CN100417290C - 一种第三代移动通讯系统中的拥塞控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种3G系统中的拥塞控制方法，其基本思路为：当有新的呼叫请求时，系统根据请求业务的Qos属性和系统当前的负荷情况，对新的呼叫请求进行准入判决，如果系统负荷不允许新的呼叫请求接入，而新的呼叫请求的业务又没有强拆其它业务的能力，又不允许排队，则拒绝该呼叫请求，同时将该呼叫请求放入虚拟呼叫队列；系统周期性收到系统负荷的更新，检查虚拟呼叫队列，如果虚拟呼叫队列不为空，则对已建立的某些呼叫执行一次降速操作，以降低系统负荷。该方法思路简单，易于实现，效果明显。采用该方法，能够有效地解决系统拥塞情况下呼通率降低的问题，提高呼通率和系统容量。

Description

一种第三代移动通讯系统中的拥塞控制方法
技术领域
本发明涉及一种移动通讯系统中的拥塞控制方法，尤其涉及一种第三代移动通讯(The 3rd Generation)(以下简称3G)系统中的拥塞控制方法。
背景技术
在3G系统中，普遍采用码分多址(Code Division Multiple Access)(以下简称CDMA)的接入技术。CDMA系统的一个特点是系统容量是一种软容量，在上行方向受限于干扰，在下行方向受限于基站的发射功率。在CDMA系统中一般都有准入控制机制，当收到新的呼叫请求时，根据新呼叫请求业务的服务质量(Quality of service)(以下简称Qos)属性和系统当前的负荷状况决定是否接入该新的呼叫请求，防止新的呼叫请求接入后系统出现过载的情况。在系统负荷比较高的情况下，新的呼叫请求将无法接入，系统出现拥塞。在拥塞的情况下，可以根据请求业务的Qos属性进行不同的处理。在3G系统中，业务种类很多，根据业务对时延的不同要求，可以将业务分为实时业务和非实时业务。对于非实时业务，其对时延要求不高，一般在拥塞时可以进行排队，等系统资源有空余时再进行接入。此外，不同用户、不同类型的业务，一般具有不同的资源分配优先级，高优先级的业务可以强拆低优先级的业务，抢占低优先级业务占用的系统资源。例如，在宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access)(以下简称WCDMA)系统中，每种业务具有分配/保留优先级，用于规定这个业务是否具有强拆其它业务的能力，这个业务是否可以被其它业务强拆，以及进行强拆时的优先级。如果一个业务的优先级比较低，不具备强拆其它业务的能力，而这个业务又不允许排队，那么在拥塞时，这个业务的呼叫请求将被拒绝。一般情况下，一次呼叫请求被拒绝后，用户可能在一段时间内重新尝试呼叫。如果系统不对这种拥塞情况进行处理，则这类呼叫请求可能被多次拒绝，降低了呼通率，影响了客户的满意度。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种3G系统中的拥塞控制方法，以便在系统出现拥塞的情况下，缓解拥塞，提高呼通率。
为达到上述目的，本发明的基本思路是：当有新的呼叫请求时，系统根据请求业务的Qos属性和系统当前的负荷情况，对新的呼叫请求进行准入判决，如果系统负荷不允许新的呼叫请求接入，而新的呼叫请求的业务又没有强拆其它业务的能力，又不允许排队，则拒绝该呼叫请求，同时将该呼叫请求放入虚拟呼叫队列。系统周期性收到系统负荷的更新，检查虚拟呼叫队列，如果虚拟呼叫队列不为空，表明当前系统处于拥塞状态，对已建立的某些呼叫执行一次降速操作，以降低系统负荷。上述过程如图1所示。
本发明提出一种3G系统中的拥塞控制的方法，该第三代移动通讯系统包括实时的话音和可视电话等业务及非实时的分组数据等业务，其特征在于包括如下步骤：
步骤一：准入控制收到新的呼叫请求，进行准入判决，如果不能接入，并且该呼叫请求的业务不具有强拆其它业务的能力，又不允许排队，则拒绝该呼叫请求；同时，将该呼叫请求放入虚拟呼叫队列；
步骤二：拥塞控制周期性收到系统负荷的更新，更新系统当前负荷，检查虚拟呼叫队列，如果虚拟呼叫队列为空，则返回。否则，选择N个已经建立的分组数据业务，将这些业务的速率降低ΔR。
步骤三：检查虚拟呼叫队列中每个呼叫请求的排队时间，如果排队时间超过最大排队时间T_MAX，则将该呼叫请求从虚拟呼叫队列中删除。
这样，当上述系统拥塞时，通过降低分组数据业务的速率，降低系统负荷，便可让出部分系统容量，以接入低优先级的实时业务。
其中步骤二中的分组数据业务的选择按照优先级从低到高的顺序依次选择N个业务，上述N为拥塞控制一次处理的分组数据业务的个数，上述ΔR为拥塞控制一次降低的分组数据业务的速率大小。
此外，上述业务的速率是通过控制单位时间内的传输块的个数来控制的，每一个传输块的大小是固定的，上述最大传输块个数对应于上述业务的最大速率。这样便可以通过限制一个业务的最大传输块个数来降低业务速率。
其中，上述T_MAX为虚拟呼叫队列的最大排队时间，该T_MAX可以设置为5～10秒。在这段时间内，虚拟呼叫队列会触发拥塞控制执行降负荷操作，降负荷操作则在5～10秒的时间内生效。
综上所述，本发明所述的方法，思路简单，易于实现，效果明显。采用上述方法，能够有效地解决系统拥塞情况下呼通率降低的问题，提高呼通率和系统容量。
下面结合附图，以较佳实施例对本发明所述方法的具体实施作进一步的详细说明。对于熟悉本技术领域的人员而言，从对本发明方法的详细说明中，本发明的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。
附图说明
图1为本发明所述的拥塞控制过程示意图。
图2为本发明一较佳实施例中WCDMA系统拥塞控制的流程图。
具体实施方式
在3G系统中，既有实时的话音和可视电话等业务，又有非实时的分组数据等业务。例如，在WCDMA系统中，业务分为会话类、流类、交互类和背景类4大类，其中会话类和流类业务一般对实时性要求较高，并且要求在呼叫过程中一直占有固定的带宽。而交互类和背景类业务属于分组数据业务，对时延不敏感，也不要求一直占有固定的带宽，其速率可以根据系统负荷和业务的实际流量进行动态调整。因此，在系统拥塞时，可以通过降低分组数据业务的速率，降低系统负荷，让出部分系统容量，以便接入低优先级的实时业务。其中，分组数据业务速率的降低是通过无线承载重配过程通知用户进行传输块个数的调整来实现的，并且一次可以限制1个或者多个传输块的使用。这样，既不会对已有的业务造成太大的影响，又可以接入更多的业务，提高了系统的呼通率，也在一定程度上提高了系统的容量。
下面结合图2对上述技术方案的具体实施方式作进一步的详细说明，其中图2是以WCDMA系统为例进行说明的。
步骤201：无线网络控制器(Radio Network Controller)(以下简称RNC)在空闲状态，收到用户的呼叫请求，根据请求业务的Qos属性和系统当前的负荷状况，进行准入判决，以决定是接入还是拒绝这次呼叫请求。
步骤202：如果准入判决的结果为接入，为该呼叫请求分配资源，建立连接。否则，执行步骤203。
步骤203：如果准入判决的结果为拒绝，则通知用户该呼叫请求被拒绝，同时将该呼叫请求的参数放入虚拟呼叫队列，并记录进入队列的时间。
步骤204：RNC在空闲状态，收到基站Node B的公共测量报告，更新小区负荷，并检查虚拟呼叫队列是否为空。
步骤205：如果虚拟呼叫队列为空，则表明系统没有拥塞，不作处理。
步骤206：如果虚拟呼叫队列不为空，则表明系统拥塞，需要做拥塞控制。将小区中已有的分组数据业务按照优先级排序，从中取出优先级最低的N个业务，将这些业务的速率降低ΔR。如果业务速率已降至最低，则不作处理。
步骤207：将当前时间减去虚拟呼叫队列中每个呼叫请求进入队列的时间，并与最大排队时间T_MAX比较，如果大于最大排队时间，将呼叫请求从虚拟呼叫队列中删除。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但这只是为了便于理解而举的一个形象化的实例，不应被视为是对本发明范围的限制。同样，任何所属技术领域的普通专业人员均可根据本发明的技术方案及其较佳实施例的描述，做出各种可能的等同改变或替换，但所有这些改变或替换都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (4)

1. 一种第三代移动通讯系统中的拥塞控制方法，该第三代移动通讯系统包括实时的话音和可视电话业务及非实时的分组数据业务，其特征在于包括如下步骤：
步骤一：无线网络控制器收到新的呼叫请求，进行准入判决，如果不能接入，并且该呼叫请求的业务不具有强拆其它业务的能力，又不允许排队，则拒绝该呼叫请求；同时，将该呼叫请求放入虚拟呼叫队列，记录呼叫请求进入队列的时间；
步骤二：无线网络控制器周期性收到系统负荷的更新，更新系统当前负荷，检查虚拟呼叫队列，如果虚拟呼叫队列为空，则系统没有拥塞，不做处理；否则，选择N个已经建立的分组数据业务，将这些业务的速率降低ΔR；
步骤三：无线网络控制器检查虚拟呼叫队列中每个呼叫请求的排队时间，如果排队时间超过最大排队时间T_MAX，则将该呼叫请求从虚拟呼叫队列中删除；
其中，N为拥塞控制一次处理的分组数据业务的个数，ΔR为拥塞控制一次降低的分组数据业务的速率大小，T_MAX为虚拟呼叫队列的最大排队时间。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于上述步骤二中的分组数据业务的选择按照优先级从低到高的顺序依次选择N个业务。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于上述分组数据业务的速率是通过控制单位时间内的传输块的个数来控制的，每一个传输块的大小是固定的，最大可用的传输块个数对应于上述业务的最大速率。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于上述T_MAX设置为5～10秒。
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