话务量基础
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话务量解析摘要本文主要介绍了通信行业中对话务量的定义及其实际应用标准关键词话务量 Erlang CCS MOU 小时呼1、概述针对通信系统的业务流量的定量描述问题,许多中外科学家进行了不懈的努力,其中最为成功的,仍然是丹麦的学者A.K.爱尔兰(A.K.Erlang)。
他在1909年发表的有关话务量的理论著作,至今仍然被认为是现代通信的话务理论的经典之作。
话务量理论是通信业务的理论基础。
2、概念话务量(话务量强度的简称)是指单位时间内发生的呼叫数与每次呼叫平均占用时长的乘积。
目前国际通用的话务量单位是爱尔兰Erlang①,公式为:A=C* t。
A是话务量,单位为Erl;C是呼叫次数,单位是个;t是每次呼叫平均占用时长,单位是小时(特定时间),因此话务量又称“小时呼”。
话务量的大小与用户数量、用户通信的频繁程度、每次通信占用的时间长度以及观测的时间长度(例如1分钟、1小时或是1昼夜等)有关。
单位时间内通信的次数越多,每次通信占用的时间越长,观测的时间越长,那么话务量就越大。
由于通信次数、每次通信占用时间的长短等都是变化着的,所以话务量也是一个随时间变化的量,即是一个“随机变量”。
通信业界常用的话务量单位有CCS(Centum Call Second)、Erlang、MOU(Minute Of Use),这三者之间的换算关系如下:3、实际应用在当前通信行业实际应用中,话务量的统计主要有两种标准:第一种是根据其理论定义(单位时间内发生的呼叫数与每次呼叫平均占用时长的乘积)来进行的统计,即统计时长按照实际的统计时间来作为“单位时间”;第二种是以一小时固定作为“单位时间”,如一天则看成24个小时来统计。
举例来说:一天之中,如果一条电路每小时都被占用了30分钟,那么该条电路一天的话务量为:1)按照第一种标准,该电路一天的话务量就为:(30*24)/(60*24)=0.5Erl。
2)而按照第二种标准,该电路一天的话务量就为:(30*24)/60=12Erl。
话务指标基本概念话务统计在网络优化过程中起着非常重要的作用,因此大家有必要了解相关的话务指标。
一、路测中需要了解的主要话务统计指标:话务量:TCH/SDCCH话务量,每线话务量,H话务量,F话务量拥塞率:TCH/SDCCH拥塞率接通率:TCH/SDCCH接通率掉话率:TCH/SDCCH掉话率切换成功率:切出成功率与切入成功率(小区、局间)数据业务方面:PS总流量,PDCH分配/使用数,GPRS上行/下行速率,EDGE上行/下行速率备注:A、拥塞:在立即指配(SDCCH)和指配(TCH)时,系统无可用资源分配用户的现象。
B、掉话:通常定义的掉话是指在分配了话音信道(TCH)后,由于某种原因,使呼叫丢失或中断,正常通话无法进行的现象。
而从用户或路测角度来说掉话的定义有些差别,在路测或用户感观上的掉话是指是摘机(Connect)进行后,发生了非正常释放,也就是说没有完成正常释放(Channel Release)的通话。
掉话率则是指单位时间内掉话次数与呼叫总次数(Total_calls)的比值。
从用户感受来讲,在被叫摘机之前发生的掉话通常会被认为是未接通,因为此时只是分配了资源,还未进行通话。
对于用户来说感受到的掉话是第二种定义的掉话。
C、接通:系统分配资源给用户后能收到证实响应的信息,表示双方建立起了对话的链路。
D、切换:激活模式下用户从一个信道转到另外一个信道的过程。
二、话务概念(一)话务量概念1、话务量的计量单位:ERLANG(爱尔兰,Erl):一段时间内对设备的同时占用(通常指一个小时)。
例如:每线一Erl是指这个时隙在一个小时内都被占用。
其他的计量单位有:Equated Busy Hour Call (EBHC). 1 EBHC = 1/30 erlangCentury (Hundred) Call Second (CCS). 1 CCS = 1/36 erlang2、话务流量:话务流量是指在单位时间内的话务量,如果用T表示话务流量,则:T=Y*S其中:Y指单位时间内的建立呼叫总数S指每次呼叫的持续时间(mean holding time)3、承载话务量:指一个空闲话务系统上设计可承载的话务量,这个话务量实际上是一个假定值,根据不同的服务等级,可以有不同的话务量数值。
杭州项目部每日知识点YD009-20160707
每日知识点-2G基站话务容量计算
基础:每个载频分为8个时隙,又称为物理信道,每个物理信道所承载的作用不同,分成业务信道(TCH)、控制信道(CCH)2类逻辑信道。
业务信道用于通话、传输数据等;控制信道又分为广播信道(BCH)、普通控制信道(CCCH)、专用控制信道(DCCH)。
特别注意:话务容量计算是根据业务信道(TCH)来计算的。
一,举例
某GSM基站载频配置为S4/4/4,每用户平均忙时话务量为0.02Erl,设定呼损率(GOS)为2%,设定2个载频配1个控制信道,求该基站能支持的同时通话用户数为多少?最大可容纳多少用户?
答:(1)根据该基站载频配置,得出每小区总信道数均为8×4=32个,又根据2个载频配1个控制信道,则8 ×载频-载频÷2=业务信道,可得该小区有30个业务信道;
(2)能支持的同时通话用户数为:30×3=90户;
(3)根据呼损率2%及每个小区30个业务信道,查爱尔兰B表,得到每小区可承载话务量为21.92Erl;
(4)每小区可容纳用户为:21.92÷0.02=1096户;
(5)该基站可容纳用户为:1096×3=3288户。
二,爱尔兰B表。
话务量话务量指在一特定时间内呼叫次数与每次呼叫平均占用时间的乘积。
在移动电话系统中,话务量可分为流入话务量和完成话务量。
流入话务量取决于单位时间内发生的平均呼叫次数与每次呼叫平均占用无线波道的时间,在系统流入的话务量中,完成接续的那部分话务量称作完成话务量,未完成接续的那部分话务量称做损失话务量,损失话务量与流入话务量之比称为呼损率。
最早从事话务量研究的是丹麦的学者A.K.爱尔兰(A.K.Erlang)。
他在1909年发表的有关话务量的理论著作,至今仍然被认为是话务理论的经典。
话务量的大小与用户数量、用户通信的频繁程度、每次通信占用的时间长度以及观测的时间长度(例如1分钟、1小时或是1昼夜等)有关。
单位时间内通信的次数越多,每次通信占用的时间越长,观测的时间越长,那么话务量就越大。
由于通信次数、每次通信占用时间的长短等都是变化着的,所以话务量也是一个随时间变化的量,即是一个“随机变量”。
国际通用的话务量单位是原国际电报电话咨询委员会(CCITT)建议使用的单位,叫做“爱尔兰(Erl)”,是为了纪念话务理论的创始人A.K.Erlang而命名的。
话务量公式为:A=Cxt。
A是话务量,单位为erl(爱尔兰),C 是呼叫次数,单位是个,t是每次呼叫平均占用时长,单位是小时。
一般话务量又称小时呼,统计的时间范围是1个小时。
1爱尔兰(Erl)就是一条电路可能处理的最大话务量。
如果观测1个小时,这条电路被连续不断地占用了1小时,话务量就是1爱尔兰,也可以称作“1小时呼”。
通俗的讲,话务量就是一条电话线一个小时内被占用的时长。
如果一条电话线被占用一个小时,话务量就是1爱尔兰。
(爱尔兰不是量纲,只是为纪念爱尔兰这个人而设立的单位),如果一条电话线被占用(统计)时长为0.5小时,话务量是0.5爱尔兰。
一般来说,一条电话线不可能被一个人占用一个小时,比如统计表明,用户线的话务量为0.05爱尔兰,过去我国电话还不是很普及时,因为很多人都在使用,它的话务量很大,达到0.13爱尔兰,那么此时如果这个交换机有1000个用户,我们就说该交换机的话务量为130爱尔兰。
话务量基础一、话务量定义电话用户进行通话时,必然要占用电话局的交换设备,用户通话次数多少和每次通话时间长短都从数量上说明用户使用电话的程度,也说明电话局内的交换设备被占用的程度。
从数量上表明用户占用交换网络和交换网络单元程度的量叫话务量。
话务量的大小自然与用户呼叫次数有关,也与呼叫平均占用时长有关。
单位时间里(如一个小时)用户处产生的呼叫越多,其话务量越大,而每次呼叫占用时间越长,其话务量也越大。
这两个因素结合起来,在电话局内表现为交换设备的繁忙程度。
话务量定义如下:定义:话源话务量等于在一个平均占用时长内话源(即用户和上级网络单元)发生的平均呼叫数。
令A表示话源话务量,λ表示单位时间内发生的平均呼叫数,S表示呼叫的平均占用时长,根据话源话务量的定义,则A=λ·S话源话务量是流入交换系统的话务量,也称为流入话务量。
若λ和S使用相同的时间单位,则话源话务量A的单位称作“爱尔兰”,用符号“E”或“Erl”表示。
例:设λ=3600呼叫/小时=60呼叫/分钟=1呼叫/秒S=1/60小时/呼叫=1分钟/呼叫=60秒/呼叫则A=3600呼叫/小时×1/60小时/呼叫=60呼叫/分钟×1分钟/呼叫=1呼叫/秒×60秒/呼叫=60E从上例可以看出,话源话务量等于单位时间的呼叫次数与呼叫的平均占用时长的乘积。
从上例也可以看出,若知道话务量A,再知道每呼叫的平均占用时长,两者直接相除就可得出相应时间单位的单位时间的呼叫次数,(即每小时的呼叫次数,每分钟的呼叫次数,每秒的呼叫次数)。
例2设A=360E,S=60秒/呼叫,求每秒呼叫次数λλ=360÷60秒/呼叫=6呼叫/秒S=90秒/呼叫λ=360÷90秒/呼叫=4呼叫/秒S=120秒/呼叫λ=360÷120秒/呼叫=3呼叫/秒S=30秒/呼叫λ=360÷30秒/呼叫=12呼叫/秒上面的计算实例在NO.7信令网设计及处理机处理能力的计算中常常用到。
二、网络单元的话务量网络单元指的是一条中继电路(64Kb/s),一个网络端口(64Kb/s),一个用户板端口或者一些与呼叫有关的软件单元。
根据话源话务量定义,网络单元的话务量为A=λ·S=C/T·S=C·S/TC──呼叫次数T──单位时间(一个小时)当某一呼叫使S等于T时,因在一小时内,只有一次呼叫,又是一个网络单元,所以C=1次,故A=1“爱尔兰”,同时是网络单元的最大话务量(S最大是等于T)。
也就是说,网络单元的最大话务量是一个爱尔兰,但一般情况下在0.95“爱尔兰”以下。
除上述情况外,C·S<T,C·S是一个时间单位,是网络单元的实际占用时间,所以A是一个小于1的爱尔兰数,也就是说,在一个小时内,网络单元被占用C·S小时,这正是一网络单元的利用率,它表明了网络单元使用效率的高低。
当A=1时,网络单元被100%占用。
当A<1时,网络单元被占用了相应的百分数。
例如,一个网络单元的话务量是0.8爱尔兰,表明这个网络单元(如,一个DT中继电路)的利用率是80%,也可以说,在一个小时内,网络单元被占用了0.8小时。
例3一条中继电路的话务量是0.7E(规范规定值)。
可以说,每条中继线的利用率为70%。
也可以说,在一个小时内,中继线占用时间达0.7小时。
当知道两个局间话务量An,呼损En(A),查爱尔兰表得中继线数N后,需检查每条中继线的利用率μ,μ=An/N,μ应小于等于0.7E,当μ大于0.7E时,所需中继线数量应按下式求出,N=An/0.7E。
三、网络的话务量网络由二个以上网络单元组成,例如,中继线群,交换网络(网板),用户网络(SM),一块用户板(16个用户)以及与呼叫有关的软件功能块。
网络话务量为完成话务量其定义及表达形式如下:定义 A=C/T·S=λ·S完成话务量A表示平均同时占用着的网络单元数。
1 A=C/T·S网络话务量A等于在平均占用时长S内发生的平均占用次数。
2 A=C/T·S=1/T·CS网络话务量A在数量上等于在单位时间(T)里,网络被占用时间的总和CS。
例4有一个由100条中继线组成的中继线群,在它上面通过的话务量(即完成话务量)为70E,说明其意义。
这70E表示,在100条中继线中,同时被占用着的平均有70条。
可以说,在一小时内,100条线的总占用时间平均为70小时,也可以说,在平均占用时长内,平均有70次占用发生。
四、处理机单元的话务量处理机单元的承载话务量A=C/T·S=λ0·Sλ0为单位时间内发生的平均呼叫次数S表示呼叫的平均占用时长。
处理机单元平均占用时长很短,单位时间内所接收的平均呼叫次数又很高,这与网络单元及网络情况大不相同。
处理机只处理呼叫,而不被呼叫用户所占用。
在极端情况下,C·S=T,故A=C·S/T=1(爱尔兰)。
对处理机单元来说,正常话务量运用在0.1E以上,0.9E以下。
0.1E以下为处理机固有开销,0.9E 以上留给处理机过载控制。
处理机单元的话务负载分配如下:因为C ·S 是处理机实际占用时间,所以,当C ·S=T 时,(在一个小时内)处理机单元被100%占用,占用率为100%。
当C ·S<T 时,其A<1爱尔兰,处理机单元的占用率是一个小于100%的一个百分数。
例如,处理机单元的承载话务量是0.9E,0.8E,0.7E,0.6E,0.5E,0.4E,0.3E,0.2E,0.1E 其处理机的占用率为90%,80%,70%,60%,50%,40%,20%,10%。
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0(Erl)过载控制固有开销加 载 区五、处理机组(多处理机)的话务量多处理机的话务量是各处理机单元话务量之和,即A=M×A1,当m=6时,A=6×A1例51,A1=0.9E,A=6×0.9=5.4E,求处理机单元的BHCA,处理机组的BHCA。
BHCA是处理机在一单位时间(一个小时)内所处理的呼叫次数(C)。
根据第一章的方法,先求每秒呼叫λ,处理机每呼平均占用时间S=0.02秒/呼,λ1=A1÷0.02秒/呼=0.8÷0.02秒/呼=40呼叫/秒,因为λ1=C/T,所以C=λ1·T=40呼叫/秒×3600秒=144000BHCA。
λ=A÷0.02秒/呼=4.8÷0.02秒/呼=240呼叫/秒,C=λ·T=240呼叫/秒×3600秒=864000BHCA。
2,C&C08机B模块平均处理一次呼叫需0.004秒,即0.004秒/呼叫。
处理机占用率运用在50%,即有0.4E加载区。
求B模块的BHCA。
λ(呼叫/秒)=0.4E÷0.004秒/呼叫=100呼叫/秒,C=λ·T=100呼叫/秒×3600秒=360000(呼叫)即C=360000BHCA。
3,如果处理机占用率运用在90%,有0.8E加载区,λ=0.8÷0.004秒/呼叫=200呼叫/秒,C (BHCA)=λ·T=200呼叫/秒×3600=720000(呼叫)。
4,对有16个B模块的B型机来说,其BHCA值,C=720000×16=11520000(呼叫)。
5,处理机单元虽然承担话务量低(不超过1E),但却有很高的BHCA值。
呼叫平均占用时间越短,BHCA就越高。
六、用户单元的话务量(一个用户)A1=C/T·S,其中C/T=12呼叫/小时,λ=60秒/呼叫A1=12呼叫/3600秒·60秒/呼叫=0.2E。
用户单元之话务量分两档:0.05E-0.1E,0.1E-0.15E。
七、用户群的话务量A=M×A1=0.2E×16=3.2E出线N16: An=3.2 En(A)=0.001,查爱尔兰表得N16=11(条)A=M×A1=A1×16×8=0.2E×128=25.6E出线N128:An=25.6E, En(A)=0.001查爱尔兰表得N128=41(条)八、话务理论知识的应用1)中继数量的配置每线用户话务量*用户数(实装和2-3年预测数)*出局话务比例/0.7/30=2M中继数其中:每线话务量取定经验值为:0.03-0.05,到去年我院取定的还是0.08,但是今年通过一些项目,发现0.08已经太高;出局局话务比例一般为 80%。
在实际工程中,上述经验数据仅作为参考,一般还是要进行实际数据采集,只有在甲方不配合和一时采集不到得情况下才使用。
2)信令链路的配置(含ISUP信令、INAP信令的配置)TUP为普通电话呼叫的信令其电话接续的消息如下:IAI消息(初始地址消息) 消息字节数:32 方向:去ACM消息(地址全消息) 消息字节数:18 方向:回ANC消息(应答消息) 消息字节数:17 方向:回CBK消息(后向挂机消息) 消息字节数:17 方向:回CLF消息(前向拆线消息) 消息字节数:17 方向:去RLG消息(释放保护消息) 消息字节数:17 方向:回其中主叫拆线使用其中除CBK外的5个被叫拆线使用其中全部6个消息ISUP是ISDN用户话路信令其消息如下:IAM消息初始地址消息消息字节数:50 方向:去ACM消息地址全消息消息字节数:24 方向:回ANM消息应答消息消息字节数:19 方向:回REL消息释放消息消息字节数:23 方向:去RLC消息释放完成消息消息字节数:19 方向:回TUP信令流程的M*L=(主叫挂机情况消息总长+被叫挂机情况下消息总长)/2(取平均值)/2(取单向)=(32+18+17+17+17+32+18+17+17+17+17)/4=54.75 bytesTUP不取单向是:109.5信息产业部规范中的统计数据是:5.5个MSU,每个MSU为20 bytesISUP信令流程的M*L=(50+24+19+23+19)/2=67.5 bytesISUP不取单向是:135相当于5个MSU,每个MSU为27个bytes以上计算过程同样适用于移动网和固定网中TUP/ISUP信令链路计算(1)TUP/ISUP信令链路计算忙时呼叫次数*每次呼叫需要使用的信令消息字节数/每条信令链路能够承担的字节数=信令话务量出入局话务总量=每线用户话务量*用户数*出局话务比例或者=实际采集局间中继话务情况忙时呼叫次数=出入局话务总量/平均通话时长每次呼叫需要使用的信令消息字节数:TUP/ISUPA链路的计算:(1+X)·e·Mc·L·CA=━━━━━━━━━━━7757·T·aA链根据NO.7信令业务负荷计算确定,计算公式如下:式中: A:NO.7信令链路数(条)C:局间的电话话路数(电路)e:话路的平均话务负荷(0.7ERL/电路)Mc:一次呼叫平均消息单元数(MSU/呼叫) TUP:本地呼叫5.5MSU/双向ISUP: 本地呼叫4.5MSU/双向长途呼叫7.3MSU/双向(计算中很少用) L:平均消息单元的长度(byte/MSU)TUP:18byte/MSUISUP:30byte/MSUT:呼叫平均占用时长本地呼叫60秒长途呼叫90秒X:处理管理消息所应增加负荷百分比(5%)a:每条NO.7信令链路业务处理能力(0.2-0.4ERL/链路,一般取0.2ERL)注:根据邮电部有关规定,一条信令链路负荷电路数超过2000条时,按2000条考虑。