《電子技術(shù)應(yīng)用》
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接納控制算法現(xiàn)狀分析
來(lái)源:電子技術(shù)應(yīng)用2010年第12期
俞定玖, 王小龍
國(guó)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(yán)格性以及無(wú)線(xiàn)資源的稀缺性等因素對(duì)呼叫接納控制技術(shù)提出了更高的要求。對(duì)呼叫接納控制算法進(jìn)行概述,討論了CDMA系統(tǒng)中常用的和移動(dòng)通信網(wǎng)中具有代表性的呼叫接納控制算法。
中圖分類(lèi)號(hào): TN929.533
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
文章編號(hào): 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(wú)線(xiàn)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(xiàng)重要機(jī)制。接納控制的優(yōu)劣,關(guān)系著蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的信號(hào)覆蓋質(zhì)量、呼叫的阻塞率和掉話(huà)率,影響到用戶(hù)的傳輸速率以及數(shù)據(jù)包級(jí)別的多個(gè)服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)。
    對(duì)于反向干擾受限的CDMA系統(tǒng),接入過(guò)多的呼叫會(huì)導(dǎo)致反向干擾的上升,這不僅會(huì)減小小區(qū)的覆蓋范圍(即小區(qū)的呼吸效應(yīng)),而且會(huì)降低系統(tǒng)功率控制的魯棒性,導(dǎo)致掉話(huà)率的上升,因此,必須通過(guò)CAC來(lái)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(huà)率。通常,CAC算法的設(shè)計(jì)需要考慮多個(gè)因素:要滿(mǎn)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(huà)的MS)的QoS要求,包括新呼叫的阻塞率、切換呼叫的掉話(huà)率、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的中斷率和分組發(fā)送的時(shí)延;切換呼叫應(yīng)享有比新呼叫更高的優(yōu)先級(jí);不同業(yè)務(wù)類(lèi)型要有接納優(yōu)先級(jí)上的區(qū)分;要分別考慮上下行鏈路的接納控制。實(shí)際中的CAC方案并不能夠完全考慮到上述多個(gè)方面,只能結(jié)合實(shí)際需求和算法特征盡可能地將這些因素考慮進(jìn)去,最終目標(biāo)往往是這幾個(gè)方面的取舍與折中,本文按照技術(shù)途徑對(duì)CAC進(jìn)行分類(lèi),對(duì)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(gè)呼叫產(chǎn)生的干擾也是可變的,引入有效帶寬模型來(lái)實(shí)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(jiàn)式(1),其中,Bji為第j類(lèi)業(yè)務(wù)的第i個(gè)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(lèi)業(yè)務(wù)中的數(shù)據(jù)流的數(shù)量,J是業(yè)務(wù)類(lèi)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(duì)于系統(tǒng)的上行信號(hào),只有在滿(mǎn)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(jī)的SIR決定了小區(qū)可接納的最大用戶(hù)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(rèn)可的適用于直接序列擴(kuò)頻碼分多址系統(tǒng)(DS-CDMA)的無(wú)線(xiàn)傳播模型見(jiàn)式(6),其中,Г(r)為基站處接收到某個(gè)MS的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng);r為MS到基站的距離;ξ為均值為0的正態(tài)分布的隨機(jī)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(cè)量結(jié)果,因此只能在MSC實(shí)現(xiàn)CAC,這就需要進(jìn)行額外的信息傳遞,因此,算法的適用性不強(qiáng)。
     在CDMA網(wǎng)絡(luò)中,由于剩余帶寬與SIR有一定的對(duì)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(lái)看,對(duì)于每一個(gè)已接入的呼叫,基站都給相應(yīng)的MS分配了為達(dá)到其目標(biāo)信噪比所需的發(fā)射功率,換句話(huà)說(shuō):為了滿(mǎn)足MS的目標(biāo)信噪比要求,系統(tǒng)通過(guò)功率控制機(jī)制確定了一個(gè)可行的發(fā)射功率分配矢量,也稱(chēng)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(jìn)行分類(lèi),對(duì)適用于CDMA體制移動(dòng)通信系統(tǒng)的大多數(shù)接納控制算法模型進(jìn)行了介紹、總結(jié)和比較。
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