《電子技術(shù)應(yīng)用》
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接納控制算法現(xiàn)狀分析
來源:電子技術(shù)應(yīng)用2010年第12期
俞定玖, 王小龍
國家數(shù)字交換系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心, 河南 鄭州 450002
摘要: 3G業(yè)務(wù)的多樣性,QoS的嚴格性以及無線資源的稀缺性等因素對呼叫接納控制技術(shù)提出了更高的要求。對呼叫接納控制算法進行概述,討論了CDMA系統(tǒng)中常用的和移動通信網(wǎng)中具有代表性的呼叫接納控制算法。
中圖分類號: TN929.533
文獻標(biāo)識碼: A
文章編號: 0258-7998(2010)12-0114-03
Study on call admission control arithmetic
YU Ding Jiu, WANG Xiao Long
National Digital Switching System Engineering Research Technical Center, Zhengzhou 45002, China
Abstract: Call Admission Control(CAC) technology is expected to support multi-calss services, satisfy strict requirement of QoS and solve the problem of scarcity of radio resource, in order to keep the covered area and the system rubustness when the load is heavier. This paper totally presents CAC arithmetic. It presents some common CAC arithmetic in CDMA systems and some universal CAC arithmetic in mobile communication network. These algorithms can put into practice with some practical considerations, as they can fit any network.
Key words : CDMA; call admission control; QoS; interference; capacity

    呼叫接納控制最先是在ATM網(wǎng)絡(luò)中提出的,現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用到許多通信網(wǎng)絡(luò)中。接納控制是無線資源管理的重要組成部分,是減小網(wǎng)絡(luò)擁塞、保證服務(wù)質(zhì)量和提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率的一項重要機制。接納控制的優(yōu)劣,關(guān)系著蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)中的信號覆蓋質(zhì)量、呼叫的阻塞率和掉話率,影響到用戶的傳輸速率以及數(shù)據(jù)包級別的多個服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)。
    對于反向干擾受限的CDMA系統(tǒng),接入過多的呼叫會導(dǎo)致反向干擾的上升,這不僅會減小小區(qū)的覆蓋范圍(即小區(qū)的呼吸效應(yīng)),而且會降低系統(tǒng)功率控制的魯棒性,導(dǎo)致掉話率的上升,因此,必須通過CAC來合理控制干擾,以獲得高資源利用率和低阻塞率,保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性和低掉話率。通常,CAC算法的設(shè)計需要考慮多個因素:要滿足新接入MS的QoS,且不影響系統(tǒng)內(nèi)已有MS(包括本小區(qū)和相鄰小區(qū)中正在通話的MS)的QoS要求,包括新呼叫的阻塞率、切換呼叫的掉話率、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的中斷率和分組發(fā)送的時延;切換呼叫應(yīng)享有比新呼叫更高的優(yōu)先級;不同業(yè)務(wù)類型要有接納優(yōu)先級上的區(qū)分;要分別考慮上下行鏈路的接納控制。實際中的CAC方案并不能夠完全考慮到上述多個方面,只能結(jié)合實際需求和算法特征盡可能地將這些因素考慮進去,最終目標(biāo)往往是這幾個方面的取舍與折中,本文按照技術(shù)途徑對CAC進行分類,對當(dāng)前主要的控制模型和算法作一介紹。
1 基于有效帶寬的接納控制算法
    CDMA系統(tǒng)的反向干擾受限,而每個呼叫產(chǎn)生的干擾也是可變的,引入有效帶寬模型來實現(xiàn)CDMA系統(tǒng)中的呼叫接納控制。在最大呼叫損失率的約束下,傳統(tǒng)的基于有效帶寬的多業(yè)務(wù)呼叫接納控制的模型見式(1),其中,Bji為第j類業(yè)務(wù)的第i個數(shù)據(jù)流的有效帶寬,C是系統(tǒng)可用的總帶寬,Nj是第j類業(yè)務(wù)中的數(shù)據(jù)流的數(shù)量,J是業(yè)務(wù)類的總數(shù),a是系統(tǒng)最大呼叫損失率。


2 基于SIR的接納控制算法
    對于系統(tǒng)的上行信號,只有在滿足一定的信噪比條件下基站才能夠成功解調(diào),因此,基站接收機的SIR決定了小區(qū)可接納的最大用戶數(shù)量,據(jù)此提出了多種不同的基于SIR的接納控制算法。
    廣泛認可的適用于直接序列擴頻碼分多址系統(tǒng)(DS-CDMA)的無線傳播模型見式(6),其中,Г(r)為基站處接收到某個MS的信號場強;r為MS到基站的距離;ξ為均值為0的正態(tài)分布的隨機變量,其標(biāo)準(zhǔn)差的范圍為5 ~12 dB;a為路損指數(shù),典型值范圍為2.7~4.0。


    然而,上述這兩種算法需要當(dāng)前小區(qū)獲知相鄰小區(qū)的信噪比測量結(jié)果,因此只能在MSC實現(xiàn)CAC,這就需要進行額外的信息傳遞,因此,算法的適用性不強。
     在CDMA網(wǎng)絡(luò)中,由于剩余帶寬與SIR有一定的對應(yīng)關(guān)系,所以基于剩余帶寬的CAC策略本質(zhì)上與基于SIR準(zhǔn)則的CAC策略相同。從功率控制的角度來看,對于每一個已接入的呼叫,基站都給相應(yīng)的MS分配了為達到其目標(biāo)信噪比所需的發(fā)射功率,換句話說:為了滿足MS的目標(biāo)信噪比要求,系統(tǒng)通過功率控制機制確定了一個可行的發(fā)射功率分配矢量,也稱之為SIR平衡。
    本文介紹了接納控制算法,首先按照技術(shù)途徑進行分類,對適用于CDMA體制移動通信系統(tǒng)的大多數(shù)接納控制算法模型進行了介紹、總結(jié)和比較。
參考文獻
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