Điều khiển tải để chống tắc nghẽn trong mạng di động 3G UMTS

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học – Đại học Huế Tập 5, Số 1 (2016) 
35 
ĐIỀU KHIỂN TẢI ĐỂ CHỐNG TẮC NGHẼN TRONG MẠNG DI ĐỘNG 3G UMTS 
Hoàng Đại Long*, Vi Văn Nhân 
Khoa Điện tử - Viễn thông, Trường Đại học Khoa học - Đại học Huế 
 *Email: longhusc@gmail.com 
TÓM TẮT 
Bài báo này đề cập đến vấn đề giải quyết tắc nghẽn trong mạng thông tin di động thế hệ 
thứ ba theo chuẩn UMTS (3G UMTS). Tình trạng quá tải về lưu lượng thoại và dữ liệu 
trong mạng truy cập vô tuyến sẽ dẫn đến các tình huống nghẽn mạng. Trong trường hợp 
này các cơ chế điều khiển tắc nghẽn như điều khiển thu nạp AC, điều khiển tải LC, lập biểu 
gói PS sẽ được kích hoạt để đưa mạng về trạng thái bình thường. Trong bài báo này trình 
bày về chức năng điều khiển tải LC. Cụ thể là phân tích các thuật toán nhằm giảm tải trong 
mạng di động 3G UMTS bao gồm việc chặn cuộc gọi mới, thuật toán giảm thấp và giảm 
cao TFCS. 
Từ khóa: Điều khiển tắc nghẽn, điều khiển tải, mạng 3G UMTS ,... 
1. MỞ ĐẦU 
Hệ thống thông tin di động toàn cầu (UMTS) là hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 
và được chuẩn hóa bởi tổ chức 3GPP. Các đặc điểm kĩ thuật của UMTS được phát triển dựa trên 
cơ sở mạng lõi GSM và mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS (UTRA) [1]. 
Các yêu cầu đối với UMTS là hỗ trợ các dịch vụ đa phương tiện với tốc độ dữ liệu lên 
đến 284 kbs cho vùng phủ sóng diện rộng và lên đến 2 Mbits cho vùng phủ sóng ngoài trời tầm 
thấp và trong nhà. Hơn thế nữa, UMTS cung cấp dịch vụ có độ linh hoạt cao để hỗ trợ cả dịch 
vụ chuyển mạch gói và chuyển mạch kênh với một loạt các ứng dụng dữ liệu. Ngoài ra, nó còn 
có khả năng sử dụng nhiều dịch vụ cùng lúc. Do đó, UMTS sẽ tạo ra nhiều dịch vụ cho người 
dùng di động, đặc biệt là những người dùng Internet. Cặp băng tần của UMTS: 1920-1980 MHz 
đường lên và 2110-2170MHZ đường xuống, sử dụng ở chế độ song công phân chia theo tần số 
(FDD) dựa trên công nghệ đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng (WCDMA) [1]. Trái 
ngược với công nghệ đa truy nhập phân chia theo thời gian, các tài nguyên vô tuyến trong 
WCDMA không phải dễ dàng “đếm được”[1]. Tính chất này cũng được xem như dung lượng 
mềm, nghĩa là sự cân bằng dung lượng, chất lượng và vùng phủ có thể hướng tới cải thiện 
những đặc điểm này cho việc hạ giá thành . Vì lý do này, các cơ chế điều khiển tắc nghẽn trong 
WCDMA là thách thức cần được xác định, vì không có giới hạn cụ thể nào áp đặt bởi hệ thống 
do đặc tính dung lượng mềm. 
Điều khiển tải để chống tắc nghẽn trong mạng di động 3G UMTS 
36 
Trong bài báo cáo này chúng tôi sẽ đưa ra thảo luận và phân tích phương pháp điều 
khiển tắc nghẽn bằng phương pháp điểu khiển tải (Load control- LC) cho mạng thông tin di 
động 3G UMTS. 
2. KIẾN TRÚC MẠNG DI ĐỘNG 3G UMTS 
WCDMA (Wideband CDMA) là công nghệ thông tin di động thế hệ ba giúp tăng tốc độ 
truyền nhận dữ liệu cho hệ thống GSM bằng cách dùng kỹ thuật CDMA hoạt động ở băng tần 
rộng thay thế cho TDMA. Trong các công nghệ thông tin di động thế hệ ba thì WCDMA nhận 
được sự ủng hộ lớn nhất nhờ vào tính linh hoạt của lớp vật lý trong việc hỗ trợ các kiểu dịch vụ 
khác nhau đặc biệt là dịch vụ tốc độ bit thấp và trung bình. 
Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba WCDMA có thể cung cấp các dịch vụ với tốc 
độ bit lên đến 2 Mbps. Bao gồm nhiều kiểu truyền dẫn như truyền dẫn đối xứng và không đối 
xứng, thông tin điểm đến điểm và thông tin đa điểm. Với khả năng đó, các hệ thống thông tin di 
động thế hệ ba có thể cung cấp dễ dàng các dịch vụ mới như: thoại video, tải dữ liệu nhanh, 
ngoài ra nó còn cung cấp các dịch vụ đa phương tiện khác [3]. 
Kiến trúc tổng quan của mạng 3G UMTS bao gồm những thành phần chính sau: 
 Mạng truy nhập vô tuyến RAN (Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS là UTRAN). 
Mạng này thiết lập các chức năng liên quan đến vô tuyến. 
 Mạng lõi (CN). Thực hiện chức năng chuyển mạch và định tuyến cuộc gọi và kết nối dữ 
liệu đến các mạng ngoài. 
 Thiết bị người dùng (UE). Giao tiếp với người sử dụng và giao diện vô tuyến. 
Hình 1. Kiến trúc mạng 3G UMTS. 
Trong hệ thống thông tin đi động toàn cầu (UMTS) chức năng quản lý nguồn tài nguyên 
vô tuyến cùng được xử lý trong hai lớp giao thức khác nhau, điều khiển tài nguyên vô tuyến 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học – Đại học Huế Tập 5, Số 1 (2016) 
37 
(RRC) và điều khiển truy nhập môi trường (MAC) [1]. Các chức năng điều khiển sự tắc nghẽn 
được thực hiện trong lớp RRC. Do đó điều khiển tắc nghẽn yêu cầu sự tương tác mạnh giữa các 
lớp giao thức giao diện vô tuyến, bao gồm các báo cáo đo lường đã được truyền đi, cũng như 
các thủ tục tái cấu hình. 
3. GIẢI PHÁP CHỐNG TẮC NGHẼN DỰA TRÊN ĐIỀU KHIỂN TẢI 
Trong WCDMA điều rất quan trọng là duy trì tải giao diện vô tuyến dưới các ngưỡng 
quy định. Nếu tải quá lớn mạng sẽ không đảm bảo được các yêu cầu cần thiết, không đảm bảo 
vùng phủ theo quy hoạch, dung lượng thấp hơn yêu cầu và chất lượng dịch vụ (QoS) giảm [4]. 
Ngoài ra tải giao diện vô tuyến quá lớn dẫn đến mạng không ổn định. Ba chức năng liên quan 
đến điều khiển tắc nghẽn được xét là: 
 Điều khiển thu nạp (Admission control-AC): xử lý tất cả các lưu lượng mới vào. AC 
kiểm tra xem có thể cho phép một đường truyền truy nhập vô tuyến (RAB) chuyển 
mạch kênh hay chuyển mạch gói mới vào mạng hay không và tạo ra các thông số cho 
các RAB mới này. 
 Điều khiển tải (Load control- LC): quản lý tình trạng khi tải hệ thống vượt quá ngưỡng 
và đưa ra biện pháp để đưa hệ thống trở lại tải khả thi. 
 Lập biểu gói (Packet scheduling- PS): xử lý lưu lượng không phải thời gian thực 
(NRT). Cơ bản, PS quyết định khi nào bắt đầu truyền dẫn gói và tốc độ bit sử dụng cho 
nó. 
Trong nghiên cứu này, chúng tôi đi phân tích chức năng điều khiển tải. Chức năng 
chính của điều khiển tải LC chia thành hai nhiệm vụ. Trong điều kiện bình thường LC đảm bảo 
rằng mạng sẽ không bị quá tải và duy trì ở trạng thái ổn định. Để đạt được điều này, LC cộng 
tác chặt chẽ với AC và PS. Nhiệm vụ này được gọi là điều khiển tải phòng ngừa. Trong tình 
trạng đặc biệt, hệ thống có thể rơi vào trạng thái quá tải. Khi này điều khiển quá tải chịu trách 
nhiệm để giảm nhanh tải và đưa mạng trở lại hoạt động bình thường như quy định của quy 
hoạch mạng vô tuyến. Chức năng điều khiển tải được phân bố giữa node B và bộ điều khiển 
RNC. 
3.1. Định nghĩa tải giao diện vô tuyến 
Vì các hệ thống WCDMA có thể có tải đường xuống và đường lên không đối xứng, nên 
cần thực hiện điều khiển tắc nghẽn riêng cho đường xuống và đường lên [4]. Có hai cách khác 
nhau để đo tải giao diện vô tuyến. Cách thứ nhất định nghĩa tải qua công suất phát băng rộng, 
còn cách thứ hai dựa trên tổng tốc độ bit của các kênh mang hiện tại tích cực. 
3.1.1. Tải đường lên dựa trên công suất băng rộng 
Trong phương pháp này tổng công suất thu tại node B, Prxtoltal, có thể được chia thành ba 
phần [4]: 
Điều khiển tải để chống tắc nghẽn trong mạng di động 3G UMTS 
38 
 NothownrxTotal
PIIP (1) 
Trong đó, ownI 
: công suất thu từ các người sử dụng trong cùng ô ; othI 
: công suất đến 
từ các người sử dụng trong các ô xung quanh ; NP : tổng công suất tạp âm gồm tạp âm nền và 
tạp âm máy thu cũng như nhiễu đến từ các nguồn khác . 
Hai đại lượng thể hiện tải đường lên có thể được rút ra từ phương trình (1) : 
 UL : Đại lượng thứ nhất được gọi là hệ số tải đường lên và được xác định như sau. 
 rxTotal
othown
UL
P
II 
  (2) 
 NR : Đại lượng thứ hai được gọi là tăng tạp âm đường lên NR và được xác định như sau. 
 ULN
rxTotal
P
P
NR
 
1
1
 (3) 
3.1.2. Tải đường lên dựa trên dung lượng 
Tải đường lên được tính toán dựa trên tổng các hệ số tải riêng của mỗi user k: 
)1(
..
1
1
i
k
k
v
k
R
K
WUL
 
 (4) 
 Trong đó, k : số người sử dụng trong cell ; W : tốc độ chip ; k : tỷ số tín hiệu trên 
nhiễu của user k ; kR : tốc độ bit của user k ; kv : hệ số tích hợp dịch vụ của user k ; i : tỷ số 
nhiễu của cell này so với cell khác (từ 0.55 đến 0.65) 
3.1.3. Tải đường xuống dựa trên công suất băng rộng 
Trong phương pháp định nghĩa tải giao diện vô tuyến trên đường xuống này, hệ số tải 
đường xuống 
DL được xác định bởi tỷ số giữa tổng công suất phát hiện ấn định tại node B 
txTotalP với khả năng công suất phát cực đại của ô maxtxP [4]: 
 maxtx
txTotal
DL
P
P
  (5) 
3.1.4. Tải đường xuống dựa trên dung lượng 
Cách đầu tiên để định nghĩa tải đường xuống theo dung lượng cũng giống như cách 
được sử dụng dựa trên công suất băng rộng: định nghĩa tải đường xuống theo dung lượng như là 
tỷ số giữa tổng của tất cả các tốc độ bit của tất cả các kết nối tích cực hiện thời với thông lượng 
cực đại được đặc tả của ô [4]: 
 max
1
R
R
N
k
k
DL

 
 (6) 
Trong đó, kR : tốc độ bit của kết nối k; N : tổng số các kết nối. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học – Đại học Huế Tập 5, Số 1 (2016) 
39 
Một cách khác, hệ số tải đường xuống được xác định tương tự như ở đường lên như 
trong công thức (4) tuy nhiên cần xét thêm hệ số trực giao �̅�, ta có thể biểu diễn tải ô đường 
xuống như sau [4]: 
  
k k k
N .R .v
1 i
DL DL Wk 1 (7) 
Trong đó, 
DL : hệ số tải đường xuống; kv : hệ số tích cực dịch vụ kết nối k; DLi : hệ số 
nhiễu từ các ô lân cận đường xuống; : hệ số trực giao trung bình đường xuống; k : tỷ số tín 
hiệu trên tạp âm 0NEb yêu cầu tại đầu ra kết nối k; kR : tốc độ bit user k; W: tốc độ chip 
3.2. Các bước chung của giải pháp điều khiển tắc nghẽn 
 Phát hiện tắc nghẽn: Bước này có mục đích để xác định khi nào hệ thống đã rơi vào 
tình trạng tắc nghẽn, để kích hoạt các thao tác tương ứng ở giai đoạn giải quyết tắc 
nghẽn [2]. Ở đường lên, các thông số thường được kiểm tra để phát hiện tắc nghẽn là hệ 
số tải đường lên trong khi ở đường xuống đó là mức công suất phát. Vì vậy, một tiêu 
chí để quyết định cho node B đã rơi vào tắc nghẽn sẽ là các hệ số tải đường lên hoặc 
mức công suất phát đường xuống vượt quá một ngưỡng nhất định trong một thời gian 
nhất định. 
 Giải quyết tắc nghẽn: Sau khi phát hiện tắc nghẽn trong bước trước đó, các thuật toán 
giải quyết tắc nghẽn thực hiện, một tập các quá trình để đưa hệ thống thoát khỏi tình 
trạng tắc nghẽn và tránh hệ thống mất ổn định. Ba bước để giải quyết tắc nghẽn là: Ưu 
tiên, giảm tải, kiểm tra tải . 
 Khôi phục sau tắc nghẽn: Khi giai đoạn giải quyết tắc nghẽn đã quyết định tình trạng 
tắc nghẽn đã được khắc phục, thuật toán khôi phục sau tắc nghẽn là cần thiết để các user 
khác nhau khôi phục lại khả năng truyền dẫn trước khi tắc nghẽn (trừ các thao tác giải 
quyết đã làm rớt một vài cuộc gọi là không phục hồi) [2]. Điều đáng nói đến là một 
thuật toán như vậy là rất quan trọng bởi vì tùy thuộc vào cách phục hồi được thực hiện, 
hệ thống có thể rơi trở lại trong tình trạng tắc nghẽn. 
Trong bước giảm tải để giải quyết tắc nghẽn mạng di động có nhiều phương pháp khác 
như chặn kết nối mới, giới hạn tổ hợp khuôn dạng truyền TFCS, chuyển loại kênh truyền tải, 
làm rớt cuộc gọi và chuyển giao. Trong phần tiếp theo tác giả sẽ trình bày về hiệu suất của 
phương pháp chặn cuộc gọi mới và xây dựng thuật toán giới hạn TFCS. Các ảnh hưởng đặc 
trưng của thuật toán giới hạn TFCS trong quá trình giảm tải được khảo sát qua hai thuật toán 
sau: Thuật toán giảm cao và thuật toán giảm thấp [5]. 
3.3. Thuật toán giới hạn TFCS 
a) Thuật toán giảm cao (Hình 2) 
Thuật toán hoạt động dựa trên các user tương tác khác nhau được lập theo thứ tự trong danh 
sách ưu tiên. Với mỗi user i, khuôn dạng truyền tải tối đa TFmax,i bị giảm đi một, vì vậy làm giảm tốc 
độ bit của user này. Sau đó, các thuật toán ước lượng hệ số tải, kết quả của việc giảm tải, nếu hệ số 
Điều khiển tải để chống tắc nghẽn trong mạng di động 3G UMTS 
40 
tải vẫn cao hơn so với mức ngưỡng ηCR, nó vẫn tiếp tục giảm hệ số tải của user đó cho đến khi đạt 
tới giới hạn mà TFmax,i = 0 và vì vậy việc truyền tải bị ngăn cấm đối với user này. Nếu ước lượng số 
tải vẫn còn cao hơn so với mức ngưỡng thì thuật toán này sẽ giảm TFCS với user tiếp theo. Chú ý 
rằng sự cấu hình lại bản tin kênh truyền tải tương ứng với TFCS mới, chỉ khi quá trình giảm đã kết 
thúc cho mỗi người dùng. Tác dụng của thuật toán này là sẽ thực hiện giảm TFCS cao để giảm số 
lượng người dùng, trong hầu hết các trường hợp sự truyền dẫn của các user là bị cản trở. 
b) Thuật toán giảm thấp (Hình 3) 
Thuật toán được thực hiện cho mỗi user trong danh sách ưu tiên giảm một trong các 
khuôn dạng truyền dẫn tối đa TFmax,i và sau đó chuyển sang user tiếp theo trong danh sách, trong 
trường hợp mà hệ số tải ước lượng vẫn còn cao hơn so với mức ngưỡng ηCR cần thiết. Kết quả 
là, thuật toán này sẽ dẫn đến số user lớn hơn bị ảnh hưởng bởi sự giảm TFCS so với thuật toán 
trước đó, nhưng tốc độ bit giảm sẽ nhỏ hơn cho mỗi người dùng. Tương tự, chú ý rằng việc cấu 
hình lại kênh truyền dẫn bản tin sẽ được yêu cầu mỗi khi khuôn dạng truyền dẫn tối đa TFmax,i 
giảm đi 1(TFmax,i = TFmax,i – 1). 
Hình 2. Thuật toán giảm cao Hình 3. Thuật toán giảm thấp 
Chọn user i 
max, max, 1i iTF TF 
Ước lượng UL sau khi 
giảm 
Ngừng giảm 
max, 0iTF 
UL CR  
Gửi cấu hình lại kênh 
truyền dẫn cho user i 
Tiếp tục với 
user i + 1 
Y 
N 
Y 
N 
Chọn user i 
max, max, 1i iTF TF 
Ước lượng UL 
sau khi giảm 
Gửi cấu hình lại kênh 
truyền dẫn cho user i 
Ngừng giảm 
max,iTF = 0 
UL CR  
Gửi cấu hình lại 
kênh truyền dẫn 
cho user i 
Tiếp tục với user 
i + 1 
Y 
N 
Y 
N 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học – Đại học Huế Tập 5, Số 1 (2016) 
41 
4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
Phần này trình bày về hiệu suất thu được với các phương pháp giảm tải khác nhau được 
sử dụng trong giai đoạn giải quyết tắc nghẽn. Dựa trên kết quả thực tế thu thập từ nhà mạng 
Vinaphone của Việt Nam cho trường hợp đường lên của mạng di động 3G UMTS cho cả user 
hội thoại và tương tác trong với bảy cell theo mọi hướng và có bán kính là 500 m. Trên cơ sở đó 
so sánh tỉ lệ lỗi block (BLER) trong trường hợp hội thoại và tương tác giữa kết quả thu được và 
số liệu dựa trên lý thuyết. 
Trong bảng 1 là hiệu suất đạt được khi không điều khiển tắc nghẽn dựa trên lý thuyết. 
Với trường hợp, người dùng hội thoại truyền với tốc độ bit không đổi 64kb/s và người dùng 
tương tác truyền với tốc độ bit thay đổi với tốc độ bit có thể là 0kb/s, 16kb/s, 32kb/s, 48kb/s, 
64kb/s. Hệ thống này được quy hoạch để hoạt động với hệ số tải 0.75 trong ba trường hợp tải 
khác nhau: trường hợp A: tải hội thoại thấp, tải tương tác trung bình; trường hợp B: tải hội thoại 
trung bình, tải tương tác trung bình; trường hợp C: tải hội thoại thấp, tải tương tác cao.Tỉ lệ lỗi 
block được xác định: 
 𝐵𝐿𝐸𝑅 =
𝑇ổ𝑛𝑔 𝑠ố 𝑏𝑙𝑜𝑐𝑘 𝑡𝑟𝑢𝑦ề𝑛 𝑏ị 𝑙ỗ𝑖
𝑇ổ𝑛𝑔 𝑠ố 𝑏𝑙𝑜𝑐𝑘 𝑡𝑟𝑢𝑦ề𝑛
× 100% (8) 
Bảng 1. Hiệu suất đạt được khi không điều khiển tắc nghẽn [5] 
 BLER hội thoại (%) BLER tương tác (%) Trễ tương tác (s) Hệ số tải 
trung bình (η) 
Trường hợp A 2.40 5.67 0.14 0.78 
Trường hợp B 2.84 7.26 0.14 0.82 
Trường hợp C 3.69 9.74 0.15 0.86 
Trong tất cả các trường hợp giá trị tải trung bình cao hơn giá trị quy hoạch là 0.75 và do 
đó BLER của user hội thoại và tương tác vượt quá giá trị 1%. Tuy nhiên điều này là chỉ quan 
trọng với các user hội thoại vì các user tương tác có thể truyền lại dữ liệu, do đó có sự gia tăng 
nhất định của độ trễ. 
Khi các thuật toán điều khiển tắc nghẽn được chấp nhận thì hiệu quả mong đợi là giảm 
BLER cho các user hội thoại , tăng độ trễ các gói tin trung bình cho các user tương tác (vì điều 
khiển tắc nghẽn giảm tốc độ bit của các user này), khi các yêu cầu bị chặn trong thời gian tắc 
nghẽn, giảm xác xuất thu nạp. Có hai cách giảm tải chúng tôi khảo sát là thực hiện chặn có chọn 
lọc trong khi tắc nghẽn và cách khác là sử dụng thuật toán giảm TFCS. 
4.1. Hiệu suất thu được khi chặn cuộc gọi mới 
Bảng sau so sánh hiệu suất thu được với hai trường hợp sau: 
 Chặn cuộc hội thoại: tất cả các yêu cầu mới đến, có thể là hội thoại hoặc tương tác bị 
chặn trong thời gian tắc nghẽn. 
 Không chặn cuộc hội thoại: chỉ chặn các yêu cầu tương tác trong thời gian tắc nghẽn, 
nhưng các user hội thoại có thể vào hệ thống. 
Điều khiển tải để chống tắc nghẽn trong mạng di động 3G UMTS 
42 
Bảng 2. Tác động chặn cuộc gọi mới 
 Thu nạp 
thoại (%) 
Thu nạp 
tương tác (%) 
BLER 
thoại (%) 
BLER tương 
tác (%) 
Trễ tương 
tác (s) 
Trường 
hợp A 
Không 
chặn thoại 
100 58 1.18 1.62 0.68 
Chặn thoại 80 58 1.17 1.67 0.66 
Trường 
hợp B 
Không 
chặn thoại 
100 48 1.20 1.67 1.11 
Chặn thoại 74 51 1.25 1.72 1.07 
Trường 
hợp C 
Không 
chặn thoại 
100 50 1.24 1.71 0.93 
Chặn thoại 76 52 1.20 1.70 0.86 
Khi so sánh bảng 2 với bảng 1 ta thấy tỷ số BLER giảm trong tất cả các trường hợp bởi 
thuật toán điều khiển tắc nghẽn, tỷ lệ thu nạp thấp hơn và độ trễ cao hơn đối với lưu lượng 
tương tác. Trong mọi trường hợp, có thể thấy rằng tỷ lệ thu nạp của các user hội thoại tăng đáng 
kể nếu các user hội thoại không bị chặn trong suốt thời gian tắc nghẽn. Đổi lại, cả tỷ lệ thu nạp 
của các user tương tác lẫn tỷ số BLER biến động không đáng kể, vì sự chấp nhận các user hội 
thoại mới trong suốt thời gian tắc nghẽn. Chỉ có độ trễ của các user tương tác xuất hiện một sự 
gia tăng nhất định do thời gian tăng lên một chút trong thời gian giải quyết tắc nghẽn khi các 
user hội thoại không bị chặn. Vì vậy, ta có nhận xét là không khuyến khích chặn người dùng 
thoại trong thời gian tắc nghẽn để duy trì loại lưu lượng. 
Sử dụng số liệu thu được từ bảng 2, ta vẽ đồ thị về tỉ lệ lỗi BLER thoại và tương tác. 
Dựa vào đồ thị, nhận thấy rằng tỉ lệ lỗi BLER tương tác trong các trường hợp chặn thoại và 
không chặn thoại đều cao hơn tỉ lệ lỗi BLER thoại. 
Hình 4. Đồ thị tỉ lệ BLER thoại, tương tác trong các trường hợp không chặn thoại và chặn thoại. 
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
Không 
chặn 
thoại 
Chặn 
thoại 
Không 
chặn 
thoại 
Chặn 
thoại 
Không 
chặn 
thoại 
Chặn 
thoại 
Trường hợp A Trường hợp B Trường hợp C 
BLER thoại (%) 
BLER tương tác (%) 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học – Đại học Huế Tập 5, Số 1 (2016) 
43 
4.2. Hiệu suất thu được khi sử dụng hai thuật toán giảm TFCS 
Tiến hành khảo sát hiệu suất đối với hai thuật toán giảm cao và thấp TFCS, ta có được kết 
quả thể hiện ở bảng 3. 
Bảng 3. Hiệu suất thu được với cả hai thuật toán giảm TFCS 
 Thu nạp tương 
tác (%) 
BLER thoại 
(%) 
BLER tương 
tác (%) 
Trễ tương 
tác (s) 
η trung 
bình 
Trường 
hợp A 
Cao 44 1.08 1.29 1.34 0.48 
Thấp 43 1.11 1.29 1.38 0.50 
Trường 
hợp B 
 Cao 29 1.16 1.31 2.71 0.57 
Thấp 29 1.12 1.29 2.57 0.59 
Trường 
hợp C 
Cao 39 1.08 1.30 1.57 0.46 
Thấp 37 1.08 1.30 1.55 0.51 
Có thể thấy rằng sự khác biệt giữa cả hai thuật toán là không lớn mặc dù thuật toán 
giảm cao dường như giá trị trung bình của hệ số tải giảm nhỏ hơn. Điều nên được tính đến là cả 
hai thuật toán được đưa ra để giảm bớt cùng một lượng tải, điều này giải thích tại sao không có 
nhiều khác biệt được nhận thấy từ một điểm xét đến. Trong mọi trường hợp, điều đáng đề cập 
đến là thuật toán giảm cao yêu cầu tín hiệu thấp hơn do ít cấu hình lại kênh truyền dẫn bản 
tin.Vì vậy, chúng tôi chọn thuật toán giảm cao TFCS làm cơ sở để thực hiện việc giảm tải để 
chống tắc nghẽn trong mạng 3G UMTS. 
Dựa trên kết quả thu được ở bảng 3, ta tiến hành vẽ đồ thị để so sánh tỉ lệ lỗi BLER 
thoại và tương tác đối với hai thuật toán giảm TFCS. Ta nhận thấy rằng, tỉ lệ BLER tương tác 
luôn cao hơn tỉ lệ BLER thoại đối với cả hai thuật toán giảm cao và giảm thấp TFCS. 
Hình 5. Đồ thị tỉ lệ BLER thoại, tương tác trong thuật toán TFCS. 
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
Cao Thấp Cao Thấp Cao Thấp 
Trường hợp A Trường hợp B Trường hợp C 
BLER thoại (%) 
BLER tương tác (%) 
Điều khiển tải để chống tắc nghẽn trong mạng di động 3G UMTS 
44 
5. KẾT LUẬN 
 Để giải quyết vấn đề tắc nghẽn trong mạng thông tin di động 3G UMTS, người ta có thể 
sử dụng các chức năng điều khiển khác nhau bao gồm: điều khiển thu nạp AC, điều 
khiển tải LC, lập biểu gói PS. 
 Trong chức năng điều khiển tải LC, việc giảm tải có thể được thực hiện bằng nhiều 
phương pháp khác nhau như chặn cuộc gọi mới, thuật toán giảm TFCS, chuyển loại 
kênh truyền tải, làm rớt cuộc gọi, chuyển giao. 
 Tỉ lệ BLER tương tác luôn cao hơn tỉ lệ BLER thoại đối với việc giảm tải bằng chặn 
cuộc gọi mới và sử dụng thuật toán TFCS. Vì yêu cầu về chất lượng thoại luôn cao hơn 
các yêu cầu về tương tác khác. 
 Thuật toán giảm cao TFCS yêu cầu về tín hiệu thấp hơn thuật toán giảm thấp TFCS. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. Joachim Sachs, Thomas Balon, Michael Meyer. Congestion Control in WCDMA with Respect to 
Different Service Classes. 
[2]. X. Gelabert, J. Pérez-Romero, O. Sallent, R. Agustí. Congestion Control Strategies in Multi-Access 
Networks. 
[3]. Harri Holma and Antti Toskala ( 2004). WCDMA For UMTS, John Wiley & Sons Ltd. 
[4]. Jaana Laiho, Achim Wacker and Tomas Novosad (2006). Radio Network Planning and 
Optimisation for UMTS, John Wiley & Sons Ltd. pp. 233-244. 
[5]. Jordi Pérez-Romero, Oriol Sallent, Ramon Agustí and Miguel Angel Díaz-Guerra (2005). Radio 
Resource Management Strategies In UMTS, John Wiley & Sons Ltd. pp. 261-271. 
LOAD CONTROL FOR CONGESTION SOLVING IN 3G UMTS MOBILE NETWORK 
Hoang Dai Long
*
, Vi Van Nhan
Department of Electronics - Telecommunications, Hue University College of Sciences 
 *Email: longhusc@gmail.com 
ABSTRACT 
This article refers to the problem of congestion solving in 3G UMTS mobile network. 
Overloading of voice and data traffics in the radio access network would result in 
congestion situations. In this case, the congestion control mechanisms such as admission 
control AC, load control LC, packet scheduling PS will be activated to bring the network to 
a normal state. This paper presents the functions of load control LC in 3G UMTS. 
Specifically, the analysis of algorithms to reduce the overloading in the 3G UMTS mobile 
network including barring the new calls; the low and high reduction algorithm TFCS. 
Keywords: Congestion control, load control, 3G UMTS,