CN100442937C - 准入判决与拥塞判决方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种准入判决与拥塞判决方法，当有新接入请求时，根据基于上行总接收功率(RTWP)的准入与负载控制算法判断是否接受新接入请求，并在判断出拒绝新接入请求时，再根据不受干扰或HSUPA业务影响的准入与负载控制算法继续判断是否接受新接入请求；拥塞判决时，根据基于上行RTWP的准入与负载控制算法判断系统是否处于拥塞状态，并在判断出系统处于拥塞状态时，再根据不受干扰或HSUPA业务影响的准入与负载控制算法继续判断系统是否处于拥塞状态。本发明所提供的方法能够更加准确地进行准入与负载控制，提高系统的接入率和运行容量，且能够提高系统负载控制的性能。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术，尤其涉及准入判决与拥塞判决方法。
背景技术
移动通信系统中，空口负载的增加会影响服务质量甚至掉话，因此将系统维持在正常的负载水平以提供稳定的服务，就显得非常重要。准入判决是指为了保证系统的正常工作，当系统中有新用户或新业务的接入请求即新接入请求时，根据系统的负载状况判断是否接受新接入请求。准入成功后可能随着无线环境的变化，系统负载也在发生变化，并可能引起过载，从而导致系统不稳定，因此，还需要通过负载控制来维持系统的正常运行。负载控制是指通过拥塞判决判断系统是否处于拥塞状态，并在系统处于拥塞状态时，采取一些拥塞控制手段调节系统的负载状态。
目前关于准入与负载控制的算法有很多，比如，基于有效带宽的准入控制算法、基于信干比(SIR)的准入控制算法、基于小区吞吐量的准入与负载控制算法、基于等效用户数的准入与负载控制算法、基于上行总接收功率(Received Total Wideband Power，RTWP)的准入与负载控制算法等等。基于上行RTWP的准入与负载控制算法是指根据测量得到的系统上行总接收功率RTWP进行准入与负载控制。比如，当系统中有新接入请求时，计算系统上行RTWP值，并将计算得到的RTWP值与设定的系统负载目标值进行比较，进行准入判决，如果RTWP值小于系统负载目标值，则接受新接入请求，即允许新用户或新业务接入；否则，拒绝新接入请求，即拒绝新用户或新业务接入。在负载控制中，还可以利用RTWP值进行拥塞判决，即将计算得到的RTWP值与设定的系统负载目标值进行比较，如果RTWP值小于系统负载目标值，则认为系统处于非拥塞状态；否则，认为系统处于拥塞状态。
各种仿真结果以及实际系统的运行结果表明，相对于其它算法，基于上行RTWP的准入与负载控制算法具有较佳的精度、准确性和实时性。因此在实际应用中，通常采用基于上行RTWP的准入与负载控制算法来进行准入与负载控制。在第三代移动通信系统(3G)设计的初期，采用基于上行RTWP的准入与负载控制算法确实比较有效，但是，随着3G系统的规模商用，问题也不断涌现。
比如，被国内广泛使用的个人手持电话系统(PHS)，其频率范围为1895.15～1917.95MHz，采用时分复用(TDD)模式，每个载波间隔300kHz，每帧5ms，每帧又分为8个时隙，每个时隙0.625ms，其中，前四个时隙用于下行链路通信，后四个时隙用于上行链路通信。基站发射平均功率小于500mW，峰值小于4W，用户发射平均功率小于10mW，峰值小于80mW。目前国内使用的主要频段是1900～1915MHz，与宽带码分多址(WCDMA)系统的上行频段最小间隔仅为5MHz。根据PHS的特性，PHS基站将在很宽的带宽上对WCDMA系统的基站产生严重的干扰。在没有干扰或干扰较小时，RTWP的测量值通常比较真实，能够正确反映系统的负载状况；但大量干扰的存在容易引入“虚假负荷”，使得WCDMA系统的上行总接收功率RTWP不能真实的反映系统的负载状况，测量出的RTWP值不再完全有效。也就是说，在外界干扰较大的情况下，如果继续单纯地采用基于上行RTWP的准入与负载控制算法进行准入与负载控制，将降低系统的接入率与运行容量，对系统的性能产生严重的负面影响。
另外，随着第三代移动通信标准化伙伴项目(3rd Generation PartnershipProject，3GPP)的演进，能够极大提升WCDMA系统上行吞吐量的高速上行分组接入(High Speed Uplink Packet Access，HSUPA)技术应运而生。HSUPA的理想负载控制是使系统稳定工作在最大允许的负载下，以获得最高的系统容量和覆盖提升，与当前R99/R4系统下的专用信道(DCH)负载控制原则有很大的区别。比如，HSUPA通常运行在75％负载处，而R99/R4在网络规划时，考虑到系统的稳定性，上行负载工作的目标值一般为50％左右。在存在HSUPA业务的系统中，如果有一个新接入请求，此时若仍然采用基于上行RTWP的准入与负载控制算法进行准入判决，则将会因为此时系统的负载很高而拒绝新接入请求接入。但实际上由于HSUPA业务在系统中引入了“可压缩负荷”，因此，在有新接入请求时，合理的方式应该是压缩“可压缩负荷”，降低HSUPA业务调度的吞吐量，允许新接入请求接入。也就是说，当系统中存在HSUPA业务时，采用基于上行RTWP的准入与负载控制算法进行准入与负载控制，将降低系统的接入率与运行容量，对系统的性能产生严重的负面影响。
因此，在外界干扰较大或系统中存在HSUPA业务的情况下，不能直接采用基于RTWP的准入与负载控制算法进行准入与负载控制。目前，通常的做法是，在系统没有干扰或者干扰较小时采用基于RTWP的准入与负载控制算法进行准入与负载控制；在外界干扰较大或系统中存在HSUPA业务时，通常通过手工的方式切换到采用其它次优的准入与负载控制算法进行准入与负载控制，如基于小区吞吐量的准入与负载控制算法、基于等效用户数的准入与负载控制算法等。
但是，采用手工切换的方式不能够准确地跟踪干扰和HSUPA业务的持续时间，有可能在干扰较大或存在HSUPA业务时，仍然采用基于RTWP的准入与负载控制算法；或者在没有干扰或不存在HSUPA业务时，仍采用基于小区吞吐量或者等效用户数的准入与负载控制算法，从而导致系统性能的降低。并且，在实际应用中很难辨别哪一部分信号是有用信号，哪一部分信号是干扰信号，如何判断系统中是否存在干扰以及干扰的大小着实存在较大难度。也就是说，手工切换的方法不能够准确地进行准入与负载控制；另外，手工切换的方法需要人工干预，实际可行性较低。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种准入判决与拥塞判决方法，更加准确地进行准入与负载控制。
为达到上述目的，本发明提供的准入判决方法包括以下步骤：
A、有新接入请求时，根据基于上行总接收功率RTWP的准入与负载控制算法判断是否接受新接入请求，如果是，则接受新接入请求，并结束本流程；否则，执行步骤B；
B、根据不受干扰或HSUPA业务影响的准入与负载控制算法判断是否接受新接入请求，如果是，则接受新接入请求；否则，拒绝新接入请求。
其中，所述不受干扰或HSUPA业务影响的准入与负载控制算法为基于小区吞吐量的准入与负载控制算法；
或者，所述不受干扰或HSUPA业务影响的准入与负载控制算法为基于等效用户数的准入与负载控制算法。
本发明还提供了一种拥塞判决方法，该方法包括以下步骤：
M、根据基于上行RTWP的准入与负载控制算法判断系统是否处于拥塞状态，如果是，则执行步骤N；否则，确定系统处于非拥塞状态，并结束本流程；
N、根据不受干扰或HSUPA业务影响的准入与负载控制算法判断系统是否处于拥塞状态，如果是，则确定系统处于拥塞状态；否则，确定系统处于非拥塞状态。
其中，所述不受干扰或HSUPA业务影响的准入与负载控制算法为基于小区吞吐量的准入与负载控制算法；或者，所述不受干扰或HSUPA业务影响的准入与负载控制算法为基于等效用户数的准入与负载控制算法。
由此可见，本发明结合了基于上行RTWP及基于其它测量量如小区吞吐量或等效用户数的准入与负载控制算法进行准入判决与拥塞判决，能够更加准确地进行准入与负载控制，可以使系统负载维持在正常水平的情况下，尽可能多的允许新用户或新业务接入，提高系统的接入率和系统实际运行时的容量；另外，本发明所提供的方法能够在根据基于上行RTWP的准入与负载控制算法判断出系统负载较高或系统拥塞的情况下，自动切换到其它的准入与负载控制算法继续进行准入判决与拥塞判决，整个过程无需人工干预，且无需判断系统中是否存在干扰以及干扰的大小，无需跟踪干扰和HSUPA业务的持续时间，实际可行性较高。
附图说明
图1为本发明实施例中的准入判决方法流程图；
图2为本发明实施例中的拥塞判决方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。
由现有技术可见，基于RTWP的准入与负载控制算法能够反映系统的动态瞬时特性，具有较佳的精度、准确性和实时性。但是，它无法克服由不确定性外界干扰带来的影响，在外界干扰较大的情况下，系统的RTWP测量值掺入了“虚假负荷”，使得RTWP值不能反映系统的真实负载；另外，在系统中存在HSUPA业务时，HSUPA的调度特性使得系统中引入了“可压缩负荷”，从而为系统的准入与负载控制带来了较大的影响。
基于小区吞吐量或者等效用户数的各种其它准入与负载控制算法虽然在精度、准确度或者实时性上劣于基于RTWP的准入与负载控制算法，但是，它们能够反映系统中的“真实负荷”，不包括因外界干扰而引入的“虚假负荷”，也不包括因HSUPA业务调度而引入的“可压缩负荷”，相对于被较大干扰或HSUPA业务所影响的RTWP值，具有更大的可信度。
通过分析外界干扰及HSUPA业务对RTWP值的影响可见，在没有干扰或没有HSUPA业务存在的情况下，RTWP的测量值通常比较真实，能够反映系统的真实负载情况；在存在干扰或HSUPA业务的情况下，干扰或HSUPA业务的影响总是使RTWP值偏高，从而导致通过RTWP值计算出的系统负载偏高。也就是说，如果通过RTWP值判断出系统的负载较低，则系统的实际负载一定不超过通过RTWP值计算出的系统负载值，可以允许新用户或新业务的接入；如果通过RTWP值判断出系统的负载较高，则分为两种情况，一种是系统此时的实际负载确实较高，另一种是干扰或HSUPA业务的存在使得系统的RTWP值偏高，从而使得计算出的负载值偏高。对于第一种情况，当然应该拒绝新用户或新业务的接入；对于第二种情况，如果单纯采用基于RTWP的方法，拒绝新用户或新业务的接入，显然是不妥的，因为此时系统的RTWP值可能掺入了“虚假负荷”或“可压缩负荷”。而此时，如果能够自动切换到采用基于小区吞吐量或者等效用户数等其它方法，则有可能允许新用户或新业务接入，从而可以在不显著提高系统误准入率的情况下，提高系统的接入率和系统的容量，使得系统的整体性能得以提升。
鉴于外界干扰和HSUPA业务的存在总是使系统的RTWP值偏大，而其它的准入与负载控制算法，如基于小区吞吐量或者等效用户数的准入与负载控制算法，恰好能弥补基于上行RTWP的准入与负载控制算法在该方面的欠缺，本发明提出了一种基于上行RTWP的准入与负载控制算法和其它准入与负载控制算法相结合的准入判决与拥塞判决方法，该方法将基于上行RTWP的准入与负载控制算法和其它准入与负载控制算法，如基于小区吞吐量或者等效用户数的准入与负载控制算法结合在一起，互相补充，以提高系统的性能，而不需要根据各种运行情况在多种算法之间进行手工切换。
参见图1所示，以准入判决为例，本实施例中的准入判决方法主要包括以下几个步骤：
步骤101：当系统中有新用户或新业务接入请求即新接入请求时，根据基于上行RTWP的准入与负载控制算法判断是否接受新接入请求，如果是，则执行步骤102；否则，执行步骤103。
步骤102：接受新接入请求，即允许新用户或新业务接入，并结束本流程。
如果根据基于上行RTWP的准入与负载控制算法判断出系统的负载较低，则系统实际负载一定不超过通过RTWP值计算出的系统负载值，可以允许新用户或新业务接入。
步骤103：根据其它准入与负载控制算法判断是否允许新接入请求接入，如果允许，则执行步骤102；否则，执行步骤104。
如果根据基于上行RTWP的准入与负载控制算法判断出系统的负载较高，不能允许新用户或新业务接入，则分两种情况，第一种情况是系统此时的实际负载确实较高，第二种情况是干扰或HSUPA业务的存在使得计算出的系统RTWP值偏高，从而使得负载值偏高。为了避免第二种情况的发生，这里采用其它的不受干扰或HSUPA业务影响的准入与负载控制算法继续进行判断，比如基于小区吞吐量或者等效用户数的准入与负载控制算法等，当然所述其它准入与负载控制算法并不限于以上两种。
步骤104：拒绝新接入请求，即拒绝新用户或新业务接入。
如果根据基于上行RTWP的准入与负载控制算法判断出系统的负载较高，而根据其它准入与负载控制算法判断出系统的负载较低，则说明系统中可能由于外界干扰的存在产生了“虚假负荷”或者由于HSUPA业务的存在产生了“可压缩负荷”，使得RTWP值偏高，从而导致根据基于上行RTWP的准入与负载控制算法判断出系统的负载较高，不能允许新用户或新业务接入，但实际上此时可以允许新用户或新业务接入；如果根据其它准入与负载控制算法判断出系统的负载仍然较高，则说明此时系统的实际负载确实较高，不能允许新用户或新业务接入。
其中，所述根据基于上行RTWP或基于小区吞吐量或基于等效用户数的准入与负载控制算法进行准入判决的具体过程与现有技术一致，这里不再赘述。
参见图2所示，以拥塞判决为例，本实施例中的负载控制方法主要包括以下几个步骤：
步骤201：根据基于上行RTWP的准入与负载控制算法判断系统是否处于拥塞状态，如果是，则执行步骤202；否则，确定系统处于非拥塞状态，结束本流程的处理。
步骤202：根据其它准入与负载控制算法判断系统是否处于拥塞状态，如果是，则确定系统处于拥塞状态；否则，确定系统处于非拥塞状态。
如果根据基于上行RTWP的准入与负载控制算法判断出系统处于非拥塞状态，则认为系统实际处于非拥塞状态；如果根据基于上行RTWP的准入与负载控制算法判断出系统处于拥塞状态，则分两种情况，第一种情况是系统此时确实处于拥塞状态，第二种情况是干扰或HSUPA业务的存在使得计算出的RTWP值偏高，使系统处于拥塞状态。为了避免第二种情况的发生，这里采用其它的不受干扰或HSUPA业务影响的准入与负载控制算法继续进行判断，比如基于小区吞吐量或者等效用户数的准入与负载控制算法等，当然所述其它准入与负载控制算法并不限于以上两种。
如果根据其它准入与负载控制算法判断出系统仍然处于拥塞状态，则认为系统此时确实处于拥塞状态；如果根据其它准入与负载控制算法判断出系统处于非拥塞状态，则说明系统中可能由于外界干扰的存在产生了“虚假负荷”或者由于HSUPA业务的存在产生了“可压缩负荷”，使得RTWP值偏高，从而导致根据基于上行RTWP的准入与负载控制算法判断出系统处于拥塞状态，但实际上系统此时处于非拥塞状态。
其中，所述根据基于上行RTWP或基于小区吞吐量或基于等效用户数的准入与负载控制算法进行拥塞判决的具体过程与现有技术一致，这里不再赘述。
通过图2所示方法判断出系统处于拥塞状态后，可以通过拥塞控制调节系统的负载状态，使系统正常运行。
可见，采取图2所示的方法可以更加准确地进行拥塞判决，从而决定更合适的采取拥塞控制的时机和方式，提高系统负载控制的性能。
以上所述对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1、一种准入判决方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
A、有新接入请求时，根据基于上行总接收功率RTWP的准入与负载控制算法判断是否接受新接入请求，如果是，则接受新接入请求，并结束本流程；否则，执行步骤B；
B、根据不受干扰或高速上行分组接入HSUPA业务影响的准入与负载控制算法判断是否接受新接入请求，如果是，则接受新接入请求；否则，拒绝新接入请求。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不受干扰或高速上行分组接入HSUPA业务影响的准入与负载控制算法为基于小区吞吐量的准入与负载控制算法。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不受干扰或高速上行分组接入HSUPA业务影响的准入与负载控制算法为基于等效用户数的准入与负载控制算法。
4、一种拥塞判决方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
M、根据基于上行RTWP的准入与负载控制算法判断系统是否处于拥塞状态，如果是，则执行步骤N；否则，确定系统处于非拥塞状态，并结束本流程；
N、根据不受干扰或HSUPA业务影响的准入与负载控制算法判断系统是否处于拥塞状态，如果是，则确定系统处于拥塞状态；否则，确定系统处于非拥塞状态。
5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述不受干扰或HSUPA业务影响的准入与负载控制算法为基于小区吞吐量的准入与负载控制算法。
6、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述不受干扰或HSUPA业务影响的准入与负载控制算法为基于等效用户数的准入与负载控制算法。
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