你是否有过这样的困惑:在演唱会现场等人群拥挤的地方,只要能打通电话,信号也稳定,语音质量都是清晰的;而上网用微信发个照片,即使4G信号满格,速度却慢得像回到了2G时代。这是怎么一回事?
这要从100多年前说起。
1909年,丹麦学者A.K爱尔兰(A.K.Erlang)发表了话务阻塞理论,100多年来被广泛应用于语音系统设计当中。国际通用的话务量单位“爱尔兰(Erl)”,就是为了纪念他而命名的。
他的理论基础是,在打电话的时候,当信道占满时,新到达的呼叫就被阻止或者排队接入,不影响已经打通电话的用户。具体到上述例子,假设演唱会现场基站设计的最大容量能供1000人同时打电话,那么第1001个人要想打通电话,只能等前面1000人里有人挂机才能接进去。
然而,到了移动互联网时代,宽带接入系统却并非遵循这一理论。数据业务(也就是上网)以尽力而为的方式接入,新接入用户会分流当前用户的带宽,而这将导致所有用户的速率下降。例如,假设演唱会现场基站最大吞吐率为1000Mbps,1000人同时上网和10000人同时上网都能接受,只不过每个人的速率可就天差地别了。
如今人们打电话越来越少,上网越来越多,数据业务爆发性增长,热点不可预知,运营商在设计系统容量的时候,就缺乏了一个准确的理论基础,用于数据网络的容量设计。
我们试图搞定这个理论基础。华为X Labs下属的mLAB,联合2012未来网络理论实验室与国内外高校合作,最新提出了面向数据业务的话务阻塞新理论,以帮助运营商更科学的进行数据网络系统容量的规划和优化。
华为提出了以体验阻塞和资源利用率相结合的系统容量评估方式,并构建体验阻塞表,将数据业务特征纳入到系统容量设计中。
例如,一个平均吞吐率为40Mbps的LTE小区,为了支持用户能够流畅观看全高清视频,需要为每个用户提供5Mbps速率,这样一来系统可以等效为8个信道容量。在容量设计时,假定5%视频观看阻塞率情况下(在视频中表现为卡顿概率),通过体验阻塞理论得出该系统可以支持平均5个并发视频用户。如果运营商希望用户观看更为流畅,将阻塞率指标降低为2%,则需要提供9个信道容量即45Mbps小区,借此指导网络容量设计。
为了便于产业化和工程应用,mLAB已推出了数据业务话务阻塞理论的应用套件,包含话务模型分析与仿真平台、EB表计算SDK和网站,并与运营商、学术界一起开展研究和项目合作,持续优化和完善该理论。