9.4.2.1. Оценка нагрузки, основанная на мощности

Нагрузку ячейки в нисходящем канале можно определить с помощью полной мощности передачи в нисходящем канале, P_total. Коэффициент нагрузки в нисходящем канале,, можно определить как отношение текущей полной мощности передачи к максимальной мощности передачи базовой станцииP_max:

(9.5)

Отметим, что в этом способе оценки нагрузки полная мощность передачи базовой станции P_totalне дает точной информации относительно того, как близко она подходит к максимальной пропускной способности воздушного интерфейса в нисходящем канале, в котором работает система. В небольшой ячейке такая жеP_totalсоответствует более высокой нагрузке воздушного интерфейса, чем в большой ячейке.

9.4.2.2 Оценка нагрузки, основанная на пропускной способности

В нисходящем канале оценка нагрузки, основанной на пропускной способности, может осуществляться при использовании суммы выделенных скоростей для передачи в нисходящем канале, ,следующим образом:

, (9.6)

где N – число соединений в нисходящем канале, включая общие каналы,R_j– скорость передачиj-го пользователя иR_max – максимальная допустимая пропускная способность ячейки.

Можно также взвешивать скорости передачи пользователя со значениями  E_b/N₀ следующим образом:

(9.7)

где W– скорость передачи чипов,(E_b/N₀)_j–E_b/N₀ j-го пользователя,– коэффициент речевой активностиj-го пользователя,– средняя ортогональность ячейки иi – среднее отношение помех в нисходящем канале от другой ячейки к помехам собственной ячейки. Отметим, что уравнение (9.7) подобно уравнению размаха радиосети в нисходящем канале. (Смотрите раздел 8.2.2).

Среднюю ортогональность в нисходящем канале может оценивать базовая станция по многолучевому распространению в восходящем канале. Следует допустить, что значение E_b/N_o, основываются на типичных значениях для этой среды. Средние значения помех от других ячеек можно получить вRNC, основываясь на нагрузке соседней ячейки.

9.5. Управление доступом

9.5.1. Принцип управления доступом

Если чрезмерно увеличить нагрузку в воздушном интерфейсе, то зона обслуживания ячейки уменьшается до значений ниже запланированных, и поэтому качество обслуживания имеющихся соединений не может быть гарантировано. Перед тем, как разрешить установление нового соединения, необходимо иметь управление доступом для того, чтобы проверить не повлечет ли разрешение на доступ к уменьшению запланированной зоны обслуживания или качества имеющихся соединений. Управление доступом позволяет принимать или не принимать запрос на установление радиоканала доступа в сети с радиодоступом. Алгоритм управления доступом исполняется, когда устанавливается или видоизменяется канал B. Функциональные возможности управления доступом размещаются вRNC, где можно получить информацию о нагрузке от нескольких ячеек. Алгоритм управления доступом оценивает увеличение нагрузки, к которому приведет установление каналаBв радиосети. Оно должно оцениваться по отдельности для восходящего и нисходящего каналов. Запрашивающий каналBможет быть допущен, если только управление доступом в восходящем и нисходящем канале позволяет это, в других случаях он не допускается из-за чрезмерных помех, которые будут вызваны в сети. Пределы для управления доступом устанавливаются при планировании радиосети.

Было предложено несколько схем управления доступом в [10] –[14]. В [10] –[12] поддерживается идея использования полной мощности, принимаемой базовой станцией, как основной критерий для принятия решения об управлении доступом в восходящем канале. В [10] и [13] приводится алгоритм управления доступом в нисходящем канале на основании обеспечения полной мощности передачи в нисходящем канале.

9.5.2. Стратегия управления доступом, основанная

на широкополосной мощности

В стратегии управления доступом, основанной на помехах, новый пользователь не допускается алгоритмом управления доступом в восходящем канале, если новый полученный полный уровень помех выше порогового значения:

I_total-old + I >I_threshold (9.8)

Пороговое значение I_thresholdтакое же, как максимальное увеличение помех в восходящем канале, и может быть установлено при планировании радиосети. Это увеличение помех должно включаться в бюджет канала как запас по помехозащищенности: см. раздел 8.2.1. На рис. 9.25 показано управление доступом, основанное на широкополосной мощности. Алгоритм управления доступом в восходящем канале оценивает увеличение нагрузки, используя каждый из нижеприведенных двух способов. В способах оценки увеличения мощности в восходящем канале учитывается кривая нагрузки в восходящем канале (см., например, [8], [9], [15] и [16].

Рис. 9.25. Кривая нагрузки в восходящем канале и оценка увеличения

нагрузки из-за появления нового пользователя.

Ниже показаны два различных способа увеличения мощности в восходящем канале. Они могут использоваться в стратегии управления доступом, основанном на помехах. Цель – оценить увеличение (приращение) Iпринимаемых широкополосных помех в восходящем канале I_total из-за появления нового пользователя. Управление доступом нового пользователя и оценка увеличения мощности осуществляется с помощью функциональных возможностей управления доступом.

Первый предложенный способ (метод дифференцирования) приводится в уравнении (9.11), а второй (методинтегрирования) – в уравнении (9.12). В обоих методах учитывается кривая нагрузки, и оба этих метода основываются на производной помех в восходящем канале относительно коэффициента использования мощности в восходящем канале

, (9.9)

который можно вычислить следующим образом:

Увеличение помех=

I_total=(9.10)

Изменение в мощности помех в восходящем канале можно получить с помощью уравнения (9.11). Это уравнение базируется на допущении, что увеличение мощности является производной от старой мощности помех в восходящем канале относительно коэффициента использования мощности в восходящем канале, умноженном на коэффициент использования мощности нового пользователя L:

(9.11)

Второй метод оценки увеличения мощности в восходящем канале базируется на методе интегрирования, в котором производная помех относительно коэффициента использования мощности интегрируется от старого значения коэффициента использования мощности (_старое =) к новому значению коэффи-

циента использования мощности (_новое =+L) следующим образом:

(9.12)

В уравнениях (9.11) и (9.12) коэффициент использования мощности нового пользователя Lявляется коэффициент вычисленной нагрузки нового соединения, и его можно получить в виде

(9.13)

где W– скорость передачи чипов,R– скорость передачи нового пользователя,E_b/N_o– предполагаемоеE_b/N_oнового соединения и – предполагаемая речевая активность нового соединения.

Стратегия управления доступом в нисходящем канале такая же, как и в восходящем канале, т.е., пользователь получает доступ, если новая полная мощность передачи в нисходящем канале не превышает заранее определенную заданную величину.

(9.14)

Пороговое значение P_thresholdустанавливается в соответствии с планом радиосети. Увеличение нагрузкиP_totalв нисходящем канале можно вычислить на основании исходной мощности. Исходная мощность зависит от расстояния отBSи определяется алгоритмом управления мощностью открытого контура.

9.5.3. Стратегия управления доступом, основанная

на пропускной способности

В стратегии управления доступом, основанной на пропускной способности, новый запрашивающий пользователь не допускается в сеть с радиодоступом, если:

(9.15)

и то же самое в нисходящем канале:

(9.16)

где _UL и_DL– коэффициенты использования мощности в восходящем и нисходящем каналах перед допуском нового соединения, и они вычисляются, как показано в разделе 9.4. Коэффициенты использования мощности нового пользователя ΔLвычисляются, как в уравнении (9.13).

И, наконец, следует отметить, что в восходящем и в нисходящем каналах могут использоваться различные стратегии управления доступом.