基于动态模拟方法的应急通信网络实时评估系统

1.一种基于动态模拟方法的应急通信网络实时评估系统,其特征在于包括：
用户接口模块(1)：所述用户接口模块(1)设置于应急通信网络的客户端，用于客户端提出网络评估需求指令信息，用于对应急通信网络的背景网络参数进行初始化设置，还用于导入应急通信网络的网络拓扑结构文件；
结果显示模块(2)：所述结果显示模块(2)设置于应急通信网络的客户端,用于显示网络评估的结果，监控服务端网络模拟的实时动态信息；
通信接口层(3)：所述通信接口层(3)设置于应急通信网络的客户端与服务端之间，用于应急通信网络客户端和服务端的发送消息与接收消息，服务端对客户端的功能请求进行监听，并调用对应的功能模块进行相应分析，并将分析结果发送回客户端；
网络模拟模块(4)：所述网络模拟模块(4)设置于应急通信网络的服务端，用于对待评估网络进行动态模拟，对应急通信网络中的任意一个节点进行监控，并对该节点的网络通信质量作出评估；所述网络模拟模块(4)包括：系统初始化模块(41)、业务发起模块(42)，接纳控制模块(43)，功率控制模块(44)，信道模型模块(45)，干扰模块(46)，业务质量监控模块(46)，网络结构管理模块(47)和业务释放模块(48)；所述系统初始化模块(41)对动态网络仿真进行初始化，包括产生终端、网络单元配置信息初始化、网络坐标系统管理、初始化基本信道，由业务发起模块(42)产生数据业务节点和语音业务节点，接纳控制模块(43)对发起的业务进行判断，系统是否容许接纳此业务，功率控制模块(44)则对仿真系统中的终端进行功率调节，信道模型模块包含传播模型以及动态信道分配，传播模型用于计算传播损耗，而动态信道分配则是在基站侧对具体业务进行信道分配以及数据传输；干扰模块用于对快衰落仿真系统进行干扰模拟；业务质量监控模块用于监控网络中任意一个节点的服务质量信息；网络节点管理模块用于控制运动节点更新，最后业务释放模块(48)完成业务模拟并结束模拟；
网络评估模块(5)：用于根据客户端提出的网络评估需求指令信息，系统对 当前的网络状况作出相应的分析，将分析结果回送到客户端。
2.根据权利要求1所述的基于动态模拟方法的应急通信网络实时评估系统，其特征在于，所述背景网络参数包括基站节点参数、UE节点参数、系统环境参数；所述网络拓扑结构文件包括基站的编号、经纬度、基站所在地区类型、人口数目、语音业务渗透率、数据业务渗透率和基站状态。
3.根据权利要求1所述的基于动态模拟方法的应急通信网络实时评估系统，其特征在于，所述结果显示模块采用Jquery将网络评估结果以报表形式显示，所述报表包括参数呼叫接通率、RSCP、C/I、掉话率、业务传输的峰值速率、业务传输的平均速率、业务时延、系统吞吐量、负载因子。
4.根据权利要求1所述的基于动态模拟方法的应急通信网络实时评估系统，其特征在于，所述通信接口层(3)包括互相独立的业务分析接口、系统设定接口、系统查询接口、端到端业务测试接口及系统退出接口。
5.根据权利要求1所述的基于动态模拟方法的应急通信网络实时评估系统，其特征在于，所述网络评估模块(5)包括网络整体性能评估、路测评估、端到端业务性能评估。

基于动态模拟方法的应急通信网络实时评估系统\n技术领域\n[0001] 本发明涉及移动通信技术，尤其涉及一种应急通信网络的实时仿真方法及评估系统。\n背景技术\n[0002] 近年来，国内外各类灾难性事件以及恐怖主义袭击事件频发，重大突发事件现场的应急通信能力愈来愈受到重视。应急通信系统是应急救援的重要工具之一，而制定有效的应急预案和进行组织运用模拟演练，是充分发挥应急通信系统作用的必要保证。在制定应急预案和进行模拟演练的过程中，为了及时掌握不同场景和情况下应急通信系统的运行状态和性能，需要对突发现场的无线通信网络进行实时而有效地模拟和性能评估。因此，设计一款能够对应急通信网络进行动态模拟且对网络的性能作出正确评估的实时评估系统对制定应急预案和开展应急演练具有重要意义。\n[0003] 对通信系统的仿真研究，主要分为链路级仿真和系统级仿真。系统级仿真方法主要分为两种：静态仿真法和动态仿真法。静态仿真通过对快照的分析来研究网络的性能，而动态系统仿真是一种在连续的时间内对移动台在网络中的状态进行模拟，进而对网络性能进行分析的方法，与静态仿真相比，动态系统仿真详细的描述了系统的动态变化过程，包括用户终端的移动、开机、关机，小区搜索，小区更新，业务到达，小区切换等通信事件和网络侧网元的信令交互及无线资源管理。动态系统的建模方法可以分为两种：时间驱动型和事件驱动型。\n[0004] 目前市面上有多种采用动态网络仿真技术的仿真软件，常见的有QualNet、NS(包括NS2、NS3)，OPNET等。它们都是基于离散事件驱动的仿真器，网络模型库包括拓扑模型，流量模型，协议模型，信道模型，运动模型等。在网络仿真方面，QualNet能够对现实网络进行真实复制性的模拟，但由于该软件是基于Packet-level级别的仿真工具，系统运行时的计算量非常大，无法进行实时仿真；而NS、OPNET等仿真软件的目的主要是进行新方法技术的研究，没有实时性要求，通常这些仿真软件仿真时间都比较长，无法对网络性能作出实时评估。\n[0005] 基于静态仿真原理的网络评估方法通常用于网络规划和优化。网络规划主要是指通过链路预算、容量估算，给出基站规模和基站配置，以满足覆盖、容量的网络性能指标以及成本指标。而网络优化则是网络优化人员通过收集和统计现网中的测试信息，根据统计结果计算影响网络性能的KPI，并根据这些KPI的取值来对网络进行评估，以及提升和优化移动通信的网络性能和服务质量。静态仿真由于采用不连续的采样方式，使得它无法对系统中快速变化的控制机制和业务性能准确仿真，只适用于仿真系统的覆盖、话音容量等“静态性能”，而对于功率控制、切换、分组调度等系统算法以及数据业务相关的“动态性能”则不适用。\n发明内容\n[0006] 针对以上现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种为应急演练过程中指挥调度决策的正确提出提供支持的基于动态模拟方法的应急通信网络实时评估系统，为达到上述目的，本发明的技术方案是：\n[0007] 一种基于动态模拟方法的应急通信网络实时评估系统,其包括：\n[0008] 用户接口模块：所述用户接口模块设置于应急通信网络的客户端，用于客户端提出网络评估需求指令信息，用于对应急通信网络的网络参数进行初始化设置，还用于导入应急通信网络的网络拓扑结构文件；\n[0009] 结果显示模块：所述结果显示模块设置于应急通信网络的客户端,用于显示网络评估的结果，监控服务端网络模拟的实时动态信息；\n[0010] 通信接口层：所述通信接口层设置于应急通信网络的客户端与服务端之间，用于应急通信网络客户端和服务端的发送消息与接收消息，服务端对客户端的功能请求进行监听，并调用对应的功能模块进行相应进行分析，并将分析结果发送回客户端；\n[0011] 网络模拟模块：所述网络模拟模块设置于应急通信网络的服务端，用于对待评估网络进行动态模拟，对应急通信网络中的任意一个节点进行监控，并对该节点的网络通信质量作出评估；\n[0012] 网络评估模块：用于根据客户端提出的网络评估需求指令信息，系统对当前的网络状况作出相应的分析，将分析结果回送到客户端。\n[0013] 进一步的，所述网络参数包括基站节点参数、UE节点参数、系统环境参数；所述网络拓扑结构文件包括基站的编号、经纬度、基站所在地区类型、人口数目、语音业务渗透率、数据业务渗透率和基站状态。\n[0014] 进一步的，所述结果显示模块采用Jquery将网络评估结果以报表形式显示，所述报表包括参数呼叫接通率、RSCP、C/I、掉话率、业务传输的峰值速率、业务传输的平均速率、业务时延、系统吞吐量、负载因子。\n[0015] 进一步的，所述通信接口层包括互相独立的业务分析接口、系统设定接口、系统查询接口、端到端业务测试接口及系统退出接口。\n[0016] 进一步的，所述网络模拟模块包括：系统初始化模块、业务发起模块，接纳控制模块，功率控制模块，信道模型模块，干扰模块，业务质量监控模块，网络结构管理模块和业务释放模块；所述系统初始化模块对动态网络仿真进行初始化，包括产生终端、网络单元配置信息初始化、网络坐标系统管理、初始化基本信道，由业务发起模块产生数据业务节点和语音业务节点，接纳控制模块对发起的业务进行判断，系统是否容许接纳此业务，功率控制模块则对仿真系统中的终端进行功率调节；信道模型模块包含传播模型以及动态信道分配，传播模型用于计算传播损耗，而动态信道分配则是在基站侧对具体业务进行信道分配以及数据传输；干扰模块用于对快衰落仿真系统进行干扰模拟。业务质量监控模块用于监控网络中任意一个节点的服务质量信息。网络节点管理模块主要用于控制运动节点更新，最后业务释放模块完成业务模拟并结束模拟。\n[0017] 所述网络评估模块包括网络整体性能评估、路测评估、端到端业务性能评估。\n[0018] 本发明的优点及有益效果如下：\n[0019] 1.采用基于时间驱动的动态仿真技术进行仿真，能够对网络进行动态模拟，仿真结果更准确。\n[0020] 2.建立应急通信网络要素模型，动态仿真系统模拟实际应急通信网络，强调真实性。\n[0021] 3.不进行协议栈级别仿真，减少运算量，能够对整个网络进行实时评估。\n附图说明\n[0022] 图1为本发明优选实施例基于动态模拟方法的应急通信网络实时评估系统总体结构图；\n[0023] 图2为服务端网络评估系统流程图；\n[0024] 图3为通信网络仿真流程图；\n[0025] 图4为网络模拟模块中的系统初始化模块的基站属性图；\n[0026] 图5为网络模拟模块中的系统初始化模块的用户终端属性图；\n[0027] 图6为基站的所有UE终端生成初始坐标的方法流程图；\n[0028] 图7为业务发起模块的单用户行为模型图；\n[0029] 图8为接入控制模块的实现流程图；\n[0030] 图9为业务质量监控模块的工作流程图；\n[0031] 图10为网络结构管理模块RandomWalk模型建立流程图；\n[0032] 图11为RandomWalk模型运动方向更新方法流程图；\n[0033] 图12为RandomDirection模型建立流程图；\n[0034] 图13为网络评估流程图；\n[0035] 图14为网络评估中的端到端业务评估流程图；\n[0036] 图15为网络模拟模块的结构示意图。\n具体实施方式\n[0037] 下面结合附图给出一个非限定性的实施例对本发明作进一步的阐述。\n[0038] 如图1所示为基于TD-SCDMA网络评估方法及系统体系结构示意图，该系统主要由以下模块组成：用户接口模块、结果显示模块、通信接口层、网络模拟模块、网络评估模块。\n[0039] 用户接口模块，用户与系统交互的接口，主要功能是初始化背景网络参数和读取网络拓扑结构。背景网络参数包括基站节点参数、UE节点参数、系统环境参数。网络拓扑结构文件包含信息如下：基站的编号，经纬度，基站所在地区类型，人口数目，语音业务渗透率，数据业务渗透率，基站状态。如表1所示：\n[0040]\n[0041] 表1配置文件格式\n[0042] 其中经纬度标识了该基站的全球坐标位置，基站所在地区类型编号标识了该基站所在地区的特征，取值可能为繁华城区，城镇，农村；语音业务渗透率和数据业务渗透率分别标识了这两种业务在总人数中所占的比率。\n[0043] 结果显示模块：用于显示网络评估的结果，监控服务端网络模拟的实时动态信息。\n该模块采用Jquery技术，将网络评估结果以报表形式展示。下表2为评估系统中评估参数汇总。\n[0044]\n[0045] 表2 TD网络评估参数\n[0046] 通信接口层：用于传输客户端和服务端需要发送和接收的消息内容。服务端在对应急网络进行网络模拟时需要对客户端的网络评估需求进行监听，服务端在收到网络评估请求消息时，首先对请求消息进行解析，然后根据解析的内容调用相应的功能分析模块。下面为系统中设定的几种通信接口格式。\n[0047] 1)业务分析接口：\n[0048] 接收的消息格式为：Module:1空格NodeB:基站号码空格Business:业务号码end[0049] 2)系统设定接口：\n[0050] 接收的消息格式为：Module:2空格NodeB:基站号码空格status:状态好坏空格addNum:添加整数\n[0051] 3)系统查询接口：\n[0052] 接收的消息格式为：Module:3空格NodeB:基站号码end\n[0053] 4)端到端业务测试接口：\n[0054] 接收的消息格式为：Module:4空格Business:业务号码source__:dest:__:end[0055] 根据businessID调用对应的业务端到端分析接口。其中下斜线处为源目的的经纬度坐标，如果为单向业务，则只填写source,dest为空。业务号码设定：0：语音业务1：ftp业务2：http业务\n[0056] 5)系统退出接口：\n[0057] 接收的消息格式为：SystemExit\n[0058] 网络模拟模块是整个网络模拟系统的核心模块，它的主要任务是对待评估网络进行动态模拟。系统需要能够对网络中的任意一个节点进行监控，并对该节点的网络通信质量作出评估。该模块主要包括以下几个子模块：系统初始化模块、业务发起模块，接入控制模块，功率控制模块，信道模型模块，干扰模块，业务质量监控模块，网络结构管理模块和业务释放模块。后面将对各个子模块进行详细说明。\n[0059] 网络模拟模块作为一个单独的执行线程进行设计，该模块仿真流程图如图3所示，主要包括的流程如下：\n[0060] 1)线程环境初始化\n[0061] 该部分主要完成线程中需要用到的变量定义，如业务队列的创建，内存清理回调函数的设定(防止内存泄漏现象)等。\n[0062] 2)对业务队列中当前存在的已有业务进行处理\n[0063] 主要作用为监控系统中目前承载的业务是否已经顺利终结完成，比如语音通话结束；监控业务的服务质量，比如是否产生掉话等情况。\n[0064] 3)新业务生成\n[0065] 按照各个不同业务的相应发起模型产生新的业务\n[0066] 4)处理新发起的业务请求\n[0067] 主要完成对新发起的业务的接入控制，信道分配等资源管理工作。\n[0068] 5)功率控制\n[0069] 完成上下行开环功率控制，闭环功率控制(内环功率控制，外环功率控制)。\n[0070] 6)节点运动模型更新\n[0071] 根据网络中终端的运动模型完成相应的位置更新。\n[0072] 7)系统时间更新\n[0073] 完成系统仿真时间更新。\n[0074] 网络模拟模块中分为系统初始化模块、业务发起模块，接入控制模块，功率控制模块，信道模型模块，干扰模块，业务质量监控模块，网络结构管理模块和业务释放模块。\n[0075] 1.系统初始化模块\n[0076] 1)网络单元配置信息初始化\n[0077] 根据在用户接口模块中读取的网络拓扑结构，首先生成网络中的NodeB基站节点，即对应的网络评估系统中对应的基站模型。在本系统中对基站模型的属性定义如图4所示：\n[0078] 其中，在本系统中所有的基站节点用一个叫node_vector的基站容器来管理。在对NodeB基站节点初始化完毕之后，系统开始生成UE终端节点。UE终端节点的属性设计如图5所示：\n[0079] 每一个终端节点在生成的时候都会被分配一个原始坐标，所有新生成的终端节点均匀分布在注册基站周围。终端原始坐标的生成分配算法见网络坐标系统管理模块描述。\n[0080] 2)网络坐标系统管理\n[0081] 该模块主要完成的工作分为三点，分别为：1实现从全球坐标系统向笛卡尔坐标系统的转换工作。在本系统中每一个终端节点具备移动性的特点，而其每一秒中移动的距离(系统设定每一秒中的时间对终端节点的坐标按照其运动模型进行更新一次)相对全球坐标系统而言太小，因此选择使用笛卡尔坐标系来记录每一个网络单元的位置。2计算出待评估网络的网络边界。因为仿真系统中的每个终端节点具有自由移动的特征，为防止终端脱离系统的仿真区域，所以需要计算出网络覆盖的边界。3生成系统中UE的初始坐标，要满足所有UE节点均匀分配在注册基站的小区内。\n[0082] 在系统中全球坐标系统向笛卡尔坐标系统转换的方法为：\n[0083] ①确定整个待评估网络中所有基站节点的中心点(为某一个基站节点)；\n[0084] ②依次遍历该网络结构中的每一个基站节点，分别确定该基站节点的X轴坐标绝对值和Y轴坐标绝对值；\n[0085] ③最后确定X轴坐标和Y轴坐标的符号。\n[0086] 计算网络边界的方法为：\n[0087] ①计算出所有基站节点中经度最大和最小的两个节点；\n[0088] ②计算出所有基站节点中纬度最大和最小的两个节点；\n[0089] ③计算前面两步寻找的4个节点中和中心节点距离最远的节点；\n[0090] ④将③中得到结果加上基站的最大覆盖半径。\n[0091] 为基站的所有UE终端生成初始坐标的方法如下：\n[0092] ①确定NodeB的覆盖半径；\n[0093] ②产生小于覆盖半径的随机距离；\n[0094] ③产生随机角度。\n[0095] 其流程图设计如图6所示。\n[0096] 2.业务发起模块\n[0097] 业务用户行为模型用来描述用户行为的到达过程，网络中提供的不同服务有不同的业务活动过程，描述用户开始接受某种服务的过程即为业务的到达过程，对过程常用到达时间间隔的分布来描述。在移动通信网络中业务的发起时间间隔服从泊松分布，而单用户平均呼叫时长则服从负指数分布。电路域会话类业务模型的实现方法如下：\n[0098] 泊松分布：     式(1.1)\n[0099] 指数分布：p(T≤t)＝1-exp(-αt)    式(1.2)\n[0100] 数据业务发起模型则按照单用户行为模型进行建模，如图7所示。用户到达时间间隔服从泊松分布，每次会话产生的文件大小服从截断对数正太分布。3.接入控制模块[0101] UE(终端)在发起业务连接建立之前，将首先进行接入网络是否被允许的判断过程，网络根据一定的准则来控制接入网络的用户数以达到拥塞控制的目的。接入控制(CAC)是移动通信网络无线资源管理中一个重要的组成部分，它依据一定的准则决定是否允许呼叫接入。\n[0102] 接入控制模块的实现思路如下：首先对业务请求所在小区的所剩资源进行判断，即判断是否有足够的剩余时隙和码道以供业务承载，如果剩余资源不够，则接入失败；如果资源足够，然后计算假如接入该用户业务请求对系统带来的干扰增加是否超过阀值Ithreshold，如果超过，接入失败，否则成功。系统对接入模块的实现流程如图8所示：\n[0103] 4.功率控制模块\n[0104] 功率控制是TD-SCDMA的关键技术之一，由于TD-SCDMA系统是干扰受限系统，干扰决定了系统的最大容量，功率控制在一定程度上可以有效降低系统的干扰从而提高系统的容量。功率控制包含开环功率控制和闭环功率控制，其中闭环功率控制包含内环功率控制和外环功率控制。注：所有功率控制已包含上下行。\n[0105] 5.信道模型模块\n[0106] 信号在传播的过程中受到环境的影响会很大，并且信号之间也会产生干扰现象。\n该信道模型模块的主要作用是为了模拟无线信号在传输的过程中受到环境影响和相互之间的干扰。\n[0107] 传播模型\n[0108] 本系统采用通用模型对传播环境进行模拟，该通用模型的计算公式如下所示：\n[0109] L＝k1+k2 lg d+k3 lg Htxeff+k4Ldiff+k5 lg Htxeff lg d+k6Hrxeff+Lclutter   式(1.3)[0110] 其中：d：基站与移动终端之间的距离，Htxeff：基站有效高度，Ldiff：绕射损耗，Htxeff：\n终端有效高度，Lclutter：终端所处的地物损耗，k1：衰减常量，k2：距离衰减常数，k3和k5：基站天线有效高度修正因子，k4：绕射修正系数，k6：终端高度修正系数。\n[0111] 不同的网络场景(密集城市，一般市区，乡村)采用了不同的系数(k1,k2,k3,k4,k5,k6)配置方案。\n[0112] 6.干扰模型\n[0113] 无线信号在传播的过程中受到的干扰分为上行干扰和下行外干扰，而上下行干扰又可分别包含小区内干扰和小区外干扰(即临区干扰)。注：在系统中的上下行干扰计算过程中不考虑交叉时隙干扰因素。\n[0114] 1)上行干扰\n[0115] 小区内干扰\n[0116] 在当前用户所接入目标小区的上行时隙中，干扰的来源有两个：第一，目标小区还接入了其他的用户，多用户公用码道造成的多址干扰；第二，当前用户信号由于多径传播等原因形成的自身符号间干扰。小区内上行干扰计算公式为：\n[0117]     式(1.4)\n[0118] τServiceCell:ServiceCell的上行联合检测因子；取值为0.8。\n[0119] Pk:移动台K的发射功率；\n[0120] LossULserviceCell,k:移动台k到ServiceCell的总损耗；\n[0121] GsserviceCell,TSj,k：ServiceCell的智能天线在TSj时隙上对当前被干扰用户的赋形在干扰用户k方向上的旁瓣增益值。\n[0122] 临区干扰\n[0123] 临区干扰可分为同频临区干扰和邻频临区干扰，本系统中仅对同频临区干扰进行了实现。本系统采用19个小区的小区部署模型。临区上行计算公式为：\n[0124]     式(1.5)\n[0125] 其中：\n[0126] N：同频邻小区\n[0127] K:小区N在时隙TSj中接入的用户数；\n[0128] serviceCell:当前服务小区。\n[0129] GsserviceCell,TSj,k：ServiceCell的智能天线在TSj时隙上对当前被干扰用户的赋形在干扰用户k方向上的旁瓣增益值。\n[0130] 在计算临区干扰时对相邻的18个相邻小区内的同时隙用户进行遍历。(注：系统采用同频组网方案)\n[0131] 2)下行干扰\n[0132] 同上行干扰模型，下行干扰同样分为小区内下行干扰和邻小区下行干扰。假设小区内下行干扰为Iown_DL，邻小区下行干扰为Iother_DL，则它们的计算方法分别为：\n[0133]     式\n(1.6)\n[0134] 其中：\n[0135] α：ServiceCell的正交因子；\n[0136] pi：ServiceCell在时隙TSj上对用户i的的总发射功率；\n[0137] LossDLServiceCell,serviceUser：ServiceCell到serviceUser的消耗；\n[0138] GsserviceCell,TSj,k：ServiceCell的智能天线在TSj时隙上对当前被干扰用户的赋形在serviceUser方向上的旁瓣增益值。\n[0139]     式(1.7)\n[0140] 其中：\n[0141] N：邻小区总数 邻小区对serviceUser的干扰：\n[0142]     式(1.8)；\n[0143] 其中：\n[0144] 干扰小区N到serviceUser的总损耗：\n[0145] GsN，TSj，k，serviceUser：干扰小区N的智能天线在TSj时刻对用户k的赋形在ServiceUser方向的旁瓣增益。\n[0146] 为同频干扰邻小区N在TSj时隙上的总的发射功率，i为小区N\n在TSj上接入的下行用户数， 为小区N对用户K的发射功率；\n[0147] 7.业务质量监控模块\n[0148] 业务的服务质量随着用户的地理位置、环境要素、网络状况的变化而不断变化，在本系统中，用户的服务质量会受到环境因素、干扰等影响，所以为了实现监控网络中任意一个节点的服务质量信息的目的，本文设计了业务质量监控模块对网络中业务的服务质量进行监控。\n[0149] 掉话反应了通信系统业务的保持能力，是用户直接感受的重要指标之一。经过搜集大量的无线网络优化资料，对电路域语音业务的掉话原因进行总结发现，引起掉话的原因很多，直接原因是由于信号场强、干扰或参数设置不当。引起掉话的原因可以分为无线链路与非无线链路两部分。非无线链路原因造成掉话，如Iu接口失败、Iub接口失败等；由于本系统并未对信令过程进行模拟，所以该部分不考虑由非无线链路造成的掉话。而无线链路引起的掉话原因有：弱覆盖，切换问题，干扰问题等。其中系统对弱覆盖和干扰问题引起的掉话行为进行了模拟。\n[0150] 弱覆盖：一般来说，在城市语音测试中，接收场强低于-90dbm，高速公路以及铁路测试中，接受场强低于-94dbm，就认为是弱信号覆盖。在TD-SCDMA系统中下行链路覆盖指标由终端接收信号导频信号P-CCPCH信道的RSCP来衡量，要求PCCPCH RSCP≥-95dBm。\n[0151] 干扰问题：在TD-SCDMA网络里干扰的来源主要有系统内干扰、系统外干扰、扰码污染等。在TD-SCDMA系统中，通常根据P-CCPCH C/I(载干比)来衡量干扰水平，且一般要求载干比(C/I)≥-3dB，如果低于-3dB则认为会产生掉话行为。\n[0152] 在系统运行的过程中保持了一个活动业务队列，该队列中存储了模拟网络中所有现在运行的业务节点信息。考虑上面的语音业务掉话特点，系统设计的语音业务质量监控算法如图9所示：\n[0153] 计算P-CCPCH RSCP大小，是否大于-95dBm，如果小于则直接产生掉话，并调用掉话处理模块。\n[0154] 计算P-CCPCH C/I大小，是否大于-3dB，如果小于则直接产生掉话，并调用掉话处理模块。\n[0155] 查看该通话时间是否服务时间到达，如果到达，调用语音业务结束模块。\n[0156] 8.网络结构管理模块\n[0157] 该模块设计并实现了网络终端节点的运动模型，这些运动模型模拟了在现实网络中终端的移动特征，本系统共实现了Random Walk和Random Direction两个运动模型。\n[0158] 运动模型\n[0159] 运动模型的作用是能够真实模拟现实网络中终端的移动特征。接下来对系统中设计的Random Walk和Random Direction两个运动模型进行详细说明。\n[0160] ①Random Walk模型\n[0161] 该运动模型的设计目的是为了模拟现实网络中人们行走时的运动特征。模型的设计思路为：每一个终端在系统启动的时候随机产生一个运动方向，按照用户设定的运动速度或者默认速度(为3km/h)在运动方向上进行移动，当移动的距离超过设定的位移大小时(该位移大小在100m-300m之间随机变化)再随机产生另一个角度作为下一次的运动方向。\n该模型的流程设计如图10所示：\n[0162] 其中判断是否需要更新运动方向的方法是判断运动方向更新周期是否到达，为了更逼真地模拟人们行走时改变运动方向的特点，本文对该运动方向更新周期进行的设计如图11所示。\n[0163] 首先设定新的运动方向，这意味着本周期的运动方向已经确定，然后确定下一次更新运动方向需要多长的时间。首先根据终端的移动速度确定用户改变运动方向的移动距离范围，再根据移动距离范围随机确定一个改变运动方向需要多长的距离，根据该距离和终端的移动速度确定周期的时间大小。接下来的每一次运动更新都判断运动方向更新周期是否已经到达，如果到达则对运动方向进行更新，否则继续。\n[0164] ②Random Direction模型\n[0165] 该运动模型的设计目的是模拟现实网络中移动速度较快的载体的运动特征。模型的设计思路为：在系统启动时，为每一个终端随机分配一个运动方向，运动速度大小用户可以自己设定或者选择默认，接着该终端就按照预定的运动方向和运动速度进行位移更新，当该终端节点移动出其注册基站的小区范围或者整体网络边界时，再为该终端节点随机产生一个新的运动方向。该模型的流程设计如图12所示。\n[0166] 9.业务释放模块\n[0167] 业务释放模块模拟了业务服务时间到达之后业务断开的过程，以语音业务为例，在系统中业务生成时会记录下通话的建立时间和该通话的保持时间，当系统时间大于该通话的结束时间时，判断该通话的结束时间到达，然后更改该通话的呼叫方和被呼叫方的状态为IDLE，同时回收两者所占用的信道资源。语音业务占用时隙中的码道数为两个，所以将占用的相应时隙中的码道进行回收，此时该业务的释放过程结束。\n[0168] 网络评估模块：根据客户端提出的网络评估需求，系统对当时的网络状况作出相应的分析，将分析结果回送到客户端。\n[0169] 在网络评估的过程中，服务端需要将用户输入的评估选择信息作为输入参数，且在评估结束之后将评估结果发送到客户端供用户查看，所以这是一个双向通信，且网络监听应该在服务端进行。为减小服务端的压力和优化通信效率，服务端只在有网络评估需求时才和客户端建立连接，而不是和客户端一直保持连接状态。当服务端收到网络评估任何和相应条件参数时调用相应的评估模块，待评估结束之后将结果一次返回，此时关闭与对应客户端的连接。其流程设计图13所示：\n[0170] 在网络评估方面，主要分为网络整体性能评估，路测评估，端到端业务性能评估。\n[0171] 1.网络整体性能评估\n[0172] 网络整体性能评估模块的主要作用是对网络的整体性能作出评估。使系统的使用者能够对网络的整体运行情况有一个整体的了解，系统能够对系统的接入成功率、掉话率、网络覆盖等指标进行统计评估。\n[0173] 2.路测评估\n[0174] 路测评估是在整个网络中随机产生一定数量的测试点，对相应的通信节点进行性能评估。\n[0175] 3.端到端业务性能评估\n[0176] 如图14所示，端到端业务性能评估主要用来实现对点对点的业务质量进行评估。\nTD-SCDMA支持很多种业务，如电路域语音业务，视频业务，HTTP，FTP等。本文仅对语音业务的端到端评估进行了设计和实现。\n[0177] 参照图15所示，所述网络模拟模块包括：系统初始化模块、业务发起模块，接纳控制模块，功率控制模块，信道模型模块，干扰模块，业务质量监控模块，网络结构管理模块和业务释放模块；所述系统初始化模块对动态网络仿真进行初始化，包括产生终端、网络单元配置信息初始化、网络坐标系统管理、初始化基本信道，由业务发起模块产生数据业务节点和语音业务节点，接纳控制模块对发起的业务进行判断，系统是否容许接纳此业务，功率控制模块则对仿真系统中的终端进行功率调节；信道模型模块包含传播模型以及动态信道分配，传播模型用于计算传播损耗，而动态信道分配则是在基站侧对具体业务进行信道分配以及数据传输；干扰模块用于对快衰落对仿真系统进行干扰模拟。业务质量监控模块用于监控网络中任意一个节点的服务质量信息。网络节点管理模块主要用于控制运动节点更新，最后业务释放模块完成业务模拟并结束模拟。\n[0178] 以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。