CN102026261B - 一种随机接入信道负荷状态的衡量方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种随机接入信道负荷状态的衡量方法及装置，方法包括设置最大利用率门限和平均利用率第一门限，获取随机接入信道的最大利用率和平均利用率；当判定所述最大利用率高于所述最大利用率门限，并且所述平均利用率高于所述平均利用率第一门限，则确定所述随机接入信道处于拥塞状态。装置包括最大利用率和平均利用率获取模块，设置最大利用率门限和平均利用率第一门限，获取随机接入信道的最大利用率和平均利用率；最大利用率和平均利用率判定模块，当判定所述最大利用率高于所述最大利用率门限，并且所述平均利用率高于所述平均利用率第一门限，确定所述随机接入信道处于拥塞状态。本发明可以有效定位随机接入信道的拥塞引起的问题。

Description

一种随机接入信道负荷状态的衡量方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体的说，涉及一种随机接入信道负荷状态的衡量方法及装置。

背景技术

性能统计是移动通信网络中的一项最基本功能。性能统计结果反映了网络的具体运营状况，从而为网络维护、网络规划和优化、服务评估等提供依据。现有的统计方法分为累计计数(CC)、动态变量测量(GAUGE)、离散事件注册(DER)、状态检查(SI)。统计对象分类分为基于RNC(RadioNetwork Controller，无线网络控制器)、基于小区、基于邻接小区关系的统计项等。

随机接入信道(Random Access Channel，以下简称RACH)是上行链路传输信道，用于UE(User Equipment，用户设备)向RNC(Radio NetworkController，无线网络控制器)发送控制或数据信息。在UMTS(UniversalMobile Telecommuni cations System，通用移动通信系统)系统中，开机注册、路由区更新、新业务建立等所有UE与网络侧交互的RRC ConnectionRequest和RRC Connection Setup Complete消息都是通过RACH发送的；如果RACH拥塞，则RNC就收不到RRC Connection Request或RRCConnection Setup Complete消息，从而影响正常业务的流程。现有技术中并没有有效的措施来发现RACH负荷是否过载。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种随机接入信道负荷状态的衡量方法及装置，能够有效的发现RACH负荷过载。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种随机接入信道负荷状态的衡量方法，包括：

A、设置最大利用率门限和平均利用率第一门限，获取随机接入信道的最大利用率和平均利用率；

B、当判定所述最大利用率高于所述最大利用率门限，并且所述平均利用率高于所述平均利用率第一门限，确定所述随机接入信道处于拥塞状态。

在上述方法的一种实施例中，所述最大利用率和平均利用率根据一个性能统计周期内的公共测量报告获取。

在上述方法的一种实施例中，一个性能统计周期内包含多个公共测量报告周期；其中，

所述最大利用率根据如下方式获取：获取该性能统计周期内的每一公共测量报告周期的传输时间间隔利用率，各公共测量报告周期的传输时间间隔利用率等于本公共测量报告周期内的传输时间间隔占用数除以传输时间间隔总数；比较各个公共测量报告周期的传输时间间隔利用率，其中，传输时间间隔利用率的最大值即为最大利用率；

所述平均利用率根据如下方式获取：该性能统计周期内的传输时间间隔占用总数除以传输时间间隔总数。

在上述方法的一种实施例中，当包含两个随机接入信道时，所述最大利用率为两个随机接入信道的最大利用率中的最大值；所述平均利用率为两个随机接入信道的传输时间间隔占用总数除以两个随机接入信道的传输时间间隔总数。

在上述方法的一种实施例中，所述最大利用率门限和平均利用率第一门限均为95％。

在上述方法的一种实施例中，随机接入信道拥塞状态的衡量在无线资源控制协议连接成功率低于预设门限时启动。

在上述方法的一种实施例中，还设置有平均利用率第二门限，所述平均利用率第二门限低于所述平均利用率第一门限；当判定所述最大利用率高于所述最大利用率门限，并且所述平均利用率低于所述平均利用率第二门限，则确定所述随机接入信道参数配置不合理，否则，确定所述随机接入信道性能差或前向接入信道存在问题。

本发明还公开了一种随机接入信道负荷状态的衡量装置，包括：

最大利用率和平均利用率获取模块，用于设置最大利用率门限和平均利用率第一门限，获取随机接入信道的最大利用率和平均利用率；

最大利用率和平均利用率判定模块，用于当判定所述最大利用率高于所述最大利用率门限，并且所述平均利用率高于所述平均利用率第一门限，确定所述随机接入信道处于拥塞状态。

本发明通过设置最大利用率门限和平均利用率第一门限，获取随机接入信道的最大利用率和平均利用率；根据最大利用率和平均利用率与最大利用率门限和平均利用率第一门限确定出随机接入信道是否处于拥塞状态，从而有效定位由随机接入信道拥塞引起的各种问题，为相关问题的解决提供良好的依据。

附图说明

图1是本发明实施例的公共测量过程示意图；

图2是本发明实施例的RACH的最大利用率获取方法示意图；

图3是本发明实施例的RACH的平均利用率获取方法示意图；

图4是本发明实施例的衡量RACH拥塞的性能统计装置图；

图5是本发明实施例的判断RACH是否拥塞的示意图；

具体实施方式

下面对照附图并结合具体实施方式对本发明做详细说明。

本发明主要针对现有技术无法定位由RACH拥塞引起的RRCCONNECTION SETUP COMPLETE消息超时或者UE在网络覆盖比较好的区域脱网、呼叫失败等问题，提出一种无线通讯网络中RACH负荷状态的衡量方法与装置，可以有效发现RACH拥塞，定位系统异常问题。从而可以及时发现并准确定位由于RACH拥塞而导致的业务流程异常和RRC(Radio ResourceControl，无线资源控制协议)建立成功率低等网络性能问题。

如图1所示，本发明实施例的公共测量过程包括：

步骤101：无线网络控制器(RNC)给NodeB发送公共测量初始化请求消息，其中包含公共测量上报周期和公共测量类型(类型为AcknowledgedPRACH preambles)

步骤102：NodeB根据自身能力和设备状况，确定给无线网络控制器回公共测量初始化响应并开始Acknowledged PRACH preambles公共测量，执行步骤103；或给无线网络控制器回公共测量失败消息，该流程结束。

步骤103：NodeB按照步骤101中得到的公共测量上报周期将步骤102中的公共测量测量结果周期性地上报给无线网络控制器。

本发明实施例中，通过最大利用率和平均利用率参数来进行RACH状态的判定，下面分别对最大利用率和平均利用率的获取进行说明。

如图2所示，最大利用率的获取包括：

假定小区中有两条PRACH(物理随机接入信道)：PRACH1在整个性能统计周期内的Acknowledged PRACH preambles公共测量报告的最大值为AckNum1，公共测量上报周期为RptPrd1，TTI(传输时间间隔)为TTI1，则PRACH1的最大利用率为

PRACH2在整个性能统计周期内的Acknowledged PRACH preambles公共测量报告的最大值为AckNum2，公共测量上报周期为RptPrd2，TTI为TTI2，则PRACH1的最大利用率为

小区的PRACH最大利用率为max(

)。

从图2示例可知，在PRACH1中，包括m个公共测量报告周期，各个公共测量报告周期的报告值分别是AckNum1_1、......、AckNum1_m。该报告值为本公共测量报告周期内的TTI占用数，即报告TTI的使用数量。RptPrd1/TTI1则可以得到本公共测量报告周期内的TTI总数(包括被占用的TTI和空闲的TTI)，一般的说，在一个性能统计周期内，各个公共测量报告周期RptPrd1的时长相同，其中的TTI1的时长也相同，因此，可以直接进行报告值大小的比较，即找出一个性能统计周期内的各公共测量报告周期报告的TTI占用数的最大值，例如，AckNum1_1是最大值，则PRACH1的最大利用率是

类似的，对于PRACH2，其包括n个公共测量报告周期(可以与PRACH1的个数不同)，各个公共测量报告周期的报告值分别是AckNum2_1、AckNum2_2、......、AckNum2_n。例如，假设AckNum2_2是最大值，则PRACH2的最大利用率是

如图3所示，图中，以ACK表示被占用的TTI，NoACK表示空闲的TTI，平均利用率的获取包括：

同样假定小区中有两条PRACH：

设PRACH1在性能统计周期内的Acknowledged PRACH preambles公共测量报告值累加和为TotalAckNum1，TTI为TTI1；

设PRACH2在性能统计周期内的Acknowledged PRACH preambles公共测量报告值累加和为TotalAckNum2，TTI为TTI2；PRACH的性能统计周期为StatPrd，则小区PRACH的平均利用率为 $\frac{\mathrm{TotalAckNum}1+\mathrm{TotalAckNum}2}{\mathrm{StatPrd}/\mathrm{TTI}1+\mathrm{StatPrd}/\mathrm{TTI}2}.$

TotalAckNum1是PRACH1中的所有公共测量报告值的累加，参照图2，m个公共测量报告周期的报告值，也即各公共测量报告周期的TTI占用数分另是AckNum1_1、......、AckNum1_m，则TotalAckNum1＝AckNum1_1+......+AckNum1_m。

类似的，TotalAckNum2是PRACH2中的所有公共测量报告值的累加，参照图2，n个公共测量报告周期的报告值分别是AckNum2_1、AckNum2_2、......、AckNum2_n，则TotalAckNum2＝AckNum2_1+AckNum2_2+......+AckNum2_n。

TotalAckNum1+TotalAckNum2即两个PRACH的TTI占用总数，StatPrd/TTI1得到PRACH1中的TTI总数，StatPrd/TTI2得到PRACH2中的TTI总数，故两个PRACH的平均利用率等于 $\frac{\mathrm{TotalAckNum}1+\mathrm{TotalAckNum}2}{\mathrm{StatPrd}/\mathrm{TTI}1+\mathrm{StatPrd}/\mathrm{TTI}2}.$

如图4所示，本发明实施例的衡量RACH拥塞的性能统计装置主要包括：

节点B(NodeB)侧(未示出)，包括公共测量模块及公共测量上报模块；用于进行公共测量，并上报公共测量报告。

无线网络控制器(Radio Network Controller，以下简称RNC)侧：包括性能测量项统计模块，作用是统计一个性能统计周期内RACH的TTI占用数总和(即前文中的TotalAckNum1、TotalAckNum2)、性能统计周期内RACH的TTI占用数最大值(即前文中的AckNum1_1、AckNum2_2)。

网络管理平台(Operation Maintenance Controller，以下简称OMC)侧：包括参数配置模块，作用是配置RNC和NodeB运行所必须的参数；性能测量项收集模块，作用是收集RNC上报的性能测量项；性能指标运算模块，作用是利用收集到的性能测量项，结合配置参数，进行运算得出性能指标，即根据性能测量项计算最大利用率、平均利用率，并根据设置的最大利用率门限、平均利用率第一门限、第二门限(第二门限低于第一门限)判断出RACH的状态。

如图5所示，本发明实施例中，判断RACH是否拥塞包括：

步骤501：当RRC连接建立成功率低于预设门限(预设门限例如为50％)时，触发RACH拥塞判决；

步骤502：获取RACH相关性能统计数据(最大利用率、平均利用率)；

步骤503：如果RACH的最大利用率高(高于最大利用率门限，最大利用率门限例如为95％)且RACH的平均利用率高(高于平均利用率第一门限，平均利用率第一门限例如为95％)，则进行步骤504，否则，进行步骤505；

步骤504：判定RACH拥塞，流程结束。

步骤505：如果RACH的最大利用率高(高于最大利用率门限，最大利用率门限例如为95％)且RACH的平均利用率低(低于平均利用率第二门限，平均利用率第二门限例如为50％)，则进行步骤506，否则，进行步骤507；

步骤506：判定RACH参数配置不合理，需要优化参数减少RACH冲突的概率；

步骤507：判定RACH性能差或FACH(前向接入信道)存在问题。

与现有技术相比，本发明通过进行衡量RACH负荷状态的性能统计，可以获得充分的数据以有效衡量UTRAN网络中的RACH拥塞，解决了现有技术不能定位由RACH拥塞而引起的RRC连接建立成功率低的问题，本发明的判决方式准确有效，简便易行，是进行网络运维决策时强有力的工具。

本发明也可以推广到TD-SCDMA系统中。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，但这只是为便于理解而举的实例，不应认为本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以做出各种可能的等同改变或替换，这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种随机接入信道负荷状态的衡量方法，其特征在于，包括：

A、设置最大利用率门限和平均利用率第一门限，获取随机接入信道的最大利用率和平均利用率；所述最大利用率和平均利用率根据一个性能统计周期内的公共测量报告获取，所述一个性能统计周期内包含多个公共测量报告周期；其中，所述最大利用率根据如下方式获取：获取该性能统计周期内的每一公共测量报告周期的传输时间间隔利用率，各公共测量报告周期的传输时间间隔利用率等于本公共测量报告周期内的传输时间间隔占用数除以传输时间间隔总数；比较各个公共测量报告周期的传输时间间隔利用率，其中，传输时间间隔利用率的最大值即为最大利用率；所述平均利用率根据如下方式获取：该性能统计周期内的传输时间间隔占用总数除以传输时间间隔总数；

B、当判定所述最大利用率高于所述最大利用率门限，并且所述平均利用率高于所述平均利用率第一门限，确定所述随机接入信道处于拥塞状态。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当包含两个随机接入信道时，所述最大利用率为两个随机接入信道的最大利用率中的最大值；所述平均利用率为两个随机接入信道的传输时间间隔占用总数除以两个随机接入信道的传输时间间隔总数。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述最大利用率门限和平均利用率第一门限均为95%。

4.如权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，随机接入信道拥塞状态的衡量在无线资源控制协议连接成功率低于预设门限时启动。

5.如权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，还设置有平均利用率第二门限，所述平均利用率第二门限低于所述平均利用率第一门限；当判定所述最大利用率高于所述最大利用率门限，并且所述平均利用率低于所述平均利用率第二门限，则确定所述随机接入信道参数配置不合理，否则，确定所述随机接入信道性能差或前向接入信道存在问题。

6.一种随机接入信道负荷状态的衡量装置，其特征在于，包括：

最大利用率和平均利用率获取模块，用于设置最大利用率门限和平均利用率第一门限，获取随机接入信道的最大利用率和平均利用率；所述最大利用率和平均利用率根据一个性能统计周期内的公共测量报告获取，所述一个性能统计周期内包含多个公共测量报告周期；其中，所述最大利用率和平均利用率获取模块根据如下方式获取最大利用率：获取该性能统计周期内的每一公共测量报告周期的传输时间间隔利用率，各公共测量报告周期的传输时间间隔利用率等于本公共测量报告周期内的传输时间间隔占用数除以传输时间间隔总数；比较各个公共测量报告周期的传输时间间隔利用率，其中，传输时间间隔利用率的最大值即为最大利用率；所述最大利用率和平均利用率获取模块根据如下方式获取平均利用率：该性能统计周期内的传输时间间隔占用总数除以传输时间间隔总数；

最大利用率和平均利用率判定模块，用于当判定所述最大利用率高于所述最大利用率门限，并且所述平均利用率高于所述平均利用率第一门限，确定所述随机接入信道处于拥塞状态。

Images