移動通信系統的綜合優先級判定方法與裝置的製作方法

2023-06-19 07:31:41 2

專利名稱：移動通信系統的綜合優先級判定方法與裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及移動通信系統優先級判定技術，特別是指一種移動通信系統的綜合優先級判定方法與裝置。

背景技術：
隨著IP與移動通信標準的結合，未來移動通信系統將是一個支持高速多媒體業務的全IP傳輸通信系統。它將支持更高的信息傳輸速率並顯著地降低系統傳輸延遲，為用戶提供更靈活多樣的個性化業務。同時，未來移動通信系統對QoS分化要求也會更加嚴格。而優先級作為QoS中重要的一環，為滿足不同業務需求，保證用戶的服務質量，系統為各種業務或不同用戶分配了服務順序。特別是當系統負荷較高時，設置不同的優先級對降低系統傳輸成本、保證業務QoS顯得尤其重要。
跟據以往研究，優先級可從以下兩個角度進行分類。根據類別不同，優先級可分為用戶呼叫類型優先級和業務屬性優先級。用戶呼叫類型優先級是根據用戶的呼叫類型，如已接入用戶、切換用戶、新呼叫用戶來劃分。在以往的研究中，已接入用戶的優先級高於後面兩者，切換用戶的優先級高於目標小區的新呼叫用戶；業務屬性優先級是根據業務的基本QoS參數，如時延、時延抖動、包丟失率、吞吐量等決定，其中時延特性是被關注最多的因素。比如，對時延敏感的實時業務的優先級高於非實時業務，基於時延的優先級定位可保證對實時性要求比較高的業務、用戶提供高的級別，以獲得實時交互的效果，從而提高其傳輸質量。
此外，目前的研究表明，為了取得更好的服務質量和付出更小的代價，業務和用戶的優先級在傳輸過程中是可以改變的。例如，非實時業務的優先級可以隨著等待服務時間的增長而逐漸增大。根據傳輸過程中優先級是否變化，優先級又可分為靜態和動態兩種。靜態優先級指在業務存在過程中，從系統角度出發用戶優先級相對不變，例如已接用戶優先級高於切換用戶優先級、高於新用戶優先級，實時用戶優先級高於非實時用戶優先級；而動態優先級指在服務過程中，用戶優先級根據傳輸過程中業務等待時間的改變而變化，例如隨著等待時間的增加切換用戶的優先級逐漸提升，高於同類用戶的優先級。
現有的優先級定位方法存在以下的一些局限1、將用戶呼叫類型優先級與業務屬性優先級分化開來考慮，忽略了二者的彼此關聯的情況。比如正在進行數據文件下載(對時延的要求不高)的切換用戶的優先級並不一定高於新呼的語音或視頻用戶；2、雖然在有些文獻中闡述了優先級動態變化的思想，考慮了等待時間對用戶優先性的影響，但是優先級的變化僅限於非實時用戶，沒有考慮非實時業務和實時業務之間優先級相對關係的改變，而且此處的等待時間僅是從業務本身的特點出發，並未考慮運營需求的特點。3、當切換用戶或新用戶的優先級高於對時延要求不高的非實時已接用戶的優先級時，前者可暫時搶佔非實時已接用戶的資源，接入服務，而已接非實時用戶則暫停服務，進入緩衝區等待，該種現象即為「非實時用戶避讓現象」。由於非實時數據業務在未來通信系統中將佔很大比重，而目前實時業務相對於非實時業務的優先級過高，這會引起過多的非實時業務避讓現象，非實時用戶的利益不能得到有效保證。4、現有的優先級思想考慮的優先級影響因素有限，不能滿足未來通信系統QoS動態的多指標衡量的要求，還需考慮更多新因素對優先級的影響。未來通信系統中QoS的衡量是一個動態的多指標系統不同的業務具有由多種特徵參數所組成的特徵集；移動終端與接入小區狀態均處於不斷變化之中，用戶移動模式、小區負載狀態等多種動態變化的參數對QoS的滿足均存在著直接的影響。因此，除了等待時間以外，其它因素同樣可以改變優先級的大小，業務優先級應該是綜合網絡、業務、用戶的多種因素動態變化的。
當同類業務(如語音業務)之間優先級進行比較或其他影響因素變化不大的情況下，傳統的優先級定位規則仍適用，不需過多考慮其他因素的影響。但隨著移動通信技術的發展、新型業務和新型IP傳輸技術的引入，未來移動通信系統所提供的業務種類越來越多。在線遊戲、可視電話、流媒體、移動電視、VoIP等新業務的出現，使得傳統僅基於用戶呼叫型或業務屬性對時間敏感性的優先級判定機制不再適用。具體表現在 (1)傳統優先級的判定主要是單獨針對業務屬性或呼叫類型的差異來進行的，而未來的業務種類繁多，優先級的判定需要將用戶呼叫類型和業務屬性兩因素結合起來，這樣由上述兩者確定的優先級順序就可以被推翻。如圖1所示，當切換用戶進行非實時業務、對時延要求不高時，對時延敏感的實時新用戶優先級會高於切換用戶的優先級。
(2)未來通信系統可為用戶提供更為豐富的業務，對QoS的要求也越來越高，因此，優先級的劃分需更加細緻，應能反映出業務QoS的需求以及傳輸狀況的變化。
(3)非實時業務在未來移動通信系統中佔有很大比重。為保障非實時用戶的利益，應避免出現過多的「非實時用戶避讓現象」，打破「非實時業務的優先級低於實時業務」的常規。
(4)優先級的設計主要源於用戶呼叫類型和業務屬性的時間敏感性，相對比較簡單。而未來移動通信系統更加複雜，影響優先級的因素會更多。
綜上，未來通信系統的優先級確定體系應該是一種動態的、綜合考慮多方面因素的判定機制，需要綜合考慮網絡環境、業務、用戶等多方面的影響。


發明內容
有鑑於此，本發明針對移動通信系統全IP、QoS可變、多業務共存的發展現狀，提出一種動態的、綜合的移動通信系統優先級判定方法與裝置。
基於上述目的本發明提供的一種移動通信系統的綜合優先級判定方法，包括 A.搜集各業務的業務QoS參數和用戶呼叫類型參數； B.根據各業務QoS參數計算各業務的業務屬性優先級值，根據用戶呼叫類型參數計算得到各業務的用戶呼叫類型優先級值； C.根據步驟B的結果計算得到各業務的綜合優先級值。
可選的，該方法所述業務OoS參數包括最大傳輸速率，用戶平均吞吐量； 步驟B所述根據各業務QoS參數計算各業務的業務屬性優先級值進一步包括 用戶i的業務屬性優先級Pi,sc通過如下公式計算
其中，Ri為用戶的最大傳輸速率，λi為用戶的平均吞吐量，αi為區分業務的優先級權值，當用戶i為實時業務用戶時，αi由分組丟失率δi和用戶i能夠容忍的最大時延Ti決定；zi為預先設定； 步驟B所述根據用戶呼叫類型參數計算得到各業務的用戶呼叫類型優先級值進一步包括 用戶i呼叫類型優先級值Pi，sct通過如下公式計算
其中β1、β2、β3是為區分已接用戶、切換用戶以及新呼用戶，而賦予的不同權值。
可選的，該方法步驟C所述綜合優先級值通過如下公式計算 Pi＝w1*Pi，sc+w2*Pi，sct 其中，Pi為用戶i的靜態綜合優先級值，w1和w2為業務屬性優先級和用戶呼叫類型優先級的加權值。
可選的，該方法所述w1和w2通過如下公式計算得到 其中，Pi，sc為用戶i的業務屬性優先級值，Pi，sct為用戶i呼叫類型優先級值。
可選的，該方法若當前網絡狀況不好，則步驟B進一步包括 統計各業務的所能容忍的最大等待時間及實際等待時間、用戶移動模式、小區負載狀態； 由各業務的所能容忍的最大等待時間及實際等待時間，計算得到各業務的用戶等待時間優先級值； 判定各業務的用戶移動模式，計算得到各業務的用戶移動模式優先級值； 由各業務所需資源量以及接入小區網絡所能提供資源量，計算得到各業務的用戶擬接入小區負載狀態優先級值； 步驟C中進一步由步驟B得到的業務屬性優先級值和用戶呼叫類型優先級值，以及用戶等待時間優先級值、用戶移動模式優先級值和用戶擬接入小區負載狀態優先級值，計算得到各業務的綜合優先級值。
可選的，該方法所述業務QoS參數包括最大傳輸速率，用戶平均吞吐量，分組丟失率以及用戶能夠容忍的最大時延； 所述用戶等待時間優先級值由如下公式計算得到 其中m，n＝1，2........ Pi，queue為用戶i等待時間優先級值，Twait為用戶實際等待時間，Tmax為用戶所能容忍的最大時延，K為不同業務的加權值； 所述各業務的用戶移動模式優先級值由如下公式計算得到
其中，Pi，speed為用戶移動模式優先級值，ε1、ε2、ε3分別對應高速、低速和靜止狀態時用戶的優先權值； 所述用戶擬接入小區負載狀態優先級值由如下公式計算得到
其中η1＞η2 Pi，celload為用戶i在不同小區負載狀態時對應的優先級值，η1、η2為根據小區提供資源是否滿足業務所需要帶寬賦予用戶不同的優先級。
可選的，該方法所述各業務的綜合優先級值最終由上述五項因素共同決定，由如下公式得到 Gi＝k1*Pi，sc+k2*Pi，sct+k3*Pi，queue+k4*Pi，speed+k5*Pi，celload(i＞＝0) 其中，Gi代表用戶i的動態綜合優先級值，Pi，sct為業務屬性優先級值Pi，sc和用戶呼叫類型優先級值，Pi，queue為用戶等待時間優先級值、Pi，speed為用戶移動模式優先級值，Pi，celload為用戶擬接入小區負載狀態優先級值，得到各業務的動態綜合優先級值；k1、k2、k3、k4和k5分別為業務屬性、用戶呼叫類型、用戶等待時間、用戶移動模式和小區負載狀態五個因素的加權值。
可選的，該方法所述業務屬性、用戶呼叫類型、用戶等待時間、用戶移動模式和小區負載狀態五個因素的加權值採用模糊層次分析法進行分析確定。
可選的，該方法所述步驟C後進一步包括 D.按照得到的綜合優先級值順序選擇最佳用戶接入目標小區。
可選的，該方法所述步驟D進一步包括 根據所述業務屬性、用戶呼叫類型、用戶等待時間、用戶移動模式和小區負載狀態五個因素(r1，r2，r3，r4，r5)，作因素間的兩兩比較判斷，設γij＝γi/γj，表示γi、γj對業務選擇影響程度的比值，得到參數(r1，r2，r3，r4，r5)模糊矩陣A 其中，A中元素滿足γij＞0，γij+γji＝1(i≠j)，γii＝0.5，且i，j＝1，2....n。
對得到的模糊互補判斷矩陣，計算 對Vi′作歸一化處理後，即得評價參數權重V＝{0.2225，0.2225，0.1975，0.1725，0.185}； 通過模糊判決矩陣的相容性來檢驗其一致性原則的方法。
以V＝(V1，V2，V3，V4，V5)T為模糊判斷矩陣A的權重向量，令Vij＝Vi/(Vi+Vj)，則稱n階矩陣V＊＝(Vij)n*n為A的特徵矩陣，計算相容性指標I 給出不同方案各個指標的評價值，{ωα(β)|α＝1，2，.....，n；β＝1，2，....m}，其中β表示不同方案的個數，由評價參數建立相對隸屬度的模糊評價矩陣，對各參數值進行標準化處理 其中，ωmax(α)、ωmin(α)分別為第α個評價參數的最大值、最小值；ωα(β)為標準化前評價參數值，sα(β)為標準化後評價參數的相對隸屬度； 計算總隸屬度 其中α＝{r1，r2，r3，r4，r5}， β＝1，...m 其中vα表示評價參數的權重，sα(β)表示評價參數的相對隸屬度； G＝S(β) (15) 根據各用戶業務請求的優先級，選擇隊列中總隸屬度最大的業務對應的用戶為最佳用戶。
可選的，該方法所述步驟D後進一步包括更新所有參數集，經優先級判定間隔時間後，繼續進行下一輪的循環。
基於上述目的，本發明還提供了一種移動通信系統的綜合優先級判定裝置，包括 優先級判定參數搜集模塊，搜集各業務QoS參數和用戶呼叫類型參數； 業務屬性優先級計算模塊，用於根據各業務QoS參數計算業務屬性優先級值； 用戶呼叫類型優先級計算模塊，用於根據用戶呼叫類型參數計算用戶呼叫類型優先級值； 綜合優先級計算模塊，根據業務屬性優先級計算模塊、用戶呼叫類型優先級計算模塊、輸出的計算結果，計算各業務綜合優先級值。
可選的，該裝置所述業務OoS參數包括最大傳輸速率，用戶平均吞吐量； 所述用戶業務屬性優先級值通過如下公式計算
其中，Pi，sc為用戶i的業務屬性優先級，Ri為用戶的最大傳輸速率，λi為用戶的平均吞吐量，αi為區分業務的優先級權值，當用戶i為實時業務用戶時，αi由分組丟失率δi和用戶i能夠容忍的最大時延Ti決定；zi為預先設定； 所述用戶呼叫類型優先級值通過如下公式計算
其中，Pi，sct為用戶i呼叫類型優先級值，β1、β2、β3是為區分已接用戶、切換用戶以及新呼用戶，而賦予的不同權值。
可選的，該裝置所述綜合優先級值通過如下公式計算 Pi＝w1*Pi，sc+w2*Pi，sct 其中，Pi為用戶i的靜態綜合優先級值，w1和w2為業務屬性優先級和用戶呼叫類型優先級的加權值。
可選的，該裝置還包括 小區網絡狀態判定模塊，判定小區網絡狀態，為綜合優先級計算模塊、優先級判定時間間隔計算模塊提供小區網絡狀態信息； 用戶等待時間優先級計算模塊，由各業務的所能容忍的最大等待時間及實際等待時間，計算用戶等待時間優先級； 用戶移動模式優先級計算模塊，判定各業務的用戶移動模式，計算用戶移動模式優先級； 小區負載狀態優先級計算模塊，由各業務所需資源量以及接入小區網絡所能提供資源量，計算小區負載狀態優先級； 所述綜合優先級計算模塊中包括靜態綜合優先級計算子模塊，由得到的業務屬性優先級值和用戶呼叫類型優先級值計算靜態綜合優先級值；動態綜合優先級計算子模塊，由得到的業務屬性優先級值、用戶呼叫類型優先級值，用戶等待時間優先級值、用戶移動模式優先級值和用戶擬接入小區負載狀態優先級值，計算得到各業務的動態綜合優先級值；並且該綜合優先級計算模塊根據小區網絡狀態判定模塊提供的小區網絡狀態信息，選取相應子模塊。
可選的，該裝置所述業務QoS參數包括最大傳輸速率，用戶平均吞吐量，分組丟失率以及用戶能夠容忍的最大時延； 所述用戶等待時間優先級值由如下公式計算得到 其中m，n＝1，2........ Pi，queue為用戶i等待時間優先級值，Twait為用戶實際等待時間，Tmax為用戶所能容忍的最大時延，K為不同業務的加權值； 所述各業務的用戶移動模式優先級值由如下公式計算得到
其中，Pi，speed為用戶移動模式優先級值，ε1、ε2、ε3分別對應高速、低速和靜止狀態時用戶的優先權值； 所述用戶擬接入小區負載狀態優先級值由如下公式計算得到
其中η1＞η2 Pi，celload為用戶i在不同小區負載狀態時對應的優先級值，η1、η2為根據小區提供資源是否滿足業務所需要帶寬賦予用戶不同的優先級。
可選的，該裝置所述各業務的綜合優先級值最終由上述五項因素共同決定，由如下公式得到 Gi＝k1*Pi，sc+k2*Pi，sct+k3*Pi，queue+k4*Pi，speed+k5*Pi，celload(i＞＝0) 其中，Gi代表用戶i的動態綜合優先級值，Pi，sct為業務屬性優先級值Pi，sc和用戶呼叫類型優先級值，Pi，queue為用戶等待時間優先級值、Pi，speed為用戶移動模式優先級值，Pi，celload為用戶擬接入小區負載狀態優先級值，得到各業務的動態綜合優先級值；k1、k2、k3、k4和k5分別為業務屬性、用戶呼叫類型、用戶等待時間、用戶移動模式和小區負載狀態五個因素的加權值。
可選的，該裝置所述業務屬性、用戶呼叫類型、用戶等待時間、用戶移動模式和小區負載狀態五個因素的加權值採用模糊層次分析法進行分析確定。
可選的，該裝置還包括優先級判定時間間隔計算模塊，由小區網絡狀態判定模塊提供的小區網絡狀態信息，設定優先級判定時間間隔。
從上面所述可以看出，本發明提供的移動通信系統的綜合優先級判定方法與裝置，綜合考慮了多方面因素，提出並建立靜態、動態綜合優先級體系，可以對用戶業務優先級進行靈活準確的跟蹤判斷，從而保證移動通信系統綜合效能最優，滿足移動通信系統中各方的需求，如用戶接受業務主觀上的需求，業務傳輸過程中客觀上的需求以及運營商從成本控制、市場策略等方面考慮的運營需求等。並且避免了過多的非實時用戶避讓現象，保證了非實時用戶的利益。



圖1為現有技術呼叫類型和業務屬性聯合確定的優先級的示意圖； 圖2為本發明靜態綜合優先級與動態綜合優先級的關係示意圖； 圖3為本發明實施例優先級結構體系示意圖； 圖4為本發明實施例優先級判定裝置流程示意圖； 圖5為本發明實施例優先級判定裝制的結構示意圖。

具體實施例方式 下面參照附圖對本發明進行更全面的描述，其中說明本發明的示例性實施例。
本發明優先級判定方法和裝置對用戶等待時間進行了更為全面的考慮，既考慮業務特性又考慮運營需求。所提供的技術方案，主要包括搜集各業務的業務QoS參數和該業務的用戶呼叫類型參數；根據業務屬性和用戶呼叫類型計算各業務的靜態綜合優先級；結合網絡、業務、用戶多方面因素計算得到各業務的動態綜合優先級值。根據網絡狀況適當選取靜態或動態綜合優先級算法，作為該業務接入服務的判斷依據。
首先，等待時間對優先級的影響。為保證實際通信過程中非實時業務的服務質量，等待時間的增加會顯著提高非實時業務的優先級，使得其超過實時業務的優先級。但等待時間的作用不僅僅限定在同類非實時業務中，實時業務的優先級也可隨著等待時間的增加而增加。優先級在實時與非實時業務之間是動態變化的。
其次，用戶移動模式對業務優先級的影響。數據傳輸過程中，用戶可能從靜止狀態變為高速移動狀態，在不同的移動狀態下，用戶的傳輸特性對服務小區造成的影響不同。相對於低速或靜止用戶，為保持相同的FER，高速移動終端必須提高發射信號功率，這樣會導致其對小區其他用戶的幹擾加大。此外，用戶移動模式對切換也會產生一定影響。在小區邊界處，高速移動的用戶易發生「桌球效應」，導致切換次數增多。綜上所述，為提升系統的性能應考慮用戶移動狀態對業務優先級的影響，降低高速移動用戶的優先級。
再次，小區負載對業務優先級的影響。不同業務所需要帶寬不同。如果小區可提供的資源不能滿足優先級高的高速業務接入，那麼高速業務會一直處於等待狀態，直到更多的資源釋放，造成隊列後面所有業務均無法接入。從系統整體利益出發，同等條件下排在隊列後面的帶寬要求較低的低速業務應優先接入。也就是說，用戶業務優先級應根據小區的資源量賦予不同值。
由於上述各類因素對用戶綜合優先級的影響程度是不同的。業務屬性以及用戶的呼叫類型這兩種因素，業務一旦選定其在業務存在過程中不會發生改變，即絕對因素，本發明將絕對因素確定的優先級定義為靜態綜合優先級(Static integrated priority)；等待時間、用戶移動模式以及小區負載等因素反映的是用戶主觀需求以及客觀環境變化對優先級的影響，它們在通信過程中時刻發生變化，即相對因素，隨著相對因素的變化，其會對用戶最終的優先級產生比較大的影響，綜合絕對因素和相對因素，確定用戶最終的優先級，即動態綜合優先級(Dynamicintegrated priority)。如圖2中虛線所示，由絕對因素確定的業務1靜態綜合優先級大於業務2，但由於相對因素的影響，隨著業務的進行這兩個業務的優先級不斷變化，如實線所示。且在某些時刻(如圖A、B所示區域)業務2的動態綜合優先級超過了業務1。業務的動態綜合優先級不僅由絕對因素制約，還受到相對因素的影響，它是綜合反映了網絡環境、業務、用戶等各方面影響。當網絡狀況較好，由靜態綜合優先級可以確定各業務間的優先級關係，而當網絡狀況較差時，需要以動態綜合優先級對各業務優先級進行跟蹤判定，以及時反映出各業務間的優先級需求。本發明優先級的結構體系如圖3所示。
如圖4所示，本新型綜合優先級判定方法過程如下 步驟401，搜集用於優先級判定的各項參數，如各業務QoS參數(包括最大傳輸速率，用戶平均吞吐量，分組丟失率以及用戶能夠容忍的最大時延)，用戶呼叫類型參數等。
步驟402，計算業務屬性優先級值和用戶呼叫類型優先級值。
由各業務QoS參數(最大傳輸速率，用戶平均吞吐量，分組丟失率以及用戶能夠容忍的最大時延)，得到各業務的業務屬性優先級值。
所述業務屬性優先級由如下(1)式得到 定義Pi，sc為用戶i的業務屬性優先級值，則
其中，Ri為用戶的最大傳輸速率，λi為用戶的平均吞吐量，αi為區分業務的優先級權值，當用戶i為實時業務用戶時，αi由分組丟失率δi和用戶i能夠容忍的最大時延Ti決定。對非實時業務來說，其對時延並不敏感，只需為其設定適當的權值zi，保證其能獲得足夠帶寬。
同時，根據用戶呼叫類型參數判定其呼叫類型(新呼、切換、已接)，並計算得到各業務的用戶呼叫類型優先級值。
所述用戶呼叫類型優先級值由如下(2)式得到 定義Pi，sct為用戶i呼叫類型優先級值
β1、β2、β3是為區分已接用戶、切換用戶以及新呼用戶，而賦予的不同權值。
步驟403，對網絡狀況進行判斷，若網絡狀況好，進入步驟404，否則，跳至步驟405。
所述網絡狀況好指網絡狀況相對穩定，網絡負載、系統響應時間、可靠性等信息變化不大。在網絡狀況好的情況下由用戶呼叫類型和業務屬性即可判斷用戶綜合優先級，不需過多考慮其他因素的影響。具體實施中，可根據實際需要設定參數閾值來判斷網絡狀況好壞，例如，當網絡負載為80％時，在一定時間範圍內，它的浮動範圍僅為5％，即75％～85％，則判斷為網絡狀況好。
步驟404，由步驟402得到的業務屬性優先級值和用戶呼叫類型優先級值，計算得到各業務的靜態綜合優先級值，直接進入步驟408。
所述靜態綜合優先級，作為用戶的初始優先級標準，在業務存在過程中，用戶優先級由絕對因素(業務屬性和用戶呼叫類型)決定，相對不變。區別於傳統的靜態優先級，是由業務屬性以及用戶的呼叫類型共同作用決定的結果。
定義Pi為用戶i的靜態綜合優先級值，用戶業務的所述靜態綜合優先級值由業務屬性優先級值和用戶呼叫類型優先級值共同決定，如公式(3)所示。
Pi＝w1*Pi，sc+w2*Pi，sct(3) 其中w1和w2為業務屬性優先級和用戶呼叫類型優先級的加權值，它們可以是常量，也可以是變量(即w1、w2分別由自變量Pi，sc和Pi，sct確定)。
當w1和w2為常量時，會出現這種情況對時延要求很高的新用戶的優先級低於對時延要求不太高的切換用戶優先級，這在實際應用中是不合理的。為此，本發明實施例採用的算法中根據已有技術的模糊控制原理和具有反饋特性的BP神經網絡方法，利用神經元激活函數s(如下面公式(4))，將w1、w2構造為Pi，sc和Pi，sct的非線性函數，令權重因子w1、w2為關於Pi，sc和Pi，sct的二元函數，具體見如下公式(5)。
這樣，由於神經網絡具有函數逼近的特性，通過神經網絡學習過程，減少實際輸出與理論輸出的差別，將誤差降低在可容忍的範圍內，所以本實施例所選擇的權重可更合理的確定靜態綜合優先級，體現了權重因子可根據業務屬性優先級和用戶呼叫類型優先級的大小自行調整的特性。
靜態綜合優先級適用於不同業務下相對因素變化不明顯的情況，它反映了用戶的綜合優先級，避免了出現「正在進行數據文件下載(對時延的要求不高)的切換用戶的優先級始終高於新呼的語音用戶」的局面，綜合考慮業務屬性和用戶呼叫類型，有助於減小新用戶的阻塞率，在某種情況下降低那些對時延要求不高的非實時切換用戶的優先級，優先滿足實時新呼業務的需求。
但當相對因素(等待時間、用戶移動模式和小區負載等)發生變化時，靜態綜合優先級就不能正確反映用戶綜合優先級，即靜態優先級的度量指標存在局限性。隨著等待時間的增長，非實時業務的優先級需相對提高；隨著用戶移動速度的變化，用戶的優先級也是需要改變的；當小區重載時，待接入該小區的業務優先級需相對降低，緩解重載的局面，提高待接入輕載小區的業務優先級，從而達到平衡負載的效果。本發明在靜態綜合優先級算法的基礎上，綜合考慮絕對因素與相對因素的影響，提出了動態優先級算法(DIPC，Dynamic IPC)，它能更全面的評價用戶優先級。
動態綜合優先級用戶最終接入服務時使用的優先級標準，由絕對因素(業務屬性和用戶呼叫類型)和相對因素(等待時間、用戶移動模式和小區負載等)共同作用決定，是時刻發生變化的。
DIPC算法基本思想本發明實施例中考慮業務在隊列中的優先級是動態調整的，在基站接收端處實現隊列的優先級調整，以及業務的統一調度。基站處不僅考慮業務屬性、用戶呼叫類型兩種因素對優先級的影響，還綜合考慮用戶等待時間、用戶移動模式和小區負載狀態三方面因素的影響，周期性的對業務優先級進行計算，以此來確定不同環境下，不同業務條件下，不同呼叫類型用戶的服務優先級的關係。業務屬性以及用戶呼叫類型優先級的計算可延用上述簡單算法中的公式。
下面通過步驟405-407具體介紹，動態綜合優先級值的計算。
步驟405，統計各業務的所能容忍的最大等待時間及實際等待時間、用戶移動模式、小區負載狀態。
步驟406，計算用戶等待時間優先級值、用戶移動模式優先級值和用戶擬接入小區負載狀態優先級值。
由各業務的所能容忍的最大等待時間及實際等待時間，計算得到各業務的用戶等待時間優先級值。
所述用戶等待時間優先級值由如下(6)式得到 定義Pi，queue為用戶i等待時間優先級值，則 其中m，n＝1，2........ (6) 其中，Twait為用戶實際等待時間，Tmax為用戶所能容忍的最大等待時間，當Tmax的值超過某一門限時，其影響按Twait的冪次方增長，其中門限表達式中的n根據情況不同而取不同的值。而K為不同業務的加權值，其為不定值。實時業務為K1，而非實時業務為K2，為了保證實時業務的優先性，假定K1＞K2。
同時，判定各業務的用戶移動模式(包括高速、低速和靜止狀態)，計算得到各業務的用戶移動模式優先級值。
所述用戶移動模式優先級值由如下(7)式得到 定義Pi，speed為用戶移動模式優先級值，則
其中，ε1、ε2、ε3分別對應高速、低速和靜止狀態時用戶的優先權值。
並且同時，由各業務所需資源量以及接入小區網絡所能提供資源量計算得到各業務的用戶擬接入小區負載狀態優先級值。其中，業務所需資源量可根據業務參數中的業務類型(如基本語音業務、視頻電話、普通網頁瀏覽等)確定業務特性進而得知業務所需資源量，所述業務參數可以在步驟401搜集用於優先級判定的各項參數時進行搜集，也可以在其他時間比如本步驟中進行搜集；所述接入小區網絡所能提供資源量可通過進一步增加與目標小區基站端交互的步驟，從目標小區基站端獲取。
所述用戶擬接入小區負載狀態優先級值由如下(8)式得到 定義Pi，celload為用戶i在不同小區負載狀態時對應的優先級值，則
其中η1＞η2 其中η1、η2為根據小區提供資源是否滿足業務所需要帶寬賦予用戶不同的優先級。
步驟407，由步驟402得到的業務屬性優先級值Pi，sc和用戶呼叫類型優先級值Pi，sct，以及由步驟406得到的用戶等待時間優先級值Pi，queue、用戶移動模式優先級值Pi，speed和用戶擬接入小區負載狀態優先級值Pi，celload，得到各業務的動態綜合優先級值。此時，將動態綜合優先級值作為各業務的綜合優先級值。
所述各業務的動態綜合優先級值最終由上述五項因素共同決定，由如下公式(9)得到 Gi＝k1*Pi，sc+k2*Pi，sct+k3*Pi，queue+k4*Pi，speed+k5*Pi，celload(i＞＝0)(9) 其中，Gi代表用戶i的動態綜合優先級值，k1、k2、k3、k4和k5分別為業務屬性、用戶呼叫類型、用戶等待時間、用戶移動模式和小區負載狀態五個因素的加權值，在這定義為常數，可以採用模糊層次分析法進行分析確定。
步驟408，靜態綜合優先級值或者動態綜合優先級值計算完成後，即可按照優先級順序選擇最佳用戶接入目標小區。
該步驟具體包括 (1)構造模糊互補判斷矩陣 根據上述的業務屬性、用戶呼叫類型、用戶等待時間、用戶移動模式和小區負載狀態五個因素(r1，r2，r3，r4，r5)，作因素間的兩兩比較判斷。設γij＝γi/γj，表示γi、γj對業務選擇影響程度的比值，從而得到參數(r1，r2，r3，r4，r5)模糊矩陣A。
A中元素滿足γij＞0，γij+γji＝1(i≠j)，γii＝0.5，且i，j＝1，2....n。
γij的取值方法參見表1所示 表1 (2)計算權重 對得到的模糊互補判斷矩陣，計算評價參數的權重組合V。
對Vi′作歸一化處理後，即得評價參數權重V＝{0.2225，0.2225，0.1975，0.1725，0.185}。
(3)一致性檢驗 通過模糊判決矩陣的相容性來檢驗其一致性原則的方法。
V＝(V1，V2，V3，V4，V5)T為模糊判斷矩陣A的權重向量，令Vij＝Vi/(Vi+Vj)，則稱n階矩陣V＊＝(Vij)n*n為A的特徵矩陣。當模糊判斷矩陣A與其特徵矩陣V＊完全相容時，模糊判斷矩陣A就為完全一致性的。相容性指標I如公式(12)所示。
由計算可得實際I(A，V＊)＝0.0604＜0.1，因此認為判斷矩陣為符合一致性的。
(4)相對隸屬度計算 首先給出不同方案各個指標的評價值，{ωα(β)|α＝1，2，.....，n；β＝1，2，....m}，其中β表示不同方案的個數，然後由評價參數建立相對隸屬度的模糊評價矩陣。為使建模具有通用性，同時儘可能維持各參數值的變化信息，對各參數值進行標準化處理。
式中，ωmax(α)、ωmin(α)分別為第α個評價參數的最大值、最小值；ωα(β)為標準化前評價參數值，sα(β)為標準化後評價參數的相對隸屬度。
(5)最佳用戶確定 通過公式(14)可以計算總隸屬度。
其中α＝{r1，r2，r3，r4，r5}， β＝1，...m (14) 其中vα表示評價參數的權重，sα(β)表示評價參數的相對隸屬度。
G＝S(β)(15) 根據各用戶業務請求的優先級，選擇優先級最大的呼叫請求接入，即選擇隊列中總隸屬度最大的業務接入網絡即可，該用戶即為最佳用戶。
步驟409，待用戶接入後，更新所有參數集。經優先級判定間隔時間T後，繼續進行下一輪的循環。
此外，當網絡條件好時，優先級判定間隔時間T可增加，利用靜態綜合優先級算法判定用戶優先級，相反但當網絡條件差時，T就需減小，並且採用動態綜合優先級算法判定，提高優先級計算頻率。
需要說明的是，由於DIPC算法總是選擇優先級最高的用戶接入目標小區，當目標剩餘資源不能滿足具有最高優先級的用戶需求時，恰巧此時該小區中又不存在已接入的非實時用戶，沒有可用的資源可以釋放，那麼系統就會不斷地判斷所有用戶的優先級，只要該用戶的優先級一直居高不下，就會導致其後面的用戶也將接不進該小區，從而引起掉話率或阻塞率的提高。在此，本發明將這個問題定義為「bulkycongestion」問題。只有當其他用戶的優先級高於該用戶的優先級，且系統剩餘的資源又能滿足優先級後來居上的用戶的需求時，掉話率或阻塞率才不會提高，否則就會出現上面的問題。為此可在步驟409，待用戶接入後，進一步加入如下步驟當目標小區不能滿足優先級最高用戶的需求時，限制詢問該用戶優先級的次數，當達到詢問次數門限值時就不再對該用戶做接入處理，繼續詢問下一個用戶。這樣就會為優先級稍低的用戶提供更多的接入機會，降低掉話率或阻塞率，使系統的綜合性能最優。
下面舉兩個上述方法在實際應用中的例子，加以具體說明。
實例1 假設切換區域排隊隊列中已經有用戶1請求呼叫多次的實時語音新呼在等待接入，同時正在進行文件下載的非實時切換用戶2移動到切換區域，也進入切換排隊隊列中，二者共同等待接入目標小區。且此時小區內有資源釋放但不足以提供兩者服務，需要根據兩種業務的各種參數，進行優先級計算，判斷究竟先為哪個用戶提供服務。優先級為每周期計算一次，具有最大值者即為最優用戶。
如圖4所示，對用戶1、用戶2進行輸入集搜集步驟。輸入參數集包括平均吞吐量、最大傳輸速率、時延、分組丟失率、和用戶呼叫類型。由於業務特性參數在業務存在的過程中是不發生變化，所以該Pi，sc值在業務產生時即可得出。進行綜合優先級判定過程1，得出各用戶的業務屬性優先級，其中P1，sc＝8，P2，sc＝10。則ωmax(sc)＝10，ωmin(sc)＝8，相對隸屬度分別為Ssc(1)＝8/(8+10)＝0.444，Ssc(2)＝10/(8+10)＝0.556。
從用戶角度出發，用戶呼叫類型可發生變化，但在服務未被處理之前用戶呼叫類型也是一直不變的。例如，在未接入服務之前呼叫類型一直為新呼用戶，接入後為才為已接用戶，但只要該用戶不切換至到其他小區變為切換用戶，它的呼叫類型也是不變的，用戶呼叫類型只有在服務處理後才發生變化。對於本實例，在等待接入服務過行程中，用戶呼叫類型優先級是固定不變的，根據優先級判定流程圖，進行綜合優先級判定過程2，確定各用戶的P1，sct，其中P1，sct＝1，P2，sct＝2。同樣依據公式(13)，分別得出相對隸屬度Ssct(1)＝1/(1+2)＝0.333，Ssct(2)＝2/(1+2)＝0.667。
待業務屬性優先級和用戶呼叫類型優先級計算完成後，需判斷網絡狀態是否良好，選擇靜/動態綜合優先級計算方法。此處假定網絡狀況不好，即需進行動態綜合優先級判定機制。根據DIPC，等待時間、用戶移動模式和小區負載狀態是隨機變化的，需繼續統計3個參數，進行綜合優先級判定過程5、6和7，得出Pi，queue、Pi，speed、Pi，celload。至此每個用戶都有一組5個不同類別的優先級{業務屬性優先級、呼叫類型優先級、等待時間優先級、移動模式優先級、小區負載狀態優先級}，進行綜合優先級判定過程8，根據以上2組五個不同的優先級得出用戶1和2的動態綜合優先級。其中，P1，queue＝5，P2，queue＝3，相對隸屬度Squeue(1)＝5/(5+3)＝0.625，Squeue(2)＝3/(5+3)＝0.375；P1，speed＝1，P2，speed＝0.5，相對隸屬度Sspeed(1)＝1/(1+0.5)＝0.667，Sspeed(2)＝0.5/(1+0.5)＝0.333；P1，celload＝0.6，P2，celload＝0.4，Scelload(1)＝0.6，Scelload(2)＝0.4。
根據最佳用戶確定公式(14)，再由模糊層次分析法得出的評價參數權重V＝{0.2225，0.2225，0.1975，0.1725，0.185}，最終確定每個用戶的綜合優先級S(1)＝0.522，S(2)＝0.478。具體見表2中所示的用戶參數表和隸屬度。用戶1的優先級大於用戶2的優先級，為此優先選擇請求呼叫多次的實時語音新呼用戶接入網絡。
其中α＝{r1，r2，r3，r4，r5}， β＝1，...m (14) 其中vα表示評價參數的權重，sα(β)表示評價參數的相對隸屬度。

表2 在表2中，對於切換用戶，無論其是否有進入排隊，為其在排隊時間處已接入用戶初始取值3s。
待新呼用戶1接入目標小區後，它的用戶呼叫類型即刻更新為已接用戶，而業務特性參數仍不變，其他參數可根據實際情況具體更新，即進行流程圖的最後一步——更新所有參數集，經判定間隔T後進行新下輪的優先級判斷。
實例2 假設隊列中切換區域排隊隊列中只有等待切換的非實時文件下載的數據用戶1，等待過程中小區內一直無資源釋放。網絡狀態仍不好，依據DIPC，比較該用戶與已接入的正在進行文件下載傳輸業務的用戶2的優先級。


表3 在表3中，已接入用戶無等待時間，為保證已接入用戶的服務質量因此在排隊時間處已接入用戶初始取值5s。
計算方法同上，由表3中用戶參數表和隸屬度的結果可得，用戶1的優先級數值為0.55，用戶2的優先級數值為0.45，用戶1接入網絡，而用戶2被迫停止數據傳輸，等待下一周期優先級的比較。且此刻用戶1的呼叫類型變為已接用戶，用戶2被迫進入緩衝區等待，同樣業務特性參數均不發生變化，其他參數可根據其他具體情況更新。
當切換用戶或新用戶的優先級高於對時延要求不高的非實時已接用戶的優先級時，前者可暫時搶佔非實時已接用戶的資源，接入服務，而已接非實時用戶則暫時退出服務，進入緩衝區，此種現象稱為「非實時用戶避讓現象」。已接入的非實時避讓用戶數與所有已接入用戶數之比即為非實時用戶避讓率。由此，就會產生非實時用戶避讓，降低了已接用戶接受服務的完整性。但非實時用戶避讓率的產生並不是全無好處的，它在某種程度上降低了新用戶阻塞率和切換用戶掉話率，提高了系統靈活配置的性能；但是過多的非實時用戶避讓又會造成非實時業務的服務質量下降。為此，在實際系統當中，應在優先滿足新用戶阻塞率和切換用戶掉話率的前提下，儘量減小非實時用戶避讓率。根據本發明，當已接入的非實時用戶被迫在緩衝區等待時，可隨著等待時延的增加提高增加非實時用戶優先級，避免出現過多的非實時用戶避讓現象。
由以上的結果分析可知，用戶業務的優先級是隨等待時間、用戶狀態、小區負載狀態動態變化的。優先級的大小是業務特性、用戶呼叫類型、等待時間、用戶移動模式和小區負載狀態五個因素共同作用的結果。打破了傳統優先級中已接用戶優先、切換用戶優先以及實時業務優先的思想，不同業務條件下，切換用戶的優先級不一定大於新呼叫用戶的優先級，已接入用戶的優先級不一定大於切換、新呼叫用戶。以此來保障各種業務、各種用戶都能夠得到比較滿意的服務，提升系統的整體性能。
基於本發明方法，本發明還提供了一種移動通信系統的綜合優先級判定裝置。參見圖5所示，圖5為本發明裝置模塊結構圖。各模塊的功能描述如下 優先級判定參數搜集模塊501，搜集用於優先級判定的各項參數，如各業務QoS參數(最大傳輸速率，用戶平均吞吐量，分組丟失率以及用戶能夠容忍的最大時延)，用戶呼叫類型等，為業務屬性優先級計算模塊502、用戶呼叫類型優先級計算模塊503、用戶等待時間優先級計算模塊504、用戶移動模式優先級計算模塊505、小區負載狀態優先級計算模塊506提供相應計算參數。
業務屬性優先級計算模塊502，計算業務屬性優先級值。
用戶呼叫類型優先級計算模塊503，計算用戶呼叫類型優先級值。
用戶等待時間優先級計算模塊504，計算用戶等待時間優先級值。
用戶移動模式優先級計算模塊505，計算用戶移動模式優先級值。
小區負載狀態優先級計算模塊506，計算小區負載狀態優先級值。
綜合優先級計算模塊507，包括用於計算靜態綜合優先級值的靜態綜合優先級計算子模塊5071以及用於計算動態綜合優先級值的動態綜合優先級計算子模塊5072；該綜合優先級計算模塊507根據小區網絡狀態判定模塊508提供的小區網絡狀態信息，選取相應子模塊來根據業務屬性優先級計算模塊502、用戶呼叫類型優先級計算模塊503、用戶等待時間優先級計算模塊504、用戶移動模式優先級計算模塊505、小區負載狀態優先級計算模塊506輸出的計算結果，計算各業務綜合優先級。
小區網絡狀態判定模塊508，判定小區網絡狀態，為綜合優先級計算模塊507、優先級判定時間間隔計算模塊509提供小區網絡狀態信息。
優先級判定時間間隔計算模塊509，由小區網絡狀態判定模塊507提供的小區網絡狀態信息，設定優先級判定時間間隔。
本發明的描述是為了示例和說明起見而給出的，而並不是無遺漏的或者將本發明限於所公開的形式。很多修改和變化對於本領域的普通技術人員而言是顯然的。選擇和描述實施例是為了更好說明本發明的原理和實際應用，並且使本領域的普通技術人員能夠理解本發明從而設計適於特定用途的帶有各種修改的各種實施例。
權利要求
1.一種移動通信系統的綜合優先級判定方法，其特徵在於，包括
A.搜集各業務的業務QoS參數和用戶呼叫類型參數；
B.根據各業務QoS參數計算各業務的業務屬性優先級值，根據用戶呼叫類型參數計算得到各業務的用戶呼叫類型優先級值；
C.根據步驟B的結果計算得到各業務的綜合優先級值。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述業務OoS參數包括最大傳輸速率，用戶平均吞吐量；
步驟B所述根據各業務QoS參數計算各業務的業務屬性優先級值進一步包括
用戶i的業務屬性優先級Pi，sc通過如下公式計算
其中，Ri為用戶的最大傳輸速率，λi為用戶的平均吞吐量，αi為區分業務的優先級權值，當用戶i為實時業務用戶時，αi由分組丟失率δi和用戶i能夠容忍的最大時延Ti決定；zi為預先設定；
步驟B所述根據用戶呼叫類型參數計算得到各業務的用戶呼叫類型優先級值進一步包括
用戶i呼叫類型優先級值Pi，sct通過如下公式計算
其中β1、β2、β3是為區分已接用戶、切換用戶以及新呼用戶，而賦予的不同權值。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，步驟C所述綜合優先級值通過如下公式計算
Pi＝w1*Pi，sc+w2*Pi，sct
其中，Pi為用戶i的靜態綜合優先級值，w1和w2為業務屬性優先級和用戶呼叫類型優先級的加權值。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述w1和w2通過如下公式計算得到
其中，Pi，sc為用戶i的業務屬性優先級值，Pi，sct為用戶i呼叫類型優先級值。
5.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，若當前網絡狀況不好，則步驟B進一步包括
統計各業務的所能容忍的最大等待時間及實際等待時間、用戶移動模式、小區負載狀態；
由各業務的所能容忍的最大等待時間及實際等待時間，計算得到各業務的用戶等待時間優先級值；
判定各業務的用戶移動模式，計算得到各業務的用戶移動模式優先級值；
由各業務所需資源量以及接入小區網絡所能提供資源量，計算得到各業務的用戶擬接入小區負載狀態優先級值；
步驟C中進一步由步驟B得到的業務屬性優先級值和用戶呼叫類型優先級值，以及用戶等待時間優先級值、用戶移動模式優先級值和用戶擬接入小區負載狀態優先級值，計算得到各業務的綜合優先級值。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述業務QoS參數包括最大傳輸速率，用戶平均吞吐量，分組丟失率以及用戶能夠容忍的最大時延；
所述用戶等待時間優先級值由如下公式計算得到
其中m，n＝1，2........
Pi，queue為用戶i等待時間優先級值，Twait為用戶實際等待時間，Tmax為用戶所能容忍的最大時延，K為不同業務的加權值；
所述各業務的用戶移動模式優先級值由如下公式計算得到
其中，Pi，speed為用戶移動模式優先級值，ε1、ε2、ε3分別對應高速、低速和靜止狀態時用戶的優先權值；
所述用戶擬接入小區負載狀態優先級值由如下公式計算得到
其中η1＞η2
Pi，celload為用戶i在不同小區負載狀態時對應的優先級值，η1、η2為根據小區提供資源是否滿足業務所需要帶寬賦予用戶不同的優先級。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述各業務的綜合優先級值最終由上述五項因素共同決定，由如下公式得到
Gi＝k1*Pi，sc+k2*Pi，sct+k3*Pi，queue+k4*Pi，speed+k5*Pi，celload(i＞＝0)
其中，Gi代表用戶i的動態綜合優先級值，Pi，sct為業務屬性優先級值Pi，sc和用戶呼叫類型優先級值，Pi，queue為用戶等待時間優先級值、Pi，speed為用戶移動模式優先級值，Pi，celload為用戶擬接入小區負載狀態優先級值，得到各業務的動態綜合優先級值；k1、k2、k3、k4和k5分別為業務屬性、用戶呼叫類型、用戶等待時間、用戶移動模式和小區負載狀態五個因素的加權值。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述業務屬性、用戶呼叫類型、用戶等待時間、用戶移動模式和小區負載狀態五個因素的加權值採用模糊層次分析法進行分析確定。
9.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟C後進一步包括
D.按照得到的綜合優先級值順序選擇最佳用戶接入目標小區。
10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述步驟D進一步包括
根據所述業務屬性、用戶呼叫類型、用戶等待時間、用戶移動模式和小區負載狀態五個因素(r1，r2，r3，r4，r5)，作因素間的兩兩比較判斷，設γij＝γi/γj，表示γi、γj對業務選擇影響程度的比值，得到參數(r1，r2，r3，r4，r5)模糊矩陣A
其中，A中元素滿足γij＞0，γij+γji＝1(i≠j)，γii＝0.5，且i，j＝1，2....n。
對得到的模糊互補判斷矩陣，計算
對Vi′作歸一化處理後，即得評價參數權重V＝{0.2225，0.2225，0.1975，0.1725，0.185}；
通過模糊判決矩陣的相容性來檢驗其一致性原則的方法。
以V＝(V1，V2，V3，V4，V5)T為模糊判斷矩陣A的權重向量，令Vij＝Vi/(Vi+Vj)，則稱n階矩陣V＊＝(Vij)n*n為A的特徵矩陣，計算相容性指標I
給出不同方案各個指標的評價值，{ωα(β)|α＝1，2，.....，n；β＝1，2，....m}，其中β表示不同方案的個數，由評價參數建立相對隸屬度的模糊評價矩陣，對各參數值進行標準化處理
其中，ωmax(α)、ωmin(α)分別為第α個評價參數的最大值、最小值；ωα(β)為標準化前評價參數值，sα(β)為標準化後評價參數的相對隸屬度；
計算總隸屬度
其中α＝{r1，r2，r3，r4，r5}，
β＝1，...m
其中vα表示評價參數的權重，sα(β)表示評價參數的相對隸屬度；
G＝S(β)(15)
根據各用戶業務請求的優先級，選擇隊列中總隸屬度最大的業務對應的用戶為最佳用戶。
11.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述步驟D後進一步包括更新所有參數集，經優先級判定間隔時間後，繼續進行下一輪的循環。
12.一種移動通信系統的綜合優先級判定裝置，其特徵在於，包括
優先級判定參數搜集模塊，搜集各業務QoS參數和用戶呼叫類型參數；
業務屬性優先級計算模塊，用於根據各業務QoS參數計算業務屬性優先級值；
用戶呼叫類型優先級計算模塊，用於根據用戶呼叫類型參數計算用戶呼叫類型優先級值；
綜合優先級計算模塊，根據業務屬性優先級計算模塊、用戶呼叫類型優先級計算模塊、輸出的計算結果，計算各業務綜合優先級值。
13.根據權利要求12所述的裝置，其特徵在於，所述業務OoS參數包括最大傳輸速率，用戶平均吞吐量；
所述用戶業務屬性優先級值通過如下公式計算
其中，Pi，sc為用戶i的業務屬性優先級，Ri為用戶的最大傳輸速率，λi為用戶的平均吞吐量，αi為區分業務的優先級權值，當用戶i為實時業務用戶時，αi由分組丟失率δi和用戶i能夠容忍的最大時延Ti決定；zi為預先設定；
所述用戶呼叫類型優先級值通過如下公式計算
其中，Pi，sct為用戶i呼叫類型優先級值，β1、β2、β3是為區分已接用戶、切換用戶以及新呼用戶，而賦予的不同權值。
14.根據權利要求13所述的裝置，其特徵在於，所述綜合優先級值通過如下公式計算
Pi＝w1*Pi，sc+w2*Pi，sct
其中，Pi為用戶i的靜態綜合優先級值，w1和w2為業務屬性優先級和用戶呼叫類型優先級的加權值。
15.根據權利要求12所述的裝置，其特徵在於，該裝置還包括
小區網絡狀態判定模塊，判定小區網絡狀態，為綜合優先級計算模塊、優先級判定時間間隔計算模塊提供小區網絡狀態信息；
用戶等待時間優先級計算模塊，由各業務的所能容忍的最大等待時間及實際等待時間，計算用戶等待時間優先級；
用戶移動模式優先級計算模塊，判定各業務的用戶移動模式，計算用戶移動模式優先級；
小區負載狀態優先級計算模塊，由各業務所需資源量以及接入小區網絡所能提供資源量，計算小區負載狀態優先級；
所述綜合優先級計算模塊中包括靜態綜合優先級計算子模塊，由得到的業務屬性優先級值和用戶呼叫類型優先級值計算靜態綜合優先級值；動態綜合優先級計算子模塊，由得到的業務屬性優先級值、用戶呼叫類型優先級值，用戶等待時間優先級值、用戶移動模式優先級值和用戶擬接入小區負載狀態優先級值，計算得到各業務的動態綜合優先級值；並且該綜合優先級計算模塊根據小區網絡狀態判定模塊提供的小區網絡狀態信息，選取相應子模塊。
16.根據權利要求15所述的裝置，其特徵在於，所述業務QoS參數包括最大傳輸速率，用戶平均吞吐量，分組丟失率以及用戶能夠容忍的最大時延；
所述用戶等待時間優先級值由如下公式計算得到
其中m，n＝1，2........
Pi，queue為用戶i等待時間優先級值，Twait為用戶實際等待時間，Tmax為用戶所能容忍的最大時延，K為不同業務的加權值；
所述各業務的用戶移動模式優先級值由如下公式計算得到
其中，Pi，speed為用戶移動模式優先級值，ε1、ε2、ε3分別對應高速、低速和靜止狀態時用戶的優先權值；
所述用戶擬接入小區負載狀態優先級值由如下公式計算得到
其中η1＞η2
Pi，celload為用戶i在不同小區負載狀態時對應的優先級值，η1、η2為根據小區提供資源是否滿足業務所需要帶寬賦予用戶不同的優先級。
17.根據權利要求16所述的裝置，其特徵在於，所述各業務的綜合優先級值最終由上述五項因素共同決定，由如下公式得到
Gi＝k1*Pi，sc+k2*Pi，sct+k3*Pi，queue+k4*Pi，spped+k5*Pi，celload(i＞＝0)
其中，Gi代表用戶i的動態綜合優先級值，Pi，sct為業務屬性優先級值Pi，sc和用戶呼叫類型優先級值，Pi，queue為用戶等待時間優先級值、Pi，speed為用戶移動模式優先級值，Pi，celload為用戶擬接入小區負載狀態優先級值，得到各業務的動態綜合優先級值；k1、k2、k3、k4和k5分別為業務屬性、用戶呼叫類型、用戶等待時間、用戶移動模式和小區負載狀態五個因素的加權值。
18.根據權利要求17所述的裝置，其特徵在於，所述業務屬性、用戶呼叫類型、用戶等待時間、用戶移動模式和小區負載狀態五個因素的加權值採用模糊層次分析法進行分析確定。
19.根據權利要求12所述的裝置，其特徵在於，該裝置還包括優先級判定時間間隔計算模塊，由小區網絡狀態判定模塊提供的小區網絡狀態信息，設定優先級判定時間間隔。
全文摘要
本發明公開一種移動通信系統的綜合優先級判定方法與裝置，包括搜集各業務的業務QoS參數和該業務的用戶呼叫類型參數；根據業務屬性和用戶呼叫類型計算各業務的靜態綜合優先級；結合網絡、業務、用戶多方面因素計算得到各業務的動態綜合優先級值。根據網絡狀況適當選取靜態或動態綜合優先級算法，作為該業務接入服務的判斷依據。本發明提供的移動通信系統的綜合優先級判定方法與裝置，綜合考慮了多方面因素，提出並建立靜態、動態綜合優先級體系，可以對用戶業務優先級進行靈活準確的跟蹤判斷，從而保證移動通信系統綜合效能最優，滿足移動通信系統中各方的需求。
文檔編號H04W28/16GK101516093SQ20091007686
公開日2009年8月26日 申請日期2009年1月23日 優先權日2009年1月23日
發明者王衛東, 張英海, 瑤 周, 趙新蕾, 王宗文 申請人:北京郵電大學