信息化部的统一重组，已经逐步渗透到了大部分通信的主要业务，中国的通信行业，尤其是3G业务，将在未来的一段时间内逐渐形成“三足鼎立”的趋势。
另一方面，入世后发达国家的电信通讯公司也将陆续进入中国，成为中国电信业的潜在进入者。
发达国家在信息技术、管理技术以及服务质量方面具有一定程度上的优势，因此也将成为中国移动发展的一个潜在的有力的竞争对手。
以上这些，将给中国移动的发展带来很大的冲击。
3．替代品的威胁作为当今社会人们生活中应用最广泛的通讯手段，移动通信业务在短时间内很难有完善的替代品。
但随着科技的发展和技术的提高，未来诸如网络通信等通讯手段，很可能成为潜在的替代品，对现行的移动通信技术构成威胁。
此外，中国联通和中国电信也很有可能成为替代品，从而使中国移动无用武之地。
4．供应商的讨价还价能力由于中国政府的管制政策和中国特定的市场现状，供应商只能从中国移动和中国联通等公司选择，所以这种相对集中的买家格局决定了中国移动的主导地位，卖方侃价空间非常有限。
5 消费者的讨价还价能力随着中国经济的发展和人民素质的提高，更多的消费者的消费观念和意识行为发生了很大的改变，由于中国电信和中国联通对通信业务的逐步渗透，已经严重影响到了中国移动的垄断地位，消费者如今已经有了更多的选择，因此有了初步的侃价能力，并且在逐步提高。
（二）SWOT分析1.优势（1）随着3G业务的扩大，中国移动的发展向各个经济领域渗透，各项新业务、新应用层出不穷，使移动用户逐渐摆脱了电话用户的单一角色，带给最终用户的是全新体验，带给整个移动通信业的则是产业格局的重新塑造。
中国电信PEST模型分析
中国电信，最初被称为“中国邮电电信总局”。 1995年进行企业法人登记，从此逐步实行政企分开。 1998年，邮政、电信分营，开始专注于电信运营。 1999年，中国电信的寻呼、卫星和移动业务被剥离出去。 后来寻呼和卫星并到三大运营商，电信、移动、联通。 2000年，中国电信集团公司正式挂牌。 2001年， 中国电信被再次重组，进行了南北分拆。产生了 北网通，南电信。 2002年5月，新的中国电信集团公司重新正式挂牌成立。 2008年5月24日中国电信1100亿收购中国联通CDMA网（包括 资产和用户），中国卫通的基础电信业务并入中国电信 。 2009年1月7日14:30消息，工业和信息化部为中国移动、中 国电信和中国联通发放3张第三代移动通信(3G)牌照，此举标志 着我国正式进入3G时代，其中中国电信获CDMA2000牌照。 2011年3月29日10时58分中国电信移动用户过亿 成为全球 最大CDMA运营商 。
中国电信
模型分析
政治法律环境要素 Political Factors
政治会对企业监管、消费能力以及 其他与企业有关的活动产生十分重大的 影响力。一个国家或地区的政治制度、 体制、方针政策、法律法规等方面。这 些因素常常制约、影响着企业的经营行 为，尤其影响企业较长期的投资行为。 中国电信集团公司由中央管理，是 经国务院授权投资的机构和国家控股公 司的试点。
经济环境要素 Economical Factors
1.社会经济结构 2.经济发展水平 3.经济体制中国市场经济体制现状 4.宏观经济政策 5.当前经济状况 6.其他一般经济条件
商机无限:市场开放力度加大，消费能力 增强。 平稳的宏观经济环境，为电信业的持 续稳定发展创造了良好机遇。 中国在加入世贸组织之后，加大了市 场开放的力度，特别是在电信市场方面作 了很大的改变，除了引入竞争之外，还不 断的加快对外资开放的步伐。 社会的通信消费能力增强，意味着消 费者的需求也会不断增长。
华为_五力模型分析
• 中兴在TD领域处于第一阵营，CDMA2000设备 供应商优势日益明显。华为在WCDMA领域频 频突破欧美市场，也处于该领域的第一阵营， 同时在CDMA2000领域也处于领先地位。
• 在国际化进程中，以中兴、华为为代表的中国电 信设备制造企业，与西方发达国家通信设备企业 进行全面竞争。中国企业正面临这些跨国巨头和 其所在国家的市场封锁。2011年后，市场结构将 呈现高度集中态势，预计前三位收入占比超过 60%并将垄断行业 80%以上的利润份额，两极分 化会更加明显。当然，华为也有规模差距进一步 被拉大的风险。总之，爱立信、诺西、阿朗三家 传统巨头与华为、中兴两家崛起的中国新贵将成 为行业的主导力量。
华为—通信行业的 五力分析
主要内容
• 一、华为简介 • 二、五力分析 • 三、总结及建议
一、华为简介
• 华为技术有限公司是一家 总部位于中国广东省深圳 市的生产销售电信设备的 员工持股的民营科技公司， 于1987年由任正非创建于 中国深圳，是全球最大的 电信网络解决方案提供商， 全球第二大电信基站设备 供应商。同时华为也是世 界500强中唯一一家没有上 市的公司，也是全球第六 大手机厂商。
二、五力模型分析
（一）潜在进入者的威胁
• 通信设备的生产投入所需资本投入较大。就全球 而言，由于大型服务供货商将部署4G/LTE(或是 HSPA+)无线FTTx以及进行服务层面和软件层面的 投资，旨在降低成本提高竞争力。其影响是服务 商资本支出将从2010年的2770亿增加到2011年的 3030亿，导致资本支出占收入的比例(资本密集度) 有微幅的增长，庞大的资金投入提高了进入壁垒。
• 随着全球电信业务资费的不断下降，通信已经不 再是神秘而高贵的高科技。电信设备制造业正从 技术驱动型产业逐步演变为一个以服务、成本竞 赛为核心竞争力的产业。因此，市场对快速服务 能力、高效的成本竞争力的要求会越来越高。
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量较小的信道，即从可用信道库中给每个用户按需分配信道。
服务等级（Grade of Service, GOS）：是用来测量在系统最
忙的时间用户进入系统的能力。 GOS通常定义为呼叫阻塞概率， 或者是呼叫延迟时间大于特定排队时间的概率。
爱尔兰（Erlang）：一个Erl表示一个完全被占用的信道的话务
量强度（单位小时的呼叫小时或单位分钟的呼叫分钟）
• 业务量和呼叫量
• 业务量（话务量）
• 业务量是在指定时间内线路被占用的总时间。 若某线路有m条信道，第r条信道被占用Qr秒， 则m条信道或该线路上的业务量为
Q
Qr r
1
m
• 另一种表达业务量的方式是
Q Q(t ,T )
t
t T
R(t ) dt
Q Q(t , T )
通信网业务模型与分析
姓名：唐忠任 李琪 唐虎
2016年4月
一．各种测度与指标 二．业务分析举例 三．爱尔兰B,C系统 四．仿真
*排队论的意义
资源有限性和需求的随机性是排队现象的存在的基础。由要求服 务的顾客和提供服务的服务员双方构成的系统通常被称为排队系统。 一个高效的排队模型，可以使有限的通信网资源更充分的利用！
a(1 pn ) m
Tr a(1 pn ) 厄朗, pn pc
• 通信网中若有M条边，相当于M条线路，则全网效率可用各线 路通过量之和与各线路的容量之和表示，即
( Tr ) /( Cr )
r 1 r 1
M
M
• 应指出，全网的通过量并不是各线路的通过量之和，因为有些 信息流要经过几条边才能从源端到宿端。为了说明全网的通过 量，应计算从各端进入网内而能达到宿端的业务量，即总通过 量为
归一化条件
p
r 0
m
r
1
求解一般结果
时间阻塞率：
N m N m mN r pm r p0 r / r r 0 r m m
N m N 1 m ( N m )l0 r p0 r ( N m )l0 pm m m pc m m m N 1 N r r ( N r )l0 pr ( N r ) l r p r 0 0 r 0 r 0 r 0 r r
常见的trunking系统有2种
• 爱尔兰B系统：一种是不对呼叫请求进行排队
• 爱尔兰C系统：是用一个队列来保存阻塞呼叫
• 爱尔兰B系统
爱尔兰B系统不对呼叫请求进行排队； 对于每个呼叫请求用户，假设没有建立时间，如果有空闲 信道则立即进入，没有空闲信道，则呼叫阻塞，被拒绝进入而 释放掉。这种方式叫做阻塞呼叫清除。 在这种情况下，阻塞概率即此为爱尔兰B公式为：
r 0
n
0
pr
队长为r的概率
分子是被阻塞的呼叫次数，而分母是总呼叫次数。
pc
( N n)l0 pn
( N r )l
r 0
n
0
pr
• 当N→∞时，所有r与N相比均可忽略，则
l lim Nl0N Fra bibliotekpc
lpn
lp
r 0
n
r
N有限时， pc≤pn，当N》n时， pc和pn相差不大，从统计测 量来说， pc比用pn方便，因而在N》n时，通常不区分。
呼损：
线路利用率:
N 1 k r Nr k 0 k mN m k r k 0 k
m 1
N 1 pm p2 5N 1 2N 1 5N 1
( N 1)( N 2) pc 2 5N 5N 2
由上面公式取各种N值得表如下
• 归一化条件
p00 p01 p10 p11 1
• 稳态方程求解
• 设rl/m，则
p00 2 2 2r r 2 r p01 2 (1 r )( 2 2 r r ) r (2 r ) p10 2 (1 r )( 2 2 r r ) r2 p11 2 2 2r r 2
Nl0 0 m 1 2m (N1)l0 (N2)l0 (Nk1)l0 (Nk)l0 (Nm1)l0 2 3m
¼
km
k
¼
(k+1)m mm
m
有限用户即时拒绝系统的状态转移图
• 由状态转移图可列出系统稳态方程
[(N k )l0 km ]pk (N k 1)l0 pk 1 (k 1)mpk 1 0 k m Nl0 p0 mp1 k 0 mmp m (N m 1)l0 p m 1 k m
•（1）有限用户即时拒绝系统
•设交换站有N个用户，每个用户的呼叫率为l0，有m 条中继线，用户占线时间服从均值为1/m的指数分 布，截止队长为n=m。
l0 l0 交 换 站
…
l0
有限用户即时拒绝系统
…
N
m
•用户之间相互独立，总呼叫率为Nl0 ，相当于 M|M|m(N,m)排队系统。选用占线数k作为状态变量， 则状态转移图如下
这个时间阻塞率就是排队系统中截止队长为n时的拒 绝概率，也就是系统处于n状态，或已排满队而不容 许再排入的状态占全部时间的百分比。
呼叫阻塞率（呼损）
定义为被拒绝的呼叫次数占总呼叫次数的百分比，即
被拒绝的呼叫次数 pc 总呼叫次数
通常称为呼损的就是这个呼叫阻塞率。
Pc—有呼叫，统计（用户角度）,不呼叫不统计，但不呼叫时 可能已阻塞。 Pn——时间统计，客观统计（客观角度）阻塞时间内可能无呼 叫发生
N p2 pc 2 0.11 0 0.33 3 0.14 0.06 0.36 5 0.16 0.12 0.38 10 0.18 0.16 0.39 ∞ 0.2 0.2 0.4
对上面表格绘图如下：
0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 2 4 p2 pc 6 8 10 N
阻塞率与利用率的曲线（m=2，N =1）
• 阻塞率
• 主用线A的阻塞率
A
pc p10 p11 pc p01 p11
B
• 备用线B的阻塞率
• 系统的阻塞率（呼损）
pc p11
顾客数k
0 1 2 0
占用线路
1/ 2 2/ 2 1
1 1 线路利用率： 0. P0 P1 P2 P1 P2 2 2 1 r (1 r ) ( p01 p10 ) p11 2 2 2r r 2
t T
t
R(t )dt
业务量的量纲是时间。若一个信道代表一个电
话话路，则业务量或话务量的单位是秒· 话路。 观察时间可以是1小时或1天等。
呼叫量（话务量强度）
• 业务的强度通常称为呼叫量。它可定义为线路占用时 间与观察时间之比，单位是厄朗，即
业务量 Q 呼叫量 (厄朗) 观察时间 T
Tr a(1 pc )
厄朗
l a l ,单位时间内被占用的时 间，即呼叫量 m
有时也用单位时间内通过的呼叫次数作为通过量
Tr l (1 pc )
次/ 秒
• 信道利用率
• 若线路的容量为Cr，则信道利用率为
Tr Cr
• 若某线路可通m路电话，其容量可定为m，则信道 利用率相当于排队模型中的窗口占用率或系统效率， 得
在这里，一个状态变量已不能表达系统的状态。令 二维矢量（x,y）为系统状态，x表示主用线A的状态 ，y为备用线B的状态。x,y∈{0,1}。“0”表示空闲， “1”表示占用。则状态集为｛00,01,10,11｝ 系统的状态转移图如下：
• 系统稳态方程
lp00 m ( p01 p10 ) ( l m ) p01 mp11 ( l m ) p10 lp00 mp11 2mp11 l ( p01 p10 )
即 纯随机呼叫时，
阻塞时间 pn 总观察时间
pc
被拒绝的呼叫次数 总呼叫次数
用户数为有限值N的准随机呼叫
令l0为每个用户单位时间内平均呼叫次数，截止队长为n。 当r个用户已被接受排队服务时，则到达率将为(N-r) l0 ， 则呼叫阻塞率为
pc
( N n)l0 pn
( N r )l
T
ar(1 pc ) r
1
n
其中，ar是从第r端进入网的呼叫量，而Pc是这些呼叫量 在网中被阻塞的百分比。
业务分析举例
1.有限用户即时拒绝系统 2.主备线即时拒绝系统
姓名：李琪
•用排队论分析通信网业务问题步骤:
规定模型 选择适当的排队模型，使之与实际问题近似。通信网中常见的模型 有M|M|m(n)、M|D|1和M|Er|1等。 定义状态变量 这是求解难易的关键。所选择的状态变量要便于计算，并使结果具 有可用性。 列出状态方程 对于M|M问题，画状态转移图，用柯氏方程列稳态方程 求解稳态方程 求解稳态方程，计算所需的目标参量，以得到网的质量指标和有 效性指标。
根据前述定义，呼叫量可写成
1 a T
t T
t
R(t )dt
通常T为1小时，所得的平均值a称为小时呼叫量或小 时厄朗。
作为网设计依据的呼叫量有下列两种
1天中最忙1小时内的呼叫量称为日呼叫量，也就 是1天中最大的小时呼叫量； 1年内取30天，取这些天的日呼叫量的平均 值称为年呼叫量，亦称基准呼叫量。 有的网一年四季的日呼叫量变化不大，就可用日 呼叫量作为网设计的依据。 有的网日呼叫量变化较大，就取年呼叫量作为设 计依据。 一般而论，小网多属于前者，而大网往往属于后 者。
• 基于排队论的呼叫量
信道数m相当服务窗口数， 单位时间内的平均呼叫数是到达率l 。 每次呼叫占用线路的平均时间相当于平均服务时 间。 l
服务等级（Grade of Service, GOS）：是用来测量在系统最
忙的时间用户进入系统的能力。 GOS通常定义为呼叫阻塞概率， 或者是呼叫延迟时间大于特定排队时间的概率。
爱尔兰（Erlang）：一个Erl表示一个完全被占用的信道的话务
量强度（单位小时的呼叫小时或单位分钟的呼叫分钟）
• 业务量和呼叫量
• 业务量（话务量）
• 业务量是在指定时间内线路被占用的总时间。 若某线路有m条信道，第r条信道被占用Qr秒， 则m条信道或该线路上的业务量为
Q
Qr r
1
m
• 另一种表达业务量的方式是
Q Q(t ,T )
t
t T
R(t ) dt
Q Q(t , T )
通信网业务模型与分析
姓名：唐忠任 李琪 唐虎
2016年4月
一．各种测度与指标 二．业务分析举例 三．爱尔兰B,C系统 四．仿真
*排队论的意义
资源有限性和需求的随机性是排队现象的存在的基础。由要求服 务的顾客和提供服务的服务员双方构成的系统通常被称为排队系统。 一个高效的排队模型，可以使有限的通信网资源更充分的利用！
a(1 pn ) m
Tr a(1 pn ) 厄朗, pn pc
• 通信网中若有M条边，相当于M条线路，则全网效率可用各线 路通过量之和与各线路的容量之和表示，即
( Tr ) /( Cr )
r 1 r 1
M
M
• 应指出，全网的通过量并不是各线路的通过量之和，因为有些 信息流要经过几条边才能从源端到宿端。为了说明全网的通过 量，应计算从各端进入网内而能达到宿端的业务量，即总通过 量为
归一化条件
p
r 0
m
r
1
求解一般结果
时间阻塞率：
N m N m mN r pm r p0 r / r r 0 r m m
N m N 1 m ( N m )l0 r p0 r ( N m )l0 pm m m pc m m m N 1 N r r ( N r )l0 pr ( N r ) l r p r 0 0 r 0 r 0 r 0 r r
常见的trunking系统有2种
• 爱尔兰B系统：一种是不对呼叫请求进行排队
• 爱尔兰C系统：是用一个队列来保存阻塞呼叫
• 爱尔兰B系统
爱尔兰B系统不对呼叫请求进行排队； 对于每个呼叫请求用户，假设没有建立时间，如果有空闲 信道则立即进入，没有空闲信道，则呼叫阻塞，被拒绝进入而 释放掉。这种方式叫做阻塞呼叫清除。 在这种情况下，阻塞概率即此为爱尔兰B公式为：
r 0
n
0
pr
队长为r的概率
分子是被阻塞的呼叫次数，而分母是总呼叫次数。
pc
( N n)l0 pn
( N r )l
r 0
n
0
pr
• 当N→∞时，所有r与N相比均可忽略，则
l lim Nl0N Fra bibliotekpc
lpn
lp
r 0
n
r
N有限时， pc≤pn，当N》n时， pc和pn相差不大，从统计测 量来说， pc比用pn方便，因而在N》n时，通常不区分。
呼损：
线路利用率:
N 1 k r Nr k 0 k mN m k r k 0 k
m 1
N 1 pm p2 5N 1 2N 1 5N 1
( N 1)( N 2) pc 2 5N 5N 2
由上面公式取各种N值得表如下
• 归一化条件
p00 p01 p10 p11 1
• 稳态方程求解
• 设rl/m，则
p00 2 2 2r r 2 r p01 2 (1 r )( 2 2 r r ) r (2 r ) p10 2 (1 r )( 2 2 r r ) r2 p11 2 2 2r r 2
Nl0 0 m 1 2m (N1)l0 (N2)l0 (Nk1)l0 (Nk)l0 (Nm1)l0 2 3m
¼
km
k
¼
(k+1)m mm
m
有限用户即时拒绝系统的状态转移图
• 由状态转移图可列出系统稳态方程
[(N k )l0 km ]pk (N k 1)l0 pk 1 (k 1)mpk 1 0 k m Nl0 p0 mp1 k 0 mmp m (N m 1)l0 p m 1 k m
•（1）有限用户即时拒绝系统
•设交换站有N个用户，每个用户的呼叫率为l0，有m 条中继线，用户占线时间服从均值为1/m的指数分 布，截止队长为n=m。
l0 l0 交 换 站
…
l0
有限用户即时拒绝系统
…
N
m
•用户之间相互独立，总呼叫率为Nl0 ，相当于 M|M|m(N,m)排队系统。选用占线数k作为状态变量， 则状态转移图如下
这个时间阻塞率就是排队系统中截止队长为n时的拒 绝概率，也就是系统处于n状态，或已排满队而不容 许再排入的状态占全部时间的百分比。
呼叫阻塞率（呼损）
定义为被拒绝的呼叫次数占总呼叫次数的百分比，即
被拒绝的呼叫次数 pc 总呼叫次数
通常称为呼损的就是这个呼叫阻塞率。
Pc—有呼叫，统计（用户角度）,不呼叫不统计，但不呼叫时 可能已阻塞。 Pn——时间统计，客观统计（客观角度）阻塞时间内可能无呼 叫发生
N p2 pc 2 0.11 0 0.33 3 0.14 0.06 0.36 5 0.16 0.12 0.38 10 0.18 0.16 0.39 ∞ 0.2 0.2 0.4
对上面表格绘图如下：
0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 2 4 p2 pc 6 8 10 N
阻塞率与利用率的曲线（m=2，N =1）
• 阻塞率
• 主用线A的阻塞率
A
pc p10 p11 pc p01 p11
B
• 备用线B的阻塞率
• 系统的阻塞率（呼损）
pc p11
顾客数k
0 1 2 0
占用线路
1/ 2 2/ 2 1
1 1 线路利用率： 0. P0 P1 P2 P1 P2 2 2 1 r (1 r ) ( p01 p10 ) p11 2 2 2r r 2
t T
t
R(t )dt
业务量的量纲是时间。若一个信道代表一个电
话话路，则业务量或话务量的单位是秒· 话路。 观察时间可以是1小时或1天等。
呼叫量（话务量强度）
• 业务的强度通常称为呼叫量。它可定义为线路占用时 间与观察时间之比，单位是厄朗，即
业务量 Q 呼叫量 (厄朗) 观察时间 T
Tr a(1 pc )
厄朗
l a l ,单位时间内被占用的时 间，即呼叫量 m
有时也用单位时间内通过的呼叫次数作为通过量
Tr l (1 pc )
次/ 秒
• 信道利用率
• 若线路的容量为Cr，则信道利用率为
Tr Cr
• 若某线路可通m路电话，其容量可定为m，则信道 利用率相当于排队模型中的窗口占用率或系统效率， 得
在这里，一个状态变量已不能表达系统的状态。令 二维矢量（x,y）为系统状态，x表示主用线A的状态 ，y为备用线B的状态。x,y∈{0,1}。“0”表示空闲， “1”表示占用。则状态集为｛00,01,10,11｝ 系统的状态转移图如下：
• 系统稳态方程
lp00 m ( p01 p10 ) ( l m ) p01 mp11 ( l m ) p10 lp00 mp11 2mp11 l ( p01 p10 )
即 纯随机呼叫时，
阻塞时间 pn 总观察时间
pc
被拒绝的呼叫次数 总呼叫次数
用户数为有限值N的准随机呼叫
令l0为每个用户单位时间内平均呼叫次数，截止队长为n。 当r个用户已被接受排队服务时，则到达率将为(N-r) l0 ， 则呼叫阻塞率为
pc
( N n)l0 pn
( N r )l
T
ar(1 pc ) r
1
n
其中，ar是从第r端进入网的呼叫量，而Pc是这些呼叫量 在网中被阻塞的百分比。
业务分析举例
1.有限用户即时拒绝系统 2.主备线即时拒绝系统
姓名：李琪
•用排队论分析通信网业务问题步骤:
规定模型 选择适当的排队模型，使之与实际问题近似。通信网中常见的模型 有M|M|m(n)、M|D|1和M|Er|1等。 定义状态变量 这是求解难易的关键。所选择的状态变量要便于计算，并使结果具 有可用性。 列出状态方程 对于M|M问题，画状态转移图，用柯氏方程列稳态方程 求解稳态方程 求解稳态方程，计算所需的目标参量，以得到网的质量指标和有 效性指标。
根据前述定义，呼叫量可写成
1 a T
t T
t
R(t )dt
通常T为1小时，所得的平均值a称为小时呼叫量或小 时厄朗。
作为网设计依据的呼叫量有下列两种
1天中最忙1小时内的呼叫量称为日呼叫量，也就 是1天中最大的小时呼叫量； 1年内取30天，取这些天的日呼叫量的平均 值称为年呼叫量，亦称基准呼叫量。 有的网一年四季的日呼叫量变化不大，就可用日 呼叫量作为网设计的依据。 有的网日呼叫量变化较大，就取年呼叫量作为设 计依据。 一般而论，小网多属于前者，而大网往往属于后 者。
• 基于排队论的呼叫量
信道数m相当服务窗口数， 单位时间内的平均呼叫数是到达率l 。 每次呼叫占用线路的平均时间相当于平均服务时 间。 l