CN101170493B - 一种全球微波接入互通系统中实现拥塞控制处理的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全球微波接入互通系统中实现拥塞控制处理的方法，首先，服务基站根据基站扫描信息确定目标基站及进行拥塞控制处理的终端，并触发所述终端的切换流程；然后，所述终端启动切换流程后，向所述服务基站确认所述目标基站，并在切换时刻接入所述目标基站。本发明所述技术方案在全球微波接入互通系统中，在尽量避免中断当前用户或者连接服务的前提下实现了拥塞控制处理。

Description

一种全球微波接入互通系统中实现拥塞控制处理的方法

技术领域

本发明涉及一种实现拥塞控制处理的方法，尤其是一种WiMAX(World Interoperability for Microwave Access，全球微波接入互通)系统中实现拥塞控制处理的方法。

背景技术

WiMAX是新一代的宽带无线接入技术，相比于传统的3G接入技术，由于引入了AMC(Adaptive Modulation Coding，自动调制编码)和功率控制技术，WiMAX系统可以实现非常高的空口传输速率。

在WiMAX系统中，AMC技术可以让处于不同无线环境中的用户自适应地采用不同的调制编码方式，从而大大提高了WiMAX系统的空口容量。考虑到组网的需求，在WiMAX系统中，AMC技术常常和功率控制技术结合使用。功率控制按照控制的对象可以分为上行功率控制和下行功率控制。对于下行链路功率，基站可以通过包含在DL-MAP(下行映射消息)开销消息中的DL-MAP_IE中携带的Boosting(功率提升参数)字段来指示下行突发的功率调整；对于上行链路功率，基站可以通过多种闭环反馈机制，通知终端调整自己的上行发射功率。由于AMC技术的采用，终端可以根据当前所处的无线信道环境采用不同的MPR(Modulat ion Order Product Code Rate，调制编码率)，因此，WiMAX系统的空口容量也将随着终端采用MPR的变化呈现巨大的波动，也就是说WiMAX系统的空口容量是一个可能随着不同用户信道环境变化而变化的软容量。比如，对于同样的下行子帧，采用64QAM(Quadrature Amplitude Modulation，正交幅度调制)(CC)1/2和64QPSK(Quaternary Phase Shift Keying，四相移频键控)(CC)1/2的调制编码方式相比空口容量有大约三倍的差别。由于空口容量的不确定性，当接入网络终端的信道环境出现恶化时，可能会导致所在服务基站出现空口带宽资源的拥塞，从而导致已经被接纳的业务连接的服务质量将无法得到保证。当出现这种情况的时候，需要有一套合理的拥塞控制机制来避免WiMAX系统出现空中资源的拥塞。

对于传统无线通信系统，一旦预测到可能发生拥塞或者已经发生了拥塞，一般会采用拒绝新用户或新连接接入或者释放当前用户或连接的方法。对于WiMAX系统而言，对于拒绝新用户接入的方法，当空口容量出现较大波动时，该方法并不一定能够完全避免拥塞。对于释放当前用户或连接的方法，由于会影响正常用户的服务和体验，并不是拥塞控制的最佳处理方式。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在WiMAX系统中尽量避免中断当前用户或者连接服务的前提下进行系统拥塞控制处理的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种WiMAX系统中实现拥塞控制处理的方法，包括以下步骤：

a、服务基站通过切换判决算法对基站扫描信息进行分析，从而确定目标基站及进行拥塞控制处理的终端；

b、触发所述终端的切换流程；

c、所述终端启动切换流程后，向所述服务基站确认所述目标基站，并在切换时刻接入所述目标基站。

上述方案中，所述服务基站通过切换判决算法对所述基站扫描信息进行分析，从而确定所述目标基站并初步确定进行拥塞控制处理的终端；对于所述初步确定进行拥塞控制处理的终端，所述服务基站根据其拥塞控制处理优先级从中选择一个或者一个以上的终端作为最终的进行拥塞控制处理的终端。

上述方案中，所述进行拥塞控制处理的终端通过切换判决算法对所述基站扫描信息进行分析并向所述服务基站确认所述目标基站。

上述方案中，所述服务基站通过以下步骤获得所述基站扫描信息：

(1)、所述服务基站根据所述全球微波接入互通系统中各个终端的上行信号质量选择一个或者一个以上的终端进行检索；

(2)、所述服务基站对所述终端进行检索，判断所述终端是否存在所述基站扫描信息，若不存在，则进入步骤(3)；否则所述服务基站获取所述基站扫描信息，并结束本流程。

(3)、所述服务基站通知所述终端开始扫描；

(4)、所述终端扫描获得所述基站扫描信息并将其上报给所述服务基站。

上述方案中，所述基站扫描信息包括根据所述上行信号质量选择的终端所扫描的基站的下行信号质量及所述基站的空中资源拥塞状况。

上述方案中，所述基站为邻区的基站或者所述服务基站提前获得信息的其它基站。

上述方案中，所述服务基站通过向所述进行拥塞控制处理的终端发送切换请求消息触发所述终端的切换流程；所述进行拥塞控制处理的终端通过向所述服务基站发送切换指示消息确认所述目标基站。

上述方案中，所述WiMAX系统的各个终端的拥塞控制处理优先级通过下式确定：

${\mathrm{Priority}}^i=\left(\frac{(R_{\min }^{i,1}+...R_{\min }^{i,j}+...R_{\min }^{i,N})\·{\mathrm{Rep}}^i}{{\mathrm{MPR}}^i}\right)$

其中，Priorityⁱ为第i个终端的拥塞控制处理优先级；

R_min ^i，j为第i个终端的第j个连接的最小预留速率，N为第i个终端的连接总数，j取1到N的整数；

Repⁱ为第i个终端采用的重复次数；

MPRⁱ为第i个终端采用的调制编码率。

本发明的有益效果主要表现在：本发明提供的技术方案通过将终端从资源拥塞的服务基站切换到资源空闲的目标基站在WiMAX系统中实现了拥塞控制处理，并且避免了对已接入网络的正常业务的影响，保证了用户获取服务的体验感受。

附图说明

图1为本发明WiMAX系统中实现拥塞控制处理的方法流程图；

图2为本发明一实施例中实现拥塞控制处理的方法流程图。

具体实施方式

参照图1，WiMAX系统中实现拥塞控制处理的方法如下：

步骤101：服务基站根据基站扫描信息确定目标基站及进行拥塞控制处理的终端，并触发所述终端的切换流程；

步骤102：所述终端启动切换流程后，向服务基站确认目标基站，并在切换时刻接入目标基站。

下面结合图2，对本发明作进一步的说明。

参照图2，WiMAX系统中进行拥塞控制处理时，包括以下步骤：

步骤201：服务基站根据网络覆盖范围内各个终端的上行信号质量选择一个或者一个以上的终端进行检索，判断是否存在有效的基站扫描信息，若不存在，则进入步骤202；否则服务基站从被选择的各个终端获取基站扫描信息，并进入步骤204；

步骤202：服务基站通知被选择的各个终端开始扫描；其中，扫描的基站为邻区的基站或者服务基站提前获得信息的其它基站；

步骤203：被选择的各个终端扫描获得基站扫描信息并在满足上报条件时分别将扫描结果上报给服务基站；

然后，服务基站通过切换判决算法对被选择的各个终端上报的基站扫描信息进行分析以确定进行拥塞控制处理的终端及目标基站，具体包括步骤204及步骤205：

步骤204：服务基站通过切换判决算法对基站扫描信息中的基站的下行信号质量(如CINR(Carrier to Interference Noise Ratio，载波与干扰噪声比)，RSSI(Received Signal Strength Indicator，接收信号强度指示)等信号质量参数)及基站的空中资源拥塞状况进行分析，确定切换的目标基站并初步确定进行拥塞控制处理的终端；

步骤205：服务基站对步骤204中初步确定进行拥塞控制处理的各个终端根据其拥塞控制处理优先级从中选择一个或者一个以上的终端作为最终的进行拥塞控制处理的终端，其中，网络覆盖范围内的各个终端的拥塞控制处理优先级通过下式确定：

${\mathrm{Priority}}^i=\left(\frac{(R_{\min }^{i,1}+...R_{\min }^{i,j}+...R_{\min }^{i,N})\·{\mathrm{Rep}}^i}{{\mathrm{MPR}}^i}\right)$

其中，Priorityⁱ为第i个终端的拥塞控制处理优先级；

R_min ^i，j为第i个终端的第j个连接的最小预留速率，N为第i 个终端的连接总数，j取1到N的整数；

Repⁱ为第i个终端采用的重复次数；

MPRⁱ为第i个终端采用的调制编码率；

步骤206：服务基站向最终确定为进行拥塞控制处理的各个终端发送切换请求消息以触发所述各个终端的切换流程；

步骤207：最终确定的各个终端接收到切换请求消息后，分别依据切换判决算法对基站扫描信息进行分析，并向服务基站发送切换指示消息确认服务基站推荐的目标基站；

步骤208：切换时刻达到时，最终确定的各个终端接入目标基站。

Claims (7)

1.一种全球微波接入互通系统中实现拥塞控制处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、服务基站通过切换判决算法对基站扫描信息进行分析，并根据所述扫描信息中的基站下行信号质量及基站的空中资源拥塞状况确定目标基站及进行拥塞控制处理的终端；

b、触发所述终端的切换流程；

c、所述终端启动切换流程后，向所述服务基站确认所述目标基站，并在切换时刻接入所述目标基站；

其中，所述服务基站通过以下步骤获得所述基站扫描信息：

(1)、所述服务基站根据所述全球微波接入互通系统中各个终端的上行信号质量选择一个或者一个以上的终端进行检索；

(2)、所述服务基站对所述终端进行检索，判断所述终端是否存在所述的基站扫描信息，若不存在，则进入步骤(3)；否则所述服务基站获取所述基站扫描信息，并结束本流程；

(3)、所述服务基站通知所述终端开始扫描；

(4)、所述终端扫描获得所述基站扫描信息并将其上报给所述服务基站。

2.如权利要求1所述的全球微波接入互通系统中实现拥塞控制处理的方法，其特征在于：所述确定进行拥塞控制处理的终端的步骤包括：所述服务基站初步确定进行拥塞控制处理的终端；对于所述初步确定进行拥塞控制处理的终端，所述服务基站根据其拥塞控制处理优先级从中选择一个或者一个以上的终端作为最终的进行拥塞控制处理的终端。

3.如权利要求2所述的全球微波接入互通系统中实现拥塞控制处理的方法，其特征在于：所述进行拥塞控制处理的终端通过切换判决算法对所述基站扫描信息进行分析并向所述服务基站确认所述目标基站。

4.如权利要求1所述的全球微波接入互通系统中实现拥塞控制处理的方法，其特征在于：所述基站扫描信息包括根据所述上行信号质量选择的终端所扫描的基站的下行信号质量及所述基站的空中资源拥塞状况。

5.如权利要求4所述的全球微波接入互通系统中实现拥塞控制处理的方法，其特征在于：所述基站为邻区的基站或者所述服务基站提前获得信息的其它基站。

6.如权利要求5所述的全球微波接入互通系统中实现拥塞控制处理的方法，其特征在于：所述服务基站通过向所述进行拥塞控制处理的终端发送切换请求消息触发所述终端的切换流程；所述进行拥塞控制处理的终端通过向所述服务基站发送切换指示消息确认所述目标基站。

7.如权利要求6所述的全球微波接入互通系统中实现拥塞控制处理的方法，其特征在于，所述全球微波接入互通系统的各个终端的拥塞控制处理优先级通过下式确定：

${\mathrm{Priority}}^i=\left(\frac{(R_{\min }^{i,1}+...R_{\min }^{i,j}+...R_{\min }^{i,N})\·{\mathrm{Rep}}^i}{{\mathrm{MPR}}^i}\right)$

其中，Priorityⁱ为第i个终端的拥塞控制处理优先级；

为第i个终端的第j个连接的最小预留速率，N为第i个终端的连接总数，j取1到N的整数；

Repⁱ为第i个终端采用的重复次数；

MPRⁱ为第i个终端采用的调制编码率。

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