接入控制

基本介紹

• 中文名：接入控制
• 類別：網路術語
• 套用：計算機
• 技術：CDMA

一個加強允許或者拒絕用戶訪問網路資源的控制方法，通常基於用戶的帳戶或者用戶所屬的某個組。

移動通信術語

第三代移動通信系統的三種主流標準都是基於的，與TDMA網路中小區容納的用戶數固定不同，CDMA網路套用了“軟容量”的概念，CDMA網路中各個小區容納的用戶數取決於該小區基站所接受的總干擾。

在CDMA系統中，每增加一個新的或者切換的用戶，在其他所有移動台看來，干擾電平都會增加，相應地，為了保證鏈路的完整性，每個移動台都應該適當地提高自己的發射功率，這種調整，反過來又提高了下一個移動台所必須克服的干擾電平。這個過程自身不斷重複，直至一個移動台最終沒有足夠的功率來克服干擾電平，不能在基站獲得滿意的話音質量，此時通信鏈路被迫中斷，系統到達了它的容量極限。過重的空中接口負載將使小區的覆蓋區域下降到規劃值以下，且已有的連線業務質量得不到保證，嚴重時還可能導致系統不穩定，進而引起掉話。

因此在下一代無線網路系統的資源管理中，接入控制是必不可少的，它對於避免業務量負荷過載、保證系統的穩定性至關重要。

一個新的連線請求是否被接入及通過怎樣的方式被入等決策問題構成了接入控制的核心任務。其原則是：接入新連線不應以犧牲已有的連線的服務質量為代價。在接入一個新連線之前，接入控制必須檢查請求接入是否會犧牲規劃好的覆蓋區域或已有連線的質量。有效完善的接入控制算法對當前的系統容量作出限制，從而很好地保障已有連線的通信質量並最大限度地提高系統資源利用率。即當小區容量處於飽和狀態時不再接納新連線請求，以保證已有用戶的Qos要求；當小區容量未達到飽和時，在保證已有用戶Qos要求的同時，儘可能多地接納新的連線請求，以充分利用無線資源。

總的來說，接入控制的目的有：接入或拒絕用戶的呼叫請求；儘可能避免系統過載；根據干擾和無線資源測量來決定是否接入；最佳化網路收益。

接入控制基本判決依據

CAC的控制目標包含兩方面：一要滿足用戶Qos要求；二要最大限度利用通信系統資源。CAC算法根據不同目標要求採用不同接納判決準則。滿足Qos要求的準則包括呼叫阻塞機率和切換掉線機率均應小於等於相應最大允許值；通過實際過載機率小於等於最大允許值，求得小區最大可接納用戶數；根據總時隙中錯誤幀數與總接收幀比值應小於等於最大允許錯誤率進行接納判決；在有快取的系統中還可根據快取中用戶延時是否超過預定值決定接納與否。最大限度利用通信系統資源準則的接納區域可歸納為系統已用資源與連線請求所需資源小於等於系統總資源。

CDMA是干擾受限系統, 其CAC分為下行鏈路與上行鏈路兩種情況。下行鏈路採用基於功率的準則：連線用戶已用發射功率和呼叫請求所需發射功率之和應小於基站允許總發射功率。該算法物理意義明確，由於容易獲得基站發射功率而易於實現。上行鏈路可以是基於用戶數、功率、干擾、頻寬或剩餘容量等準則。只有當上下行鏈路均滿足要求時，呼叫請求才被接納。

接納控制需要考慮的問題

資源預留

在蜂窩移動通信過程中，中斷一個正在進行的呼叫，比拒絕一個新呼叫請求的負面影響更大，因此在接納控制中，切換通常被賦予較高的優先權。已有的方法大多數是基於保護信道機制，即預留一部分容量僅供切換分配使用。為了更好地改進性能，保護信道機制又有一系列的擴展形式，如允許切換或新請求在已無可用信道時排隊等待，以某種機率形式接納新請求的分數保護信道機制等。保護信道機制的關鍵在於確定最優的預留容量供切換使用。容量預留少了，強制終止機率增大，切換的性能降低；容量預留多了，新請求的阻塞機率增大， 頻寬的利用率降低。當網路業務量負荷變化時，簡單的保護信道機制難以適應。適應網路業務量的實時性變化，根據當前系統的負荷對預留頻寬進行動態、自適應地調節的接納控制算法研究已成為當前的一個研究熱點。

用戶移動模型和業務模型

在實際的系統中，固定區域出現的新用戶，其移動方向是隨機的，但也是有基本規律的。對越區切換的呼叫，有效的資源預留方案應該考慮用戶的移動模型。根據用戶移動的歷史記錄或者通過預測用戶的移動性來預留頻寬，受到了關注。

多業務支持

一個好的方案應該考慮到不同業務呼叫的特性，進行區別處理。基本的處理方法是使有較高優先權的業務比低優先權業務在接納時獲得更多的優先權。

Qos參數

在呼叫接納控制中，最流行採用的服務質量參數是呼叫阻塞機率和切換中斷機率。通常利用這兩個參數值來驗證方案的性能。隨著自適應業務的採用即業務可以採用不同的傳輸速率，當系統負荷輕時，可以以較大速率傳輸；系統負荷重時，以較小速率傳輸，引人了一些新的參數，如降級率和升降級頻率。

對相鄰小區干擾的考慮

新接入的用戶除對本小區產生干擾外，還會對相鄰小區產生干擾，特別是當新接入的用戶處於小區邊緣時，接納判決時不僅要檢查本小區增加的干擾，也要檢查相鄰小區的干擾。

LTE接入控制

準入控制是系統為了避免系統過負荷的問題而對終端接入進行判定，通過接入控制判定接納或拒絕為終端建立新的無線承載。接入控制需要根據網路的負載狀況、資源使用情況、服務用戶QoS等級以及新接入用戶的優先權和QoS等級等參數綜合進行判斷。接入控制的目的是提高無線資源的利用率，同時保證現有用戶的QoS不受影響，保障高優先權用戶的優先接入等。

接入控制根據用戶數進行判定，系統可以設定準入的用戶數門限。當用戶數達到門限之後，系統就要根據新的用戶的接入優先權進行接入控制判定了。如果新接入用戶的優先權比較低，則不允許新用戶接入。如果新接入用戶是高優先權用戶且滿足搶占條件，則系統可以允許新用戶接入但同時服務用戶中的低優先權用戶切換到其他的小區，或者系統可以將新接入用戶重定向到其他小區中。

除了基於用戶數的接入控制外，還有基於系統資源的接入控制方式。基於系統資源的接入控制主要是針對具有GBR業務QoS的用戶進行。當具有GBR業務用戶接入時，系統會對系統資源進行衡量，評估是否能夠滿足該用戶的GBR要求，如果能夠滿足則允許該用戶接入，否則就需要進行資源調整並評估調整後能否滿足該用戶的GBR要求。資源調整方式是對服務用戶中的GBR和Non-GBR用戶進行降速，以節省系統資源給新接入用戶使用。如果通過降速處理後系統資源可以滿足GBR用戶接入，則允許該用戶接入。否則，如果降速後系統資源仍不能滿足新用戶的接入要求，則系統拒絕該用戶接入請求，或將該用戶重定向到其他小區。

由於接入控制算法在協定中沒有明確規定，主要基於設備廠家的不同實現方式，因此各種方式都可能被使用。

公路工程術語

接入控制（access control）：對來自路側的交通匯入或駛出直行交通流進行控制，以使公路相鄰建築或支路中的車輛可以安全地接駁至公路，並將其對主線穿行車輛的影響減至最低。