a. Giới thiệu mô hình tính toán dung lượng Erlang-B
Dựa vào quỹ đường truyền và sử dụng mô hình truyền sóng phù hợp sẽ tính được vùng phủ ban đầu. Tuy nhiên đây chỉ là một phần quy hoạch ban đầu. Bước tiếp theo là việc quy hoạch là tính toán dung lượng của hệ thống tối đa từ đó xem xét có hiệu quả để hỗ trợ tải hay dung lượng dự kiến ban đầu không. Thực tế không thể đạt được tải cell bằng 100% lý tưởng mà tải cell chỉ đạt được khoảng 60%-70%. Nếu thực tế chưa đạt yêu cầu thì cần phải quay lại bước ban đầu để định cỡ bổ sung thêm số trạm hoặc thực hiện nâng cấp, mở rộng thêm dung lượng tại các trạm sao cho đảm bảo được chi phí đầu tư mà vẫn thỏa mãn được các yêu cầu kỹ thuật đạt ra.
Một mô hình tính toán dung lượng thiết bị cần thiết nhằm thỏa mãn được nhu cầu dịch vụ của thuê bao với giá thành triển khai lắp đặt càng nhỏ đó chính là kỹ thuật lưu lượng. Kỹ thuật lưu lượng viễn thông nghiên cứu việc tối ưu cấu trúc mạng và điều chỉnh số lượng thiết bị được xác định trên cơ sở lưu lượng. Trong phạm vi Luận văn, ta sẽ đi vào tìm hiểu ứng dụng mô hình lưu lượng Erlang-B. Mô hình Erlang-B được mô tả bởi các yếu tố sau:
- Cấu trúc: có N kênh đồng nhất hoạt động song song và được gọi là một nhóm đồng nhất.
- Chiến lược: Một cuộc gọi đến hệ thống được chấp nhận nếu có ít nhất một kênh rỗi. Nếu hệ thống bận thì cuộc gọi sẽ bị từ chối mà không gây một ảnh hưởng nào sau đó.
- Lưu lượng: Lưu lượng phát sinh được định nghĩa là tỉ số giữa cuộc gọi trung bình trên cường độ phục vụ trung bình. Khi đó lưu lượng của một thuê bao A được tính theo công thức (2.14) sau:
.t C
Trong đó:
A: lưu lượng thuê bao A
C: số cuộc gọi trung bình trong một giờ
t: thời gian trung bình của một cuộc gọi tính bằng giây (s)
Theo thống kê số liệu điển hình thì trung bình một thuê bao thuê bao A có 1 cuộc gọi trong một giờ, mỗi cuộc kéo dài 2 phút => C = 1; t = 2x60s = 120 (s), khi đó lưu lượng của thuê bao A sẽ là:
=> A Ct 0,033( )erl 33mErl 3600 120 1 3600 . = × = = =
Như vậy, để phục vụ cho 1.000 thuê bao ta cần một lưu lượng là 33 Erlang
Mô hình Erlang B là mô hình thích hợp hơn cả cho mạng GSM. Từ các công thức toán học, người ta lập ra bảng Erlang B cho tiện dụng (phần Phụ lục).
Ví dụ: Số kênh dùng chung là 10, GoS là 2%. Tra bảng Erlang B [7] ta có lưu lượng muốn truyền là A = 5,084 Erl. Vậy lưu lượng được truyền là:
A*(1 - GoS) = 5,084*(1 – 0,02) = 4,9823 Erl.
b. Các phương pháp chuyển đổi lưu lượng hệ thống UMTS theo mô hình Erlang
Trong khuôn khổ của đồ án, chỉ trình bày cách chuyển đổi lưu lượng từ các loại hình dịch vụ khác nhau ra đơn vị Erlang, cụ thể như sau:
- Lưu lượng dịch vụ thoại: Theo thống kê trung bình một ngày thuê bao gọi thoại là 15 phút. Khi đó để tính lưu lượng bình quân lưu lượng thoại trên mỗi thuê bao sẽ thực hiện như sau:
+ Bình quân trong ngày có 10h bận nên số phút bình quân của một thuê bao trong 1 giờ bận là: 1,5
10
15 = phút
mErl Erlang s 0,025 25 60 min 5 , 1 = =
Ta có tổng kết khảo sát lưu lượng bình quân của một thuê bao vinaphone [5] theo bảng 2.9.
Bảng 2.9. Lưu lượng tham khảo bình quân của một thuê bao Uplink Downlink Đơn vị tính Lưu lượng CS
Voice call 25 25 mErl
CS Data 0,75 0,75 mErl Lưu lượng PS PS 64/64 19,75 76,46 kByte/BH PS 64/128 6,08 23,53 kByte/BH PS 64/384 4,56 17,65 kByte/BH PS/HSDPA 3,38 73,64 kByte/BH
- Chuyển đổi dung lượng các dịch vụ sang đơn vị Erlang: ta có công thức chuyển đổi qua lại của quan hệ này như công thức (2.4):
AF kbps Rate Service kbps Throughput Erl Connection * ) ( ) ( ) ( = (2.4)
Trong đó: Connection: số kết nối (Erlang);
Throughput: thông lượng dịch vụ (kbps); Service rate: tốc độ dịch vụ
AF – Activity Factor: hệ số tính tương đương cho từng dịch vụ: CS 12,2 AF=0,7; các dịch vụ CS 64, PS64/128/384 thì AF = 1.
Chẳng hạn ta có lưu lượng bình quân của dịch vụ PS 64/64 của một thuê bao là 0,2138 kbit/s, AF=1. Lúc đó lưu lượng Erlang của mạng có 100.000 sub cho dịch vụ PS 64 sẽ là: Erlang kbps sub kbps 0625 , 334 1 64 000 . 100 2138 , 0 = × ×