[发明专利]移动通信系统中保证用户最小速率的呼叫准入控制方法

说明书

技术领域

本发明是一种移动通信系统中严格保证用户最小速率需求的呼叫准入控制方法，属于移动通信中的无线接入技术领域。

背景技术

呼叫准入控制，是用于避免小区拥塞以及给高优先级用户预留资源的有效手段。在传统的第二代(2G)移动通信系统中，由于小区给每一个服务用户分配一条专有信道，呼叫准入控制机制比较简单，即小区内有足够的空闲信道，就可以让新用户接入；反之阻塞新用户。在分组交换通信网络中，由于取消了专有信道，各小区采用合适的机会调度算法为用户提供服务，呼叫准入控制算法的设计会变的比较复杂，它需要考虑实际的瞬时调度算法带来的长期影响。也就是说，在当前的调度算法下，新接入一个用户，是否能满足该用户的服务质量(QoS，Quality of Service)要求，同时也不影响现有其他用户的QoS要求。

QoS的两个主要指标分别是最小速率需求和平均延时需求，由于后者可以由前者得到保证，所以采用最小速率需求作为主要的QoS指标。

名词说明：

最小速率是在单位时间内用户可以接收到的流量，通常是比特每秒。

最小调度单位是指用户可以分配到的最小服务单元，在CDMA系统中通常是指1个时隙，通常为1毫秒；在LTE系统中指的是1个物理资源块，其时域上为1毫秒，频域上为180千赫兹。

竞争用户指的是系统对其内提供服务的所有用户。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提出一种移动通信系统中保证用户最小速率需求的呼叫准入控制算法，从而在尽可能多的接纳服务用户的同时，严格的保证所有用户的最小速率需求，提高了系统资源利用率和用户满意度。

技术方案：本发明的目的是提出一种移动通信系统中严格保证用户最小速率需求的呼叫准入控制方法，包括如下步骤：

在移动通信技术领域，小区——泛指通信系统中所有类型站点实现的覆盖单元，包括宏小区、微小区和小小区；系统——移动通信系统。

初始化：假设现在小区内已经有n个服务用户，其最小速率需求分别为r₁，r₂，...，r_n，相应的在每个最小调度单位上的平均速率分别为s₁，s₂，...，s_n。假设前一个单位时间(例如，上一秒)内剩余的最小调度单位为t_r。现在有一个新的用户m(最小速率需求为r_m，在每个最小调度单位上的平均速率为s_m)想要接入该小区。则初始化包括新用户m的竞争用户集为Z，初始化的竞争用户数|Z|为n+1。对于新用户m，其初始化所需的最小调度单位数t_n为0。

第一步，当r_m＞0，进入第二步；否则进入第五步；

第二步，新用户m实际所需的最小调度单位数增加1，即

t_n＝t_n+1

之后进入第三步；

第三步，对于所有处于竞争用户集中的用户，按以下方式更新他们的最小速率需求：

r_i＝r_i-s_iG_|Z|，i，i∈Z

其中|Z|代表集合Z中的用户个数，G_|Z|，i是由于系统采用的机会调度算法带来的与用户数目相关的，对于用户i的多用户分集增益(具体定义见后面的公式[1]-[4])。之后进入第四步；

第四步，将竞争用户集Z中所有满足以下条件的用户从该集合中剔除

r_k≤0，k∈Z

其中r_k是经过第三步中公式迭代后的值，之后返回第一步；

第五步，如果t_n≤t_r，接入新用户m；否则阻塞它。停止算法。

当系统中有n个服务用户时，计算对于其中任一用户i的多用户分集增益G_n，i的方法为：首先定义以下变量：

当系统中有n个服务用户时，采用机会轮询方法作为对任意一种机会调度算法性能下界的保守估算，对于其中任一用户i带来的多用户分集增益