移动通信系统拥塞控制的方法及装置

摘要

本发明公开了一种移动通信系统拥塞控制的方法及装置，所述方法包括：计算空口传输速率和业务实际需要的速率；如果所述空口传输速率小于所述业务实际需要的速率持续第一预定时间，则进行拥塞控制。利用本发明，可以准确、有效地控制高速分组接入系统中的拥塞。

权利要求

1.一种移动通信系统拥塞控制的方法，其特征在于，包括：计算空口传输速率；

计算业务实际需要的速率，具体包括：分别计算系统内有保证比特速率需求的所有用户的保证比特速率值的平均值、以及非保证比特速率业务的最小速率值的平均值，将得到的两个平均值的和作为所述业务实际需要的速率；

如果所述空口传输速率小于所述业务实际需要的速率持续第一预定时间，则进行拥塞控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算空口传输速率包括：获取基站上报的高速下行链路共享信道HS-DSCH或增强专用信道E-DCH各类业务提供的比特速率；

将小区中所有有保证比特速率和最小速率要求的各类业务的比特速率进行求和得到所述空口传输速率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：对计算得到的空口传输速率进行平滑处理，将平滑处理后的空口传输速率作为实际获得的空口传输速率。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拥塞控制包括：根据基站上报的服务和相邻小区路损值SNPL信息或传输块大小TBS信息确定各用户的信道条件，删除其中信道条件差的用户；或者删除保证比特速率高但优先级低的用户；或者

统计各用户的速率和时延，并且删除速率低或时延长的用户。

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：如果所述空口传输速率大于所述业务实际需要的速率持续第二预定时间，则进行拥塞恢复。

6.一种移动通信系统拥塞控制的装置，其特征在于，包括：第一计算单元，用于计算空口传输速率；

第二计算单元，用于计算业务实际需要的速率，具体包括：分别计算系统内有保证比特速率需求的所有用户的保证比特速率值的平均值、以及非保证比特速率业务的最小速率值的平均值，将得到的两个平均值的和作为所述业务实际需要的速率；

拥塞控制单元，用于判断所述空口传输速率小于所述业务实际需要的速率持续第一预定时间时，进行拥塞控制。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一计算单元包括：获取子单元，用于获取基站上报的HS-DSCH或E-DCH各类业务提供的比特速率，将小区中所有有保证比特速率和最小速率要求的各类业务的比特速率进行求和得到所述空口传输速率；

计算子单元，用于根据所述获取子单元获取的比特速率，将小区中所有有保证比特速率业务和最小速率要求的各类业务的比特速率求和得到所述空口传输速率。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一计算单元还包括：平滑处理子单元，用于对所述计算子单元计算得到的空口传输速率进行平滑处理，将平滑处理后的空口传输速率作为实际获得的空口传输速率。

9.根据权利要求6至8任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：拥塞恢复单元，用于判断所述空口传输速率大于所述业务实际需要的速率持续第二预定时间时，进行拥塞恢复。

说明书

移动通信系统拥塞控制的方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及移动通信领域中的无线资源管理技术，具体涉及一种移动通信系统拥塞控制的方法及装置。

背景技术

[0002] 拥塞控制是无线资源管理中一个重要部分，其包括拥塞判决、拥塞处理、拥塞恢复判决和拥塞恢复处理等过程。HSPA(High Speed Packet Acess，高速分组接入)技术是为了支持更高速率的数据业务、更低的时延、更高的吞吐量和频谱利用率、对高数据速率业务的更好的覆盖而提出的。在HSPA承载存在GBR(Guarantee Bit Rate，保证比特速率)业务的情况下，准确的拥塞判决和处理是十分必要的。

[0003] 现有的拥塞控制策略主要是从功率角度考虑，即RNC(Radio NetworkController，无线网络控制器)拥塞判决时考虑的是上行接收信号功率或下行发射功率，如果功率超过一定门限并持续一段时间，则认为拥塞发生，从而进行相应的拥塞处理。目前的拥塞处理策略主要有以下几种：

[0004] 1)通过测量控制消息和系统信息更新，降低本小区的个性偏移和小区重选质量偏移，使部分用户切换到相邻小区，或重选到其他小区驻留并发起呼叫，以缓解拥塞。

[0005] 2)修改SIB(System Information Block，系统消息块)3/4，以阻止不同优先等级的用户接入。例如：阻止AC0～AC9(Acess Class，接入等级)的普通用户接入。其中，阻止哪种AC等级的用户可以通过O&M(Operation andManager，操作维护)配置参数决定。

[0006] 3)降低非实时且低优先级业务的传输速率，删除低优先级业务占用的信道，释放码道和功率资源。

[0007] 拥塞恢复判决和拥塞恢复处理则执行相反的过程。

[0008] HSPA系统由于引入资源共享特性，采用在下行方向以固定功率发射或者在上行方向通过ROT(Rise over Thermal Noise，热噪声抬升)控制接收信号功率等技术，因此仅从功率角度考虑进行拥塞判决是不合理的。

发明内容

[0009] 本发明提供一种移动通信系统拥塞控制的方法及装置，以准确、有效地控制HSPA系统中的拥塞。

[0010] 本发明提供一种移动通信系统拥塞控制的方法，包括：

[0011] 计算空口传输速率和业务实际需要的速率；

[0012] 如果所述空口传输速率小于所述业务实际需要的速率持续第一预定时间，则进行拥塞控制。

[0013] 本发明提供一种移动通信系统拥塞控制的装置，包括：

[0014] 第一计算单元，用于计算空口传输速率；

[0015] 第二计算单元，用于计算业务实际需要的速率；

[0016] 拥塞控制单元，用于判断所述空口传输速率小于所述业务实际需要的速率持续第一预定时间时，进行拥塞控制。

[0017] 本发明移动通信系统拥塞控制的方法及装置，针对HSPA系统中拥塞的特点，通过计算空口传输速率和业务实际需要的速率，比较所述空口传输速率和所述业务实际需要的速率，如果所述空口传输速率小于所述业务实际需要的速率持续第一预定时间，则进行拥塞控制，从而准确、有效地控制HSPA系统中的拥塞。

附图说明

[0018] 图1是本发明实施例移动通信系统拥塞控制的方法的实现流程图；

[0019] 图2是本发明实施例移动通信系统拥塞控制的装置的结构示意图；

[0020] 图3是本发明实施例中第一计算单元的结构示意图。

具体实施方式

[0021] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。

[0022] 由于HSPA系统中的拥塞是指由于接入系统用户数目过多等原因导致部分用户(如处于小区边缘用户)长期得不到调度，从而出现用户速率下降或者时延增大，甚至缓存溢出等现象，导致QoS(Quality of Service，服务质量)无法得到保证。因此，针对HSPA系统中拥塞的特点，本发明引入了新的拥塞判决机制，即将物理层能够提供的比特速率(即空口传输速率)和业务实际需要的速率进行比较，如果一段时间内，物理层能够提供的比特速率小于业务实际需要的速率，则说明系统处于拥塞状态，进行拥塞控制。如果一段时间内，物理层能够提供的比特速率大于业务实际需要的速率，则说明系统正常，进行拥塞恢复。

[0023] 如图1所示，是本发明实施例移动通信系统拥塞控制的方法的实现流程，主要包括以下步骤：

[0024] 步骤101，计算空口传输速率和业务实际需要的速率。

[0025] 在计算空口传输速率时，可以通过基站上报的测量量“HS-DSCH(HighSpeed Downlink Shared Channel，高速下行链路共享信道)提供的比特速率”或者“E-DCH(Enhanced Dedicated Channel，增强专用信道)提供的比特速率”得到。具体如下：

[0026] (1)通过基站上报的测量量“HS-DSCH各类业务提供的比特速率”，按以下公式计算：

[0027](公式1)

[0028] (2)其中，N为小区中有保证比特速率业务和有最小速率需求的业务流的个数，HS_DSCHPriovidedBiteRatei为第i个有保证比特速率或有最小速率需求的业务的比特速率。通过基站上报的测量量“E-DCH各类业务提供的比特速率”，按以下公式计算：

[0029](公式2)

[0030] 其中，N为小区中有保证比特速率业务和最小速率需求业务的业务流的个数，E-DCHPriovidedBiteRatei为第i个有保证比特速率业务或有最小速率需求的业务的比特速率。

[0031] 由于信道条件及业务的突发等特性，Uu_rate可能发生变化，因此，还可以通过平滑的方式对Uu_rate进行处理，以使其更准确。比如，可以按以下公式来处理：

[0032] Uu_rate(n)＝Uu_rate(n-1)*(1-f)+Uu_rate(n)*f (公式3)

[0033] 其中，f为平滑因子。

[0034] 当然，本发明实施例中对Uu_rate的平滑处理并不局限于上述形式，还可以采用其他方式。

[0035] 业务实际需要的速率可以采用将系统内有GBR(保证比特速率)需求的所有用户的保证比特速率值平均来得到，具体公式如下：

[0036](公式4)

[0037] 其中，I为系统内有保证比特速率需求的用户的个数，GBRi为系统内第i个有保证比特速率需求的用户的保证比特速率值。

[0038] 如果系统中除GBR业务外，还有其他类业务，如WWW业务，虽然从目前协议看该类业务没有保证比特速率需求，但从运营角度及用户体验考虑，可能也会有最小速率值：MinR，这种情况下，还可以对上述计算得到的业务实际需要的速率进行修正，以使其更准确。具体公式如下：

[0039](公式5)

[0040] 其中，J为系统内存在最小速率需求的非GBR业务个数，MinRj为第j个有最小速率需求的非GBR业务的最小速率值。

[0041] 步骤102，如果空口传输速率小于业务实际需要的速率持续第一预定时间，则进行拥塞控制。

[0042] 通过上述步骤101，计算得到了空口传输速率Uu_rate和业务实际需要的速率Needed_rate，为了不使拥塞控制的调整频率过高，影响系统效率，可以通过比较Uu_rate和Needed_rate，并设定一计时器，如果Uu_rate小于Needed_rate持续一定的时间，即第一预定时间，则进行拥塞控制。

[0043] 即当Uu_rate小于Needed_rate时开始计时器开始计时，如果计时器超过第一预定时间，Uu_rate仍然小于Needed_rate，则认为系统进入拥塞状态，开始进行拥塞控制。

[0044] 当然，本发明实施例并不限于上述这种比较方式，比如，还可以设定一阈值，当Uu_rate小于Needed_rate时开始计时器开始计时，如果所述空口传输速率小于所述业务实际需要的速率达到所述阈值并持续第一预定时间，则进行拥塞控制。

[0045] 具体的拥塞控制方式也可以有多种，可以根据实际需要来选用，比如：

[0046] (1)HSUPA(High Speed Uplink Packet Access，高速上行分组接入)系统中，基站上报SNPL(Serving and Neighbour cell Pathloss，服务和相邻小区路损值)信息给RNC(Radio Network Controller，无线网络控制器)；HSDPA(HighSpeed Downlink Packet Access，高速下行分组接入)系统中，基站上报终端反馈的TBS(Thransmitting Block Size，传输块大小)信息给RNC。因此，RNC可以根据这些信息判定各用户的信道条件，删除信道条件差的用户。这样，既对系统总的吞吐量影响较小，又能缓解拥塞，同时，因为专用信道下用户无论远近，提供的服务质量是相同的，因此，如果信道切换的话，用户也能保证服务质量。

[0047] (2)删除保证比特速率高但优先级低的用户；

[0048] (3)统计各用户的速率和时延，删除速率低或时延长的用户。

[0049] 步骤103，如果所述空口传输速率大于所述业务实际需要的速率持续第二预定时间，则进行拥塞恢复。

[0050] 在本发明实施例中，所述的第一预定时间和所述的第一预定时间可以设置为相同，也可以设置为不同。

[0051] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

[0052] 由上述实施例可见，本发明移动通信系统拥塞控制的方法针对HSPA系统中拥塞的特点，引入新的拥塞判决机制，即将物理层能够提供的比特速率(即空口传输速率)和业务实际需要的速率进行比较，如果一段时间内，物理层能够提供的比特速率小于业务实际需要的速率，则说明系统处于拥塞状态，进行拥塞控制。如果一段时间内，物理层能够提供的比特速率大于业务实际需要的速率，则说明系统正常，进行拥塞恢复。从而可以使HSPA系统的拥塞控制更为准确和有效，而且实现简单，不需要添加任何测量量。

[0053] 如图2所示，是本发明实施例移动通信系统拥塞控制的装置的结构示意图，该装置主要包括：第一计算单元201、第二计算单元202和拥塞控制单元203，还可进一步包括拥塞恢复单元204。其中：

[0054] 第一计算单元201用于计算空口传输速率；第二计算单元202用于计算业务实际需要的速率；拥塞控制单元203用于判断所述空口传输速率小于所述业务实际需要的速率持续第一预定时间时，进行拥塞控制；拥塞恢复单元204用于判断所述空口传输速率大于所述业务实际需要的速率持续第二预定时间时，进行拥塞恢复。

[0055] 在该实施例中，所述第一计算单元201的结构如图3所示，包括：

[0056] 获取子单元301和计算子单元302，还可进一步包括平滑处理子单元303。其中：获取子单元301用于获取基站上报的HS-DSCH可以提供的比特速率或E-DCH提供的比特速率；计算子单元302用于计算子单元，用于根据所述获取子单元获取的比特速率，将小区中所有有保证比特速率业务的比特速率进行求和得到所述空口传输速率；平滑处理子单元
303用于对计算子单元301计算得到的空口传输速率进行平滑处理，将平滑处理后的空口传输速率作为实际获得的空口传输速率。

[0057] 利用本发明实施例的装置可以进行拥塞控制的具体实现过程可参照前面对本发明方法实施例中的描述，在此不再赘述。

[0058] 本发明实施例的移动通信系统拥塞控制的装置，可以集成在RNC上，也可以作为一个独立的物理实体而存在。

[0059] 利用本发明实施例的装置，可以使HSPA系统的拥塞控制更为准确和有效[0060] 以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体实施方式对本发明进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及设备；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。