李方偉，李晗，盧曉

（重慶郵電大學(xué) 移動(dòng)通信重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400065）

1 引言

第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)要支持不同速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，各種業(yè)務(wù)的QoS要求又各不相同。對(duì)于無(wú)線(xiàn)資源管理而言，這是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。由于無(wú)線(xiàn)頻譜容量的有限性，需要對(duì)其進(jìn)行有效管理。當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷達(dá)到一定限度時(shí)，需要對(duì)用戶(hù)的呼叫請(qǐng)求進(jìn)行接納控制，保證系統(tǒng)中現(xiàn)有用戶(hù)的QoS不受影響，維持整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，接納控制已經(jīng)成為無(wú)線(xiàn)資源管理的重要組成部分。

文獻(xiàn)[1]研究了 WCDMA系統(tǒng)中基于負(fù)荷因子的接納控制算法，沒(méi)有考慮聯(lián)合檢測(cè)和智能天線(xiàn)的影響，本文估計(jì)小區(qū)負(fù)荷因子和新用戶(hù)負(fù)荷增量時(shí)，考慮了TD-SCDMA系統(tǒng)中采用的這2種技術(shù)的影響。文獻(xiàn)[2]提出了一種多級(jí)別呼叫接納控制算法，對(duì)用戶(hù)進(jìn)行了級(jí)別劃分，分級(jí)接入，然而沒(méi)有考慮無(wú)線(xiàn)資源利用率的問(wèn)題。文獻(xiàn)[3]研究了支持多種 VBR業(yè)務(wù)且采取資源預(yù)留的系統(tǒng)，并且分析了呼叫分級(jí)和分組級(jí)性能指標(biāo)的計(jì)算問(wèn)題，然而沒(méi)有考慮接納的問(wèn)題。文獻(xiàn)[4]提出了一種適用于多速率業(yè)務(wù)的接納控制策略，然而其僅考慮了一種 VBR業(yè)務(wù)，不適用于綜合的多速率業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

3G移動(dòng)通信系統(tǒng)中主要有頻分雙工（FDD）和時(shí)分雙工（TDD）2種主要的接入技術(shù)，與FDD技術(shù)相比，TDD技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)，更適于處理不對(duì)稱(chēng)業(yè)務(wù)，上下行無(wú)線(xiàn)信道具有相關(guān)性。在TD-SCDMA系統(tǒng)中，采用了TDD接入技術(shù)，這就是TD-SCDMA系統(tǒng)相比于其他系統(tǒng)來(lái)講，具有更大的優(yōu)勢(shì)，特別是TD-SCDMA系統(tǒng)的特殊的時(shí)隙結(jié)構(gòu)特性，使其在可以在資源分配上更加靈活。同時(shí)，在3G通信系統(tǒng)中，話(huà)音業(yè)務(wù)仍是主要的業(yè)務(wù)，但是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)也將占據(jù)重要的組成部分，因此既要保證話(huà)音業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，也要盡力提高數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。根據(jù)業(yè)務(wù)的不同QoS需求，在3G中將于不同類(lèi)型的業(yè)務(wù)分為話(huà)音業(yè)務(wù)、視頻點(diǎn)播類(lèi)業(yè)務(wù)、背景類(lèi)業(yè)務(wù)、交互類(lèi)業(yè)務(wù)，話(huà)音業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)速率比較穩(wěn)定，稱(chēng)為固定速率業(yè)務(wù)，后 3類(lèi)業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)速率相對(duì)具有一定的可變性，對(duì)資源的需求具有一定的彈性，可以根據(jù)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)負(fù)荷對(duì)其所占資源進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭?dòng)態(tài)調(diào)整。針對(duì)這種業(yè)務(wù)速率的可變性，結(jié)合 TD-SCDMA系統(tǒng)特殊的時(shí)隙結(jié)構(gòu)，本文給出了一種適用于多種不同速率業(yè)務(wù)的接納控制算法。

2 接納控制算法

在本文的接納控制算法中，依據(jù)呼叫業(yè)務(wù)的類(lèi)型確定業(yè)務(wù)的接納速率，對(duì)于固定速率業(yè)務(wù)和可變速率業(yè)務(wù)分別確定不同的碼道資源分配和接納策略。由于TD-SCDMA系統(tǒng)是自干擾系統(tǒng)，新業(yè)務(wù)的接納將產(chǎn)生新的上行的干擾，同時(shí)也將提高基站的發(fā)射功率，因此，本文的算法也考慮了上行干擾受限和下行功率受限對(duì)接納的影響。另外，基于可變速率業(yè)務(wù)對(duì)速率要求的可調(diào)整性，以及 TD-SCDMA系統(tǒng)中時(shí)頻碼道資源分配的靈活性，本文算法將根據(jù)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)負(fù)荷的組成情況，在業(yè)務(wù)阻塞發(fā)生的情況下，對(duì)系統(tǒng)中現(xiàn)有業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)整，包括強(qiáng)拆和降速處理，以提高新業(yè)務(wù)的接納率，使系統(tǒng)的容量與穩(wěn)定性達(dá)到一種更好的平衡狀態(tài)，最終使系統(tǒng)的性能最優(yōu)化。該算法的基本其接納流程如圖1所示。

圖1 接納算法流程

2.1 碼道資源分配與接納

在基于FDD技術(shù)的WCDMA系統(tǒng)中，各個(gè)時(shí)隙的負(fù)荷是均衡的，且呼叫業(yè)務(wù)是被連續(xù)地分配在各個(gè)時(shí)隙。而對(duì)于TD-SCDMA系統(tǒng)而言，有個(gè)很顯著的不同之處就是，各個(gè)時(shí)隙的負(fù)荷可以不同，業(yè)務(wù)也可以跨時(shí)隙分配，且每個(gè)時(shí)隙分配的數(shù)據(jù)量也可以不同。由于接納判決中的Node B硬件資源判決與業(yè)務(wù)使用的碼道擴(kuò)頻因子密切相關(guān)，而軟判決中的上行干擾預(yù)測(cè)和下行功率預(yù)測(cè)與每個(gè)上/下行時(shí)隙當(dāng)前的負(fù)荷以及業(yè)務(wù)在各個(gè)上/下行時(shí)隙的資源分配是密切相關(guān)的，因此，在接納控制中，首先要根據(jù)業(yè)務(wù)的具體需求為其分配滿(mǎn)足業(yè)務(wù) QoS的碼道資源。對(duì)于不同類(lèi)型的業(yè)務(wù)，根據(jù)3GPP協(xié)議的基本要求，本文為不同業(yè)務(wù)設(shè)置了不同的速率和接納等級(jí)，具體參數(shù)如表1所示。

對(duì)于固定速率的話(huà)音業(yè)務(wù)，由于其對(duì)速率的要求相對(duì)穩(wěn)定，在進(jìn)行碼道資源分配時(shí)，根據(jù)其速率要求在上下行都為其分配一個(gè)固定的擴(kuò)頻因子為 8的碼道（等價(jià)于2個(gè)擴(kuò)頻因子為16的碼道，這里假設(shè)一個(gè)擴(kuò)頻因子為 16的碼道可提供的速率為8kbit/s）；對(duì)于可變速率的業(yè)務(wù)，如交互業(yè)務(wù)，初始接納時(shí)，以最小速率進(jìn)行接納，也即在分配碼道時(shí)，在上行為其分配一個(gè)擴(kuò)頻因子為 16的碼道，下行分配4個(gè)擴(kuò)頻因子為16的碼道，當(dāng)該業(yè)務(wù)接入成功后，如果系統(tǒng)的負(fù)荷較低，可以提高其業(yè)務(wù)速率。具體的資源分配判決方式如下。

表1 業(yè)務(wù)的基本QoS參數(shù)

1) 上行鏈路碼道資源分配

如果式（1）的條件滿(mǎn)足，則接納，否則拒絕[5]:

2)下行鏈路碼道資源分配

如果式（2）的條件滿(mǎn)足，則接納，否則拒絕:

2.2 軟資源判決

在TD-SCDMA系統(tǒng)中，上行鏈路可以認(rèn)為是干擾受限的，下行鏈路可以認(rèn)為是功率受限的。當(dāng)新用戶(hù)發(fā)起呼叫請(qǐng)求時(shí)，需要計(jì)算新用戶(hù)的接入帶來(lái)的干擾增量與功率增量，是否大于系統(tǒng)干擾門(mén)限與功率門(mén)限。文獻(xiàn)[1]中提出了一種適用于WCDMA系統(tǒng)的基于負(fù)荷因子的判決方法，該因子可以表示新用戶(hù)接入帶來(lái)的負(fù)荷增量，即干擾增量與功率增量。本文考慮了TD-SCDMA系統(tǒng)的特點(diǎn)，對(duì)基于負(fù)荷因子的判決方法進(jìn)行了改進(jìn)。假設(shè)目標(biāo)小區(qū)中已經(jīng)存在n個(gè)用戶(hù)，當(dāng)?shù)趎+1個(gè)用戶(hù)發(fā)起呼叫請(qǐng)求時(shí)，如果第n+1個(gè)用戶(hù)能同時(shí)滿(mǎn)足上下行接納判決條件，則接納，否則拒絕。

1) 上行鏈路軟資源判決

a) 估計(jì)上行鏈路的負(fù)荷因子ULη

上行鏈路的負(fù)荷因子的定義為

其中，PN表示背景噪聲功率，取值為?112.9dBm；PR表示小區(qū)內(nèi)接收功率， PR=，其中，PT,i表示用戶(hù)的發(fā)射功率，Lp,i表示用戶(hù)i到目標(biāo)小區(qū)的路徑損耗；χ表示區(qū)間干擾功率；f表示鄰小區(qū)干擾功率與目標(biāo)小區(qū)總功率比，簡(jiǎn)稱(chēng)為鄰本比，f=χ/PR，取值為0.55。b) 估計(jì)用戶(hù)n+1的接入在上行增加的負(fù)荷1nη+Δ新用戶(hù)n+1的接入在上行增加的負(fù)載因子為

其中，fn+1表示用戶(hù)n+1的小區(qū)間干擾功率與小區(qū)內(nèi)總功率的比值，取值為0.55；W表示TD-SCDMA系統(tǒng)的碼片速率，取值為1.28Mchip/s；Ri為用戶(hù)i的數(shù)據(jù)傳輸比特速率；S為在速率Ri下需占用的時(shí)隙比率，在TD-SCDMA系統(tǒng)中，表現(xiàn)為一個(gè)子幀內(nèi)的一個(gè)時(shí)隙所占的時(shí)間比率，即704/6400；Vn+1表示用戶(hù)n+1話(huà)音激活因子，話(huà)音業(yè)務(wù)取值0.5，余則為1；(Eb/N0)n+1表示用戶(hù)n+1的目標(biāo)能噪比；Rb,n+1表示用戶(hù)n+1呼叫業(yè)務(wù)的速率。

c) 接納判決

如果式(5)或者式(6)能夠滿(mǎn)足，則接納，否則拒絕。

2) 下行鏈路軟資源判決

a) 估計(jì)下行鏈路的負(fù)荷因子ηDL

下行鏈路的負(fù)荷因子的定義為

b) 估計(jì)用戶(hù) n+1的接入在下行增加的負(fù)荷Δηn+1

新用戶(hù)n+1在下行接入增加的負(fù)載因子為

其中，參數(shù)的定義同式(7)。

c) 接納判決

如果式(9)或者式(10)能夠滿(mǎn)足，則接納，否則拒絕。

2.3 基于優(yōu)先級(jí)考慮的排隊(duì)/降速/強(qiáng)拆

TD-SCDMA的多址接入方案是直接序列擴(kuò)頻碼分多址(DS-CDMA，direct spread code division multiple access)，采用時(shí)分雙工(TDD，time division duplex) 工作模式，不需要對(duì)稱(chēng)的頻帶資源，每個(gè)頻點(diǎn)的帶寬為 1.6MHz。該系統(tǒng)的物理信道采用 4層結(jié)構(gòu):系統(tǒng)幀號(hào)、無(wú)線(xiàn)幀、子幀、時(shí)隙/碼，最小的資源單元式是碼元，如圖2所示。其中，時(shí)隙0必須用于下行，時(shí)隙1必須用于上行，其他時(shí)隙的方向可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行靈活變化。

圖2 物理信道子幀結(jié)構(gòu)

首先，對(duì)于7個(gè)正常的業(yè)務(wù)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙又包含16個(gè)（SF=16）碼道，在正常的UE業(yè)務(wù)接入，離開(kāi)服務(wù)小區(qū)的過(guò)程中，由于原有碼道分配的情況，可能使剩余的碼道處于離散狀態(tài)，這樣對(duì)于需要連續(xù)碼道（同一時(shí)隙中2個(gè)相鄰的SF=16的碼道）的話(huà)音業(yè)務(wù)而言，由于不能分配到連續(xù)的碼道而被拒絕，這就降低了業(yè)務(wù)的接納概率。

其次，由于數(shù)據(jù)類(lèi)業(yè)務(wù)的速率可變性，當(dāng)小區(qū)在某一段時(shí)間內(nèi)，有足夠的剩余資源時(shí)，基于提高小區(qū)吞吐量的目的，就會(huì)提高該UE數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（如，視頻業(yè)務(wù)）的碼道分配數(shù)量，或者在上行提高該UE的發(fā)射功率，或者在下行提高基站對(duì)該UE的發(fā)射功率，同樣可以達(dá)到使該UE的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率提高的目的，但是，當(dāng)新的業(yè)務(wù)呼叫到達(dá)的時(shí)候，由于碼道資源、上行干擾受限或者下行功率受限而被拒絕，這同樣也將降低業(yè)務(wù)的接納概率。

另外，由于業(yè)務(wù)級(jí)別的不同，對(duì)于高級(jí)別的呼叫業(yè)務(wù)，為了提高其接納率，當(dāng)系統(tǒng)已經(jīng)沒(méi)有足夠的剩余資源可以接納新的呼叫時(shí)，可以考慮拆除當(dāng)前系統(tǒng)現(xiàn)有級(jí)別比較低的業(yè)務(wù)，以保證高級(jí)別業(yè)務(wù)的成功接納。但是，該策略也將提高被拆除業(yè)務(wù)的掉話(huà)率，然而對(duì)于緊急報(bào)警類(lèi)業(yè)務(wù)，如火警119業(yè)務(wù)，緊急報(bào)警110、醫(yī)療求救120等業(yè)務(wù)，這種策略是完全可以考慮的。

對(duì)于上述情況，結(jié)合TD-SCDMA系統(tǒng)的具體技術(shù)的特點(diǎn)，特別是TD的業(yè)務(wù)分類(lèi)方法，同時(shí)考慮呼叫業(yè)務(wù)請(qǐng)求的不同類(lèi)型，提出了基于優(yōu)先級(jí)考慮的排隊(duì)/降速/強(qiáng)拆接納策略，具體流程如圖3所示。

圖3 排隊(duì)/降速/強(qiáng)拆流程

如果硬判決和軟判決的結(jié)果都可以接納，則接受該呼叫請(qǐng)求。如果有任何一種情況受限，則不能接入該業(yè)務(wù)，即發(fā)生業(yè)務(wù)阻塞。在發(fā)生業(yè)務(wù)阻塞的情況下，接納控制根據(jù)請(qǐng)求業(yè)務(wù)的分配/保留優(yōu)先級(jí)以及是否允許排隊(duì)，執(zhí)行排隊(duì)和降速，甚至強(qiáng)拆操作。如果業(yè)務(wù)允許排隊(duì)，且系統(tǒng)容許降速，則發(fā)起對(duì)其他業(yè)務(wù)的降速操作，為請(qǐng)求的接納讓出資源；否則，如果業(yè)務(wù)具有強(qiáng)拆其他業(yè)務(wù)的能力，則發(fā)起一次強(qiáng)拆操作，釋放小區(qū)內(nèi)可以被強(qiáng)拆的低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)，為請(qǐng)求的高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)讓出資源。如果業(yè)務(wù)允許排隊(duì)，但不具有強(qiáng)拆其他業(yè)務(wù)的能力，則將其放入新呼叫隊(duì)列，等待擁塞控制將系統(tǒng)負(fù)荷降低后再?lài)L試接入。如果請(qǐng)求業(yè)務(wù)不允許排隊(duì)，又不具有強(qiáng)拆其他業(yè)務(wù)的能力，則直接拒絕這次呼叫請(qǐng)求，但將該請(qǐng)求的業(yè)務(wù)放入虛擬隊(duì)列，表明系統(tǒng)處于擁塞狀態(tài)，負(fù)荷控制發(fā)現(xiàn)虛擬隊(duì)列不為空時(shí)，即進(jìn)行擁塞控制，根據(jù)一定的規(guī)則降低系統(tǒng)負(fù)荷，緩解擁塞，降低后續(xù)呼叫的擁塞概率。

1) 排隊(duì)和降速/強(qiáng)拆處理

任何業(yè)務(wù)請(qǐng)求，包括來(lái)自新用戶(hù)呼叫請(qǐng)求、切換請(qǐng)求或RBC帶寬請(qǐng)求都需要通過(guò)接納控制進(jìn)行帶寬的申請(qǐng)和分配，當(dāng)系統(tǒng)資源不足時(shí)需要根據(jù)業(yè)務(wù)的屬性進(jìn)行排隊(duì)，并根據(jù)業(yè)務(wù)/用戶(hù)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行系統(tǒng)降負(fù)荷和分組調(diào)度，業(yè)務(wù)請(qǐng)求分為以下幾種情況:

① 新用戶(hù)呼叫請(qǐng)求；

② 切換請(qǐng)求；

④ 緊急呼叫請(qǐng)求；

在該策略中，設(shè)置3種隊(duì)列:

① 新呼叫隊(duì)列:用于被阻塞的新呼叫請(qǐng)求；

② RBC隊(duì)列:用于被阻塞的RBC帶寬請(qǐng)求；

③ 虛擬隊(duì)列:用于被直接拒絕的呼叫請(qǐng)求。

當(dāng)出現(xiàn)擁塞時(shí)，將根據(jù)請(qǐng)求業(yè)務(wù)的屬性做出不同的處理。

① 對(duì)于RNC內(nèi)部的由RBC觸發(fā)的無(wú)線(xiàn)鏈路重配置若失敗，則不進(jìn)行強(qiáng)拆，直接進(jìn)入 RBC隊(duì)列，RBC的排隊(duì)時(shí)間由RNC自定義。

② 對(duì)于其他原因觸發(fā)的呼叫請(qǐng)求，需要判斷呼叫請(qǐng)求是否有強(qiáng)拆能力:對(duì)于 RAB建立/修改/協(xié)商，根據(jù) RAB參數(shù)中的 Allocation/Retention Priority信元確定。如果Pre-emption Capability取值為may trigger pre-emption，則該業(yè)務(wù)具有強(qiáng)拆能力。

母乳是早產(chǎn)兒的最佳食糧。目前主張?jiān)绠a(chǎn)兒盡早母乳喂養(yǎng)，但是暖箱內(nèi)寶寶不適宜母乳喂養(yǎng)，一般是給予特制的早產(chǎn)兒配方奶粉。早產(chǎn)兒配方奶粉不僅保留了母乳的許多優(yōu)點(diǎn)，使蛋白質(zhì)、糖、脂肪等營(yíng)養(yǎng)素易于消化和吸收，和其他配方奶粉相比，還適當(dāng)?shù)靥岣吡藷崃?，?qiáng)化了多種維生素和礦物質(zhì)，以補(bǔ)充母乳對(duì)早產(chǎn)兒營(yíng)養(yǎng)需要的不足。但早產(chǎn)兒配方奶粉缺乏母乳中的許多生長(zhǎng)因子、酶和IgA等。

a) 如果具有強(qiáng)拆能力，在已有呼叫中尋找Pre-emption Vulnerability為pre-emptable并且優(yōu)先級(jí)低于請(qǐng)求業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)進(jìn)行強(qiáng)拆。對(duì)于發(fā)起強(qiáng)拆的業(yè)務(wù)，發(fā)起流程需要等待強(qiáng)拆的結(jié)果，有 2種處理方式。

放入強(qiáng)拆等待隊(duì)列，并設(shè)置最大等待時(shí)間。如果強(qiáng)拆成功，從強(qiáng)拆等待隊(duì)列中刪除，并進(jìn)行接納判決，如果還不能接納，但允許排隊(duì)，則進(jìn)入新呼叫隊(duì)列，否則拒絕，并放入虛擬隊(duì)列；如果強(qiáng)拆失敗或等待超時(shí)，從等待隊(duì)列刪除，如果該業(yè)務(wù)允許排隊(duì)，則進(jìn)新呼叫隊(duì)列，否則拒絕，并放入虛擬隊(duì)列。

發(fā)起強(qiáng)拆后，直接放入新呼叫隊(duì)列，等待下一次負(fù)荷控制調(diào)度隊(duì)列時(shí)進(jìn)行接納。排隊(duì)時(shí)間要小于RAB建立允許的時(shí)延，但要大于2次負(fù)荷控制調(diào)度的時(shí)間間隔。在負(fù)荷控制進(jìn)行隊(duì)列調(diào)度時(shí)，優(yōu)先調(diào)度等待強(qiáng)拆結(jié)果的呼叫請(qǐng)求。

b) 如果不具備強(qiáng)拆能力，則執(zhí)行步驟③。

③ 判斷呼叫請(qǐng)求是否具有排隊(duì)能力對(duì)于 RAB建立/修改/協(xié)商，根據(jù)RAB參數(shù)Queuing Allowed信元決定是否允許排隊(duì)，如果 Queuing Allowed為T(mén)RUE，允許排隊(duì)，否則不允許排隊(duì)。對(duì)于 RNC內(nèi)部切換，跨RNC切換，硬切換伴隨SRNC重定位流程，由于考慮到切換時(shí)延的要求，不允許排隊(duì)；如果允許排隊(duì)，則進(jìn)入新呼叫隊(duì)列；否則進(jìn)入虛擬隊(duì)列。

2) 接納隊(duì)列的管理

① 所有呼叫進(jìn)入隊(duì)列時(shí)，直接放入隊(duì)尾，并記錄進(jìn)隊(duì)列的時(shí)刻。進(jìn)入隊(duì)列呼叫的排隊(duì)時(shí)間為用當(dāng)前時(shí)刻減去進(jìn)入隊(duì)列的時(shí)刻。

② 負(fù)荷控制進(jìn)行隊(duì)列接納時(shí)，按照新呼叫隊(duì)列－RBC隊(duì)列－虛擬隊(duì)列的優(yōu)先順序進(jìn)行處理，如果前面一種隊(duì)列不為空，則不處理后面的隊(duì)列。對(duì)于新呼叫隊(duì)列，排隊(duì)呼叫的處理順序綜合考慮業(yè)務(wù)的接納優(yōu)先級(jí)和排隊(duì)時(shí)間。首先會(huì)對(duì)隊(duì)列中的呼叫進(jìn)行嘗試接入，若嘗試接入失敗，則考慮執(zhí)行降速操作，由于強(qiáng)拆的代價(jià)太大，擁塞控制中即使隊(duì)列中的呼叫具有強(qiáng)拆能力，也不考慮進(jìn)行強(qiáng)拆操作。對(duì)于 RBC隊(duì)列，降速操作后，根據(jù)業(yè)務(wù)的接納優(yōu)先級(jí)和排隊(duì)時(shí)間進(jìn)行嘗試接入。對(duì)于虛擬隊(duì)列，只執(zhí)行降速操作，而不進(jìn)行接納。

③ 進(jìn)行擁塞控制時(shí)，首先刪除隊(duì)列中超時(shí)的呼叫請(qǐng)求，然后根據(jù)隊(duì)列接納優(yōu)先級(jí)從新呼叫隊(duì)列中取出若干個(gè)呼叫請(qǐng)求進(jìn)行接納判決，如果接納成功，從隊(duì)列中刪除，否則繼續(xù)排隊(duì)。

3) 擁塞時(shí)是否做接納

可能出現(xiàn)這樣一種情況:新的呼叫進(jìn)行接納請(qǐng)求時(shí)，隊(duì)列中有其他的呼叫請(qǐng)求在進(jìn)行排隊(duì)，但當(dāng)前資源狀況允許新的呼叫請(qǐng)求接入（比如新的呼叫請(qǐng)求速率比較低），那么此時(shí)是直接讓新的呼叫接入，還是將其放入隊(duì)列？從公平的角度來(lái)說(shuō)，應(yīng)該讓新的呼叫進(jìn)入隊(duì)列排隊(duì)，隊(duì)列調(diào)度時(shí)再根據(jù)排隊(duì)呼叫的優(yōu)先級(jí)和實(shí)際排隊(duì)時(shí)間來(lái)決定哪些呼叫先接入。但從提高系統(tǒng)資源利用率和呼通率的角度來(lái)說(shuō)，則應(yīng)盡快接入，而不管是否有其他呼叫在排隊(duì)。這2種策略各有利弊。在實(shí)現(xiàn)時(shí)可以通過(guò)后臺(tái)配置開(kāi)關(guān)進(jìn)行設(shè)置，使運(yùn)營(yíng)商根據(jù)實(shí)際運(yùn)營(yíng)策略進(jìn)行選擇。分為以下幾種情況。

① 不接入新的呼叫請(qǐng)求，如果新的呼叫可以排隊(duì)則進(jìn)隊(duì)列，否則拒絕。

② 如果是實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)（話(huà)音業(yè)務(wù)），接入；如果是非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)（交互類(lèi)業(yè)務(wù)），排隊(duì)或拒絕。

③ 接入新的呼叫請(qǐng)求。

3 仿真分析

3.1 仿真環(huán)境

仿真基于 Macro蜂窩小區(qū)模型，小區(qū)半徑為577m，每個(gè)小區(qū)使用 3個(gè)子載波同覆蓋的組網(wǎng)方式，系統(tǒng)有 19個(gè)全向天線(xiàn)宏蜂窩小區(qū)組成，且使用Wrap-Round技術(shù)。宏蜂窩基站最大發(fā)射功率為43dBm，最小單碼道發(fā)射功率為 3dBm，移動(dòng)終端最大發(fā)射功率為 21dBm，最小為?49dBm，基站天線(xiàn)增益為11dB，移動(dòng)終端天線(xiàn)增益為0dB[6]。載波頻點(diǎn)頻率為 1900MHz。陰影衰落為服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布的模型，其平均值為 0，均方差為 8dB?？焖ヂ浞腞ayleigh分布，由Jakes模型產(chǎn)生。

仿真中使用了 3GPP[6]推薦的路徑損耗傳播模型:

其中，L表示用戶(hù)到基站間的路徑損耗（單位:dB）；d表示基站和移動(dòng)臺(tái)之間的距離（單位:km）；f表示載波頻率，取值2100MHz；Δhb表示基站天線(xiàn)高度，取值為30m。

3.2 性能指標(biāo)定義

接納率（P接納）:在統(tǒng)計(jì)時(shí)間內(nèi)被接納的用戶(hù)數(shù)與發(fā)起呼叫的用戶(hù)數(shù)的比值。掉話(huà)率（P掉話(huà)）:在統(tǒng)計(jì)時(shí)間內(nèi)，已經(jīng)被系統(tǒng)接納而又非正常中斷的用戶(hù)數(shù)與所有被接納的用戶(hù)數(shù)的比值。為了比較客觀(guān)地評(píng)價(jià)接納率和掉話(huà)率對(duì)系統(tǒng)性能的影響，本文采用了如下的統(tǒng)計(jì)模型[7]:

由于掉話(huà)率是影響系統(tǒng)性能的主要指標(biāo)，它對(duì)系統(tǒng)性能的影響要大于接納率，因此，文中λ接納取值為1，λ掉話(huà)取值為10。資源利用率:某段時(shí)間內(nèi)，被占用的碼道數(shù)與所有可用的碼道數(shù)的比值。

3.3 仿真結(jié)果分析

由圖4～圖6可知，綜合接納控制算法與單獨(dú)的接納控制算法相比較，同時(shí)考慮了升降速和中斷算法的綜合接納控制算法從總體上提高了系統(tǒng)中業(yè)務(wù)的服務(wù)等級(jí)。在系統(tǒng)負(fù)荷較高時(shí)，綜合算法既能保證系統(tǒng)中現(xiàn)有用戶(hù)的服務(wù)質(zhì)量要求，不降低系統(tǒng)的掉話(huà)率，又能夠提高系統(tǒng)的接納率，特別是對(duì)帶寬速率需求較小的業(yè)務(wù)的接納。

由圖4～圖6比較可知，相同負(fù)荷情況下，話(huà)音業(yè)務(wù)的服務(wù)等級(jí)要高于其他2種業(yè)務(wù)，這是由于本文對(duì)呼叫業(yè)務(wù)進(jìn)行了等級(jí)劃分，如果多個(gè)用戶(hù)同時(shí)發(fā)起呼叫，優(yōu)先接納高級(jí)別的呼叫用戶(hù)。比較圖 5與圖 6，發(fā)現(xiàn)級(jí)別較低的交互業(yè)務(wù)在系統(tǒng)負(fù)荷大于0.7時(shí)，服務(wù)等級(jí)反而高于視頻業(yè)務(wù)，這是由于滿(mǎn)足視頻業(yè)務(wù)保障速率的資源需求大于交互業(yè)務(wù)，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷較高時(shí)，小速率的交互業(yè)務(wù)由于資源需求較少，反而更易于接入。

圖7從無(wú)線(xiàn)資源利用率的角度出發(fā)，描述了2種算法在不同系統(tǒng)負(fù)荷情況下的性能。由圖 7可知，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷較低時(shí)，綜合接納控制算法通過(guò)適時(shí)提高可變速率業(yè)務(wù)的速率需求，提高了上下行鏈路的資源利用率。與單獨(dú)的接納控制算法相比，綜合算法在保證系統(tǒng)中現(xiàn)有用戶(hù)服務(wù)質(zhì)量的前提下，提高了無(wú)線(xiàn)資源利用效率，進(jìn)而優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)的性能。

圖4 話(huà)音業(yè)務(wù)GoS圖

圖5 視頻業(yè)務(wù)GoS圖

圖6 交互業(yè)務(wù)GoS圖

圖7 資源利用率

圖7為用戶(hù)數(shù)從8個(gè)增加到12個(gè)時(shí)，權(quán)值λi的變化情況，可以看出該算法有很好的適應(yīng)性，能夠根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境改變權(quán)值λi，以達(dá)到最優(yōu)化的調(diào)度。

4 結(jié)束語(yǔ)

仿真結(jié)果表明，本文提出的綜合接納控制算法，綜合運(yùn)用了基于負(fù)荷的接納控制算法與基于優(yōu)先級(jí)與帶寬差值的升降速與中斷算法，與單純的接納控制算法相比，既提高了系統(tǒng)的業(yè)務(wù)服務(wù)等級(jí)，也提高了上下行鏈路資源的利用率。當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷較低時(shí)，綜合接納控制算法可以提高系統(tǒng)的資源利用率；當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷較高時(shí)，綜合接納控制算法可以提高系統(tǒng)的業(yè)務(wù)服務(wù)等級(jí)。由此得知，對(duì)于業(yè)務(wù)需求多樣化的3G系統(tǒng)而言，能夠更好地處理資源利用與系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)系?？偠灾?，綜合算法有效地改善了系統(tǒng)的性能，提高了系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量，也更適用于以多媒體業(yè)務(wù)為主的3G系統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)資源管理的需要。

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