專(zhuān)利名稱：一種無(wú)線通信系統(tǒng)混合業(yè)務(wù)接納控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線通信系統(tǒng)。尤其涉及無(wú)線通信系統(tǒng)中在無(wú)線接口部分的混合業(yè)務(wù)的接納控制方法。
背景技術(shù)：
為保證給用戶提供滿意的、有QoS保障的服務(wù)，任何無(wú)線通信系統(tǒng)在接入網(wǎng)部分都必須給接入的用戶提供足夠的無(wú)線資源，包括帶寬、功率等。而系統(tǒng)的資源是有限的，因此，通信系統(tǒng)就必然要限制接入系統(tǒng)的用戶數(shù)目。實(shí)現(xiàn)上述功能的機(jī)制在本領(lǐng)域就被稱為接納控制機(jī)制(也稱接入控制機(jī)制)。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，業(yè)務(wù)質(zhì)量(QoS)是表征用戶得到服務(wù)的品質(zhì)。它具有多重屬性，包括業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)、可靠性、時(shí)延(時(shí)延抖動(dòng))以及吞吐量/帶寬。上述業(yè)務(wù)質(zhì)量是針對(duì)業(yè)務(wù)本身而言的。而不同的用戶在享用同一種業(yè)務(wù)時(shí)期望或要求的業(yè)務(wù)品質(zhì)也會(huì)是不同的，這樣就又引入了用戶的優(yōu)先級(jí)的概念。
在通信系統(tǒng)中，帶寬大小是影響業(yè)務(wù)質(zhì)量的一個(gè)非常重要的因素。對(duì)于同一種業(yè)務(wù)，其業(yè)務(wù)品質(zhì)隨系統(tǒng)為其分配的帶寬大小的變化而變化。在通信系統(tǒng)中，尤其是無(wú)線通信系統(tǒng)中，頻率資源是非常稀缺的資源，即使是同一種類(lèi)的業(yè)務(wù)，運(yùn)營(yíng)商也根據(jù)用戶的優(yōu)先級(jí)的不同，為其提供相應(yīng)的帶寬資源(這里是廣義上的帶寬資源，包括頻率、時(shí)隙、碼字等)。也就是為用戶提供符合其優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)品質(zhì)(業(yè)務(wù)質(zhì)量)。
迄今為止，在Internet中還無(wú)法在廣域范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)有保障的QoS。而無(wú)線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中，如GPRS以及WiFi、WiMAX等業(yè)務(wù)中各廠商目前能提供的都是盡力服務(wù)(Best Effort)，無(wú)法提供QoS保障機(jī)制。以上這些都是由于系統(tǒng)沒(méi)有給接入的用戶提供有保障的帶寬所至。在第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中，無(wú)線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可以承載在電路域中來(lái)提供有保障的QoS，但不能充分利用分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的突發(fā)特性，充分發(fā)揮統(tǒng)計(jì)復(fù)用效率高的優(yōu)勢(shì)。另外，3G系統(tǒng)中雖然定義了較完整的QoS屬性和參數(shù)，但關(guān)于分組域?qū)崿F(xiàn)有保障的QoS所必須的RRM機(jī)制在3G規(guī)范中卻沒(méi)有定義。因此目前已有的(第二代，2G)和國(guó)內(nèi)即將商用化的(第三代，3G)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中都需要有合理的無(wú)線資源管理(Radio Resource Management，RRM)機(jī)制來(lái)保障分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的QoS。
同時(shí)，迄今為止所有現(xiàn)有的無(wú)線通信系統(tǒng)以及業(yè)界公開(kāi)的RRM機(jī)制中都只是針對(duì)業(yè)務(wù)本身而沒(méi)有明確的區(qū)分用戶的優(yōu)先級(jí)，而且只關(guān)注了業(yè)務(wù)質(zhì)量的部分屬性，如可靠性，而沒(méi)有完整地考慮業(yè)務(wù)質(zhì)量的所有屬性。無(wú)法為用戶提供真正有保障的業(yè)務(wù)質(zhì)量，如Keunyoung Kim等在“A Call Admission Algorithm for Multiple Class Trafficin CDMA Systems IEEE VTC Fall 2000，Boston Sept.24-28，2000，4.7.1.5”中研究了CDMA系統(tǒng)小區(qū)中有多種業(yè)務(wù)時(shí)前向(下行)和反向(上行)鏈路的接納控制方法，基于不同比特速率業(yè)務(wù)所對(duì)應(yīng)的信干比(SIR)定義了不同業(yè)務(wù)之間的功率比率。其上行鏈路接納控制中利用等效的話音業(yè)務(wù)用戶數(shù)進(jìn)行判決，該方法所提出的等效話音用戶數(shù)與系統(tǒng)的話務(wù)模型相關(guān)，不具有普適性。而且該方法沒(méi)有區(qū)分用戶的優(yōu)先級(jí)，并且只考慮了業(yè)務(wù)的SIR要求，沒(méi)有考慮業(yè)務(wù)質(zhì)量的優(yōu)先級(jí)、時(shí)延、帶寬等屬性。
Choi等在題為“CDMA移動(dòng)無(wú)線通信系統(tǒng)的基站中的呼叫控制方法(CallControl Method in Base Station of CDMA Mobile Radio Communication System，August 21，2001)”的美國(guó)專(zhuān)利US6,278,882中提出了一種CDMA移動(dòng)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的呼叫控制方法，通過(guò)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)的測(cè)試獲得話音業(yè)務(wù)的前向鏈路極限容量，進(jìn)一步計(jì)算得到新接入和切換接入的門(mén)限，根據(jù)呼叫接入請(qǐng)求可能對(duì)系統(tǒng)負(fù)荷所造成的影響的估計(jì)來(lái)決定接納判決的結(jié)果。該專(zhuān)利在對(duì)新呼叫接入的系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)時(shí)，沒(méi)有根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際的負(fù)荷情況和呼叫的QoS分別進(jìn)行，沒(méi)有考慮干擾受限的情形。更沒(méi)有區(qū)分用戶的優(yōu)先級(jí)。
植田哲郎在題為“依據(jù)通信質(zhì)量控制接入方式的碼分多址通信系統(tǒng)”、申請(qǐng)?zhí)枮?7104491.0的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中，為控制碼分多址通信系統(tǒng)中移動(dòng)終端的接入，將終端在一預(yù)定時(shí)隙內(nèi)測(cè)量與下行信號(hào)質(zhì)量相關(guān)的數(shù)據(jù)作為下行信號(hào)質(zhì)量數(shù)據(jù)保送基站?；疽苍陬A(yù)定時(shí)隙內(nèi)測(cè)量與上行信號(hào)質(zhì)量相關(guān)的數(shù)據(jù)形成上行信號(hào)質(zhì)量的數(shù)據(jù)。基站控制裝置從上行和下行信號(hào)質(zhì)量中確定該基站服務(wù)區(qū)內(nèi)的通信質(zhì)量，并在確定通信質(zhì)量差時(shí)向基站發(fā)送接入限制信號(hào)，基站對(duì)發(fā)向和來(lái)自其它移動(dòng)無(wú)線終端的新呼叫執(zhí)行占線處理。該專(zhuān)利沒(méi)有根據(jù)呼叫請(qǐng)求的QoS對(duì)系統(tǒng)上行鏈路干擾功率的增量進(jìn)行預(yù)測(cè)。也沒(méi)有區(qū)分用戶的優(yōu)先級(jí)。
黃超等在專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?1105518.9的中國(guó)專(zhuān)利中，提出一種WCDMA系統(tǒng)混合業(yè)務(wù)的接納控制方法。該專(zhuān)利只考慮了系統(tǒng)負(fù)荷和呼叫業(yè)務(wù)的QoS(速率和誤碼率要求)，忽略了業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)、時(shí)延、吞吐量等業(yè)務(wù)質(zhì)量屬性。同時(shí)該方法也沒(méi)有區(qū)分用戶的優(yōu)先級(jí)。
竇建武等在申請(qǐng)?zhí)?2139928.x的中國(guó)專(zhuān)利中提出了一種WCDMA系統(tǒng)中上行鏈路混合業(yè)務(wù)快速呼叫接納控制方法。該專(zhuān)利中的接納控制機(jī)制只考慮了為了保證業(yè)務(wù)誤碼率性能所要求的Eb/N0，也就是只能確保業(yè)務(wù)質(zhì)量屬性中可靠性，忽略了業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)、時(shí)延、吞吐量等業(yè)務(wù)質(zhì)量屬性。同時(shí)該方法也沒(méi)有區(qū)分用戶的優(yōu)先級(jí)。
Mooi Choo Chuah在美國(guó)專(zhuān)利US6,285,665中提出了一種確定上行鏈路發(fā)射功率的方法(Method for Establishment of the Power level for Uplink DataTransmission in a Multiple Access System for Communications Networks，September 4，2001)，但該專(zhuān)利忽略了業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)、時(shí)延、吞吐量等業(yè)務(wù)質(zhì)量屬性。同時(shí)該專(zhuān)利也沒(méi)有區(qū)分用戶的優(yōu)先級(jí)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適用于無(wú)線通信系統(tǒng)中混合業(yè)務(wù)的接納控制方法，以區(qū)分對(duì)待具有不同優(yōu)先級(jí)的用戶，并保障業(yè)務(wù)的質(zhì)量QoS。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明提供一種無(wú)線通信系統(tǒng)混合業(yè)務(wù)的接納控制方法，其用于無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)部分，具體包括下列步驟根據(jù)用戶的呼叫請(qǐng)求確定用戶申請(qǐng)接入業(yè)務(wù)的QoS要求；獲取用戶的優(yōu)先級(jí)；根據(jù)用戶的優(yōu)先級(jí)以及用戶申請(qǐng)接入業(yè)務(wù)的QoS要求確定該業(yè)務(wù)的等效帶寬；
確定無(wú)線通信系統(tǒng)所能提供的資源；判斷無(wú)線通信系統(tǒng)所能提供的資源是否大于用戶申請(qǐng)接入業(yè)務(wù)的等效帶寬，當(dāng)無(wú)線通信系統(tǒng)所能提供的資源大于用戶申請(qǐng)接入業(yè)務(wù)的等效帶寬時(shí)，則同意該用戶接入，當(dāng)無(wú)線通信系統(tǒng)所能提供的資源不足以滿足用戶申請(qǐng)接入業(yè)務(wù)的等效帶寬需求時(shí)，則拒絕該用戶接入。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，所述業(yè)務(wù)的QoS要求包括業(yè)務(wù)本身的優(yōu)先級(jí)、可靠性、時(shí)延以及吞吐量。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，用戶的優(yōu)先級(jí)由用戶提供，但當(dāng)用戶提供的優(yōu)先級(jí)與無(wú)線通信系統(tǒng)提供的用戶優(yōu)先級(jí)不符時(shí)，以無(wú)線通信系統(tǒng)提供的參數(shù)為準(zhǔn)。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，當(dāng)剩余資源不足以滿足多個(gè)同時(shí)申請(qǐng)接入的用戶的需求時(shí)，則按用戶優(yōu)先級(jí)次序接入。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，對(duì)于用戶申請(qǐng)接入的業(yè)務(wù)為傳統(tǒng)會(huì)話業(yè)務(wù)時(shí)，所述等效帶寬由下述公式估算BWeffective＝TH平均+Φ×(TH最大-TH平均)其中，BWeffective表示業(yè)務(wù)的等效帶寬；TH平均表示該業(yè)務(wù)要求的平均帶寬；TH最大表示該業(yè)務(wù)要求的最大帶寬；Φ值是根據(jù)用戶的優(yōu)先級(jí)、業(yè)務(wù)的QoS要求確定，取值范圍為從0到1，其中業(yè)務(wù)的QoS要求主要考慮業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)、時(shí)延要求。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，按照話音的自適應(yīng)多速率編碼，將話音最低速率編碼所需帶寬定義為平均帶寬，而最高速率編碼所需帶寬定義為最大帶寬。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，當(dāng)用戶申請(qǐng)接入業(yè)務(wù)為流媒體業(yè)務(wù)時(shí)，所述等效帶寬由下述公式估算BWeffective＝TH平均+Φ×(TH最大-TH平均)其中，BWeffective表示業(yè)務(wù)的等效帶寬；TH平均表示該業(yè)務(wù)要求的平均帶寬；
TH最大表示該業(yè)務(wù)要求的最大帶寬；Φ值根據(jù)用戶的優(yōu)先級(jí)以及業(yè)務(wù)的QoS要求選取，取值范圍從0到1，其中業(yè)務(wù)的QoS要求主要考慮業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)、時(shí)延要求。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，當(dāng)用戶申請(qǐng)接入業(yè)務(wù)為交互式業(yè)務(wù)時(shí)，所述等效帶寬由下述公式估算BWeffective＝TH平均+Φ×(TH最大-TH平均)其中，BWeffective表示業(yè)務(wù)的等效帶寬；TH平均表示該業(yè)務(wù)要求的平均帶寬；TH最大表示該業(yè)務(wù)要求的最大帶寬；Φ值根據(jù)用戶的優(yōu)先級(jí)以及業(yè)務(wù)的QoS要求選取，取值范圍從0到1，其中根據(jù)本發(fā)明的上述方法，業(yè)務(wù)的QoS要求主要考慮業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)、可靠性要求。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，所述的平均帶寬、最大帶寬和Φ值由運(yùn)營(yíng)商來(lái)決定。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，從所述業(yè)務(wù)中選取一段典型的數(shù)據(jù)源重復(fù)播放，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)帶寬的大小，然后統(tǒng)計(jì)接收端在不同的傳輸帶寬情況下的時(shí)延、誤碼率、丟包率一系列指標(biāo)，或者直接由人主觀判定業(yè)務(wù)的品質(zhì)，將用戶能接受的業(yè)務(wù)最低品質(zhì)對(duì)應(yīng)的帶寬取為平均帶寬；當(dāng)帶寬增大到某個(gè)值以后，繼續(xù)增加帶寬并不能顯著增加業(yè)務(wù)的品質(zhì)時(shí)，該帶寬取為該業(yè)務(wù)的最大帶寬。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，當(dāng)用戶申請(qǐng)接入的業(yè)務(wù)為背景業(yè)務(wù)時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)時(shí)根據(jù)無(wú)線資源的多少為背景業(yè)務(wù)設(shè)定幾個(gè)等效帶寬Ri，然后根據(jù)用戶的優(yōu)先級(jí)以及業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)這些QoS參數(shù)為某一背景業(yè)務(wù)從所設(shè)定的等效帶寬中選擇一個(gè)等效帶寬。


圖1給出了移動(dòng)通信系統(tǒng)部分功能的框圖。
圖2給出了移動(dòng)通信系統(tǒng)接納控制信令流程圖。
圖3給出了通過(guò)試驗(yàn)方法確定數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)平均帶寬及最大帶寬的原理框圖。
圖4給出了速率具有波動(dòng)性的業(yè)務(wù)的等效帶寬示意圖。
圖5給出了移動(dòng)通信系統(tǒng)的接納控制方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
無(wú)線通信系統(tǒng)能夠提供的業(yè)務(wù)多種多樣，在計(jì)算業(yè)務(wù)的等效帶寬時(shí)需要考慮業(yè)務(wù)分類(lèi)的通用性和可擴(kuò)展性?，F(xiàn)以遵循3GPP中QoS演進(jìn)過(guò)程中對(duì)業(yè)務(wù)分類(lèi)的方法為例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。這種分類(lèi)方法將所有業(yè)務(wù)分為四類(lèi)(Rel’99版本以后)傳統(tǒng)會(huì)話型業(yè)務(wù)、流媒體業(yè)務(wù)、交互式業(yè)務(wù)和背景業(yè)務(wù)。每種業(yè)務(wù)的QOS都包含相同的屬性，只是各屬性的等級(jí)根據(jù)不同的業(yè)務(wù)而有所不同。在介紹業(yè)務(wù)等效帶寬的計(jì)算方法前，先給出一個(gè)業(yè)務(wù)的平均帶寬和最大帶寬的確定方法。
對(duì)于話音等傳統(tǒng)會(huì)話性業(yè)務(wù)，其業(yè)務(wù)速率相對(duì)比較恒定，因此需要的帶寬也比較穩(wěn)定。在通常的無(wú)線通信系統(tǒng)中都是給話音業(yè)務(wù)確定一個(gè)固定帶寬。但隨著信源編碼技術(shù)的進(jìn)步，在GSM系統(tǒng)中引入了半速率語(yǔ)音編碼；在WCDMA系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初就定義了話音的自適應(yīng)多速率編碼(AMR，從4.75kbps到12.2kbps)。這里就將話音最低速率編碼所需帶寬定義為平均帶寬，而最高速率編碼所需帶寬定義為最大帶寬。
對(duì)于數(shù)據(jù)、視頻流等速率波動(dòng)性業(yè)務(wù)，因?yàn)闃I(yè)務(wù)自身的特性難以掌握，而且新業(yè)務(wù)層出不窮，難以用精確的分析方法為各種業(yè)務(wù)確定其平均帶寬和最大帶寬?？梢杂迷囼?yàn)的方法來(lái)確定各種業(yè)務(wù)的平均帶寬和最大帶寬。原理如圖3所示。針對(duì)每種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可以選取一段典型的數(shù)據(jù)源重復(fù)播放，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)帶寬的大小，然后統(tǒng)計(jì)接收端在不同的傳輸帶寬情況下的時(shí)延、誤碼率、丟包率等指標(biāo)，或者直接由人來(lái)主觀判定業(yè)務(wù)的品質(zhì)。用戶可接受的業(yè)務(wù)最低品質(zhì)(包括時(shí)延、誤碼率、丟包率等)對(duì)應(yīng)的帶寬為平均帶寬。當(dāng)帶寬增大到某個(gè)值以后，繼續(xù)增加帶寬并不能顯著增加業(yè)務(wù)的品質(zhì)時(shí)，該帶寬可以認(rèn)定為該業(yè)務(wù)的最大帶寬。
確定了業(yè)務(wù)的平均和最大帶寬以后，下面給出一種估算各種業(yè)務(wù)等效帶寬的方法，其中所謂的“等效帶寬”是為保障業(yè)務(wù)的QoS要求且可區(qū)分用戶優(yōu)先級(jí)的而需要分配給該業(yè)務(wù)的帶寬。
傳統(tǒng)會(huì)話型業(yè)務(wù)這種業(yè)務(wù)的特點(diǎn)是它基本是一種恒定速率業(yè)務(wù)。一般來(lái)說(shuō)，它的平均帶寬和最大帶寬如上所述。它的等效帶寬可以由以下公式來(lái)估算BWeffective＝TH平均+Φ×(TH最大-TH平均)其中，BWeffective表示業(yè)務(wù)的等效帶寬TH平均表示業(yè)務(wù)要求的平均帶寬TH最大表示業(yè)務(wù)要求的最大帶寬Φ是與用戶優(yōu)先級(jí)、業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)、業(yè)務(wù)時(shí)延等相關(guān)的參數(shù)，該值由運(yùn)營(yíng)商來(lái)確定，取值范圍從0到1。用戶優(yōu)先級(jí)、業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)、業(yè)務(wù)時(shí)延要求越高則Φ值越大。Φ值越大系統(tǒng)為該業(yè)務(wù)預(yù)留的資源越多，保證業(yè)務(wù)的QoS的可靠性越高。高可靠性的代價(jià)是能同時(shí)被接納服務(wù)的業(yè)務(wù)/用戶數(shù)減少。如WCDMA中如果話音用12.2kbps編碼，上行碼字最多可以提供98個(gè)用戶同時(shí)接入一個(gè)小區(qū)；當(dāng)把話音編碼速率降為7.95kbps時(shí)，一個(gè)小區(qū)可同時(shí)接入的用戶數(shù)就變成196。而12.2kbps編碼的話音比7.95kbps編碼的話音音質(zhì)要高，也就是業(yè)務(wù)品質(zhì)較高。
流媒體業(yè)務(wù)流媒體與傳統(tǒng)會(huì)話類(lèi)業(yè)務(wù)的相同點(diǎn)是對(duì)時(shí)延的要求比較高。它們的不同點(diǎn)是流媒體不是恒定速率業(yè)務(wù)，而且對(duì)時(shí)延以及時(shí)延抖動(dòng)比較敏感。因此，它要求的最大帶寬通常大于平均帶寬。流媒體業(yè)務(wù)的等效帶寬的估算公式如下BWeffective＝TH平均+Φ×(TH最大-TH平均)其中，BWeffective表示業(yè)務(wù)的等效帶寬TH平均表示業(yè)務(wù)要求的平均帶寬TH最大表示業(yè)務(wù)要求的最大帶寬流媒體業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)速率雖然具有波動(dòng)性，但是相對(duì)來(lái)說(shuō)波動(dòng)性比較小。Φ值的選取主要考慮用戶的優(yōu)先級(jí)、業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)以及該業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延的要求。
下面參照?qǐng)D4進(jìn)一步解釋?duì)抵怠D4給出了數(shù)據(jù)速率具有波動(dòng)性的業(yè)務(wù)等效帶寬示意圖。由于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)速率自身具有突發(fā)性和波動(dòng)性，如果以業(yè)務(wù)的較低的平均帶寬作為業(yè)務(wù)的等效帶寬，則從圖4可以看到，在大多數(shù)時(shí)候，業(yè)務(wù)的即時(shí)速率高于平均帶寬的數(shù)據(jù)部分(圖4中的‘峰’)也都能在較短的時(shí)間內(nèi)被傳送出去(與‘峰’緊鄰的‘谷’內(nèi))。形象的說(shuō)法就是大部分峰都能填在緊隨其后的谷里，如圖1中的‘峰’2、3、4，這樣，業(yè)務(wù)的吞吐量要求和時(shí)延要求都能得到滿足。但對(duì)于其中的‘峰’1、5就不能被及時(shí)傳送。從圖中可以形象地看到，區(qū)域A是不能被及時(shí)傳送的數(shù)據(jù)，而且這部分?jǐn)?shù)據(jù)比較多，不能被區(qū)域B所容納。也就是說(shuō)不能在較短的時(shí)間內(nèi)將被阻塞的數(shù)據(jù)傳送掉。不能及時(shí)傳送的數(shù)據(jù)可能造成網(wǎng)絡(luò)擁塞或被丟棄。從而引發(fā)上層協(xié)議的重傳，進(jìn)一步增大系統(tǒng)負(fù)載和時(shí)延，惡化系統(tǒng)性能。由此可知，對(duì)于波動(dòng)性比較強(qiáng)、優(yōu)先級(jí)比較高的業(yè)務(wù)選擇比業(yè)務(wù)的平均帶寬高一些的值作為業(yè)務(wù)的等效帶寬就可以避免上述問(wèn)題。
從圖4可以清楚地看到，如果調(diào)整Φ值，使得等效帶寬到圖中水平實(shí)線的位置。被代表業(yè)務(wù)的等效帶寬的實(shí)線所截的‘峰’都能被緊隨其后的‘谷’所容納。從圖4可以清楚地看到被阻塞的區(qū)域A縮小為區(qū)域C，也就可以被由B區(qū)域增大到的D區(qū)域所容納。因此，通過(guò)調(diào)節(jié)Φ值(也就是調(diào)節(jié)圖4中等效帶寬與平均帶寬的距離)可以影響業(yè)務(wù)的時(shí)延特性。而且如果分配給業(yè)務(wù)較大的帶寬，無(wú)線信道突發(fā)錯(cuò)誤引起的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，也能夠在較短的時(shí)間內(nèi)被重傳，來(lái)抵消信道帶來(lái)的影響，從而業(yè)務(wù)的可靠性也得到提高。簡(jiǎn)而言之，較大的帶寬(不超過(guò)最大帶寬)可以提供較高的可靠性、較短的時(shí)延和較大的吞吐量，也就是更好的業(yè)務(wù)質(zhì)量。
因此，從圖4及上面所述可知，通過(guò)調(diào)節(jié)Φ值可以使系統(tǒng)容納不同數(shù)目的用戶，當(dāng)然業(yè)務(wù)的QoS也會(huì)有所不同。通過(guò)給不同優(yōu)先級(jí)的用戶不同的等效帶寬來(lái)為用戶提供相匹配的QoS要求。
交互式業(yè)務(wù)交互式業(yè)務(wù)的種類(lèi)比較多，業(yè)務(wù)特性尤其是吞吐量和時(shí)延的要求差異比較大。一般對(duì)時(shí)延的要求沒(méi)有會(huì)話類(lèi)和流媒體類(lèi)業(yè)務(wù)的那么高。而且交互式業(yè)務(wù)的突發(fā)性和波動(dòng)性比較高，如果為所有的交互式業(yè)務(wù)預(yù)留較多的帶寬資源將會(huì)降低帶寬資源的利用率，而且會(huì)影響優(yōu)先級(jí)別較高的會(huì)話類(lèi)等業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。因此，在計(jì)算等效帶寬的時(shí)候就可能考慮給交互式業(yè)務(wù)分配較低的優(yōu)先級(jí)。因此交互式業(yè)務(wù)的等效帶寬同樣可以如下估算
BWeffective＝TH平均+Φ×(TH最大-TH平均)其中，BWeffective表示業(yè)務(wù)的等效帶寬TH平均表示業(yè)務(wù)要求的平均帶寬TH最大表示業(yè)務(wù)要求的最大帶寬交互式業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延的要求相對(duì)較低，Φ值的選取主要考慮用戶的優(yōu)先級(jí)、業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)以及該業(yè)務(wù)對(duì)可靠性的要求。
背景業(yè)務(wù)背景業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延的要求最低，因此在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)時(shí)可以根據(jù)無(wú)線系統(tǒng)資源的多少來(lái)為背景業(yè)務(wù)設(shè)定幾個(gè)統(tǒng)一的等效帶寬Ri，并根據(jù)業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)來(lái)為某一特定背景業(yè)務(wù)選擇一個(gè)等效帶寬。
上式中的優(yōu)先級(jí)是綜合考慮了用戶和業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)的結(jié)果。
下面以一個(gè)實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
本發(fā)明所提供的接納控制方法在移動(dòng)通信系統(tǒng)中通常位于接入網(wǎng)絡(luò)部分的基站控制器部分。在WCDMA系統(tǒng)中基站控制器被稱為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)。圖1示出了基站控制器在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的位置。如圖1所示，用戶終端設(shè)備5、6、7與基站發(fā)射機(jī)4之間進(jìn)行無(wú)線通訊，基站控制器1控制基站發(fā)射機(jī)4，基站控制器1與網(wǎng)絡(luò)控制器2連接，網(wǎng)絡(luò)控制器2與歸屬位置寄存器3連接?；究刂破?控制用戶終端設(shè)備5、6、7是否能夠與接入網(wǎng)8建立連接。
圖2示出本發(fā)明移動(dòng)通信系統(tǒng)混合業(yè)務(wù)的接納控制信令流程。首先終端用戶向基站控制器發(fā)起建立連接的請(qǐng)求。基站控制器接到請(qǐng)求后，與歸屬位置寄存器(HLR)建立連接，請(qǐng)求獲取該用戶的參數(shù)，包括QoS參數(shù)和用戶的優(yōu)先級(jí)參數(shù)。HLR將該用戶參數(shù)返回基站控制器。基站控制器根據(jù)獲取的用戶的優(yōu)先級(jí)和終端用戶請(qǐng)求建立連接的業(yè)務(wù)類(lèi)別的OoS要求，計(jì)算需要為該用戶提供的等效帶寬。如果系統(tǒng)有足夠的帶寬滿足業(yè)務(wù)的需求，則為該用戶建立連接，并提供有QoS保障的服務(wù)；否則將拒絕該用戶的接入請(qǐng)求。
假設(shè)一個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)的小區(qū)有100KHz的帶寬資源(本發(fā)明中無(wú)線資源并不限于是頻率資源，可以拓展到時(shí)隙、功率這些無(wú)線資源)，已經(jīng)接入的業(yè)務(wù)占用了30KHz帶寬，剩余70KHz帶寬資源。為能簡(jiǎn)單地說(shuō)明本發(fā)明接納控制方法的細(xì)節(jié)，這里假設(shè)新請(qǐng)求接入的業(yè)務(wù)只有流媒體，且對(duì)流媒體業(yè)務(wù)，用戶的優(yōu)先級(jí)只有高、中、低三種。表1示出了系統(tǒng)對(duì)流媒體業(yè)務(wù)設(shè)定的參數(shù)，其中，Φ值的選取也是簡(jiǎn)單假設(shè)的。
表1

根據(jù)本發(fā)明，移動(dòng)通信系統(tǒng)中混合業(yè)務(wù)的無(wú)線接納控制方法如下一個(gè)用戶A請(qǐng)求建立流媒體服務(wù)連接，同時(shí)用戶的優(yōu)先級(jí)信息及流媒體業(yè)務(wù)的QoS要求傳送給基站控制器。這里假設(shè)用戶A的優(yōu)先級(jí)是中?；究刂破髟诮邮盏秸?qǐng)求后，和歸屬位置寄存器進(jìn)行通信，確認(rèn)用戶A的優(yōu)先級(jí)確實(shí)是中。如果用戶提供的優(yōu)先級(jí)和歸屬位置寄存器提供的用戶優(yōu)先級(jí)不符，則以歸屬位置寄存器提供的參數(shù)為準(zhǔn)。
基站控制器根據(jù)用戶A的優(yōu)先級(jí)、運(yùn)營(yíng)商確定的流媒體業(yè)務(wù)的平均帶寬和最大帶寬來(lái)計(jì)算給用戶A的等效帶寬為50Khz。
基站控制器確定移動(dòng)通信系統(tǒng)的剩余帶寬資源為70Khz，其大于需要給用戶A分配的等效帶寬50Khz，則基站控制器為用戶A建立連接，并提供有QoS保障的服務(wù)。
這時(shí)有另一用戶B請(qǐng)求建立流媒體接入，并告知基站控制器其優(yōu)先級(jí)為低，同時(shí)將流媒體業(yè)務(wù)的QoS要求傳給基站控制器。基站控制器在接收到請(qǐng)求后，和歸屬位置寄存器進(jìn)行通信，確認(rèn)用戶B的優(yōu)先級(jí)確實(shí)是低。
基站控制器根據(jù)用戶B的優(yōu)先級(jí)、流媒體業(yè)務(wù)的平均帶寬和最大帶寬確定給出用戶B的等效帶寬是40Khz。
基站控制器確定新小區(qū)剩余帶寬為20Khz。
基站控制器判定剩余帶寬小于需要給用戶B分配的等效帶寬。
基站控制器拒絕給用戶B建立連接。
上述實(shí)施例僅給出了本發(fā)明在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，但本發(fā)明并不限于應(yīng)用于移動(dòng)通信系統(tǒng)，也可以應(yīng)用于無(wú)線通信系統(tǒng)，如WCDMA系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線通信系統(tǒng)混合業(yè)務(wù)的接納控制方法，用于無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)部分，其特征在于，根據(jù)用戶的呼叫請(qǐng)求確定用戶申請(qǐng)接入業(yè)務(wù)的QoS要求；獲取用戶的優(yōu)先級(jí)；根據(jù)用戶的優(yōu)先級(jí)以及用戶申請(qǐng)接入業(yè)務(wù)的QoS要求確定該業(yè)務(wù)的等效帶寬；確定無(wú)線通信系統(tǒng)所能提供的資源；判斷無(wú)線通信系統(tǒng)所能提供的資源是否大于用戶申請(qǐng)接入業(yè)務(wù)的等效帶寬，當(dāng)無(wú)線通信系統(tǒng)所能提供的資源大于用戶申請(qǐng)接入業(yè)務(wù)的等效帶寬時(shí)，則同意該用戶接入，當(dāng)無(wú)線通信系統(tǒng)所能提供的資源不足以滿足用戶申請(qǐng)接入業(yè)務(wù)的等效帶寬需求時(shí)，則拒絕該用戶接入。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接納控制方法，其特征在于，所述業(yè)務(wù)的QoS要求包括業(yè)務(wù)本身的優(yōu)先級(jí)、可靠性、時(shí)延以及吞吐量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接納控制方法，其特征在于，用戶的優(yōu)先級(jí)由用戶提供，但當(dāng)用戶提供的優(yōu)先級(jí)與無(wú)線通信系統(tǒng)提供的用戶優(yōu)先級(jí)不符時(shí)，以無(wú)線通信系統(tǒng)提供的參數(shù)為準(zhǔn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的接納控制方法，其特征在于，當(dāng)剩余資源不足以滿足多個(gè)同時(shí)申請(qǐng)接入的用戶的需求時(shí)，則按用戶優(yōu)先級(jí)次序接入。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接納控制方法，其特征在于，當(dāng)用戶申請(qǐng)接入的業(yè)務(wù)為傳統(tǒng)會(huì)話業(yè)務(wù)時(shí)，所述等效帶寬由下述公式估算BWeffective＝TH平均+Φ×(TH最大-TH平均)其中，BWeffective表示業(yè)務(wù)的等效帶寬；TH平均表示該業(yè)務(wù)要求的平均帶寬；TH最大表示該業(yè)務(wù)要求的最大帶寬；Φ值是根據(jù)用戶的優(yōu)先級(jí)、業(yè)務(wù)的QoS要求確定，取值范圍為從0到1。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的接納控制方法，其特征在于，按照話音的自適應(yīng)多速率編碼，將話音最低速率編碼所需帶寬定義為平均帶寬，而最高速率編碼所需帶寬定義為最大帶寬。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接納控制方法，其特征在于，當(dāng)用戶申請(qǐng)接入的業(yè)務(wù)為流媒體業(yè)務(wù)時(shí)，所述等效帶寬由下述公式估算BWeffective＝TH平均+Φ×(TH最大-TH平均)其中，BWeffective表示業(yè)務(wù)的等效帶寬；TH平均表示該業(yè)務(wù)要求的平均帶寬；TH最大表示該業(yè)務(wù)要求的最大帶寬；Φ值根據(jù)用戶的優(yōu)先級(jí)以及用戶申請(qǐng)接入業(yè)務(wù)的QoS要求選取，取值范圍從0到1。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7中之一所述的接納控制方法，其特征在于，業(yè)務(wù)的QoS要求僅考慮業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)、時(shí)延要求。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接納控制方法，其特征在于，用戶申請(qǐng)接入的業(yè)務(wù)為交互式業(yè)務(wù)時(shí)，所述等效帶寬由下述公式估算BWeffective＝TH平均+Φ×(TH最大-TH平均)其中，BWeffective表示業(yè)務(wù)的等效帶寬；TH平均表示該業(yè)務(wù)要求的平均帶寬；TH最大表示該業(yè)務(wù)要求的最大帶寬；Φ值根據(jù)用戶的優(yōu)先級(jí)以及用戶申請(qǐng)接入業(yè)務(wù)的QoS要求選取，取值范圍從0到1。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的接納控制方法，其特征在于，業(yè)務(wù)的QoS要求僅考慮業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)、可靠性要求。
11.根據(jù)權(quán)利要求5-7和9中之一所述的接納控制方法，其特征在于，所述的平均帶寬、最大帶寬和Φ值由運(yùn)營(yíng)商來(lái)決定。
12.根據(jù)權(quán)利要求7或9所述的接納控制方法，其特征在于，從所述業(yè)務(wù)中選取一段典型的數(shù)據(jù)源重復(fù)播放，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)帶寬的大小，然后統(tǒng)計(jì)接收端在不同的傳輸帶寬情況下的時(shí)延、誤碼率、丟包率一系列指標(biāo)，或者直接由人主觀判定業(yè)務(wù)的品質(zhì)，將用戶能接受的業(yè)務(wù)最低品質(zhì)對(duì)應(yīng)的帶寬取為平均帶寬；當(dāng)帶寬增大到某個(gè)值以后，繼續(xù)增加帶寬并不能顯著增加業(yè)務(wù)的品質(zhì)時(shí)，該帶寬取為該業(yè)務(wù)的最大帶寬。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接納控制方法，其特征在于，當(dāng)用戶申請(qǐng)接入的業(yè)務(wù)為背景業(yè)務(wù)時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)時(shí)根據(jù)無(wú)線資源的多少為背景業(yè)務(wù)設(shè)定幾個(gè)等效帶寬Ri，然后根據(jù)用戶的優(yōu)先級(jí)以及業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)這些QoS參數(shù)為某一背景業(yè)務(wù)從所設(shè)定的等效帶寬中選擇一個(gè)等效帶寬。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無(wú)線通信系統(tǒng)混合業(yè)務(wù)接納控制方法，用于無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)部分，其根據(jù)用戶的呼叫請(qǐng)求確定用戶申請(qǐng)接入業(yè)務(wù)的QoS要求并獲取用戶的優(yōu)先級(jí)；然后根據(jù)用戶的優(yōu)先級(jí)以及用戶申請(qǐng)接入業(yè)務(wù)的QoS要求確定該業(yè)務(wù)的等效帶寬；當(dāng)無(wú)線通信系統(tǒng)所能提供的資源大于用戶申請(qǐng)接入業(yè)務(wù)的等效帶寬時(shí)，則同意該用戶接入，而當(dāng)無(wú)線通信系統(tǒng)所能提供的資源不足以滿足用戶申請(qǐng)接入業(yè)務(wù)的等效帶寬需求時(shí)，則拒絕該用戶接入。通過(guò)本發(fā)明的方法，能夠區(qū)別對(duì)待具有不同優(yōu)先級(jí)的用戶，并為用戶提供滿意的、有QoS保障的服務(wù)。
文檔編號(hào)H04W48/16GK1802000SQ200410082399
公開(kāi)日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2004年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月31日
發(fā)明者吳興耀, 高鵬 申請(qǐng)人:京移通信設(shè)計(jì)院有限公司