具体实施方式
本发明实施中,设计了一种全新的系统性能评估方法,期望通过静态的评估效率获得动态评估性能。为实现半静态仿真的目标,需要先通过动态预仿真获得动静接口,再通过静态仿真的输出量映射动静接口,获得半静态仿真输出的性能指标,其中,所谓的动态预仿真实际上是在静态仿真之前进行的一次完整的动态仿真的过程,其目的是为后续的静态仿真提取动静接口,所谓的动静接口,也称为半静态接口,即是指通过动态预仿真确定的静态指标值和动态指标值之间的对应关系。
本发明实施例中,所谓的动静接口的提取,即是通过动态预仿真统计输出的用户级的C/I(用户空口信噪比)和I0/N0(干扰噪声比值)等静态指标值,以及SNR(信干噪比)信息、TBS(数据块大小)信息和调度次数信息等动态指标值,并分别分析C/I信息、I0/N0信息与TBS信息、SNR信息、调度次数信息之间的关系,进而获得三个三维关系平面,这三个三维关系平面即是提取出的动静接口。基于上述获得的动静接口,将静态仿真输出的C/I,I0/N0映射到动静接口,在动静接口曲线对应的栅格中获得对应C/I,I0/N0的TBS信息、SNR信息和调度次数信息,最后,再通过相应的公式计算得到的系统吞吐量信息和信噪比信息,从而完成系统性能评估。
下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。
参阅图1所示,本发明实施例中,仿真评估装置(也可称为系统性能评估装置)进行动态预仿真的详细流程如下:
步骤100:仿真评估装置基于FullBuffer业务,针对设定的应用场景进行动态预仿真,输出各UE的静态指示值和动态指标值。
本实施例中,所谓的基于FullBuffer业务实质上不是实际网络中真实的业务,可以认为是“灌包”处理,其主要目的是在测试或者验证某种方案时,保证业务源持续有数据发送,避免采用真实业务时出现断流等影响测试性能,下同,将不再赘述。
实际应用中,仿真中的业务源还可以按照一定的模型产生、如,可以根据足够长的时间序列来驱动,该足够长的时间序列可以是实时记录的业务数据;上述基于FullBuffer业务仅为一种较佳的实施方式,并不局限于此。
本实施例中,UE的静态指标值至少包括C/I和I0/N0,其中,C为UE的接收功率,I=I0+N0,I0为系统干扰,N0为系统底噪;而UE的动态指标值至少包括调度的TBS信息、SINR信息和调度次数信息。
步骤110:仿真评估装置基于不同类的静态指标值确定第一维度和第二维度,并按照设定步长值,分别根据第一维度和第二维度进行grid(栅格)切片,形成多个栅格。
例如,本实施例中,各UE的静态指标值分为C/I和I0/N0两类,从而将C/I作为第一维度,而将I0/N0作为第二维度,换言之,也可以看作是将C/I作为x轴,而将I0/No作为y轴。那么,在执行步骤110时,具体包括:
首先,仿真评估装置采用第一维度C/I,按照设定步长进行grid切片,形成多个C/Igrid区间,
其次,仿真评估装置采用第二维度I0/N0,按照设定步长对上述多个C/Igrid区间进行grid切片,形成多个栅格。
步骤120:仿真评估装置分别将每一类动态指标值作为第三维度,在各栅格内分别确定每一类动态指标值对应的采样点,以及根据各栅格内每一类动态指标值对应的采样点取值,确定相应动态指标值与第一维度对应的静态指标值及第二维度对应的静态指标值之间的对应关系。
例如,本实施例中,各UE的动态指标值分为调度的TBS信息、SNR信息和调度次数信息,则在执行步骤120时,具体包括:
首先,仿真评估装置将TBS信息作为第三维度,在各栅格内分别确定TBS信息对应的采样点,即仿真得到的各UE的TBS信息,以及根据每一个栅格内的TBS信息采样点平均取值,确定TBS信息与C/I及I0/N0之间的三维对应关系,即而拟合出一个“TBSvsC/I&I0/N0”的三维关系平面,具体如图2所示。
其次,仿真评估装置将SNR信息作为第三维度,在各栅格内分别确定SNR信息对应的采样点,即仿真得到的各UE的SNR信息,以及根据每一个栅格内的SNR信息采样点平均取值,确定SNR信息与C/I及I0/N0之间的三维对应关系,即而拟合出一个“SNRvsC/I&I0/N0”的三维关系平面。
最后,仿真评估装置根据调度次数信息确定调度频率β(单位:次/用户/秒),并将调度频率β作为第三维度,在各栅格内分别确定调度频率β对应的采样点,即仿真得到的各UE的调度次数信息分别对应的调度频率β,以及根据每一个栅格内的调度频率采样点平均取值,确定调度频率β与C/I及I0/N0之间的三维对应关系,即而拟合出一个“βvsC/I&I0/N0”的三维关系平面。其中,调度频率β采用如下的计算方式:
(单位:次/用户/秒)
当然,为进一步提高动静接口的提取精度,也可以按照设定次数采用步骤1000-步骤1020进行多次动态预仿真,并对多次动态预仿真后获得的同一类三维关系平面上的采样点进行平均处理(例如,线性平均处理),从而获得相应的“TBSvsC/I&I0/N0”三维关系平面、“SNRvsC/I&I0/N0”三维关系平面和“βvsC/I&I0/N0”三维关系平面。
按照上述方法确定的“TBSvsC/I&I0/N0”三维关系平面、“SNRvsC/I&I0/N0”三维关系平面和“βvsC/I&I0/N0”三维关系平面即是静态指标值和动态指标值之间的对应关系,也称为动静接口,或,半静态接口。
另一方面,本实施例中,各种仿真输出的中间结果及最终结果的保存形式可以有多种,既可以采用文本文件的保存形式,也可以采用图、表等能够反映参数间对应关系的其他保存形式,图2仅为举例。
当然,实际应用中,静态指标值和动态指标值也可以分别包含其他参数,例如,路损测量参数、信道衰减参数、天线增益等等,仿真评估装置根据实际应用场景,也可以选择其他类的静态指标值和动态指标值来分别建立第一维度、第二维度和第三维度,以确定相应的三维关系平面,上述C/I、I0/N0、TBS信息、SNR信息和调度次数信息仅为一种举例,并不局限于此。
基于上述实施例,下面将介绍动静接口在半静态仿真评估中的应用,参阅图3所示,本发明实施例中,仿真评估装置基于动态预仿真的结果进行半静态仿真评估的详细流程如下:
步骤300:仿真评估装置基于FullBuffer业务,针对设定的应用场景进行静态仿真,获得相应的静态指标值。
具体为:在步骤300时,半静态仿真评估装置首先要进行初始UE接入过程(接入的UE数小于系统配置的最大UE数),接着,半静态仿真评估装置完成UE的接纳控制过程,确定各UE的归属地(包括归属基站、归属扇区等等),然后,半静态仿真评估装置计算各UE的路径损耗、阴影衰落及天线增益等信息,从而计算出各UE的C/I和I0/N0。
步骤310:仿真评估装置根据预先基于FullBuffer业务,针对设定的应用场景进行动态预仿真时确定的动态指标值和静态指标值之间的对应关系,获得与所述静态指标值对应的动态指标值。
具体为:仿真装置根据在步骤300中计算出的各UE的C/I和I0/N0,在动静接口“TBSvsC/I&I0/N0”的三维关系平面上,通过插值获得各UE的TBS信息,记为TBSueid,单位:kbits;
仿真装置根据在步骤300中计算出的各UE的C/I和I0/N0,在动静接口“SNRvsC/I&I0/N0”的三维关系平面上,通过插值获得各UE的平均SNR信息,记为
仿真装置根据在步骤300中计算出的各UE的C/I和I0/N0,在动静接口“βvsC/I&I0/N0”的三维关系平面上,通过插值获得各用户的调度频率记为βueid,单位:次/用户/秒。
步骤320:仿真评估装置根据获得的动态指标值,进行系统性能评估。
本实施例中,所谓的进行系统性能评估,即是指根据获得的动态指标值,分别针对每一个UE确定以下几种参数,OTA(吞吐量)参数和Service参数(以下简称OAT和Service),以及SNR信息;然后,再根据各UE的OTA和SRN信息,计算每个小区(各小区已预先仿真规划完毕)的OTA与SNR,即可获得各小区的小区吞吐量和小区信噪比,从而完成系统性能评估;其中,OTA和Service分别从不同角度表征小区或用户的吞吐量,OTA定义为小区内正确接收的用户信息比特数与有效传输时间的比值(有效传输时间即是传输用户信息比特所用的时间,包括初传和重传时间);而Service定义为平均每小区或每扇区单位时间内正确传输的数据量。
对于Fullbuffer业务而言,由于业务源数据充足,因而在系统参数配置相同的情况下,OTA参数和Service参数这两个性能指标的值是相同的,而在系统参数配置不相同的情况下,还需要根据比例因子折算OTA参数和等效的Service参数的值。本发明实施例中,在步骤310中获得的动静接口为不同UE数下的通用接口,因此,在动态预仿真和静态仿真分别使用不同UE数的情况下,仿真评估装置均可以通过拟合的方式获得各UE的OTA参数和Service参数。
具体为:在执行步骤320时,仿真评估装置首先要判断静态仿真时采用的系统配置参数和动态预仿真时采用的系统配置参数是否一致,即判断静态仿真时针对的应用场景和动态预仿真时针对的应用场景是否一致,如,判断接入的UE数是否一致;
若是,则仿真评估装置基于在步骤310中获得的各UE的TBS信息和调度频率β,分别确定每一个UE的OTA和Service数据,如,针对某一个UE,OTA=Service=TBSueid*βueid,单位Kbit。
否则,则仿真评估装置先基于在步骤310中获得的各UE的TBS信息和调度频率β以及比例因子,分别确定每一个UE的OTA,其中,所谓的比例因子为动态预仿真时每小区接入最大UE数与静态仿真时每小区接入最大UE数的比值;然后,仿真评估装置再基于各UE的OTA、静态预仿真时每小区接入最大UE数、静态仿真时采用的系统带宽和动态预仿真时调度每UE最大分配的PRB数目,分别确定每一个UE的Service数据。
如,本实施例中,假设动态预仿真时采用的系统带宽为N_RB,表示为系统带宽包含的PRB数目,每小区接入最大UE数为UE_NUM_INTERFACE,本次静态仿真时采用的系统带宽为N_RB,表示为系统带宽包含的PRB数目,调度每UE最大分配的PRB数目为N_RB_UE,每小区接入最大UE数为UE_NUM_CURRENT,当前UE拟合后的OTA表示为OTA_UEn,当前UE拟合后的Service表示为Service_UEn,比例因子表示为FACTOR_UE;则针对某一个UE,OTA_UEn=TBSueid*βueid*FACTOR_UE;FACTOR_UE=(UE_NUM_INTERFACE/UE_NUM_CURRENT);当满足UE_NUM_CURRENT≤(N_RB/N_RB_UE)条件时,UE速率将受限于调度每UE最大分配的PRB数目N_RB_UE,此时,Service_UEn=OTA_UEn*UE_NUM_CURRENT*N_RB_UE/N_RB;系统包含的RRB数目和每个UE能够分配的最大RRB数目决定了一个子帧内能够调度的最大UE数,而UE_NUM_CURRENT>(N_RB/N_RB_UE)这种情况下已经是负荷较重的情况,而在实际的静态仿真中,通常不会超过此种情况进行仿真。
基于上述实施例,参阅图4所示,本发明实施例中,仿真评估装置包括第一仿真单元40、映射单元41和评估单元42,其中,
第一仿真单元40,用于针对设定的应用场景进行静态仿真,获得相应的静态指标值;
映射单元41,用于根据预先针对设定的应用场景进行动态预仿真时确定的动态指标值和静态指标值之间的对应关系,获得与上述静态指标值对应的动态指标值;
评估单元42,用于根据获得的动态指标值,进行系统性能评估。
如图4所示,仿真评估装置中还可以进一步设置有第二仿真单元43,用于针对设定的应用场景进行动态预仿真,以确定动态指标值和静态指标值之间的对应关系,具体为:针对设定的应用场景进行动态仿真,输出各UE的静态指标值和动态指标值,基于不同类的静态指标值确定第一维度和第二维度,并按照设定步长值,分别根据第一维度和第二维度进行栅格切片,形成多个栅格;分别将每一类动态指标值作为第三维度,在各栅格内分别确定每一类动态指标值对应的采样点,以及分别根据各栅格内每一类动态指标值对应的采样点取值,确定相应动态指标值与第一维度对应的静态指标值及第二维度对应的静态指标值之间的对应关系。
当然,第二仿真单元43不是必须设置的功能模块,也可以由其他装置代为执行动态预仿真,而将仿真结果输入仿真评估装置,在此不再赘述。
综上所述,本发明实施例中,将通过静态仿真获得的静态指标值,采用一定的方式映射到通过动态预真提取出的动静接口,从而获得相应的动态指标值,再通过一定的计算方法根据获得的动态指标值进而获得UE的吞吐量、小区吞吐量等用户级及系统级性能指标,以完成系统性能评估;即将通过动态预仿真的方式评估出的静态指标值与动态指标值之间的对应关系,作为半静态仿真的动静接口,再通过静态仿真输出量获得UE的空口性能参数,以及根据一定的映射方法将空口性能参数映射到动静接口,获得动态仿真的相关输出量,从而在达到静态仿真评估效率的同时实现了动态仿真评估的性能效果,即在提高了仿真评估效率的前提下通过仿真评估结果体现了信道的时变特性,以及传输模式和检测算法等算法的处理增益,既保证了仿真评估性能的可靠性,又节省了仿真评估所需的处理时间。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。