通信流量预测的基本方法

4.3通信流量预测的基本方法

431通信流量预测基本概念

流量是指两点（局、站）之间的通信数量。流量预测一般是根据各局的去（来）业务量的预 测数，以基础流量矩阵为基础进行合理分配， 或利用通信网中其它有关数据进行分配而得到预测 的流量矩阵。其基本目的就是解决在已知某局总的预测去流量或来流量的前提下， 利用现有流量 矩阵确定预测某局到各分局的去流量或来流量。为线路网的规划（投资估算和电路数目的计算） 打下基础。 流量为电信（通信）内部两点（局、站）之间的通信数据，即根据各点之间的流量大小来决 定设备和电路的容量。流量单位 Erl ――小时或占线小时。 各点之间的流量用流量表（流量矩阵）表示（单位 n j局到i局的来流量；Yi aij ―― i局

j 1 n n 去业务量；qj aij ---- j局来业务量； Y i 1 i 1 在长途电话流量矩阵中 aii、a22、…、ann为零。在其它专业中（市话、电板）中不一定为 零，为本地（局）的业务量（话务量） 。确定流量矩阵的方法很多，目前在通信中常用的有双因 素法、吸引系数法和重力法。 表4.11流量矩阵 '^^^'^来话局 j 去话局i 1 2 ••… n i局去业务量 1 a11 ai2 •… a1n Y 2 a21 a22 a2n 丫2 n an1 an2 ann Yn j局来业务量 q1 q2 ••… qn 432双因素法 双因素法亦称为克鲁依特荷夫（ Kruithof）方法，该方法在已知各局所预测的来、去业务量 的条件下，在现有流量矩阵的基础上， 通过反复调整迭代得到预测的流量矩阵， 其迭代计算过程 Erl）。 表4.11中，aij ――由i局到j局的去流量，也是 qj——全网中来、去总业务量相等。

j 1 第4章军事通信业务和流量预测方法 如图4.4所示。 第4章军事通信业务和流量预测方法

图4.4 双因素法计算步骤 例4.7 根据调查，某大区各总站的长话流量矩阵如表 4.12所示，经预测得出，在规划期 111 1

末各局的总去业务量 Y 4500，丫2 2000，丫3 5000，各局的总来业务量为 qj 3600， q2 2800，q3

5500按计算误差小于 3%的条件下，预测规划期末的流量矩阵。

表4.12 原始流量矩阵 1 2 3 Yi

1 0 500 1000 1500 2 400 0 100 500 第4章军事通信业务和流量预测方法 a21=aj ^=1600 遜=994， qj 56003 800 200 0 1000

qj 1200 700 1100

3000

业务量按比例11500/11900缩减。 I Y r =3479 qj q

i =3600

11500 '

11900 =q j

q? =2800

q3 =5500

11500 ------ =2706 11900

11500 … ------ =5315 得到各局来业务量，成为新的预测来话务量。

Y' 4500 …C

aij = aij ； a11 =0， a12 =500 =1500 ， a13 =1000 3=3000

Y 1500

进行第一次行调整：aj =

2000 “cc ----- =1600 ， 500

3 计算：qj= aij ,见表 4.13。

a2i =400 a22 =0 , a

23 =100 4=400

1 2 3 1 Y

1 0 1500 3000 4500 2 1600 0 400 2000 3 4000 1000 0 5000

qj 5600 2500 3400

1 qj

3479 2706 5315

列误差计算: E=max| ^|=(5600 3479)=61% qj 3479

由于误差太大，进行第一次列调整。各列流量 鱼。例: qj

a3i =4000

3479

---- =2485 5600

解：由于 Yi =11500丰 qj =11900 ,为使来、去话务量相等，进行平衡调整，各局来 表4.13 第一次行调整结果 i 1 第4章军事通信业务和流量预测方法 6314 4500 行误差仍大， =40.3%。调整结果如表 4.14所示。 4500

再进行第二次行调整， 如此反复进行行列调整， 经6次调整，得到某局到各分局的去流量或 来流量，如表4.15所示。 表4.14第一次列调整结果

1 2 3 Y 1 Y

1 0 1624 4690 6314 4500 2 994 0 625 1619 2000 3 2485 1082 0 3567 5000 1 qj

3479 2706 5315

表4.15 第六次列调整结果 X 1 2 3 Y 1 Yi 误差

1 0 672 3942 4614 4500 2.5% 2 651 0 1372 2024 2000 1.2% 3 2828 2034 0 4862 5000 2.8% 1 qj

3479 2706 5315

在以上预测中可以用长话流量流向三天调查资料为基础， 预测规划的长话流量。但是在长话 预测中，双因素法存在：①收敛、②零增长、③平衡三个问题。而在市话预测中，由于“ 素较少可得到较好的应用。 （包括当今长话通信中少“ 克服收敛问题的技巧是将矩阵中的 来误差，可如下处理：

10 ajHij 0 g 0,i j 0，i j 得到预测结果后，将得到的 {aij}还原为原单位，即： 五入取整，经推论，强迫置 1,实际上只给非零元素增加 由于强迫置1克服了双因素法用于长话流量预测中存在的严重缺陷, 的应用。

4.3.3其它流量预测方法

1.吸引系数法 是在已知各局的预测业务量的条件下， 在现有流量矩阵的基础上， 通过计算局间吸引系数来

0”现象）。 “0元素（除对角线外）强迫置 1。为尽量减少强置

0”元

aij

aij （原） round aij /10 0.1个业务量（统计值）。 在长话预测中得到可靠

四舍 第4章军事通信业务和流量预测方法 求得预测流量矩阵。网中各局间吸引系数表示各局间的信息交换频率程度。 第4章军事通信业务和流量预测方法

式中，fij — i局到 局到j局的流量。 若已知总流量预测值 T'，先通过调查统计的出现存网中各局的 fij，假定fij值不变，贝y各局 间的预测流量值 Yj Tfij ,求出预测流量矩阵，确定 fij时可结合未来情况作适当调整，当矩阵不 平衡时还需进行平衡调整。（注：此处Yj ajj ）。 根据以上公式，就可预测规划期末的局间话务量的矩阵（假设 fjj fjj）。与一般市话网局 间话务量预测不同处是这里扣除了到辖县的话务量， 待第二层次话务量预测后， 再将各辖县到汇 接局的话务量分配到市区各局。这种预测方法，关键是要知道各局间的吸引系数 fij的数值，对 于已建成正在运行的局， fij可通过实测获得，对于待建的新局可利用以下经验公式试算出 fij , 然后参照已建的规模与距离可以类比汇接局的 fjj值，修正取定。 k 〒，式中k为常数，一般取1.6 ； D为i局到j局的直线距离（公 JD

里）。有如下经验公式:

2 .重力法 重力法是一种根据交换局间话务量随两局实占容量的增加而增加， 随两局距离增加而减少的 基本原理来预测局间话务量的一种预测方法。 其优点是不需要基础话务矩阵只要有网内各局间的 距离和规划期各局的交换机容量以及有关的一些数据， 就可以算出规划期局间话务量矩阵， 但重 力法准确程度不很高，因为在地域很广的本地网内两地之间的话务量影响因素远非只有容量和距 离两个因素在起作用。根据统计分析得出，两局间的流量与两局间的用户数或人口数的乘积成正 比，而与距离的k

次方（k 2或k 1或k 1/2 ）成反比。 ci 5

dik

U ij

CiCj

式中，Y ―― i局预测的去话量； dij ―― i局与j局间的距离；Yij ―― i局与j局间的流量。

吸引系数：fjj T

j局的吸引系数；T ――网的总流量= Y整个网中各局去话量； Yij ―― i

ij

fij的经验公式：fij

5公里时，f

ij

D 8公里时,

D公里时，f

jj

k 7D / 2 3 k ij TD

k JD/2 4

Yij ——Y

i

CiCj

dik

分别为i局，j局区域预测的用户数或人口数;