第七章 Call admission control
7.6 Petri net 頻道配置系統
7.4 定義頻道狀態轉換動作間的關係
1. 自身 cell 對該頻道的主動配置動作，必須伴隨著周圍同頻干擾範圍內的 cell 對該頻道的被動限制動作。
2. 自身 cell 對該頻道的主動釋放動作，必須伴隨著周圍同頻干擾範圍內的 cell 對該頻道的被動還原動作。
7.5 動態頻道選擇與 channel reassignment 頻道選擇
1. 狀態 0 最佳選擇頻道 :最優先考量 : 選擇最少可用頻道減少量。
第二考量 :選擇狀態 0 周圍狀態總和最小者。
第三考量 : 選擇該 cell 中距離頻道使用質心最近的頻道。
2. 狀態 1 最佳選擇頻道 :
最優先考量 : 選擇狀態 1 周圍狀態總和最小者。
第二考量 : 選擇該 cell 中距離頻道使用質心最近的頻道。
3. channel reassignment 最佳釋放頻道 : 相同於第四章的選擇規定。
7.6 Petri net 頻道配置系統
圖 7.1 為單一 cell 的 call admission control 動態頻道配置系統圖。圖 7.2 為配 置權判斷裝置。
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7.6.1 單一 cell 基本元素介紹 1. Token
(1) 無編號 token : 此類 token 可用以觸發任何編號的 token 進行 transition 的動作。place Q、place B 與 place Cp 中的 token 屬於無編號 token。
(2) 有編號 token : token 編號代表頻道編號，假如網路頻寬可分為 70 個頻 道，則 token 編號為 1 到 70。除了 place Q、place B 與 place Cp 中的 token 之外，其餘 place 中的 token 皆屬於有編號 token。
2. Place :
(1) Q : token 在 Q 中，表示該 cell 需要配置頻道。
(2) B : token 在 B 中，表示該 cell 發生 call blocked。
(3) 0 : token 在 0 中，表示該 token 所代表的頻道狀態為 0。
(4) C : token 在 C 中，表示該 cell 選擇了該 token 所代表的頻道進行 Handshake。
(5) 1 : token 在 1 中，表示該 token 所代表的頻道狀態為 1。
(6) ‐1 : token 在‐1 中，表示該 token 所代表的頻道狀態為‐1。
(7) ‐2 : token 在‐2 中，表示該 token 所代表的頻道狀態為‐2。
(8) ‐3 : token 在‐3 中，表示該 token 所代表的頻道狀態為‐3。
(9) Nak : token 在 Nak 中，表示該 cell 所選擇的頻道無法進行配置工作。
(10) Ack : token 在 Ack 中，表示該 cell 所選擇的頻道可以進行配置工作。
(11) Re : token 在 Re 中，表示配置權取得失敗，系統必須重新選擇頻道。
(12) G : token 在 G 中，表示配置權取得成功，系統可以使用此頻道進行配置。
(13) T1 : token 在 T1 中，表示該 cell 正在對其周圍的 cell 進行被動限制的動作。
(14) T2 : token 在 T2 中，表示該 cell 正在對其周圍的 cell 進行被動還原的動作。
(15) C : 收到周圍 cell 所傳送來的 place C 的更新。
(16) !C : 與 place C 為反向訊號。
(17) Cp : 系統初始化時，無編號 token 就會置入 place Cp 中。連接 Cp 有兩個 條件選擇線路，CF : on 表示補償裝置啟動，CF : off 表示補償裝置關閉。
(18) 2 : token 在 2 中，表示該 token 所代表的頻道狀態為 2。
3. Transition :
(1) Call arrival and CAC and Count no. of calls in cell : Call arrival 發生且對 call 進行 call admission control，並計算 cell 中 serving call 的數量。
(2) Update no. of calls in cell : 更新 cell 中 serving call 的數量。
(3) Call Blocked : call blocked 發生。
(4) Channel Select : 選擇狀態 0 頻道。
(5) Handshake : 執行 Handshake 動作。
(6) 重新選擇 : 配置權取得失敗後，必須重新選擇頻道進行 Handshake 動作。
(7) 主動配置 : 將狀態 0 轉換為狀態 1 的動作。
(8) Call complete and Call reassignment and Update no. of calls in cell : call 結束 通話、執行 channel reassignment 並更新 cell 中 serving call 的數量。
(9) 被動限制 : 限制該頻道的使用。
(10) 被動還原 : 解除該頻道的限制。
(11) 使用頻道 : 選擇狀態 1 頻道進行通訊。
(12) 補償輪詢時間 : 當該 cell 不需要進行狀態 1 數量補償時，系統詢問補償 與否的時間間隔。
7.6.2 系統運作說明
1. Call arrival and CAC and Count no. of calls in cell
當 call arrival 發生時，配置系統會進行 call admission control 的動作，若該 cell
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中的 serving call 數目小於 70，則允許 token 射入 place Q 中，而每當 call blocked 發生或 call complete 發生，cell 會即時更新 serving call 的數量。
2. 狀態 1 數量補償
系統初始化時，無編號 token 就會被置入 place Cp 中，頻道控制系統會持續 監控該 cell 內狀態 1 的數目(place 1 中 token 的個數)，當狀態 1 數目小於等於 threshold 時，補償裝置啟動，補償旗標(Compensation flag, CF)會被設定為 on 狀 態，當狀態 1 數目大於 threshold 時，補償裝置關閉，補償旗標被清除為 off 狀態。
只要補償旗標為 on 狀態，該 cell 就會不斷的進行狀態 1 的補償動作，直到補償 旗標被清除為 off 狀態為止。當 CF 為 on 時，通訊結束後頻道狀態由 2 釋放為 1，
當 CF 為 off 時，通訊結束後頻道狀態由 2 釋放為 0。token 置入 place Cp 時，有 兩個條件選擇線路，線路 1: CF 為 off，連接到 Transition 輪詢補償時間、線路 2:
CF 為 on，連接到 Transition Channel Select。
(1) 情形 1: CF 為 off，線路 1 導通，執行 Transition 輪詢補償時間的轉換動作，
然後 token 又被射回 place Cp 中。
(2) 情形 2: CF 為 on，線路 2 導通，執行 Transition Channel Select 的轉換動作，
配置系統會由 place 0 中選擇一個最佳頻道(token)進行接下來的補償工 作。
3. Channel Select 與 Call Blocked
當 token 被射入 place Q 中，有二個條件選擇線路，線路 1 : RL=0，連接到 Transition : Call Blocked、線路 2 : ! (new call && CF : on) && (RL>0)，連接到 Transition : 使用頻道。
(1) 情形 1 : ! (new call && CF : on) && (RL>0)，線路 2 導通，執行 Transition 使 用頻道的轉換動作，則該 cell 必須從 place 1 中選擇一個頻道(token)進行
通話，而被選擇的頻道 token 會被射入 place 2 中。其中 ! (new call && CF : on)的涵義是，若該 call 是 new call 且 CF 為 on 狀態，則該線路中斷，即 當 CF 為 on 狀態時只提供 handoff call 的通訊服務，藉此提升 handoff call 的通訊品質。
(2) 情形 2 : RL=0，線路 1 導通，執行 Transition Call Blocked 的轉換動作，則 token 會由 place Q 射入 place B 中，表示 call blocked 發生。
4. Handshake 過程
當 token 進入 place C 中會等待一個訊息傳遞時間 Tp，然後分別觸發 6 組周 圍頻道狀態偵測裝置中 place 內的 token。只要在 Tp 時間內該組偵測裝置沒有被 變更為 place C 的情形發生，則對於該組 cell，token 會被射入 place Ack 中。成功 取得配置權的情形為對於其周圍的 6 個 cell 都擷取到 place Ack 的情形，見圖 7.2。
若配置權判斷成功，token 會被射入 place G 中，觸發 Transition 主動配置，將 token 射入 place 1 中。若配置權判斷失敗，token 會被射入 place Re 中，觸發 Transition 重新選擇，將 token 射回 place Q 中。此時再檢查該 token 所計錄的 RL 值，若 RL 值歸 0，則 call blocked 發生，token 會由 place Q 射入 place B 中。
5. Cells 之間頻道狀態轉換
當cell執行Transition主動配置的同時，token會被射入place T1中，T1會觸發其 周圍的cell執行Transition被動限制。當cell執行Transition Call complete and Call reassign and Update no. of calls in cell動作後，有三個條件選擇線路，線路1 : CF為 on，連接到place 0、線路2 : CF 為on，連接到place 1、線路3 : CF為off，連接到place T2。
(1) 情形 1 : CF 為 off，place 2 中的 token 會被射入 place T2 與 place 0 中。被 射入 place T2 中的 token 會觸發其周圍的 cell 執行 Transition 被動還原的 動作。
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(2) 情形 2 : CF 為 on，place 2 中的 token 會被射入 place 1 中。