短信網(wǎng)關(guān)業(yè)務(wù)預(yù)測方法的研究

【摘要】在短信網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計工作中，業(yè)務(wù)預(yù)測是一項(xiàng)非常重要的工作，它決定了短信網(wǎng)關(guān)的擴(kuò)容規(guī)模。本文針對短信業(yè)務(wù)發(fā)展預(yù)測，提出一種基于業(yè)務(wù)模型的預(yù)測方法：通過預(yù)測短信業(yè)務(wù)量，并結(jié)合業(yè)務(wù)模型中的各項(xiàng)參數(shù)的預(yù)測，得到短信網(wǎng)關(guān)的處理能力，即網(wǎng)關(guān)的擴(kuò)容規(guī)模。并對于短信網(wǎng)關(guān)的突發(fā)業(yè)務(wù)，提出了基于業(yè)務(wù)模型的評估方法，修正網(wǎng)關(guān)的擴(kuò)容規(guī)模。

【關(guān)鍵詞】短信網(wǎng)關(guān)業(yè)務(wù)預(yù)測業(yè)務(wù)模型突發(fā)業(yè)務(wù)

一、概述

近年來，移動通信迅猛發(fā)展的用戶規(guī)模及其完善的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，為移動通信增值業(yè)務(wù)的發(fā)展提供了有利條件。隨著短消息業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，短消息網(wǎng)間互聯(lián)互通的業(yè)務(wù)量也在不斷增長，移動夢網(wǎng)業(yè)務(wù)日趨豐富和完善，各種基于短消息的新業(yè)務(wù)也層出不窮，不斷增長的業(yè)務(wù)需求對短信網(wǎng)關(guān)的能力提出了更高的要求。

二、相關(guān)概念

本預(yù)測方法采用趨勢外推法和單用戶分析法兩種方法對短信網(wǎng)關(guān)業(yè)務(wù)量進(jìn)行預(yù)測，并計算業(yè)務(wù)模型得出處理能力，最后對部分突發(fā)業(yè)務(wù)進(jìn)行評估，修正處理能力。

2.1趨勢外推法

趨勢外推法是研究事物發(fā)展?jié)u進(jìn)過程的一種統(tǒng)計方法。當(dāng)預(yù)測的對象依時間的變化呈現(xiàn)某種上升或下降趨勢，且無明顯的波動，又能找到一條合適的函數(shù)曲線反應(yīng)這種變化趨勢時，就依時間為自變量，時序數(shù)值為因變量，建立趨勢模型。趨勢外推法在進(jìn)行函數(shù)曲線擬合時可以采用多種曲線形式，包括線性曲線、指數(shù)曲線、乘冪曲線、二次曲線和三次曲線等。根據(jù)以往的預(yù)測經(jīng)驗(yàn)，在各種曲線中以二次曲線和三次曲線的擬合度最好。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于可以揭示事物未來的發(fā)展趨勢，并可對其進(jìn)行定量的估計。使用趨勢外推法可對業(yè)務(wù)量增長等進(jìn)行預(yù)測，其預(yù)測結(jié)果比較準(zhǔn)確。趨勢外推法反映了事物發(fā)展的一種趨勢，其預(yù)測結(jié)果具有一定的參考價值，但也存在一定的局限性，它的前提是事物發(fā)展的環(huán)境基本不變，難以反映未來各種變化對事物發(fā)展趨勢的影響，比較適合于近期預(yù)測。

2.2單用戶分析法

對于短信網(wǎng)關(guān)，月業(yè)務(wù)量=單用戶每月發(fā)送短信條數(shù)*短信網(wǎng)關(guān)用戶數(shù)，用趨勢外推法預(yù)測單用戶每月發(fā)送短信條數(shù)，并結(jié)合短信網(wǎng)關(guān)用戶數(shù)的預(yù)測值，得到短信網(wǎng)關(guān)的月業(yè)務(wù)量。該方法假定用戶發(fā)送短信的行為在預(yù)測期內(nèi)較穩(wěn)定，可根據(jù)已有的歷史數(shù)據(jù)趨勢外推來預(yù)測；并反映了用戶數(shù)對業(yè)務(wù)量的影響。

2.3業(yè)務(wù)模型

由于趨勢外推法和單用戶分析法，預(yù)測得到的是月業(yè)務(wù)量，而短信網(wǎng)關(guān)的處理能力由5分鐘忙時平均每秒短信條數(shù)來體現(xiàn)，為了將預(yù)測的月業(yè)務(wù)量推導(dǎo)出處理能力，本文提出了短信網(wǎng)關(guān)的業(yè)務(wù)模型。該模型包括了忙日集中比、忙時集中比和5分鐘突發(fā)系數(shù)，這三個參數(shù)。

（1）忙日集中比=忙日業(yè)務(wù)量（條）/月業(yè)務(wù)量（條）

該參數(shù)反映了每月的最忙日業(yè)務(wù)量占全月業(yè)務(wù)量的比例，用于將月業(yè)務(wù)量推導(dǎo)出忙日業(yè)務(wù)量。

（2）忙時集中比=忙時業(yè)務(wù)量（條）/忙日業(yè)務(wù)量（條）

該參數(shù)反映了忙時業(yè)務(wù)量占忙日業(yè)務(wù)量的比例，用于將忙日業(yè)務(wù)量推導(dǎo)出忙時業(yè)務(wù)量。

（3）5分鐘突發(fā)系數(shù)=（最忙5分鐘業(yè)務(wù)量（條）*12）/忙時業(yè)務(wù)量（條）

該參數(shù)反映了（由最忙5分鐘業(yè)務(wù)量組成的忙時業(yè)務(wù)量）占現(xiàn)網(wǎng)忙時業(yè)務(wù)量的系數(shù)，用于將忙時業(yè)務(wù)量推導(dǎo)出（由最忙5分鐘業(yè)務(wù)量組成的忙時業(yè)務(wù)量）。

2.4處理能力

處理能力=短信月業(yè)務(wù)量（條/月）×忙日集中比×忙時集中比×5分鐘突發(fā)系數(shù)÷3600。處理能力是最忙5分鐘平均每秒短信條數(shù)，單位為條/秒。處理能力反映了短信網(wǎng)關(guān)的軟硬件性能，也是短信網(wǎng)關(guān)的擴(kuò)容依據(jù)。

2.5突發(fā)業(yè)務(wù)

趨勢外推法和單用戶分析法，都是在客觀環(huán)境無突發(fā)變化時，根據(jù)歷史業(yè)務(wù)情況，預(yù)測業(yè)務(wù)量。當(dāng)存在突發(fā)業(yè)務(wù)時，即短信業(yè)務(wù)種類增多時，趨勢外推法和單用戶分析法無法反映突發(fā)業(yè)務(wù)的影響（月業(yè)務(wù)量會有突變；單用戶每月發(fā)送短信條數(shù)會受到新業(yè)務(wù)的影響有所變化），需進(jìn)行修正。本文提出突發(fā)業(yè)務(wù)評估方法，測算突發(fā)業(yè)務(wù)的處理能力，對趨勢外推法和單用戶分析法得到的處理能力進(jìn)行修正。

三、業(yè)務(wù)預(yù)測詳細(xì)過程

3.1月業(yè)務(wù)量預(yù)測

（1）趨勢外推法。對歷史的逐月業(yè)務(wù)量進(jìn)行曲線擬合，得到月業(yè)務(wù)量預(yù)測值1。（2）單用戶分析法。對歷史的單用戶發(fā)送短信條數(shù)進(jìn)行曲線擬合，然后用用戶數(shù)*單用戶發(fā)送短信條數(shù)，得到月業(yè)務(wù)量預(yù)測值2。

以上兩種方法取平均，得到月業(yè)務(wù)量預(yù)測值。

3.2業(yè)務(wù)模型

整理現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)，分別找出月業(yè)務(wù)量、忙日業(yè)務(wù)量、忙時業(yè)務(wù)量和最忙5分鐘業(yè)務(wù)量；測算忙日集中比、忙時集中比和5分鐘突發(fā)系數(shù)，這三個參數(shù)。

3.3處理能力

處理能力

=短信月業(yè)務(wù)量（條/月）×忙日集中比×忙時集中比×5分鐘突發(fā)系數(shù)÷3600

=忙日業(yè)務(wù)量（條/天）×忙時集中比×5分鐘突發(fā)系數(shù)÷3600

=忙時業(yè)務(wù)量（條/小時）×5分鐘突發(fā)系數(shù)÷3600

=（由最忙5分鐘業(yè)務(wù)量組成的忙時業(yè)務(wù)量）（條/小時）÷3600

=最忙5分鐘平均每秒短信條數(shù)（條/秒）

3.4突發(fā)業(yè)務(wù)評估

通過對突發(fā)業(yè)務(wù)的測算，對上述處理能力進(jìn)行修正。

（1）測算突發(fā)業(yè)務(wù)對短信網(wǎng)關(guān)新增能力的需求。方法一：對于全新的突發(fā)業(yè)務(wù)，測算它的業(yè)務(wù)模型（忙日集中比、忙時集中比和5分鐘突發(fā)系數(shù)）。業(yè)務(wù)模型可根據(jù)業(yè)務(wù)特性和參考現(xiàn)網(wǎng)已有類似業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)模型，進(jìn)行取定，最終得到需新增的處理能力1。方法二：對于現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)的擴(kuò)容和改造，可根據(jù)業(yè)務(wù)擴(kuò)容改造詳情評估改造后的業(yè)務(wù)流量，比照現(xiàn)網(wǎng)的業(yè)務(wù)流量，可得到需新增的處理能力2。（2）修正短信網(wǎng)關(guān)的處理能力預(yù)測值。對于3.3節(jié)預(yù)測的處理能力，需結(jié)合新增處理能力1和新增處理能力2進(jìn)行修正。修正方法為處理能力2=處理能力+新增處理能力1*權(quán)重1+新增處理能力2*權(quán)重2。其中權(quán)重1和權(quán)重2通過以下方法測算得到：當(dāng)短信網(wǎng)關(guān)到達(dá)5分鐘峰值流量時，突發(fā)業(yè)務(wù)1的流量為A1；突發(fā)業(yè)務(wù)1的峰值流量為B1；那么權(quán)重1=流量A1/流量B1；同理，得到突發(fā)業(yè)務(wù)2的權(quán)重2=流量A2/流量B2。公式中的各流量及權(quán)重可參考現(xiàn)網(wǎng)已開展的業(yè)務(wù)取定。

四、總結(jié)

本文提出了一種基于趨勢擬合、業(yè)務(wù)模型并加以突發(fā)業(yè)務(wù)評估修正的短信網(wǎng)關(guān)業(yè)務(wù)預(yù)測方法，該方法既遵循了短信業(yè)務(wù)量發(fā)展自身的數(shù)學(xué)發(fā)展規(guī)律，又結(jié)合客觀的業(yè)務(wù)發(fā)展情況加以修正，綜合考慮與業(yè)務(wù)相關(guān)的業(yè)務(wù)模型，使得業(yè)務(wù)量預(yù)測更為準(zhǔn)確和合理，在實(shí)際工程應(yīng)用中，也取得了較好的預(yù)測效果。該方法可作為短信網(wǎng)關(guān)業(yè)務(wù)預(yù)測方法的一種探索，有待指正。

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