干货分享：电信核心网络容量增长公式

随着芯片性能和软件工业的飞速发展，复杂的设备结构已经可以由通用计算设备（板件）装载行业功能软件来实现了，并且能进一步以云计算、虚容器的方式构建虚拟化的网络节点，动态调配计算资源。...



网络工程师们通过增加网络设备以及替换（升级）网络设备，来保持网络能力的高速增长，并且“跑赢”了市场需求的增长。这种网络能力的增长模式，一直持续到今天。网络的“能力增速>需求增速”的发展态势，在2G/3G时代的运营商网络上体现得非常典型。

爱尔兰一直是衡量网络设备的业务承载能力的重要指标，在2G/3G时代则是最为关键的设备容量指标。网络中每增加一位用户，就需要通信网络同步增加相应的容量。所以每年伊始，运营商需要通过对市场增长的预测，来做网络扩容的规划。判断业务容量增幅的多少，关键因素是“以往全体用户的平均业务量”以及预测增加的“用户数”，另外再酌情考虑其他非关键因素。

其他影响业务需求的非关键因素主要有以下方面。

一是在电信市场发展的初期，新增用户还会带动老用户的需求增加，形成业务规模的整体上升。比如，家庭中原本只有一人（父亲）有电话，而后妈妈、爷爷奶奶、外公外婆，以及子女也有了手机，那么爸爸（老用户）的通话需求也会有较大的提升。

二是在电信市场发展的中后期，人口的群集和潮汐效应所产生的需求波动，也会影响对通信业务的预测和对网络容量的规划。上班高峰期，人口都集中在产业园区，产生大量通信业务。下班后，人口迁移到住宅区，通信需求也随之迁移过去。

三是业务升级和新增业务也会触发新的市场需求，而增加一定的业务量。但在2G/3G时代，业务创新对数据量的需求增长并不持续，且突破性的创新也相对不多，所以业务迭代和新增引起的业务增长也并不明显。

四是影响业务需求的因素还包括用户的职业特性、文化习惯、地域风俗、活跃程度、通信资费等。

在2G/3G时代，个人的业务量虽然会因非关键因素产生波动或跳变，但基本是恒定的，即单位用户的业务需求是定值。所以，全体用户的业务需求基本都可以用一个一阶的线性方程来计算，即网络的整体业务需求=用户数˟平均业务量。因此网络容量以及所包含的单个网络设备的容量，就可以在业务需求公式的基础上进行计算，也表示为一个一阶线性方程：O（n）=a•n+b（n为全部用户数，a、b为常量系数，且a是每位用户平均消耗的系统性能）。

至此，电信网络的扩容需求，只要根据新增人数的预测，就能够进行容量规划、设计并予以实施。这种“用户量、业务量、网络容量”的预测方式，之所以能够以一阶线性方程来表示，其重要的前提条件是人的连接需求是长期稳定的。

人的精力总是有限的，人多数情况下很难做到“多线程”处理事务。从手机的使用中，也能看出人的信息处理极限，虽然现代发达的软件工业已经创造出了400万个APP软件，但普通人的智能手机上平均只安装了50个APP，且每天高频使用的只有10个左右。

因此，在以人为“主”的通信网络中，在预测网络中的业务使用量时，主要以网内人数和业务的资源消耗量为参考。后通信/互联网时代，用户和业务的增速趋缓，而网络核心组件—网元节点设备（路由器、交换机、电信交换机、防火墙）的能力依然在摩尔定律地推动下持续增长。这使得网络不再成为瓶颈，而能够满足全球人口的通信连接需求，并且还能兼顾体积和成本。

摩尔定律，在一定程度上还改变了传统电信设备的设计和生产制造。原本的电信设备，只能用于电信业务的承载，是针对电信业务的专用信息处理设备。设备通过精密、复杂的内部模块设计，可以最大化地发挥计算性能，以满足电信级的高QoS质量要求和高并发的业务需求。随着芯片性能和软件工业的飞速发展，复杂的设备结构已经可以由通用计算设备（板件）装载行业功能软件来实现了，并且能进一步以云计算、虚容器的方式构建虚拟化的网络节点，动态调配计算资源，这正是运营商最近常提起的NFV。

如今，在用户和新业务增量趋缓的情况下，一直紧绷着的网络似乎终于可以松一口气了。

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