在第三章中我們提到 WCDMA 系統中有關無線資源管理的演算法，其中功 率控制（Power Control）與換手轉換（Handover）雖有減少使用者干擾與增加系 統資源使用效率的功能，但主要功能仍在維持使用者本身的連線品質。而有關系 統資源的管理與分配，主要透過允入控制（Admission Control）與封包排程（Packet Scheduling ）等演算法進行控制。本節將說明允入控制。
5-1 簡介
經由第四章的分析可知當系統中的干擾功率高至一定程度時，代表系統已逼 近所規劃能夠承受的負載上限，亦代表可使用的無線資源幾乎都已被既有的使用 者所佔用。若此時有新的使用者想要進入系統，系統必須預先估算該使用者加入 對系統所造成的干擾程度。若是在可容忍的範圍內才接受該使用者的要求，建立 連線，否則便拒絕該使用者進入系統，以免影響既有使用者的連線品質。總而言 之，系統考慮是否允許新使用者進入系統時，需根據可能對既有使用者連線品質 造成的影響與系統負載的限制來判斷應該允許或拒絕該使用者進入系統。此種演 算法稱為允入控制（Admission Control）演算法。實現允入控制的主要目的與影 響有：
λ 確保訊號的傳輸服務品質（QoS），如訊號干擾功率比（SIR）、位元能量與 干擾密度比值（E I ）或位元錯誤率（b/ 0 Bit Error Rate, BER）。
因為使用者不斷增加時，干擾功率將不斷上升，則傳輸訊號的功率相對減弱 而無法維持在使用者所要求的品質，所以需要有控制新使用者進入系統的機 制。
λ 控制使用者的優先權（Priority）。
不同程度或不同型態的使用者，如換手轉換（Handover）過來的使用者等，
擁有不同的使用優先程序，可由允入控制來管理。
λ 確保新使用者被拒絕（Blocking）進入系統的機率在容許值中。
若將進入系統的門檻值設的過低，雖然可使系統中的使用者不被斷線，但會 造成新使用者無法進入系統，換言之，系統保留過多的資源而浪費。
λ 無線資源的分配。
當使用某一類服務的使用者造成系統負載的比例超過一定程度時便阻止該
類使用者的進入，以保留資源給其他類型的服務使用。
基於上述目的，允入控制的演算法必須在不同考量之間做出互相取捨(Trade Off)，整理過去的文獻可將允入控制的演算法分為下列數類：
λ 以頻寬（Bandwidth）為資源利用依據：
當新使用者或換手轉換使用者要求進入系統時，系統根據當時所剩下的頻寬 作為資源分配的根據，並對新使用者與高速度傳輸者做適當的頻寬保留，以 確保新舊使用者的服務品質[29]。
λ 以使用者數目為依據：
利用不同服務型態使用者所消耗的資源如功率或頻寬，規劃系統資源可容許 各種服務型態的使用者人數，當規劃人數數目超出系統容許範圍時，就拒絕 新使用者進入[30][31]。
λ 以傳送或接收功率為依據：
根據使用者傳輸功率的上限值為依據，其方法為要達到目標訊號干擾比
（Target SIR）時使用者所需要的傳送功率若超出規範的上限值，就拒絕其 進入[32]。
λ 以接收到的訊號干擾比(SIR-based)為基礎：
根據新使用者的訊號品質能否滿足服務品質的要求來判斷是否允許該使用 者進入系統。此方法將可確保新加入使用者訊號的品質符合服務品質的要 求，此種演算法所需克服的問題在於系統如何正確的分別估算訊號與干擾的 功率，以及在不同的環境之下該如何設定相對應的門檻參數。相關的內容在 Liu[33]與Kim[34]的文章中有更詳細的說明。
λ 以接收到的干擾功率（Interference-based）為基礎：
根據當時系統所承受的干擾功率來決定是否允許新使用者進入系統。這裡所 稱干擾功率，其實包括了系統中既有使用者發射訊號對新使用者訊號造成的 干擾(Interference)功率，以及背景熱雜訊（Thermal Noise）的功率。當系統 中的干擾功率在加入新使用者後仍不會超過上限時，則允許新使用者進入系 統。在此種演算法運作時相關的議題在 Zhuge[35]與 Shin[36]的文章中有更 進一步的探討
5-2 允入控制演算法
根據上述各演算法與 WCDMA 系統的特性發現頻寬並不是評量系統現有資 源的根據，但資源保留（Resource Reservation）的觀點可推演至特殊使用者優先 進入系統的設計；而以人數為判斷條件更無法表達系統受限於信號干擾功率的特 Admission Control）。
首先，當有新使用者要求提供服務與建立連線時，系統會依使用者需要的服
total total total
LF I
k home other
total total
Pk
(
E Ib 0)
newSet NRthreshold With System Condition
Check System Loading ( Equation (5.4) )
New Call is Admitted
Y
Set the Spreading Factor for New Call
(SFnew)
Set the Required Eb/Io
for New Call
Estimate the Current System Loading and Loading for New Call
New Call is Rejected New Call Initial Information
N
圖5.2.1 以負載為基礎之允入控制演算法
5-3 模擬結果
衡量允入控制演算法最主要的效能指標為阻塞率（Blocking Probability），這 代表新使用者要求進入系統時被拒絕的機率。允入控制演算法的設計出發點在於 維持一定服務品質前提之下希望能儘量增加系統容量，但在系統提供多種服務的
情形之下，對於容量的定義並不只一種，除了傳統上透過使用者人數來定義之 外，也有使用系統所承受的資料運輸量（Throughput）來定義容量。在圖 5.3.1 中所顯示的是在不同的使用者到達速率與不同門檻值下，系統中新使用者的阻塞 率（Blocking Probability）。而在圖5.3.2中我們藉由此系統模擬平台模擬在不同 的使用者到達速率（User Arrival Rate）與不同門檻值（NRthreshold）的情形下，即
NRthreshold為NRmax、NRmax-0.5dB及NRmax+0.5dB，使用允入控制演算法時系統所
能承受的資料流量。
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
Blocking Prob. for Different User Arrival Rates - Differenct CAC Threshold
User Arrival Rate (1/sec) Bckloin
Pg obaby rilit
NRmax - 0.5 (dB) NRmax (dB) NRmax + 0.5 (dB)
圖5.3.1不同門檻值下的新使用者阻塞率
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 0
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
Throughput for Different User Arrival Rates - Differenct CAC Threshold
User Arrival Rate (1/sec) Thr
ou gh put ( Mbps)
NRmax - 0.5 (dB) NRmax (dB) NRmax + 0.5 (dB)
圖5.3.2 不同門檻值下的系統運輸量
由模擬結果可觀察到，允入控制的門檻值會影響系統運輸量與新使用者阻 塞率。依據系統實際狀況動態調整允入控制演算法的門檻值將使系統資源的利用 更有效率，即當目前系統資源已接近滿載時，應降低門檻值，減少進入系統之新 使用者人數，以避免滿載與使系統其他機制如封包排程得以先處理現有的資料；
否之，則提高門檻值，增加進入系統之新使用者人數，以增加系統資源的使用效 率。