CN101883380B - 一种拥塞处理时选择终端的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种拥塞处理时选择终端的方法，包括：获取各个已接入网络的终端的最小预留带宽和带宽使用率；发生拥塞时，基站确定拥塞处理的初步优先级，根据最小预留带宽差的百分比与所设门限的大小关系、带宽使用率，获得拥塞处理的二次优先级；将所获得的终端的二次优先级排序，选择一个或一个以上终端进行拥塞处理。本发明还公开一种拥塞处理时选择终端的装置，包括：获取单元、终端选择单元等。因此，本发明能够在通信系统发生拥塞时，有效、快速、合理地确定当前各个终端的拥塞处理优先级。

Description

一种拥塞处理时选择终端的方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信中的拥塞处理领域，特别是涉及一种拥塞处理时选择终端的方法及装置。

背景技术

传统的无线通信系统，当发生拥塞或预测将要发生拥塞时，一般采取拒绝新用户或新连接接入、或者释放当前已接入的用户或连接。而对于引入了自动调制编码(AMC，Adaptive Modulation Coding)和功率控制技术的通信系统，如全球微波接入互操作性(WiMAX，World Interoperability for MicrowaveAccess)系统，由于用户或终端可以根据当前的信号质量和功控策略，改变所使用的调制编码率(MPR，Modulation Order Product Code Rate)，即采用不同的MPR对数据承载的效率不同，所以导致整个空口的容量随着MPR的不同而呈现巨大的波动。因此，拒绝新用户或新连接接入、以及释放当前用户或连接的方法会严重影响用户的服务质量(QoS)体验，并不是拥塞控制的最佳处理方式，一般不建议采用。

目前，通信系统中较为常见的一种拥塞处理方法是：基站对已经接入的终端触发切换流程，使终端切换到相邻的资源比较空闲的基站，这样既实现了拥塞控制处理，又不影响已经接入终端用户的QoS体验。在确定通信系统中的各个终端的拥塞处理优先级时，通常的方法是规定：请求的最小预留带宽越大的终端，拥塞处理的优先级越高。但是，当已经接入的终端请求的最小预留带宽之间的差别不是很大时，特别是当终端由于接收或发射的信号强度不同，采取不同的MPR时，以及不同终端传输的数据量有明显差别时，这种仅根据最小预留带宽的多少来确定终端的拥塞处理优先级的策略并不一定可靠。

例如：在一个共有资源量为2M的通信系统中，存在两个各占用1M资源量的终端A和终端B，当发生拥塞时将某个终端切换出去或释放掉，其资源都给剩下的终端使用。如果终端A和终端B请求的最小预留带宽之间的差别很小时，但终端A和终端B采取的MRP对带宽使用率又差别很大时，如终端A的带宽使用率是n，而终端B的带宽使用率是2n，那么，若留下的是终端A，则此时通信系统总的吞吐量是2nM；若留下的是终端B，则此时通信系统总的吞吐量是4nM。

可见，仅仅根据最小预留带宽的多少来确定终端的拥塞处理优先级并不一定能够取得预期的效果，甚至有时会对通信系统的性能或资源使用效率造成严重影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种拥塞处理时选择终端的方法及装置，能够在通信系统发生拥塞时，有效、快速、合理地确定当前各个终端的拥塞处理优先级。

为达到上述目的，本发明公开了一种拥塞处理时选择终端的方法，包括：获取各个已接入网络的终端的最小预留带宽和带宽使用率；发生拥塞时，基站确定拥塞处理的初步优先级，当每两个相邻终端的最小预留带宽相差百分比小于所设门限时，根据所述两个相邻终端的带宽使用率，获得拥塞处理的二次优先级；将所获得的终端的二次优先级排序，并选择一个或一个以上终端进行拥塞处理。

上述方法中，所述获取各个已接入网络的终端的最小预留带宽和带宽使用率包括：计算各个已接入网络的终端的最小预留带宽和带宽使用率；其中，所述最小预留带宽为：终端所有连接的最小预留速率之和与该终端带宽使用率的比值；所述带宽使用率为：对于首次接入的终端，其带宽使用率为终端的调制编码率与(1-α)之积，其中，该α为媒体接入控制子层和物理层的开销率；对于非首次接入的终端，其带宽使用率为终端在单位时间内所传输的数据量与单位时间内所分配的时隙数的比值。

其中，所述获取各个已接入网络的终端的最小预留带宽和带宽使用率还包括：记录所计算得到的最小预留带宽和带宽使用率，及更新各个已接入网络的终端的最小预留带宽和带宽使用率；其中，更新各个已接入网络的终端的最小预留带宽和带宽使用率为：根据终端的数据业务连接参数、带宽使用率的变化，更新所述最小预留带宽；根据终端的资源分配、终端调制编码率的变化、业务连接参数、传输的数据量及无线网络环境的变化，更新所述带宽使用率。所述基站确定拥塞处理的初步优先级具体为：按最小预留带宽从大到小对已接入网络的终端进行排序，并将该排序作为对已接入网络的终端进行拥塞处理的初步优先级，并将该初步优先级记录到终端列表中。

上述方法中，所述获得拥塞处理的二次优先级具体为：

a1.判断终端列表中两个相邻终端的最小预留带宽相差百分比是否小于设定的门限，如果小于设定的门限，则比较所述两个相邻终端的带宽使用率的高低，选取带宽使用率低的终端作为二次优先级高的终端，执行步骤a2；如果不小于设定的门限，则所述两个相邻终端的二次优先级与初步优先级相同，执行步骤a2；

a2.判断是否遍历完所有已接入网络的终端，如果未遍历完，则对未遍历完的终端进行二次优先级的判断；如果已遍历完，则确定终端的二次优先级，选择一个或一个以上终端进行拥塞处理。

其中，所述判断是否遍历完所有已接入网络的终端之前，该方法还包括：根据获得的终端的二次优先级，对与所述二次优先级对应的终端在终端列表中的排序进行更新。所述对未遍历完的终端进行二次优先级的判断具体为：选取所述二次优先级最低的终端、以及排在其后的、与其相邻的终端为本次遍历的对象；判断本次遍历的对象的最小预留带宽相差百分比与所设定的门限之间的大小；这里，所述两个相邻终端的最小预留带宽相差百分比为：两个相邻终端请求的最小预留带宽之差与两个相邻终端中初步优先级较高的终端的最小预留带宽的百分比。所述进行拥塞处理具体为：断开被选择终端的网络连接或者将被选择的终端切换至邻区基站；其中，所述将被选择的终端切换至邻区基站的拥塞处理方式为：触发被选择的终端扫描邻区基站信号，扫描到邻区基站信号时，则将该被选择的终端切换至该邻区基站。

为实现上述方法，本发明提供一种拥塞处理时选择终端的装置，包括：获取单元、终端选择单元；其中，获取单元，用于获取各个已接入网络的终端的最小预留带宽和带宽使用率，并将获取到的最小预留带宽和带宽使用率上报给终端选择单元；终端选择单元，用于确定终端的初步优先级，当每两个相邻终端的最小预留带宽相差百分比小于所设门限时，根据所述两个相邻终端的带宽使用率，获得拥塞处理的二次优先级，并根据终端的二次优先级排序，选择一个或一个以上终端进行拥塞处理。

上述装置中，所述获取单元，具体用于计算、记录及更新各个已接入网络的终端的最小预留带宽和带宽使用率；该装置还包括：资源分配单元、流量统计单元和拥塞监测单元；其中，资源分配单元，用于为每个终端或连接分配传输数据的资源，并将终端传输的数据量和为终端分配的资源信息发送给流量统计单元、所述获取单元和所述拥塞监测单元；流量统计单元，用于对每个终端或连接上传输的数据量进行周期性的统计，并在发生拥塞时，将统计数据上报给所述终端选择单元；拥塞监测单元，用于监测基站是否发生拥塞，并在发生拥塞时，将拥塞状态上报给终端选择单元。

上述装置中，所述终端选择单元包括：初步优先级判断子单元、门限判断子单元、二次优先级判断子单元、终端选取子单元；其中，初步优先级判断子单元，用于确定拥塞处理的初步优先级；门限判断子单元，用于判断终端列表中每两个相邻终端的最小预留带宽相差百分比是否小于设定的门限，并将判断结果发送给二次优先级判断子单元；二次优先级判断子单元，用于对所述门限判断子单元确定的最小预留带宽相差百分比小于设定的门限的两个相邻终端，进行比较该两个相邻终端的带宽使用率的大小，来获得拥塞处理的二次优先级；终端选取子单元，用于根据所述二次优先级判断子单元确定的二次优先级，选择一个或一个以上终端进行拥塞处理。

其中，所述初步优先级判断子单元，还用于接收所述拥塞监测单元上报拥塞状态，并从所述获取单元获取最小预留带宽，以及生成记录所述初步优先级的终端列表；所述二次优先级判断子单元，还用于从所述获取单元获取带宽使用率，并选取带宽使用率低的终端为二次优先级高的终端，以及根据获得的二次优先级，将对应的终端在终端列表中的排序进行更新。

由以上技术方案可以看出，本发明的拥塞处理时选择终端的方法及装置，在通信系统发生拥塞时，能够选取合适的拥塞处理终端，进而提高拥塞处理的性能和有效性。具体来讲，通过先将终端按各自的最小预留带宽的大小，从大到小排序并确定初步优先级，即最小预留带宽越大的终端，进行拥塞处理的优先级越高；然后，在已确定初步优先级的终端中，如果相邻的两个终端请求的最小预留带宽相差百分比小于门限k时，则根据终端对带宽使用率的高低进行二次优先级的确定，此时带宽使用率越低的终端拥塞处理的优先级越高。如此，通过进一步确定终端的二次优先级，能够有效、合理选取终端来进行拥塞处理，避免了对最小预留带宽相差不大的两个终端中、带宽使用率较高的终端进行切换或中断连接等拥塞处理操作，如此，能够提高拥塞处理的性能和有效性，同时也能够充分利用资源，提高了资源的使用效率。

另外，基站计算或更新各个终端的最小预留带宽和带宽使用率后，会将得到的数据进行存储，以便通信系统发生拥塞时，能够快速确定对终端进行拥塞处理的优先级。

可见，本发明从资源占用量和带宽使用率两方面，充分考虑终端的特性，通过对终端的优先级进行二次排序，进而能够合理、有效、快速地选择出终端进行拥塞处理，既提高了拥塞处理的性能和有效性，同时又实现了资源的充分利用。

附图说明

图1为本发明终端与网络建立连接及进行数据传输的实现流程示意图；

图2为本发明拥塞处理时选择终端的方法实现流程示意图；

图3为本发明拥塞处理时选择终端的装置实施例的组成示意图。

具体实施方式

本发明的基本思想在于：通信系统发生拥塞时，先将终端按各自的最小预留带宽的大小，从大到小排序并确定初步优先级，即最小预留带宽越大的终端，进行拥塞处理的优先级越高。如果已初步确定优先级的两个相邻终端所请求的最小预留带宽相差百分比小于门限k，则根据终端对带宽使用率的高低进行二次优先级的确定，此时带宽使用率越低的终端拥塞处理的优先级越高。

需要说明的是，本发明对终端进行拥塞处理的优先级包括初步优先级和二次优先级。

为使本发明上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

终端请求与网络建立连接时，基站会计算并记录终端的资源占用量，并对终端的连接请求进行接纳判决。这里，所述终端的资源占用量包括：最小预留带宽和最大预留带宽等。一个终端可以建立多条连接，因此终端请求与网络建立连接可以是终端首次接入，也可以是终端已经接入网络，在原有连接的基础上又建立新的连接。

其中，最小预留带宽为：终端所有连接的最小预留速率之和与该终端带宽使用率的比值；具体计算过程如下：

基站在终端首次请求接入或新的连接建立时，计算终端或连接所请求的最小预留带宽，该最小预留带宽

的计算方法如公式(1)所示：

$\mathrm{RsvR}{\mathrm{sc}}_{\min }^i=\frac{R_{\min }^{i,1}+R_{\min }^{i,2}+\·\·\·+R_{\min }^{i,N}}{{\mathrm{\η}}_i}---\left(1\right)$

在公式(1)中，

表示终端i的第j个连接的最小预留速率，其中，i、j、N均为自然数，且j的取值为1，2，...，N；η_i表示终端i对带宽的使用效率，即终端i的带宽使用率；

表示终端i的最小预留带宽，即经过第一次筛选后进行拥塞处理的优先级。

需要说明的是，终端在建立或修改业务流时，基站会存储终端的相关信息，这些终端的相关信息包括：MPR、业务连接参数等。其中，该业务连接参数包括

等，表示终端i的第j个连接的最大预留速率。

这里，当终端首次接入时，通过终端所采取的MPR来近似地估算η_i，其中，终端由于接收或发射的信号强度不同而采取不同的MPR，由基站根据该终端接收或发射的信号的强度来为该终端分配MPR。一般，采取不同的MPR的终端所能承载的数据量的效率也是不同的。终端首次接入时的带宽使用率η_i的估算方法如公式(2)所示：

η_i＝MPR*(1-α)    (2)

在公式(2)中，MPR是终端采取的调制编码率，α表示媒体接入控制(MAC)子层和物理层(PHY)的开销率，取值范围为0～100(单位：％)。这里，α是根据经验或一般的规律来确定的，例如：根据实际中最多采用的连接类型、传输数据包的类型，能够确定MAC子层和物理层的开销。另外，α可以作为基站的一个配置参数；也可以是一个固定的值，直接写在程序中。

计算出终端的最小预留带宽后，对该终端所请求的连接进行接纳控制判决，即：如果终端请求的最小预留带宽大于通信系统空闲的资源时，则不允许终端接入或建立连接。反之，如果请求的最小预留带宽大于通信系统空闲的资源时，则允许终端接入或建立连接，并进行正常的数据传输。

在具体实现中，可以根据具体选择的接纳控制策略，修改接纳控制算法。一般，常见的接纳控制判决算法表示为公式(3)：

总的可用资源×β≥已接入连接请求的资源+新请求的资源    (3)

在公式(3)中，系数β表示通信系统中的空闲资源占通信系统总的可用资源的比重，β的取值范围为0％～100％之间，通信系统总的可用资源×β表示通信系统的空闲资源，β的具体取值根据通信系统需要预留的空闲资源而定。β取值越大，通信系统的空闲资源就越大。

而已接入连接请求的资源+新请求的资源表示终端所请求的资源，其中，不等式右侧的“资源”代表资源占有量，即最小预留带宽或最大预留带宽。因此，公式(3)即表示：当通信系统的空闲资源大于或等于终端所请求的资源时，则允许终端接入网络或与网络建立所请求的连接。

例如：当公式(3)中不等式右侧的“资源”取最小预留带宽时，则采用的接纳控制算法为：通信系统总的可用资源×β≥终端已接入的连接请求的最小预留带宽+终端新请求的最小预留带宽，那么，当通信系统的空闲资源大于或等于终端请求的最小预留带宽，即终端已接入的连接请求的最小预留带宽+终端新请求的最小预留带宽时，允许终端接入网络或与网络建立所请求的连接。

此处，还可以改变接纳控制策略，即公式(3)中不等式右侧的“资源”采用最大预留带宽。此时，通过适当修改公式(3)即可得到采用的接纳控制算法则变为：通信系统总的可用资源×β≥终端已接入的连接请求的最大预留带宽+终端新请求的最大预留带宽。其中，该最大预留带宽的计算方法与公式(1)所体现的原理相同，只是将的公式(1)中的最小预留速率替换为最大预留速率

具体计算最大预留带宽

的过程如公式(4)所示：

$\mathrm{RsvR}{\mathrm{sc}}_{\max }^i=\frac{R_{\max }^{i,1}+R_{\max }^{i,2}+\·\·\·+R_{\max }^{i,N}}{{\mathrm{\η}}_i}---\left(4\right)$

在公式(4)中，

表示终端i的第j个连接的最大预留速率，其中，i、j、N均为自然数，且j的取值为1，2，...，N；η_i表示终端i的带宽使用率；

表示终端i的最大预留带宽，即经过第一次筛选后进行拥塞处理的优先级。

带宽使用率的计算方法如下：

所述带宽使用率为：对于首次接入的终端，其带宽使用率为终端的调制编码率与(1-α)之积，其中，该α为媒体接入控制子层和物理层的开销率；对于非首次接入的终端，其带宽使用率为终端在单位时间内所传输的数据量与单位时间内所分配的时隙数的比值。具体说明如下：

在终端首次接入或建立新的连接后，基站会检测各个终端或连接对空口资源的使用情况，即在一段统计时间内，基站根据每个终端或连接传输的数据量、所分配到的带宽等信息，对各个终端的带宽使用率进行周期性统计。对于首次接入的终端i，通过公式(2)能够估算出该终端的带宽使用率η_i，而对于不是首次接入的终端i的带宽使用率η_i，则采取如公式(5)所示的计算方法：

${\mathrm{\η}}_i=\frac{{\mathrm{Num}}_{\mathrm{SDU}}}{{\mathrm{Num}}_{\mathrm{slot}}}---\left(5\right)$

在公式(5)中，η_i表示终端i在一段统计时间内的带宽使用效率。其中，Num_SDU表示单位时间内每个终端所传输的数据量，该Num_SDU的单位为bit。在一段统计时间内，如1秒，基站统计为终端i调度的服务数据单元(SDU，Service Data Unit)的数量。其中，SDU的数量相当于真正传输的数据量，不包括MAC子层和物理层的开销。Num_slot表示单位时间内分配的时隙(slot)数，此处，基站会根据业务连接参数即QoS参数、当前传输的数据量、终端的MPR等信息，为该终端分配对应的时隙，基站在统计时间内，统计为终端i分配的slot数，然后计算得得到单位时间内分配的时隙数Num_slot。这里，统计时间以及统计的周期一般根据通信系统的性能、以及实际通信过程中所积累的经验进行设定。

并且，如果允许终端接入网络或与网络成功建立连接，则基站会在随后的过程如传输数据中，根据终端MPR的变化、业务连接参数等的变化，并结合公式(1)、(5)适时更新终端或连接所请求最小预留带宽。根据终端的资源分配、终端MPR的变化、业务连接参数、传输的数据量及无线网络环境的变化，并结合公式(5)更新所述带宽使用率。

这里，对最小预留带宽及带宽使用率进行适时地更新，是由于带宽分配的最小单位是slot，而每个slot随着无线网络环境和MPR的变化，所能承载的数据量也相差很大，也就是说，采取不同的MPR的终端所能承载的数据量的效率是不同的。例如：以下行为例，采用的MPR为QPSK-1/2时，每个slot可以承载48bit，而采用的MPR为64QAM-5/6时，每个slot可以承载240bit，比采用QPSK-1/2时高出了近4倍。

此外，基站对各个终端进行上述的计算或更新后，会将得到的最小预留带宽和带宽使用率的数据进行记录，以便通信系统在发生拥塞时，能够快速确定对各个终端进行拥塞处理的优先级。

下面结合图1，说明本发明终端与网络连接并进行数据传输的实现流程，本实施例用最小预留带宽来表示资源占有量，具体步骤如下：

步骤101，终端请求接入网络或请求建立新的连接；

步骤102，基站根据公式(1)计算请求的最小预留带宽；

本步骤中，计算请求的最小预留带宽，实际上是为了满足步骤103的需要，将该最小预留带宽作为接纳控制判决策略。

步骤103，基站根据接纳算法公式(3)进行接纳判决，判断是否允许终端接入网络或与网络建立新的连接；如果允许，则进入步骤104；如果不允许，则结束当前流程。

步骤104，允许接纳，则终端接入网络或与网络建立新的连接；

步骤105，终端与网络之间进行数据传输；

步骤106，在传输数据的过程中，基站对终端的最小预留带宽和带宽使用率进行适时的更新。

在传输数据的过程中，基站根据传输的数据量及分配的带宽，对终端需要的最小预留带宽和带宽使用率依据公式(1)、(5)进行相应的更新。

以上所述为本发明为拥塞处理所做的准备工作，计算、更新并记录最小预留带宽和带宽使用率，以便在通信系统发生拥塞时，能够快速地确定终端的优先级。下面来说明基站确定终端拥塞处理优先级的实现过程，参照图2，示出了本发明拥塞处理时选择终端的方法实现流程，主要包括以下步骤：

步骤201，获取各个终端的最小预留带宽和带宽使用率；

本步骤中，所述获取各个已接入网络的终端的最小预留带宽和带宽使用率包括：计算、记录及更新各个已接入网络的终端的最小预留带宽和带宽使用率。这里，对已接入网络的终端的最小预留带宽和带宽使用率进行计算、记录并适时更新的方法，参照上述的计算、记录及更新最小预留带宽和带宽使用率的相关说明，此处不再赘述。

这里，所述适时更新是指：终端在无线网络环境和MPR等发生变化时，基站更新对应的终端的最小预留带宽和带宽使用率。

步骤202，通信系统发生拥塞时，基站确定对已经接入网络的终端进行拥塞处理的初步优先级，并生成记录该初步优先级的终端列表；

当监测到通信系统发生拥塞时，基站根据已接入网络的终端所请求的最小预留带宽确定所述初步优先级，即：在计算得到的最小预留带宽中，最小预留带宽越大的终端，拥塞处理的初步优先级就越高，进而得到对终端进行拥塞处理的初步优先级。

这里，基站按照计算出来的最小预留带宽，对各个已经接入网络的终端进行从大到小排序，最小预留带宽越大的终端，拥塞处理的初步优先级就越高。并且基站依据初步优先级的排序结果生成终端列表，即通过终端列表来记录已经接入网络的终端的初步优先级。此时，对各个已经接入网络的终端进行初步优先级排序，主要是针对需要选取两个以上的终端进行拥塞处理时的情况，实际上，对于选取一个终端进行拥塞处理时，为节省处理时间、提高拥塞处理的效率，也可不必将对各个已经接入网络的终端进行初步优先级的排序，也就是说，基站可以在计算出来的最小预留带宽中选取最小预留带宽最大和次大的终端，以进行后续的最小预留带宽差的比较。这种情况下，终端列表中可以就只有处在第一位的最小预留带宽最大和处在第二位的最小预留带宽次大的终端。

需要说明的是，终端列表中记录着终端的初步优先级次序，这里，设定该终端列表中记录的终端的初步优先级次序，由高到低排列，且本实施例以终端在终端列表中的排列序号为各终端的代号，即位于第一位的终端1的初步优先级高于位于第二位的终端2的初步优先级。

另外，基站通过采取具体的拥塞判决算法来监测、及判断通信系统是否发生拥塞。这里，基站通过获得原始的资源分配信息，例如：单位时间内终端请求资源多少次，满足了多少次，不能满足多少次；或者，总的请求资源量，其中满足了多少，拒绝了多少等，对通信系统中的资源是否紧张以及资源的紧张程度等进行判断，进而通过结合所采取的拥塞判决算法判断通信系统中是否发生拥塞。实际上，对于如何判断系统发生拥塞，本实施例并不对此进行限定的，这是因为本实施例着重于拥塞发生后，如何选取终端进行拥塞处理。

步骤203，判断终端列表中相邻两个终端的最小预留带宽相差百分比是否小于设定的门限，如果小于设定的门限，则执行步骤204；如果不小于设定的门限，则执行步骤205；

在已初步确定优先级的终端中，当相邻的两个终端的最小预留带宽相差不大，即该相邻的两个终端的最小预留带宽相差百分比小于设定的门限时，则需要充分考虑终端本身的特性如带宽使用率，并根据终端的带宽使用率进行二次优先级的确定，选取带宽使用率低的终端进行拥塞处理；此时，带宽使用率越低的终端拥塞处理的二次优先级越高。

其中，所述门限为基站在计算终端二次优先级时，带宽使用率所占的一个比重，当相邻的两个终端的最小预留带宽相差不大时，所设定的门限越大，表示在计算终端二次优先级时就越多地考虑了带宽使用率。

当相邻的两个终端的最小预留带宽在数值上差别很大时，即相邻的两个终端的最小预留带宽相差百分比不小于设定的门限时，则忽略终端本身的特性，优先选择最小预留带宽大的终端进行拥塞处理。此时，这两个相邻终端的二次优先级与它们的初步优先级是相同的，不必进行排列位置和排列序号的更新，转入下一组的两个相邻终端的最小预留带宽相差百分比的判断。其中，所述相邻的两个终端的最小预留带宽相差百分比为：两个相邻终端请求的最小预留带宽之差与两个相邻终端中初步优先级较高的终端的最小预留带宽的百分比。

具体地，相邻的两个终端以终端i和终端(i+1)为例，基站判断终端列表中相邻的终端i和终端(i+1)的最小预留带宽差delta(i，i+1)是否满足条件：

如果满足该条件，则执行步骤204；如果不满足该条件，则执行步骤205。其中，所述最小预留带宽相差百分比为：终端i请求的最小预留带宽

和终端(i+1)请求的最小预留带宽之差delta(i，i+1)与

的百分比。两个相邻终端i和终端(i+1)的最小预留带宽差delta(i，i+1)的计算方法如公式(6)所示：

$\mathrm{delta}(i,i+1)={\mathrm{RsvRsc}}_{\min }^i-{\mathrm{RsvRsc}}_{\min }^{i+1}---\left(6\right)$

在公式(6)中，delta(i，i+1)表示终端i和终端(i+1)的最小预留带宽差，

为终端i请求的最小预留带宽，为终端(i+1)请求的最小预留带宽。当

$\mathrm{delta}(i,j)<{\mathrm{RsvRsc}}_{\min }^i*k---\left(7\right)$

时，则表示终端i和终端(i+1)的最小预留带宽相差并不是很大，因此，需要进一步根据终端i和终端(i+1)的带宽使用率来确定这两个相邻终端的二次优先级。

在公式(7)中，k为基站所设置的门限，是基站进行拥塞处理时所使用的一个参数，k的取值范围0～100％，适用于所有终端和连接。k值表示通信系统考虑终端拥塞处理优先级时所倾向的角度，即是偏重于最小预留带宽，还是偏重于带宽使用率。这里，k值越大，表示确定终端拥塞处理的优先级时就越多地偏重于带宽使用率，也可以将k值看成：带宽使用率在计算终端拥塞处理的优先级时所占的比重。因此，k的设置要合理，如果门限k的取值过大，则会导致带宽使用率过多地影响对终端进行拥塞处理的优先级；如果k的取值过小，则又不能充分的考虑带宽使用率对终端拥塞处理的优先级的影响。通常，k是个经验值，且基站在配置k值时，一般应将k值控制在30％以内。

步骤204，基站比较终端列表中相邻两个终端的带宽使用率的大小，并根据比较结果来获得这两个终端进行拥塞处理的二次优先级，并根据得到的二次优先级，将对应的终端在终端列表中的排序进行更新，然后执行步骤205；

其中，带宽使用率越低的终端拥塞处理的二次优先级越高，即：如果终端(i+1)的带宽使用率η_i+1小于终端i的带宽使用率η_i，则终端(i+1)的二次优先级高于终端i的二次优先级。此时，终端(i+1)与终端i交换在终端列表中的排列序号，且终端(i+1)在终端列表中的排序位置更新到终端i之前。例如：终端列表中的终端1与终端2进行比较后，终端2的二次优先级高于终端1的二次优先级，于是，终端2会与终端1会交换在终端列表中的排列位置与排列序号，而排在终端列表中的第一位上，即原终端2更新为此次比较后的终端1，原终端1更新为此次比较后的终端2。如此，按照所获得的二次优先级将对应的终端排序，每次比较之后，便根据获得的终端的二次优先级，对与所述二次优先级对应的终端在终端列表的排序进行更新，能够得到对终端进行拥塞处理的二次优先级。

步骤205，基站判断是否遍历完所有已接入网络的终端，如果没有遍历完所有已接入网络的终端，则返回步骤203，并对没有遍历完的终端进行二次优先级的判断；如果已经遍历所有已接入网络的终端，则执行步骤206；

所述判断没有遍历完的终端的二次优先级的过程包括：当前终端列表中二次优先级最低的终端后面存在没有遍历的终端为没有遍历完所有已接入网络的终端；选取该二次优先级最低的终端、排在该二次优先级最低的终端后面、且与该二次优先级最低的终端相邻的终端为本次遍历的对象；判断本次遍历的对象的最小预留带宽相差百分比与所设定的门限之间的大小，即对所选取的遍历对象执行步骤203的操作。

如果本次进行比较带宽使用率的两个相邻终端是终端i与终端(i+1)，那么，进入步骤203的下一组终端为终端(i+1)和终端(i+2)，例如：原终端2由于其自身的二次优先级高于原终端1的二次优先级，原终端2会与原终端1会交换在终端列表中的排列位置与排列序号，那么，继续进行比较和确定拥塞处理的二次优先级时，进行比较的终端为更新后的终端2与终端3，也就是原终端1与终端3。

步骤206，基站根据确定的终端的二次优先级，选择一个或一个以上终端进行拥塞处理，并结束本次终端选取的流程，转入拥塞处理的流程。

通过上述终端选择流程确定进行拥塞处理的二次优先级后，基站可以制定具体的选择策略，选取一个或多个终端进行拥塞处理。如设定选择出的终端数占终端总数的百分比p％，则根据终端的二次优先级顺序，从二次优先级高的终端开始选取前p％的终端；又或者，基站直接设定一个选取终端的数量n，则选取二次优先级排序中的前n个终端。

其中，所述进行拥塞处理具体为：断开被选择终端的网络连接或者将被选择的终端切换至邻区基站；此处，所述将被选择的终端切换至邻区基站的拥塞处理方式为：触发被选择的终端扫描邻区基站信号，扫描到邻区基站信号时，则将该被选择的终端切换至该邻区基站。这里，对于选取多个终端进行拥塞处理是因为：当采用将选取的终端切换到邻区基站的拥塞处理措施时，由于切换过程中存在失败或终端拒绝的情况，切换不一定成功，所以在拥塞处理时可以选择多个终端，对所选择的终端同时发起切换流程；又或者，当前拥塞程度比较严重时，通过选择多个终端同时进行拥塞处理，如此，能够增加拥塞处理的力度，以达到更快解决拥塞的目的。

对于上述的各实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。

为实现上述方法，本发明还提供一种拥塞处理时选择终端的装置，参照图3，该装置300包括：获取单元301、终端选择单元305；其中，

获取单元301，用于获取各个已接入网络的终端的最小预留带宽和带宽使用率，具体用于：计算、记录各个已接入网络的终端的最小预留带宽和带宽使用率，并更新记录的最小预留带宽和带宽使用率，并将所获得最小预留带宽和带宽使用率上报给终端选择单元305；

终端选择单元305，用于结合获取单元301上报的数据来确定终端的初步优先级和二次优先级，并根据终端的二次优先级排序，选择一个或一个以上的终端进行拥塞处理。

该装置300还包括：资源分配单元302、流量统计单元303和拥塞监测单元304；其中，

资源分配单元302，用于为每个终端或连接分配传输数据的资源，并将终端传输的数据量和为该终端分配的资源信息发送给所述获取单元301、流量统计单元303和拥塞监测单元304。同时，将资源的分配信息上报给终端选择单元305。

流量统计单元303，用于对每个终端或连接上传输的数据量进行周期性的统计，并在发生拥塞时，将统计数据上报给终端选择单元305。

拥塞监测单元304，用于监测基站是否发生拥塞，并在发生拥塞时，将拥塞状态上报给终端选择单元305。

上述装置中，所述终端选择单元305进一步包括：初步优先级判断子单元3051、门限判断子单元3052、二次优先级判断子单元3053、终端选取子单元3054；其中，

初步优先级判断子单元3051，用于确定拥塞处理的初步优先级。

门限判断子单元3052，用于判断终端列表中每两个相邻终端的最小预留带宽相差百分比是否小于设定的门限，并将判断结果发送给二次优先级判断子单元3053；

二次优先级判断子单元3053，用于从所述获取单元301获取由门限判断子单元3052确定的、最小预留带宽相差百分比小于门限的两个相邻终端的带宽使用率，并通过比较该两个相邻终端的带宽使用率的大小，来获得拥塞处理的二次优先级。

所述两个相邻终端的最小预留带宽相差百分比为：两个相邻终端请求的最小预留带宽之差与两个相邻终端中初步优先级较高的终端的最小预留带宽的百分比。当最小预留带宽相差百分比小于设定的门限时，带宽使用率小的终端的二次优先级高。

其中，所述初步优先级判断子单元3051，还用于接收所述拥塞监测单元上报拥塞状态，并从获取单元301获取最小预留带宽，以及生成记录所述初步优先级的终端列表。所述初步优先级判断子单元3051从获取单元301获取最小预留带宽后，选择最小预留带宽大的终端为初步优先级高的终端，并将所确定的初步优先级顺序记录在终端列表中。

所述二次优先级判断子单元3053，还用于从所述获取单元301获取带宽使用率，并选取带宽使用率低的终端为二次优先级高的终端，以及根据获得的二次优先级，将对应的终端在终端列表中的排序进行更新。

终端选取子单元3054，用于根据所述二次优先级判断子单元3053确定的二次优先级，选择一个或一个以上终端进行拥塞处理。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述即可。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，只是用来说明和解释本发明，并非用于限定本发明的保护范围。在本发明的精神和权利要求保护范围之内，对本发明所作的任何修改、等同替换，都落入本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种拥塞处理时选择终端的方法，其特征在于，包括：

获取各个已接入网络的终端的最小预留带宽和带宽使用率；

发生拥塞时，基站确定拥塞处理的初步优先级，当每两个相邻终端的最小预留带宽相差百分比小于所设门限时，根据所述两个相邻终端的带宽使用率，获得拥塞处理的二次优先级；

将所获得的终端的二次优先级排序，并选择一个或一个以上终端进行拥塞处理。

2.根据权利要求1所述的拥塞处理时选择终端的方法，其特征在于，所述获取各个已接入网络的终端的最小预留带宽和带宽使用率包括：

计算各个已接入网络的终端的最小预留带宽和带宽使用率；其中，

所述最小预留带宽为：终端所有连接的最小预留速率之和与该终端带宽使用率的比值；

所述带宽使用率为：对于首次接入的终端，其带宽使用率为终端的调制编码率与(1-α)之积，其中，该α为媒体接入控制子层和物理层的开销率；

对于非首次接入的终端，其带宽使用率为终端在单位时间内所传输的数据量与单位时间内所分配的时隙数的比值。

3.根据权利要求2所述的拥塞处理时选择终端的方法，其特征在于，所述获取各个已接入网络的终端的最小预留带宽和带宽使用率还包括：

记录所计算得到的最小预留带宽和带宽使用率，及更新各个已接入网络的终端的最小预留带宽和带宽使用率；

其中，更新各个已接入网络的终端的最小预留带宽和带宽使用率为：

根据终端的数据业务连接参数、带宽使用率的变化，更新所述最小预留带宽；

根据终端的资源分配、终端调制编码率的变化、业务连接参数、传输的数据量及无线网络环境的变化，更新所述带宽使用率。

4.根据权利要求1所述的拥塞处理时选择终端的方法，其特征在于，所述基站确定拥塞处理的初步优先级具体为：

按最小预留带宽从大到小对已接入网络的终端进行排序，并将该排序作为对已接入网络的终端进行拥塞处理的初步优先级，并将该初步优先级记录到终端列表中。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的拥塞处理时选择终端的方法，其特征在于，所述获得拥塞处理的二次优先级具体为：

a1.判断终端列表中两个相邻终端的最小预留带宽相差百分比是否小于设定的门限，如果小于设定的门限，则比较所述两个相邻终端的带宽使用率的高低，选取带宽使用率低的终端作为二次优先级高的终端，执行步骤a2；

如果不小于设定的门限，则所述两个相邻终端的二次优先级与初步优先级相同，执行步骤a2；

a2.判断是否遍历完所有已接入网络的终端，如果未遍历完，则对未遍历完的终端进行二次优先级的判断；如果已遍历完，则确定终端的二次优先级，选择一个或一个以上终端进行拥塞处理。

6.根据权利要求5所述的拥塞处理时选择终端的方法，其特征在于，所述判断是否遍历完所有已接入网络的终端之前，该方法还包括：

根据获得的终端的二次优先级，对与所述二次优先级对应的终端在终端列表中的排序进行更新。

7.根据权利要求6所述的拥塞处理时选择终端的方法，其特征在于，所述对未遍历完的终端进行二次优先级的判断具体为：

选取所述二次优先级最低的终端、以及排在其后的、与其相邻的终端为本次遍历的对象；

判断本次遍历的对象的最小预留带宽相差百分比与所设定的门限之间的大小；

其中，所述两个相邻终端的最小预留带宽相差百分比为：两个相邻终端请求的最小预留带宽之差与两个相邻终端中初步优先级较高的终端的最小预留带宽的百分比。

8.根据权利要求7所述的拥塞处理时选择终端的方法，其特征在于，所述进行拥塞处理具体为：

断开被选择终端的网络连接或者将被选择的终端切换至邻区基站；其中，

所述将被选择的终端切换至邻区基站的拥塞处理方式为：

触发被选择的终端扫描邻区基站信号，扫描到邻区基站信号时，则将该被选择的终端切换至该邻区基站。

9.一种拥塞处理时选择终端的装置，其特征在于，包括：获取单元、终端选择单元；其中，

获取单元，用于获取各个已接入网络的终端的最小预留带宽和带宽使用率，并将获取到的最小预留带宽和带宽使用率上报给终端选择单元；

终端选择单元，用于确定终端的初步优先级，当每两个相邻终端的最小预留带宽相差百分比小于所设门限时，根据所述两个相邻终端的带宽使用率，获得拥塞处理的二次优先级，并根据终端的二次优先级排序，选择一个或一个以上终端进行拥塞处理。

10.根据权利要求9所述的拥塞处理时选择终端的装置，其特征在于，所述获取单元，具体用于计算、记录及更新各个已接入网络的终端的最小预留带宽和带宽使用率；

该装置还包括：资源分配单元、流量统计单元和拥塞监测单元；其中，

资源分配单元，用于为每个终端或连接分配传输数据的资源，并将终端传输的数据量和为终端分配的资源信息发送给流量统计单元、所述获取单元和所述拥塞监测单元；

流量统计单元，用于对每个终端或连接上传输的数据量进行周期性的统计，并在发生拥塞时，将统计数据上报给所述终端选择单元；

拥塞监测单元，用于监测基站是否发生拥塞，并在发生拥塞时，将拥塞状态上报给终端选择单元。

11.根据权利要求9或10所述的拥塞处理时选择终端的装置，其特征在于，所述终端选择单元包括：初步优先级判断子单元、门限判断子单元、二次优先级判断子单元、终端选取子单元；其中，

初步优先级判断子单元，用于确定拥塞处理的初步优先级；

门限判断子单元，用于判断终端列表中每两个相邻终端的最小预留带宽相差百分比是否小于设定的门限，并将判断结果发送给二次优先级判断子单元；

二次优先级判断子单元，用于对所述门限判断子单元确定的最小预留带宽相差百分比小于设定的门限的两个相邻终端，进行比较该两个相邻终端的带宽使用率的大小，来获得拥塞处理的二次优先级；

终端选取子单元，用于根据所述二次优先级判断子单元确定的二次优先级，选择一个或一个以上终端进行拥塞处理。

12.根据权利要求11所述的拥塞处理时选择终端的装置，其特征在于，所述初步优先级判断子单元，还用于接收所述拥塞监测单元上报拥塞状态，并从所述获取单元获取最小预留带宽，以及生成记录所述初步优先级的终端列表；

所述二次优先级判断子单元，还用于从所述获取单元获取带宽使用率，并选取带宽使用率低的终端为二次优先级高的终端，以及根据获得的二次优先级，将对应的终端在终端列表中的排序进行更新。

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