《電子技術應用》
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接納控制算法現狀分析
來源:電子技術應用2010年第12期
俞定玖, 王小龍
國家數字交換系統工程技術研究中心, 河南 鄭州 450002
摘要: 3G業務的多樣性,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系統中常用的和移動通信網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網絡中提出的,現在已經應用到許多通信網絡中。接納控制是無線資源管理的重要組成部分,是減小網絡擁塞、保證服務質量和提高網絡資源利用率的一項重要機制。接納控制的優劣,關系著蜂窩移動通信網絡中的信號覆蓋質量、呼叫的阻塞率和掉話率,影響到用戶的傳輸速率以及數據包級別的多個服務質量指標。
    對于反向干擾受限的CDMA系統,接入過多的呼叫會導致反向干擾的上升,這不僅會減小小區的覆蓋范圍(即小區的呼吸效應),而且會降低系統功率控制的魯棒性,導致掉話率的上升,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,保持系統的穩定性和低掉話率。通常,CAC算法的設計需要考慮多個因素:要滿足新接入MS的QoS,且不影響系統內已有MS(包括本小區和相鄰小區中正在通話的MS)的QoS要求,包括新呼叫的阻塞率、切換呼叫的掉話率、數據業務的中斷率和分組發送的時延;切換呼叫應享有比新呼叫更高的優先級;不同業務類型要有接納優先級上的區分;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,最終目標往往是這幾個方面的取舍與折中,本文按照技術途徑對CAC進行分類,對當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系統的反向干擾受限,而每個呼叫產生的干擾也是可變的,引入有效帶寬模型來實現CDMA系統中的呼叫接納控制。在最大呼叫損失率的約束下,傳統的基于有效帶寬的多業務呼叫接納控制的模型見式(1),其中,Bji為第j類業務的第i個數據流的有效帶寬,C是系統可用的總帶寬,Nj是第j類業務中的數據流的數量,J是業務類的總數,a是系統最大呼叫損失率。


2 基于SIR的接納控制算法
    對于系統的上行信號,只有在滿足一定的信噪比條件下基站才能夠成功解調,因此,基站接收機的SIR決定了小區可接納的最大用戶數量,據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(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的正態分布的隨機變量,其標準差的范圍為5 ~12 dB;a為路損指數,典型值范圍為2.7~4.0。


    然而,上述這兩種算法需要當前小區獲知相鄰小區的信噪比測量結果,因此只能在MSC實現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網絡中,由于剩余帶寬與SIR有一定的對應關系,所以基于剩余帶寬的CAC策略本質上與基于SIR準則的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,基站都給相應的MS分配了為達到其目標信噪比所需的發射功率,換句話說:為了滿足MS的目標信噪比要求,系統通過功率控制機制確定了一個可行的發射功率分配矢量,也稱之為SIR平衡。
    本文介紹了接納控制算法,首先按照技術途徑進行分類,對適用于CDMA體制移動通信系統的大多數接納控制算法模型進行了介紹、總結和比較。
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