電信核心網(wǎng)絡(luò)容量增長(zhǎng)公式

特約撰稿人|王一鳴

網(wǎng)絡(luò)工程師們通過(guò)增加網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及替換（升級(jí)）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，來(lái)保持網(wǎng)絡(luò)能力的高速增長(zhǎng)，并且“跑贏”了市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)。這種網(wǎng)絡(luò)能力的增長(zhǎng)模式，一直持續(xù)到今天。網(wǎng)絡(luò)“能力增速〉需求增速”的發(fā)展態(tài)勢(shì)，在2G/3G時(shí)代的運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)上體現(xiàn)得非常典型。

判斷網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)增幅的因素

愛(ài)爾蘭一直是衡量網(wǎng)絡(luò)設(shè)備業(yè)務(wù)承載能力的重要指標(biāo)，在2G/3G時(shí)代則是最為關(guān)鍵的設(shè)備容量指標(biāo)。網(wǎng)絡(luò)中每增加一位用戶，就需要通信網(wǎng)絡(luò)同步增加相應(yīng)的容量。所以每年伊始，運(yùn)營(yíng)商都需要通過(guò)對(duì)市場(chǎng)增長(zhǎng)的預(yù)測(cè)，來(lái)做網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容的規(guī)劃。判斷業(yè)務(wù)容量增幅的多少，關(guān)鍵因素是“以往全體用戶的平均業(yè)務(wù)量”以及預(yù)測(cè)增加的“用戶數(shù)”，另外再酌情考慮其他非關(guān)鍵因素。

其他影響業(yè)務(wù)需求的非關(guān)鍵因素主要有以下方面。

一是在電信市場(chǎng)發(fā)展的初期，新增用戶還會(huì)帶動(dòng)老用戶的業(yè)務(wù)需求增加，形成業(yè)務(wù)規(guī)模的整體上升。比如，家庭中原本只有一人（父親）有手機(jī)，而后媽媽、爺爺奶奶、外公外婆，以及子女也有了手機(jī)，那么爸爸（老用戶）的通話需求也會(huì)有較大地提升。

二是在電信市場(chǎng)發(fā)展的中后期，人口的群集和潮汐效應(yīng)所產(chǎn)生的需求波動(dòng)也會(huì)影響通信業(yè)務(wù)預(yù)測(cè)和網(wǎng)絡(luò)容量規(guī)劃。上班高峰期，人口都集中在產(chǎn)業(yè)園區(qū)，產(chǎn)生大量通信需求。下班后，人口遷移到住宅區(qū)，通信需求也隨之遷移。

三是業(yè)務(wù)升級(jí)和新增業(yè)務(wù)也會(huì)觸發(fā)新的市場(chǎng)需求，從而增加一定的業(yè)務(wù)量。但在2G/3G時(shí)代，業(yè)務(wù)創(chuàng)新對(duì)數(shù)據(jù)量的需求增長(zhǎng)并不持續(xù)，且突破性的創(chuàng)新也相對(duì)不多，所以業(yè)務(wù)迭代和新增引起的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)并不明顯。

四是影響業(yè)務(wù)需求的因素還包括用戶的職業(yè)特性、文化習(xí)慣、地域風(fēng)俗、活躍程度、通信資費(fèi)等。

在2G/3G時(shí)代，個(gè)人的業(yè)務(wù)量雖然會(huì)因非關(guān)鍵因素產(chǎn)生波動(dòng)或跳變，但基本是恒定的，即單位用戶的業(yè)務(wù)需求是定值。所以，全體用戶的業(yè)務(wù)需求基本都可以用一階線性方程來(lái)計(jì)算，即網(wǎng)絡(luò)的整體業(yè)務(wù)需求=用戶數(shù)×平均業(yè)務(wù)量。因此網(wǎng)絡(luò)容量以及所包含的單個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備容量，就可以在業(yè)務(wù)需求公式的基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算，也表示為一個(gè)一階線性方程：O（n）=a×n+b（n為全部用戶數(shù)，a、b為常量系數(shù)，且a是每位用戶平均消耗的系統(tǒng)性能）。

至此，電信網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容需求，只要了解新增人數(shù)的情況，就能夠進(jìn)行容量規(guī)劃、設(shè)計(jì)并予以實(shí)施。

個(gè)人市場(chǎng)中網(wǎng)絡(luò)需求增長(zhǎng)

這種“用戶量、業(yè)務(wù)量、網(wǎng)絡(luò)容量”的預(yù)測(cè)方式，之所以能夠以一階線性方程來(lái)表示，其重要的前提條件是人的連接需求是長(zhǎng)期穩(wěn)定的。

人的精力總是有限的，多數(shù)情況下很難做到“多線程”處理事務(wù)。從手機(jī)的使用中也能看出人的信息處理極限，雖然現(xiàn)代發(fā)達(dá)的軟件工業(yè)已經(jīng)創(chuàng)造出了400萬(wàn)個(gè)APP，但普通人的智能手機(jī)平均只安裝50個(gè)APP，且每天高頻使用的只有10個(gè)左右。

因此，在以人為“主”的通信網(wǎng)絡(luò)中，在預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)使用量時(shí)，主要以網(wǎng)內(nèi)人數(shù)和業(yè)務(wù)的資源消耗量為參考。后通信/互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，用戶數(shù)和業(yè)務(wù)量的增速趨緩，而網(wǎng)絡(luò)核心組件—網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)設(shè)備（路由器、交換機(jī)、電信交換機(jī)、防火墻）的能力依然在摩爾定律地推動(dòng)下持續(xù)增長(zhǎng)。這使得網(wǎng)絡(luò)不再成為瓶頸，而能夠滿足全球人口的通信連接需求，并且還能兼顧體積和成本。

摩爾定律在一定程度上還改變了傳統(tǒng)電信設(shè)備的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造。原本的電信設(shè)備只能用于電信業(yè)務(wù)的承載，是針對(duì)電信業(yè)務(wù)的專用信息處理設(shè)備。設(shè)備通過(guò)精密、復(fù)雜的內(nèi)部模塊設(shè)計(jì)，可以最大化地發(fā)揮計(jì)算性能，以滿足電信級(jí)的高QoS質(zhì)量要求和高并發(fā)的業(yè)務(wù)需求。隨著芯片性能和軟件工業(yè)的飛速發(fā)展，復(fù)雜的設(shè)備結(jié)構(gòu)已經(jīng)可以由通用計(jì)算設(shè)備（板件）裝載行業(yè)功能軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且能進(jìn)一步以云計(jì)算、虛容器的方式構(gòu)建虛擬化的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，動(dòng)態(tài)調(diào)配計(jì)算資源，這正是運(yùn)營(yíng)商最近常提起的NFV。

如今，在用戶和新業(yè)務(wù)增量趨緩的情況下，一直緊繃著的網(wǎng)絡(luò)似乎終于可以松一口氣了。