CN101765140A

CN101765140A - 一种接纳控制方法及装置

Info

Publication number: CN101765140A
Application number: CN200810240532A
Authority: CN
Inventors: 秦飞; 张利杰; 寇会如
Original assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Current assignee: China Academy of Telecommunications Technology CATT
Priority date: 2008-12-23
Filing date: 2008-12-23
Publication date: 2010-06-30

Abstract

本发明公开了一种接纳控制方法及装置，用以提高接纳控制的准确度，使得系统资源得以充分合理地利用。本发明提供的一种接纳控制方法包括：利用当前接纳门限对来自用户终端的接纳请求进行接纳判决；当所述接纳判决失败时，结合所述用户终端所在小区的当前服务质量进行再次接纳判决。

Description

一种接纳控制方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种接纳控制方法及装置。

背景技术

HSPA、LTE、WiMAX等系统具有资源共享和快速调度的特性，以及链路自适应技术等特征。在这些通信系统中，网络侧接收到用户终端的接纳请求后，按照一定规则进行接纳控制，即当接纳请求中包含的资源需求可以得到满足时，则该接纳请求被接受，否则被拒绝，这一操作过程称为接纳控制。

采用专用信道的通信系统中，系统受限于传输资源或功率(干扰)资源，接纳控制策略主要有基于用户数目、基于功率(干扰)接纳和基于传输资源的接纳控制策略等。而在采用资源共享和快速调度以及链路自适应等技术的通信系统中，其接纳控制策略主要基于资源利用率。

基于资源利用率的接纳控制策略中，需要设置接纳门限(即资源利用率门限)，设置接纳门限的方式有：设置固定值、根据拟合公式实时设置、基于业务类型分别设置等。

现有基于资源利用率的接纳控制过程包括：统计并计算当前系统传输资源占用量；根据接纳请求中包含的承载资源需求，确定承载资源需求的预测值；确定接纳门限；利用上述三个参数按照下面的公式进行接纳判决：

R_old+ΔR＜R_total×η％ (1)

其中，R_old表示当前所有已接入承载需要占用的最小资源；ΔR表示请求接纳的承载需要新增的资源(预测值)；R_total表示小区资源总量，η％表示接纳门限。

当上述公式(1)成立时，则接纳请求被接受，执行相应的接纳操作，如果不成立，则拒绝接纳。

然而，现有基于资源利用率的接纳控制方案中，接纳门限的确定方式存在一定不足：

接纳门限采用固定值时，不能动态调整，由于业务量组成的不断变化，导致接纳控制存在局限性，不能使得系统资源合理利用，容易导致系统资源浪费或造成系统拥塞；接纳门限根据拟合公式实时计算时，虽然能够适应业务量组成的不断变化，但是拟合公式存在较大的误差；基于业务类型对已接入承载业务分别采用不同接纳门限进行接纳判决时，在系统支持单业务场景下，业务源突发特性决定了针对不同业务类型设定的接纳门限仅在长期统计下为确定值，短时间内也在发生变化，缺少应对业务突发性的调整机制。

并且，上述各种方式设置的接纳门限均由仿真或组网测试得到，导致接纳门限本身会存在一定误差。

综上所述，由于现有接纳控制技术不够灵活，存在一定局限性，并且误差较大，不能使得系统资源合理利用，容易导致系统资源浪费或造成系统拥塞。

发明内容

本发明实施例提供了一种接纳控制方法及装置，用以提高接纳控制的准确度，使得系统资源得以充分合理地利用。

本发明实施例提供的一种接纳控制方法包括：

利用当前接纳门限对来自用户终端的接纳请求进行接纳判决；

当所述接纳判决失败时，结合所述用户终端所在小区的当前服务质量进行再次接纳判决。

本发明实施例提供的一种接纳控制装置包括：

接纳门限存储单元，用于存储当前接纳门限；

接纳判决单元，用于利用当前接纳门限对来自用户终端的接纳请求进行接纳判决；当所述接纳判决失败时，结合所述用户终端所在小区的当前服务质量进行再次接纳判决。

本发明实施例利用当前接纳门限对来自用户终端的接纳请求进行接纳判决；当所述接纳判决失败时，进一步结合所述用户终端所在小区的当前服务质量进行再次接纳判决，从而实现了更加灵活的、考虑更加全面的接纳控制，提高了接纳控制的准确度，使得系统资源得以充分合理地利用。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种接纳控制方法的总体流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种接纳控制方法的具体流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种接纳控制装置的结构示意图。

具体实施方式

用户接入、切换到新小区或者小区内用户进行资源调整时，都需要进行接纳处理。广义的接纳不仅包括数据无线承载(DRB，Data Radio Bearer)的接纳，还包括RRC连接建立前信令无线承载(SRB，Signaling Radio Bearer)的接纳。

本发明实施例考虑到在系统负荷高峰期时，可以允许适当地牺牲小区服务质量(QoS)，换取系统业务容量的提升，从而满足更多用户需求。因此，本发明实施例在基于资源利用率的接纳判决基础上，结合小区QoS，以及系统负荷状态，对接纳门限进行自适应的实时调整，从而降低接纳判决误差，提高判决准确性，并从而使得系统资源得以充分合理地利用。

从上述公式(1)可以看出，接纳门限与可接入的用户业务量成正比，即接纳门限越高，可接入的用户业务量越多，接纳门限越低，可接入的用户业务量越少。

下面结合附图对本发明实施例提供的技术方案进行说明。

参见图1，本发明实施例提供的一种接纳控制方法总体包括步骤：

S101、利用当前接纳门限对来自用户终端的接纳请求进行接纳判决。

S102、当该接纳判决失败时，结合所述用户终端所在小区的当前服务质量进行再次接纳判决。

较佳地，参见图2，本发明实施例提供的一种接纳控制方法具体包括步骤：

S201、接收用户终端发送的接纳请求。

S202、利用当前接纳门限对来自用户终端的接纳请求进行接纳判决，如果判决成功，则执行步骤S208；如果判决失败，则执行步骤S203。

S203、进一步判断当前判决失败率是否超过预设的失败率门限值，如果是，说明当前可能需要将判决门限调高，以扩大可接入的用户业务量，满足用户的接纳请求，则进一步执行步骤S204；否则，说明当前判决失败率不是很高，在系统可允许的范围内，因此执行步骤S209。

S204、判断发送该接纳请求的用户终端所在小区当前的QoS是否高于第一门限值(较高门限)，如果是，说明当前该小区的服务质量较好，可以将判决门限调高，以扩大该小区可接入的用户业务量，满足更多用户的接纳请求，因此执行步骤S205；否则，说明该小区的服务质量不是很好，不能扩大该小区可接入的用户业务量，因此不能将判决门限调高，执行步骤S209。

S205、将当前接纳门限调高预先设置的第一幅度值。

S206、利用调高后的接纳门限对该用户终端的接纳请求进行再次接纳判决，如果判决成功，则执行步骤S208，并进一步执行步骤S207；如果判决失败，则执行步骤S209。

S207、利用该用户终端的接纳请求中包含的承载资源需求，重新调整调高后的接纳门限。

即将接纳门限调整为可接入该接纳请求中需求的承载资源的最低门限，该门限值不高于经过步骤S205调整后的结果，即保证在满足当前用户终端的接纳请求的前提下，在下一个接纳请求到来时，仍然需要检测小区QoS。

S208、接受用户终端的接纳请求，执行相应的接纳操作。

S209、拒绝用户终端的接纳请求。

较佳地，在接收到用户终端的接纳请求之前，即小区内无接纳请求时，该方法还包括：实时监测当前系统负荷状态，当出现系统负荷拥塞时，说明当前系统接入的用户业务量太多，需要减少可接入的用户业务量，因此将当前接纳门限调低预先设置的第二幅度值。

进一步，周期检测小区的服务质量，在没有出现系统负荷拥塞时，而检测到服务质量低于预先设置的第二门限值(较低门限)时，也说明当前系统接入的用户业务量太多，需要减少可接入的用户业务量，以提高小区的服务质量，因此将当前接纳门限调低预先设置的第三幅度值。

较佳地，所述第二幅度值大于所述第三幅度值，即系统负荷拥塞的情况要比小区的服务质量过低更加严重，因此需要将接纳门限调低的幅度要更大。

较佳地，为了避免过于频繁地调整接纳门限，上述步骤S204中所述的第一门限值需要比所述的第二门限值大一定幅度，具体幅度可以根据实际需要通过仿真确定。

当然，即使接收到了用户终端的接纳请求，当出现系统负荷拥塞时，或者当出现小区的服务质量低于预先设置的第二门限值的情况时，为了确保系统正常工作，也可以及时将接纳门限调低。

下面给出本发明实施例具体的解释说明。

本发明实施例可以将通信系统分为小区内无接纳请求和发生接纳请求的两种状态。

本发明实施例中对小区的服务质量进行检测，得到的小区QoS测量值可以是：小区丢包率或小区掉话率，也可以是用户吞吐量等等。所谓小区丢包率，即小区内各类业务类型承载的丢包率，可以为无线链路控制(RLC，Radio LinkControl)层的业务数据单元(SDU，Service Data Unit)，或媒体接入控制(MAC，MediaAccess Control)层的分组数据单元(PDU，Packet Data Unit)的丢包率。所谓小区掉话率，即小区内各类业务承载发生掉话的比例。当小区QoS测量值为小区丢包率或小区掉话率时，小区QoS测量值与所表征的小区QoS成反比，即QoS测量值越大，QoS越低，QoS测量值越小，QoS越高。当小区QoS测量值为用户吞吐量时，小区QoS测量值与所表征的小区QoS成正比，即QoS测量值越大，QoS越高，QoS测量值越小，QoS越低。

以小区QoS测量值为小区丢包率或小区掉话率为例，下面给出具体的接纳控制方案说明。

在无接纳请求时，周期检测小区QoS，当小区QoS测量值m_qos超过设定门限th_{qos_high}时，可以触发接纳门限下调，将接纳门限降低Δη_{down_by_}qos％；当然也可以保持接纳门限不变。同时实时监测系统负荷状态，当发生系统负荷拥塞时，无线接入网络(RAN)侧执行负荷拥塞控制，并执行接纳门限下调操作，将接纳门限降低Δη_{down_by_lcc}％。其中，负荷拥塞控制采用的是通信系统的无线资源管理(RRM)算法，可以包括：拒绝接纳请求、降低承载服务速率、强制掉话、修改小区专属参数以驱动用户切换至其它小区等。

在发生接纳请求时，接纳门限的上调操作基于接纳判决失败率高于设定值th_{rac_failure}％，且小区QoS测量值m_qos未达临界值th_qos两个条件触发。具体的接纳控制流程包括：

按照现有公式(1)对接纳请求进行接纳判决：

R_old+ΔR＜R_total×η％ (1)

当公式(1)成立时，则接纳请求被接受，执行相应的接纳操作。

其中，已接入承载需要占用的资源量R_old的计算，根据属于GBR或NGBR业务的不同而不同。对于GBR业务，直接统计其传输资源占用量；对于NGBR业务，统计其平均传输比特速率和传输资源占用量，计算得到频谱效率(即传输单位比特速率的资源占用量)，再根据各业务所需最低比特速率和NGBR各业务承载数目计算出各NGBR业务的最低资源需求量。小区内已接入承载需要占用的资源量R_old为GBR业务资源占用量与NGBR业务最小资源需求量之和。

请求接纳承载资源需求的预测值ΔR的计算，也根据属于GBR或NGBR业务的不同而不同。对于GBR业务，小区内该业务类型的资源占用总量与该业务类型承载数目的比值，为请求接纳承载资源需求的预测值；对于NGBR业务，统计得到的频谱效率与请求接纳承载的最低比特速率的乘积，为请求接纳承载资源需求的预测值。

如果公式(1)不成立，即接纳判决失败，则进一步检测接纳失败率是否达到门限th_{rac_failure}％，如果未达接纳失败率门限th_{rac_failure}％，则拒绝接纳请求。

如果接纳失败率超过门限th_{rac_failure}％，则进一步检测小区QoS测量值m_qos是否达到临界门限th_{qos_low}，如果已经达到th_{qos_low}，保持接纳门限值不变，并最终拒绝本次接纳请求。

如果小区QoS测量值m_qos未达到th_{qos_low}，则将接纳门限值升高Δη_up％，其中，该升高的幅度Δη_up％不能超过最大升高幅度Δη_{max_up}％。

对于本次接纳请求进行第二次接纳判决，如果接纳判决失败，最终拒绝本次接纳请求。

如果第二次接纳判决成功，将接纳门限设为可接入该请求接纳承载的最低门限，该最低门限值不高于上述升高Δη_up％后接纳门限值，即保证在业务没有结束时，对下一个接纳请求仍然需要检测小区QoS。

上述小区QoS测量值m_qos为小区丢包率或小区掉话率。

小区QoS测量值临界门限th_{qos_high}，可以根据实际需要由系统仿真、组网测试给出或运营商配置，设定该值的目标在于可以限制接纳门限过高引起负荷拥塞，th_{qos_high}高于或等于小区QoS测量值临界门限th_{qos_low}。

小区QoS测量值临界门限th_{qos_low}，也可以根据实际需要由系统仿真、组网测试给出或运营商配置。

小区QoS过高触发的接纳门限降低的幅度(或称步长)Δη_{down_by_qos}％，可以根据实际需要由系统仿真、组网测试给出或运营商配置。

系统负荷拥塞触发的接纳门限降低的幅度Δη_{down_by_lcc}％，也可以根据实际需要由系统仿真、组网测试给出或运营商配置，该值大于接纳门限升高的幅度值Δη_up％，以尽快降低系统负荷拥塞。

接纳失败率门限值th_{rac_failure}％，可以根据实际需要由系统仿真、组网测试给出或运营商配置。th_{rac_failure}％的极低值可以为0，即每次发生接纳失败时都进行小区QoS检测，以触发接纳门限的调高操作。

接纳门限升高的最大幅度Δη_{max_up}％，可以根据实际需要由系统仿真、组网测试给出或运营商配置。该值的设置原则为确保普通服务速率的接纳请求成功接入，以阻止过大服务速率的接纳请求。

以TD-LTE系统下行业务为例，小区QoS测量值m_qos超过设定门限th_{qos_high}时不触发接纳门限下调。

假设系统带宽为10MHz，小区总传输资源为R_total＝50PRB；当前接纳门限值为η％＝80％；小区QoS测量值选取小区丢包率，小区丢包率临界门限th_{qos_low}＝10^-3；接纳门限的降低步长Δη_{down_by_lcc}％＝10％；接纳失败率门限值th_{rac_failure}％＝0；接纳门限升高的步长Δη_up％＝5％。此时的接纳控制包括：

步骤1：发生接纳请求，请求接纳承载业务类型为视频流(VideoStreaming)。

步骤2：统计小区各类型GBR业务的资源占用量、各类型业务已接入承载数目、各类型NGBR业务的资源占用量和平均比特速率，计算得到VideoStreaming类型接纳请求资源需求的预测值为ΔR＝0.95PRB，计算得到当前小区所有已接入承载需要占用的最小资源R_old＝39.5PRB。

步骤3：执行接纳判决：39.5+0.95≥50×80％，判决失败，由于th_{rac_failure}％＝0，因此立即执行步骤4。

步骤4：检测小区QoS值(小区掉话率)：m_qos＜th_{qos_low}＝10^-3，未达小区QoS临界值。

步骤5：升高接纳门限值至η％＝80％+Δη_up％＝85％；

步骤6：第二次执行接纳判决：39.5+0.95＜50×85％，判决成功，执行接纳操作。

步骤7：调整接纳门限值η％＝(R_old+ΔR)/R_total＝80.9％，等待新的接纳请求。

如果步骤4中检测小区QoS值(小区掉话率)：m_qos＞th_{qos_low}＝10^-3，已超过小区QoS临界值，则保持当前接纳门限不变，拒绝本次接纳请求。

在监测到小区发生系统负荷拥塞时，RAN侧执行相应的负荷拥塞控制操作，并下调接纳门限值为η％＝80％-Δη_{down_by_lcc}％＝70％。

下面介绍一下本发明实施例提供的装置。

参见图3，本发明实施例提供的一种接纳控制装置包括：

接纳门限存储单元31，用于存储当前接纳门限。

接纳判决单元32，用于利用当前接纳门限对来自用户终端的接纳请求进行接纳判决；当接纳判决失败时，结合用户终端所在小区的当前服务质量进行再次接纳判决。

较佳地，所述接纳判决单元32包括：

第一判决单元321，用于利用当前接纳门限对来自用户终端的接纳请求进行接纳判决。

接纳失败率判断单元322，用于当所述第一判决单元321的接纳判决失败时，判断当前接纳失败率是否达到预先设置的失败率门限值，如果是，则触发服务质量判断单元323；否则，拒绝接纳请求。

服务质量判断单元323，在接收到所述接纳失败率判断单元322的触发时，判断用户终端所在小区的当前服务质量是否高于预先设置的第一门限值，当服务质量低于第一门限值时，拒绝接纳请求。

第二判决单元324，用于当服务质量高于所述第一门限值时，将接纳门限调高预先设置的第一幅度值，并且利用调高后的接纳门限对接纳请求进行再次接纳判决。

较佳地，所述第二判决单元324包括：

接纳门限调高单元3241，用于当服务质量高于第一门限值时，将接纳门限调高预先设置的第一幅度值。

判决处理单元3242，用于利用调高后的接纳门限对接纳请求进行再次接纳判决，当再次接纳判决失败时，拒绝接纳请求；当再次接纳判决成功时，接受接纳请求，并利用接纳请求中包含的承载资源需求重新调整所述调高后的接纳门限，利用重新调整后的接纳门限更新所述接纳门限存储单元31中存储的接纳门限。

较佳地，所述装置还包括：

系统负荷监测单元33，用于监测当前系统负荷状态，当出现系统负荷拥塞时，将所述接纳门限存储单元31中存储的当前接纳门限调低预先设置的第二幅度值。

较佳地，所述装置还包括：

服务质量检测单元34，用于周期检测小区的服务质量，当检测到小区的服务质量低于预先设置的第二门限值时，将所述接纳门限存储单元31中存储的该小区当前接纳门限调低预先设置的第三幅度值；当检测到小区的服务质量高于预先设置的第一门限值时，将所述接纳门限存储单元31中存储的该小区当前接纳门限调高预先设置的第一幅度值。

也就是说，本发明实施例中，对小区当前接纳门限的调整操作可以是在接收到接纳请求的情况下进行实时调整，也可以是在没有接收到接纳请求的情况下进行实时调整。所谓调整，可以是调高，也可以是调低。

综上所述，本发明实施例基于资源利用率，结合小区QoS自适应实时调整接纳门限，降低了接纳门限的误差，从而实现了更加准确、灵活的接纳控制机制，使得系统资源得以充分合理地利用。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种接纳控制方法，其特征在于，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述接纳判决失败时，结合所述用户终端所在小区的当前服务质量进行再次接纳判决的步骤包括：

当所述接纳判决失败时，判断所述用户终端所在小区的当前服务质量是否高于预先设置的第一门限值；

当所述服务质量高于所述第一门限值时，将所述接纳门限调高预先设置的第一幅度值，并且利用调高后的接纳门限对所述接纳请求进行再次接纳判决；

当所述服务质量低于所述第一门限值时，拒绝所述接纳请求。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，利用调高后的接纳门限对所述接纳请求进行再次接纳判决的步骤包括：

当所述再次接纳判决失败时，拒绝所述接纳请求；

当所述再次接纳判决成功时，接受所述接纳请求，并利用所述接纳请求中包含的承载资源需求重新调整所述调高后的接纳门限。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述判断所述用户终端所在小区的当前服务质量是否高于预先设置的第一门限值，包括：

当所述接纳判决失败时，判断当前接纳失败率是否达到预先设置的失败率门限值，如果是，则判断所述用户终端所在小区的当前服务质量是否高于预先设置的第一门限值；否则，拒绝所述接纳请求。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

监测当前系统负荷状态，当出现系统负荷拥塞时，将当前接纳门限调低预先设置的第二幅度值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

周期检测小区的服务质量，当检测到小区的服务质量低于预先设置的第二门限值时，将该小区当前接纳门限调低预先设置的第三幅度值；当检测到小区的服务质量高于预先设置的第一门限值时，将该小区当前接纳门限调高预先设置的第一幅度值。

7.一种接纳控制装置，其特征在于，所述装置包括：

接纳门限存储单元，用于存储当前接纳门限；

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述接纳判决单元包括：

第一判决单元，用于利用当前接纳门限对来自用户终端的接纳请求进行接纳判决；

服务质量判断单元，用于当所述接纳判决失败时，判断所述用户终端所在小区的当前服务质量是否高于预先设置的第一门限值；当所述服务质量低于所述第一门限值时，拒绝所述接纳请求；

第二判决单元，用于当所述服务质量高于所述第一门限值时，将所述接纳门限调高预先设置的第一幅度值，并且利用调高后的接纳门限对所述接纳请求进行再次接纳判决。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二判决单元包括：

接纳门限调高单元，用于当所述服务质量高于所述第一门限值时，将所述接纳门限调高预先设置的第一幅度值；

判决处理单元，用于利用调高后的接纳门限对所述接纳请求进行再次接纳判决，当所述再次接纳判决失败时，拒绝所述接纳请求；当所述再次接纳判决成功时，接受所述接纳请求，并利用所述接纳请求中包含的承载资源需求重新调整所述调高后的接纳门限，利用重新调整后的接纳门限更新所述接纳门限存储单元中存储的接纳门限。

10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

接纳失败率判断单元，用于当所述第一判决单元的接纳判决失败时，判断当前接纳失败率是否达到预先设置的失败率门限值，如果是，则触发所述服务质量判断单元；否则，拒绝所述接纳请求；

所述服务质量判断单元在接收到所述接纳失败率判断单元的触发时，判断所述用户终端所在小区的当前服务质量是否高于预先设置的第一门限值。

11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

系统负荷监测单元，用于监测当前系统负荷状态，当出现系统负荷拥塞时，将所述接纳门限存储单元中存储的当前接纳门限调低预先设置的第二幅度值。

12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

服务质量检测单元，用于周期检测小区的服务质量，当检测到小区的服务质量低于预先设置的第二门限值时，将所述接纳门限存储单元中存储的该小区的当前接纳门限调低预先设置的第三幅度值；当检测到小区的服务质量高于预先设置的第一门限值时，将所述接纳门限存储单元中存储的该小区当前接纳门限调高预先设置的第一幅度值。