電信核心網絡容量增長公式

特約撰稿人|王一鳴

網絡工程師們通過增加網絡設備以及替換（升級）網絡設備，來保持網絡能力的高速增長，并且“跑贏”了市場需求的增長。這種網絡能力的增長模式，一直持續到今天。網絡“能力增速〉需求增速”的發展態勢，在2G/3G時代的運營商網絡上體現得非常典型。

判斷網絡業務增幅的因素

愛爾蘭一直是衡量網絡設備業務承載能力的重要指標，在2G/3G時代則是最為關鍵的設備容量指標。網絡中每增加一位用戶，就需要通信網絡同步增加相應的容量。所以每年伊始，運營商都需要通過對市場增長的預測，來做網絡擴容的規劃。判斷業務容量增幅的多少，關鍵因素是“以往全體用戶的平均業務量”以及預測增加的“用戶數”，另外再酌情考慮其他非關鍵因素。

其他影響業務需求的非關鍵因素主要有以下方面。

一是在電信市場發展的初期，新增用戶還會帶動老用戶的業務需求增加，形成業務規模的整體上升。比如，家庭中原本只有一人（父親）有手機，而后媽媽、爺爺奶奶、外公外婆，以及子女也有了手機，那么爸爸（老用戶）的通話需求也會有較大地提升。

二是在電信市場發展的中后期，人口的群集和潮汐效應所產生的需求波動也會影響通信業務預測和網絡容量規劃。上班高峰期，人口都集中在產業園區，產生大量通信需求。下班后，人口遷移到住宅區，通信需求也隨之遷移。

三是業務升級和新增業務也會觸發新的市場需求，從而增加一定的業務量。但在2G/3G時代，業務創新對數據量的需求增長并不持續，且突破性的創新也相對不多，所以業務迭代和新增引起的業務增長并不明顯。

四是影響業務需求的因素還包括用戶的職業特性、文化習慣、地域風俗、活躍程度、通信資費等。

在2G/3G時代，個人的業務量雖然會因非關鍵因素產生波動或跳變，但基本是恒定的，即單位用戶的業務需求是定值。所以，全體用戶的業務需求基本都可以用一階線性方程來計算，即網絡的整體業務需求=用戶數×平均業務量。因此網絡容量以及所包含的單個網絡設備容量，就可以在業務需求公式的基礎上進行計算，也表示為一個一階線性方程：O（n）=a×n+b（n為全部用戶數，a、b為常量系數，且a是每位用戶平均消耗的系統性能）。

至此，電信網絡的擴容需求，只要了解新增人數的情況，就能夠進行容量規劃、設計并予以實施。

個人市場中網絡需求增長

這種“用戶量、業務量、網絡容量”的預測方式，之所以能夠以一階線性方程來表示，其重要的前提條件是人的連接需求是長期穩定的。

人的精力總是有限的，多數情況下很難做到“多線程”處理事務。從手機的使用中也能看出人的信息處理極限，雖然現代發達的軟件工業已經創造出了400萬個APP，但普通人的智能手機平均只安裝50個APP，且每天高頻使用的只有10個左右。

因此，在以人為“主”的通信網絡中，在預測網絡中的業務使用量時，主要以網內人數和業務的資源消耗量為參考。后通信/互聯網時代，用戶數和業務量的增速趨緩，而網絡核心組件—網元節點設備（路由器、交換機、電信交換機、防火墻）的能力依然在摩爾定律地推動下持續增長。這使得網絡不再成為瓶頸，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電信設備的設計和生產制造。原本的電信設備只能用于電信業務的承載，是針對電信業務的專用信息處理設備。設備通過精密、復雜的內部模塊設計，可以最大化地發揮計算性能，以滿足電信級的高QoS質量要求和高并發的業務需求。隨著芯片性能和軟件工業的飛速發展，復雜的設備結構已經可以由通用計算設備（板件）裝載行業功能軟件來實現，并且能進一步以云計算、虛容器的方式構建虛擬化的網絡節點，動態調配計算資源，這正是運營商最近常提起的NFV。

如今，在用戶和新業務增量趨緩的情況下，一直緊繃著的網絡似乎終于可以松一口氣了。