一种基于保护现有呼叫的抢占策略

相关专题: 无线 中国联通

随着通信市场的发展,服务差异化逐渐成为运营商提高竞争力和效益的重要手段之一。目前,无线移动通信市场中,将用户按照资费、行业、消费特征等不同准则细分为不同层次,以不同的营销手段、业务种类和服务方式提供相应的差异化服务已经非常普遍。这种方式下,从网络角度上看并没有实现真正的差异化。

对于数据业务而言,不同的业务对网络有不同的要求。比如音视频类实时业务,对延时、抖动等指标有较高要求,而下载类业务则更注重丢包率。根据业务需求的不同,网络为不同类业务分配不同的带宽,并根据网络当前可用资源自适应调整调制方式、速率等属性,在提供不同网络服务等级的同时提高网络资源利用率。

对于话音业务而言,现有网络则尚未能够提供差异化的服务,而话音业务至今仍然是无线移动通信业务中的主要业务。本文探讨利用网络实现话音业务差异化的途径,并在现有方式基础上给出一种策略。

一、GSM网络实现网络差异化服务

GSM网络中,从MS发起呼叫到建立呼叫的过程中涉及到3种信道的分配,RACH、SDCCH和TCH。一般情况下,SDCCH信道的占用时间比较短,且在实际网络中配置SDCCH为独立信道,容量较大,扩展也比较容易,因此可以不考虑SDCCH信道的拥塞情况。因此网络的差异化服务主要体现在接入信道获取和业务信道获取两个阶段。

1.用户接入信道获取的差异化

每个MS都属于一个接入类别(AccessClass)。Access Class作为一个MS的属性写入SIM卡。3GPP规范对Access Class有名确定义。

AccessClass描述了MS接入系统的身份,同时也作为BSS授权MS使用RACH信道的依据。以MS发起呼叫为例。当MS欲发起呼叫时,将寻找可用的RACH信道发送CHANNEL REQUEST消息。BSS在广播信道(BCCH)中周期性广播系统消息,其中指定RACH信道及可使用该RACH的Access Class。

利用这一定义,可区分MS在随机接入期间的等级服务,即按照一定准则为具有不同AccessClass的MS分配不同数量的RACH,使不同类MS拥有不同的接入机会。

由于3GPP规范中对AccessClass已经做了明确定义,现网中写入SIM内的Access Class一般取IMSI的最后一位,而BSS对Access Class也采用等概率分配RACH,因而已经入网的MS以相等的几率获取接入信道。所以,在现网中实施接入信道的差异化分配可能性比较小。

2.用户业务信道获取的差异化

BSS收到MS的呼叫申请时,为MS指配TCH。当前的策略是,当小区中有空闲TCH时,即将空闲TCH指配给发起申请的MS;如果没有空闲TCH,则直接拒绝该呼叫。在这个过程中,网络对所有呼叫采用相同的指配策略。

目前无线网络资源日益紧张,受各种因素影响,整个网络可能会呈现出阶段性、区域性繁忙情况,当用户发出新的呼叫申请时,部分小区会暂时没有空闲信道分配给用户,而相邻小区则在同一时刻可能存在空闲信道。因此无法体现对用户的差异化服务原则。

针对这种情况,3GPP特别提出增强多优先级与强拆业务(eMLPP),可以根据用户的不同要求在网络无线资源被占用的情况下实施排队、抢占等不同策略,以实现网络的差异化服务。

(1)eMLPP基本原理

eMLPP基本原理是在用户签约信息中增加eMLPP优先级别参数,并在呼叫处理过程中通过消息CALLPROCEEDING下发到MSC,由MSC进行识别并转换为BSS可识别的无线资源分配优先级,交由BSS进行无线资源分配。

eMLPP是基于主叫的业务,主叫端MSC将eMLPP优先级属性包含在MAP指令中的优先级别传递到被叫端MSC,使主叫侧和被叫侧的无线网络都能执行相同的无线网络资源指配策略。在局间传递和切换过程中,优先级别也以相同的方式从源端MSC传递到目的端MSC。参数传递过程示意图见图1。

eMLPP需要HLR、MSC、BSS相互配合实现。

在HLR中保存MS对应的签约信息,如果支持eMLPP功能,那么包含MS对应eMLPP的最大优先级属性。eMLPP优先级一共为7个,其中优先级A和优先级B仅在一个MSC范围内有效,实际有效的优先级为0~4,参见表1。

HLR中的eMLPP属性在MSC中映射为BSS识别的无线资源优先级,在ASSIGNMENT REQUEST消息中发送给BSS。ASSIGNMENT REQUEST消息中包含的优先级参数见表2。

在这一参数中,指明该用户申请资源的优先级,同时也说明在没有资源情况下所采取的策略,即是否进行排队或抢占,而在拥有资源后是否允许资源被强占。

在出局呼叫时,主叫MSC把eMLPP呼叫优先级转换成MLPP优先级在IAM消息中带给对局,两个优先级对应关系见表3。此时由于优先级A和优先级B在一个MSC之内有效,出局时两者都映射为优先级0。

从上面过程中可以看出,在eMLPP中,网络交换侧将用户的需求转变为无线侧的信道指配需求,这些需求体现在PVI、PCI、PL(PriorityLevel)和QA。但在协议中,并未定义BSS的处理策略,具体的信道指配策略由设备商自行研制。

(2)一种基于保护现有呼叫的抢占策略

针对PVI、PCI、PL和QA的不同,BSS执行不同的信道指配策略,可以分为2类策略,即排队和抢占。

具有排队需求的新呼叫接入时,若无信道资源,该呼叫进入排队队列等待空闲信道,直到排队计时器溢出(拒绝接入)或有空闲信道(成功接入)。QA与PL属性相结合,可以形成具有优先级的排队序列,即后进入排队队列但具有高优先级的呼叫申请可以排在低优先级呼叫申请之前。

对于抢占需求的处理则可以有多种理解。目前一般设备商采用的策略是,当具有抢占需求的新呼叫接入时,若无信道资源,将正在连接状态中可被抢占的低级别用户连接拆除,并将该连的接业务信道指配给新呼叫。这种策略可以使高级别用户享受有质量保证的网络服务。

但相应的,这种抢占策略对低级别用户的呼叫连接进行强制拆除,一定程度上损害了低级别用户的权利。是否采用这种强拆方式的抢占策略,是运营商是否引入eMLPP业务需要考虑的问题。

在此提出试切方式的抢占策略。这种抢占策略在保护现有用户呼叫连接的基础上,为高级别用户(抢占需求)提供高质量的网络服务。在此,高质量网络服务指网络试图在发起呼叫申请的小区为该类用户提供业务信道,一般而言,MS一般停留在无线信道条件好的小区,并会在该小区发起呼叫申请。

试切方式抢占策略流程见图2。

试切方式抢占策略包括以下几个步骤:

①检查新呼叫的指配需求是否为抢占,如果是,执行②,否则退出试切方式抢占流程;

②BSS搜索小区内是否有可被抢占的用户(PVI=1),且判断该呼叫的优先级是否比当前新呼叫优先级低,如果有优先级低且可被抢占的用户,执行 ③,否则退出试切方式抢占流程;

③BSS发起正常的切换过程,将可被抢占的用户切换到其他小区;

④如果切换成功,执行⑤,否则可被抢占的用户保留在原业务信道上,并退出试切方式抢占流程;

⑤将可被抢占的用户释放的业务信道分配给抢占需求的呼叫,上报MSC指配成功结果,退出试切方式抢占流程。

这一策略要求被切换用户在切换不成功时能够保留在原小区的业务信道,维持呼叫的连接状态。

在引入试切方式抢占策略时,可以将PVI、PCI、PL和QA四种属性相结合,构建层次化信道指配需求体系,比如QA与PCI相结合,使排队溢出后尝试试切或强拆方式的抢占,也可以结合PL将抢占分为不同的策略,比如网络对具有某一类PL的抢占用户实施强拆方式抢占,而另一类PL的抢占用户实施试切方式抢占。

这种策略也可以引入其他无线移动通信系统中。

二、总结

在以话音业务为主的GSM网络中,网络的差异化服务更多体现在为用户快速地指配高质量业务信道上。eMLPP作为一种无线业务标准为网络提供差异化服务提供了依据,但eMLPP中主要定了总体目标、需求分类、接口信令等方面,具体的无线指配策略则由设备商自行确定。从现有策略看,抢占策略大多采用强拆方式,强制拆除低优先级用户的业务信道对低优先级用户的权益造成了一定影响。本文提出了一种试切方式的抢占策略,在无线信道繁忙时,以保护现有通话为前提,为高优先级用户指配高质量业务信道。与不同的需求属性和优先级属性相结合,可以构建层次化的网络服务,为运营商提供差异化网络服务提供更多选择。

作者:中国联通 高敏 宋丽梅 王睿 成洁 王兵 赵占强   来源:通信世界网
微信扫描分享本文到朋友圈
扫码关注5G通信官方公众号,免费领取以下5G精品资料
  • 1、回复“YD5GAI”免费领取《中国移动:5G网络AI应用典型场景技术解决方案白皮书
  • 2、回复“5G6G”免费领取《5G_6G毫米波测试技术白皮书-2022_03-21
  • 3、回复“YD6G”免费领取《中国移动:6G至简无线接入网白皮书
  • 4、回复“LTBPS”免费领取《《中国联通5G终端白皮书》
  • 5、回复“ZGDX”免费领取《中国电信5GNTN技术白皮书
  • 6、回复“TXSB”免费领取《通信设备安装工程施工工艺图解
  • 7、回复“YDSL”免费领取《中国移动算力并网白皮书
  • 8、回复“5GX3”免费领取《R1623501-g605G的系统架构1
  • 本周热点本月热点

     

      最热通信招聘

      最新招聘信息

    最新技术文章

    最新论坛贴子