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爱尔兰B公式与爱尔兰C公式

浏览:13055  来源:通信人在线  日期:2023-03-09

一、引述

1、关于话务量

在通信系统中,“爱尔兰”(Erlang,可简写为Erl)是话务量的单位。话务量是用来衡量用户占用通信资源(如或线路、或机线、或信道、或路由等)能力的量,它与占用次数与占用时长直接相关。简单的说,如:对于固定电话用户,交换机的话务量指标越大(主要与中继线的配置相关),可提供电话用户通话的次数和通话时长相对就越大;对于移动电话用户,基站设备的话务量指标越大(主要与信道的配置相关),可提供用户通话的次数和通话时长相对就越大;对于计算机用户,数据交换机或路由器的话务量指标越大(主要与路由的配置相关),可提供用户传输数据的次数及吞吐量相对就越大。

欲具体了解话务量概念介绍的请进入

2、关于呼损

那么,一旦超过这些系统或设备的最大话务量指标,而无法完成的通信(如呼叫、响应)称之为“呼叫损失”,简称“呼损”,显然呼损是一种概率现象,应称为“呼损率”。例如 ,传统的电话交换网是一个由若干个交换节点和交换节点间的中继链路组成的电话电路交换网,如果在交换节点的全部出线都被占用的情况下仍有新的呼叫发生,交换节点向用户送忙音,表示将这个呼叫从交换系统中清除,这就是呼损。

二、关于呼损的处理方式:呼损制和等待制

对于通信系统中产生的呼损,有两种处理方式,即:呼损清除(LCCLost Calls Cleared)制和呼损延迟(LCDLost Calls Delay)制。呼损清除(LCC)制也称为“明显损失制”,简称为“呼损制”;呼损延迟(LCD)制也称为“等待制”。关于呼损制和等待制术语的定义,在原GB/T 50760-2012《数字集群通信工程技术规范》中有所描述,详见下表2-0,供参考。

2-0:呼损制和等待制的定义

1、呼损制

呼损制(Call Lost System),即呼损清除(LCC)制,是指当呼损发生时,系统立即将其清除,导致用户根本无法完成本次呼叫,使用户只有放弃,或再次发起新的呼叫。呼损制最明显的实例是:在传统的固定电话通信中,对于交换节点来讲,如果呼叫到达是泊松过程,中继线群是全利用度线群。当系统发生呼叫阻塞时,是立即向用户送忙音的,明显告知用户无法完成本次呼叫,对于交换系统来讲,该呼叫被立即清除了。则该系统达到统计平衡状态时,呼叫损失概率可以按爱尔兰B公式进行计算。

2、等待制

等待制(Call Delay System),即呼损延迟(LCD)制,是指当呼损发生时,系统并不立即将其清除,而是保持一定的时间(t),等待阻塞的结束。当然在等待时间(t)内,可能阻塞会结束,使用户实现本次呼叫,使系统的本次呼损消失而不是清除;也可能阻塞不会结束,使用户无法实现本次呼叫。因此,此时系统达到统计平衡状态时,其呼叫等待概率可以按爱尔兰C公式进行计算。等待制中等待时间(t)的时长选择至关重要,时长选择过长将影响用户业务使用的体验,时长选择过短又接近于呼损制而无意义。

等待制最明显的实例是:再如,在移动通信中,当系统发生呼叫阻塞时,可以立即向用户送忙音,也可以向用户送出等待通知音。此时的等待时间(t)有系统设定,在时间(t)内,用户可以不等待,放弃本次呼叫,变为明显呼损;也可能用户在等待到时间(t)等到阻塞结束,完成本次呼叫;也可能用户在等待到时间(t)结束而系统阻塞仍未结束,也变为明显呼损。

三、爱尔兰B公式和爱尔兰C公式

1、爱尔兰B公式

在通信系统中,对于呼损制系统,系统的话务量A、中继线数(或信道数)N和呼损概率B三者之间的计算应满足爱尔兰B公式,也有人称爱尔兰第一公式,具体如下式:

式中,BN, A)表示流入原发话务量为A,中继线数(或信道数)为N时的呼损概率,单位为百分数。式中A表示系统的业务强度(Erl),对于电话网(固网或移网)就是系统承受的电话负荷(话务量)。爱尔兰B公式是在求解阻塞概率或中继线数(或信道数)中常用的计算公式。这个公式计算起来十分麻烦,为了工程上计算的方便,有人已将公式制成表格,叫做“爱尔兰呼损公式表”,简称“爱尔兰表”,只要已知公式中ANB三个变量中任意两个,就可以查出第三个变量。具体详见下表3-1。在工程中通常利用表3-1,当设定系统的话务量A和呼损概率B时,可以计算配置系统的中继线数,或信道数。

3-1:爱尔兰公式表

2、爱尔兰C公式

在通信系统中,对于等待制系统,系统的话务量A、中继线数(或信道数)N和呼损等待概率P三者之间的计算应满足爱尔兰C公式,也有人称爱尔兰第二公式,具体如下式:

式中:A为系统吸收的话务量(Erl);N为中继线数(或信道数);P> t)为等待时间大于t值的呼叫延迟概率(%);B为对应于呼损制系统的呼损概率(%);t为延迟等待时间(s);tm为负指数分布的平均通话时长(s),以各种不同业务按当地网络统计值取定(如对于集群通信系统中,集群调度通话tm可取15~30 s;互联电话tm可取70~150 s)。

四、相关

1、关于爱尔兰B公式和爱尔兰C公式的推导得出,是一个话务理论分析的过程,较为复杂。若要详细了解是如何推导出来的,请查阅下附件。

附件:爱尔兰B公式和爱尔兰C公式的推导过程

2、在工程中,爱尔兰B公式和爱尔兰C公式可以进行系统的信道数量的配置。通常,对于电路域业务,呼损制系统的信道配置可采用爱尔兰B公式;等待制系统的信道配置可采用爱尔兰C公式。对于分组域业务,无线信道的配置可采用爱尔兰C公式。

3、呼损往往是成为不同系统或业务的服务质量指标的一种。通常是按呼损概率(B)和呼损延迟概率分别给出规定的。

欲具体了解相应指标要求的请进入固定电话网络公用移动电话网络数字集群网络

4、对于不同种类的电路域业务,可能会有不同的接入服务质量要求或无线资源占用,除爱尔兰B公式和爱尔兰C公式计算外,还可以采用多维爱尔兰(MDE)和Campbell等计算方法。

欲进一步了解移动通信网络巴尔姆表的请进入

附录
本文的附表2022-04-14
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