２０１２年第２期 信息通信 ２０１２ （总第１１８期） ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ＆ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ （Ｓｕｍ．Ｎｏ １１８） ＥＶＤＯ多载波组网中的终端驻留及指配策略 邹铁冈０ 。支０灏 （１．南开大学滨海学院，天津３００２８０；２．天津市电信公司，天津３００３８５） 摘要：在ＥＶＤＯ多载波组网环境下，有多种终端驻留及指配策略可供选择。在选择这些策略时，应根据具体的网络场景， 综合考虑接入成功率、负荷均衡程度等因素，以期达到最佳的网络服务质量。终端驻留和指配策略也提供了一种较好的 实现用户分级服务的机制，可以替代通常使用的峰值速率方法。 关键词：ＥＶＤＯ多载波；终端驻留与指配；负荷分担；分级服务 中图分类号：ＴＮ９２９，５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３一ｌ１３１（２０１２）０２—０１８８—０３ １概述 ． 态。ＥＶＤＯ终端的驻留策略是指在多载波网络中，当终端处 随着ＣＤＭＡ２０００ １ＸＥＶＤＯ用户规模和业务的迅速增长， 于空闲态时，如何确定守候在哪一个频点上；指配策略是指存 单载波已经无法满足网络负荷的需求，大部分地区都开通了 多载波网络中，当终端进入接入态时，如何确定使用哪 一个频 第二甚至第三载波来分担业务量。在进行多载波组网时，有 点的业务信道。 二种方式可供选择： ２．１空闲态驻留策略 （１）全网基站全部开通多载波。这种方式的优点是网络 空闲态是指终端已经捕获网络但尚未建立连接时的状 结构简单，无载波间切换，网络质量较好；缺点是建设成本高， 态，当终端完成网络捕获或业务连接刚刚断开时均工作在此 一些低话务密度区的载波资源空闲，造成资源浪费。 状态。 （２）只对高话务量基站进行扩容，即“插花”组网方式。 目前常用的空闲态驻留策略有两种：ＨＡＳＨ算法驻留和指 这种方式的优点是节省建设成本，网络资源利用率高；缺 定驻留。 点是存在载波间切换，异载频交界区容易出现网络质量问 ２．１．１ ＨＡＳＨ算法驻留 题。 ＨＡＳＨ算法驻留是应用较多的一种驻留策略，在大部分 在多载波网络中，尤其是在“插花”组网的多载波网络中， 家的系统中被设置为默认驻留策略。其具体流程为：终端扶 我们往往注重异载频之间的切换门限、切换算法和邻区设置 得本扇区的ＳｅｃｔｏｒＰａｒａｍｅｔｅｒｓ消息后，根据其Ｃｈａｎｎｅｌ字段获 的优化，而很少提及终端驻留和指配策略。但实际上，终端驻 得当前扇区下可用的频点信息ＣｈａｎｎｅｌＬｉｓｔ。如果ＣｈａｎｎｅｌＬｉｓｔ 留和指配策略对ＥＶＤＯ多载波网络质量的影响是非常大的。 中频点数为１，则终端选择此频点进行驻留；如果Ｃｈａｎｎｅｌ Ｌｉｓｔ 本文将重点研究各种终端驻留和指配策略以及它们对网络质 中频点数大于１，则终端使用ＨＡＳＨ函数计算得出其驻留的频 量的影响、适用场景等问题。 点。 ２ ＥＶＤＯ终端驻留和指配策略 终端使用的ＨＡＳＨ输入参数如下： Ｋｅｙ＝Ｓｅｓｓｉ０ｎＳｅｅｄ，手机在Ｉｎａｃｔｉｖｅ状态下随机生成的会话 ＥＶＤＯ终端的可能状态有三种，即空闲态、接入态和业务 种子； 一—・＋一一＋一—・＋一一—－＋一一＋一—■一“—■一一—■一＊＋一＋＊＋－＋一＋一＋一＋一＋一＋”＋一＋一＋・・＋・・＋・・＋一＋ 位置色彩等相关特性的对应问题。比较常用的计算机技术数 受和播放技术、运动目标检测、识别、跟踪及告警技术、人脸识 学工具有卡尔曼滤波 动态贝叶斯网络等等。目前比较常用 别技术等等，在这些关键技术的基础上，建立了一个完善的、 的跟踪方法主要由基于模型的跟踪、基于活动的轮廓的跟踪、 功能强大的基于计算机的智能视频监控系统。对于未来的应 基于特性的跟踪等。 用潜力也非常大，但是也有许多问题可以更进一步的研发，例 行为理解和描述。行为理解和描述即为对物体的运动模 如可以研发三维立体的视频图像等。 式进行分析及识别，并加以描述。将测试的序列以及预先标 参考文献： 注好的典型行为参考序列做匹配。在进行匹配时常用的技术 一般有：动态时间规整技术，其概念简单、算法较简单；隐马尔 ［１］ 王博，葛卫丽．视频监控系统的智能化设计［Ｊ］．人工智能及 可夫模型，它是随机状态的机器，其匹配数据技术更为成熟， 识别技术，２０１１（８） 在学习能力以及处理没有分割的连续数据信息流的方面有着 ［２】余腊生，刘勇．基于网络的智能视频监控系统的设计与实 更好的优越性；神经网络，目前比较常用的匹配时变数据的重 现［Ｊ］＿计算机工程与设计——开发与应用，２００９（３０） 要方法之一，能够分析人的运动模式和轨迹，利用径向基的函 ［３］代科学，李国辉，涂丹等．监控视频运动目标检测减背景技 数网络来识别。 术的研究与展望［Ｊ］＿中国图像图形学报，２００６（２５） ３结语 作者简介：王骏（１９７７一），男，湖南永州人，计算机应用助理工程 本文介绍了智能视频监控系统中所应用的相关的关键技 师，研究方向为计算机系统管理。 术：视频压缩技术、视频数据的传输技术、存储及检索技术、接 １８８ 信息通信 Ｎ＝ＳｅｃｔｏｒＰａｒａｍｅｔｅｒｓ消息中Ｃｈａｎｎｅｌ Ｌｉｓｔ的频点数量（在 ＥＶＤ０ ＲＥＶ Ａ中增加了Ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ ｌｉｓｔ和Ａｃｃｅｓ． ｓＨＡＳＨｉｎｇＣｈａｎｎｅｌＭａｓｋ） 邹铁刚等：ＥＶＤＯ多载波组网中的终端驻留及指配策略 ３．１连续覆盖的多载波区域内部 在连续覆盖的多载波区域内部，各载频的覆盖范围和覆 盖质量基本相当，因此当网络负荷不是很大时，可以采用 由此可见，ＥＶＤＯ网络中的ＨＡＳＨ算法驻留与１Ｘ网络是 不同的。在１Ｘ网络中，终端根据ＩＭＳＩ通过ＨＡＳＨ算法决定 驻留在哪个频点上。由于ＩＭＳＩ是固定的，因而同一终端驻留 的频点是不变的；而在ＥＶＤＯ网络中，由于Ｓｅｓｓｉｏｎｓｅｅｄ是每 次建立会话时随机生成的，所以同一终端因Ｓｅｓｓｉｏｎｓｅｅｄ的不 同，可能会驻留不同的频点。 ＨＡＳＨ算法驻留＋接入优先策略。此时，终端根据ＨＡＳＨ算 法驻留在各个载频上，并且在驻留载频上发起业务接入。由 于接入时使用的载频与驻留载频相同，因而接入成功率较 高。 但是在负荷均衡方面，对于ＥＶＤＯ网络来说，ＨＡＳＨ算法 并不是一种理想的方案。ＨＡＳＨ算法可以保证在足够长的统 当采用ＨＡＳＨ算法驻留策略时，在足够长的统计周期内， 计周期内，使用户以基本相同的概率驻留在各个频点。然而， 空闲态的终端会比较均匀地驻留在各个频点＿卜。 ２．１＿２指定驻留 相对于ＨＡＳＨ算法驻留，指定驻留策略较为简单。这种 策略允许人为指定终端在空闲态时驻留的频点。例如网络中 有３７、７８和１１９三个频点时，我们可以通过人机指令，要求所 有终端驻留在三个频点中的任何一个上面。 ２．２接入态指配策略 接入态是指终端开始进行业务连接直至连接完成的过程。 当要建立连接时，首先要根据接入态指配策略来选择此次连 接所使用的频点。 接入态指配策略包括接入优先策略和硬指配策略。 ２．２．１接入优先策略 接入优先策略就是终端优先在空闲态驻留的频点上进行 业务接入。例如，如果终端空闲态驻留在３７频点，则在３７频 点进行业务接入。 接入优先策略的优点是终端进行业务连接时，不必更换 频点，避免了由于载频问覆盖不一致导致的接入失败；缺点是 町能会导致载频问负荷不均衡。 ２．２＿２接入硬指配策略 接入硬指配策略是指在多频点网络中，当终端接入时，网 络侧出于负荷均衡或其它需要，通过ＴＣＡ消息，强制将终端 指配到某一频点上（不一定是空闲态的驻留频点）建立业务信 道。 硬指配方式因各厂家设备不同，其具体实现方式会有所 不同。其中最基本的硬指配方式为负荷均衡硬指配方式，即 将终端指配到各载频中负荷最低的一个，以保证各载频间的 负荷基本相当。 硬指配策略的优点是可以保证载频间的业务负荷比较均 衡；缺点是终端进行业务连接时，可能需要更换频点，当不同 载频的覆盖范围不一致时，可能会导致接入失败。 ３多载波网络中终端驻留和指配策略的选择 从以上的内容我们可以看到，终端在空闲态的驻留策略 有二种：ＨＡＳＨ算法驻留和指定驻留；接入态的指配策略也有 二种：接入优先策略和硬指配策略。组合起来共有四种方式： 即ＨＡＳＨ算法驻留＋接入优先策略、ＨＡＳＨ算法驻留＋硬指配 策略、指定驻留＋接入优先策略以及指定驻留＋硬指配策略。当 然，指定驻留＋接入优先策略明显是不可取的，因为这将导致 所有业务都集中到某…载频上，其余的三种策略组合都是可 以选用的。那么，在实际的多载波网络中，我们如何去选择这 些策略呢？下面我们就这一问题加以探讨。 对于某一时刻来说，各载频的用户数可能会有一定的差异，甚 至差异很大。从实际网络统计的数据发现，采用ＨＡＳＨ算法 驻留＋接入优先策略时，同一扇区下不同载频承载用户数最多 可相差５个以上。与语音业务不同，对于数据业务来说，５个 用户所带来的数据业务负荷差异是很大的。因此，当网络负 荷较大，对负荷均衡较敏感时，采用ＨＡＳＨ算法驻留＋接入优 先策略不是最好的策略。此时我们可以考虑采用指定驻留＋ 负荷均衡硬指配策略。 当采用指定驻留＋负荷均衡硬指配策略时，我们一般会指 定ＥＶＤＯ的基本频点，即３７频点作为驻留频点，因为这个频 点覆盖范围最广。当终端进行业务接入时，网络侧会将终端 指配到负荷最轻的频点上，从而保证频点间的负荷均衡。测 试结果表明，采用指定驻留＋负荷均衡硬指配策略时，不同载 频承载的激活业务连接数量差异在１－２个以内。 ３．２不同载波交界区域 不同载波的交界区域包括二种情况：一种是较大范围的 多载波连续覆盖区的边缘地带，如图１；另一种是“插花”布置 多载波的区域，如图２。 图１多载波连续覆盖区的边缘地带 我们假定图ｌ和图２中标为蓝色的基站配置Ｆ１和Ｆ２ 两个频点，粉色的基站仅配置Ｆ１。那么在交界区的双载波 基站中，由于Ｆ２的邻小区干扰水平大大降低，朝向单载波区 域发射的Ｆ２载波的覆盖范围会明显大于同扇区的Ｆ１载波。 如果此时我们采取空闲态ＨＡＳＨ算法驻留的方式，可以 预见，由于交界区的Ｆ２覆盖范围大于Ｆ１，一些距基站较远的 终端搜索到Ｆ２的信号并根据ＨＡＳＨ算法驻留在Ｆ１上时，可 能会出现空闲脱网的情况；如果在Ｆ１上发起业务接入，则可 ｌ８９ 信息通信 能发生接入火败。 邹铁刚等：ＥＶＤＯ多载波组网中的终端驻留及指配策略 在应用接入优先硬指配时，网络侧会把新接入的用户指 配到负荷最轻的载频上，这一点与负荷分担硬指配相同。不 同的是，负荷分担硬指配是根据激活连接数来计算载频负荷， 而接入优先硬指配是根据有效用户数来计算载频负荷。在计 算有效用户数时，可以赋予不同等级用户以不同的权重。下 面以一个具体例子来说明这种指配策略是如何实现用户的分 级服务的。 假定某一扇区有Ｆ１、Ｆ２两个载频，Ｆ１载频上有２个铜牌 用户，Ｆ２载频上有１个金牌用户。如果此网络中设定的金、 银、铜牌用户权重之比是３：２：１，则此时Ｆ１载频上的有效用户 数为２，Ｆ２载频上的有效用户数为３。当有新用户接入时，将 被指配到有２个铜牌用户的Ｆ１载频，而不是有１个金牌用户 的Ｆ２载频。这样就保证了高等级用户占有相对丰富的网络 资源，使其无论在网络负荷高或低时，都能得到比低等级用户 图２‘‘插 ’布置多载波的区域 此，在不同载波交界的区域，不适合采用ＨＡＳＨ算法驻 更高的业务速率。 ４结语 综上所述，在ＥＶＤＯ多载波网络中，应根据不同的网络情 况选择合适的空闲态驻留和接入态指配策略。 的方式，而需要采用指定驻留＋负荷均衡硬指配的方式，使 所仃终端都驻留在全网连续覆盖的基本频点上，而在接入时， 负荷均衡的原则分配到不同的载频。 需要指…的是，负荷均衡硬指配算法～般是针对激活连 接数进行载频之间的负荷均衡，而各载频实际吞吐量仍会有 一在多载波连续覆盖区的内部且网络负荷较轻时，可以选 择ＨＡＳＨ驻留＋接入优先指配策略，以获得较高接入成功率； 定差距。由于用户吞吐率快速、大幅的变化，实现吞吐量的 网络负荷较重时，则适合选用负荷均衡效果较好的指定驻留＋ 负荷均衡硬指配策略。 在不同载波交界地区，由于载波间覆盖的范尉不 一致， 也应采取指定驻留（驻留在基本频点）＋负荷均衡硬指配策 略。 负倚均衡难度较大。 ３．３应用指配策略实现用户分级服务 日前国内的ＥＶＤＯ网络将用户分为金牌用户、银牌用户 和铜牌用户，其中金牌用户享有最高的服务等级，银牌用户 次之，制牌用户享有最低的服务等级。不同等级用户之间的 利用接入优先硬指配策略可以使高等级用户所在载频的 “拥挤”程度较轻，从而获得较高的业务速率。 参考文献： ［１】３ＧＰＰ２ Ｃ．Ｓ００２４一Ａ．ｃｄｍａ２０００ Ｈｉｇｈ Ｒａｔｅ Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ａｉｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ，Ｍａｒｃｈ ２００４ 服务差异，一般通过峰值速率来实现。例如，我们可以 将金牌用户的峰值速率设为１．８Ｍｂｐｓ，银牌用户的峰值 速率设为ｉ．２Ｍｂｐｓ，铜牌用户的峰值速率设为 ６００ｋｂｐｓ。但是，当网络负荷较重时，用户速率远远达不到峰 值速率，峰值速率就不能起到任何作用了，金牌用户不 【２】ＥＶＤＯ ＲｅｖＡ空口信令流程分析指导书，中兴通信技术 有限公司技术文稿，２０１０． 【３】冯建和，王卫东，房杰，陈剑波．ｃｄｍａ２０００网络技术与应 用［Ｍ］．北京：人民邮电出版社，２０１０． 会得到比铜牌用户更高的服务速率。因此，可以说，通过峰 值速率实现的用户分级服务只在网络负荷较轻时有效。 那么有没有一种方法可以始终给高等级用户以更好的服务 呢？下面，我们来介绍一种通过接入优先硬指配来实现用户 分级服务的方法。 作者简介：邹铁刚（１９６９．），男，辽宁北镇县人，毕业于南开大学 电子科学系，高级工程师，研究方向为移动通信网络规划与优 化；刘灏（１９８５．），男，天津人，毕业于武汉大学通信工程系，工 程师，研究方向为移动通信网络优化。 一—・＋一一—・＋一”＋一＋一—・●一”—・＋一”—・＋一” ＋”＋一—・ ”—＋一”＋一—ｆ一”—＋一 在接入硬指配策略中，除了负荷均衡硬指配之外，还有一 种硬指配方式，称为接入优先硬指配。利用这种指配方式可 以实脱川户的分级服务。 ＋一十“— 一＋“＋“—・＋一＊—・＋一一——ｆ一”＋”・—＋一一＋（上接第１８５页）这种模式也正式运用于２０１０年的广州亚运 会中，并取得了不错的效果。 ３Ｇ＋ＷｉＦｉ的构建模式，不但为广大市民带来了体验高速 网络的使捷，还可以通过无线移动平台处理各种生活琐务，例 如通过手机ＮＦＣ支付功能，各类费用缴纳也都将可以通过手 远程支付。更为重要的是，依托“３Ｇ＋ＷｉＦｉ”无线网络打造的 作更高效。 参考文献： 【１］刘华．无线城市：无线第一，城市第二［Ｊ］．信息系统工程；２００９（４） ［２］ 刘菊花．中国移动加速无线城市建设ｆＪ１．电信工程技术与 标准化，２０１ １（４） 【３ 徐龙．以“无线城市”促城乡统筹发展［３】Ｊ］＿中国，２０１ １（５） 作者简介：汪锡鑫（１９８２－），男，广东汕尾人，高教助理研究员， 研究方向为高校资产管理。 公共综合信息服务平台将架起和民众的服务桥梁，综合 容纳各种相关公共服务，实现集成化的一站式便捷服务。总 而言之，无缝网络全覆盖突破了空间和地域的，在让广大 『 民高速享受更多信息服务的同时，让生活变得更美好，使工 １９Ｏ
