一种基于业务类型实施信道分配和调度的方法及其设备的制作方法

文档序号:8004451阅读:412来源:国知局
一种基于业务类型实施信道分配和调度的方法及其设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种以满足用户业务体验为基础在基站侧动态地控制信道分配和调度策略的方法,包括如下步骤:A.根据用户业务的特征确认所述用户业务的业务类型;B.根据所述业务类型对所述用户业务分配对应类型的控制信道资源;c.根据所述业务类型对所述用户业务使用对应类型的调度方式。本发明还公开了一种使用该方法的基站设备。
【专利说明】一种基于业务类型实施信道分配和调度的方法及其设备

【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信领域,特别是涉及一种基于用户体验分配控制信道和实施调度的 方法及其设备。

【背景技术】
[0002] 众所周知,这是一个移动数据爆炸的时代,各种不同类型的移动终端(例如,智能 手机,触板电脑)都要求有移动网络的持久在线服务,特别对于LTE网络更是如此。仅仅 对于Android设备,市场中每天有850,000新设备被激活,每35个中就有一个在下载app。 许多最流行的app被持续连接在网络中以确认是否有更新。许多app (比如twitter,msn, Gtalk)使得大量的用户同时使用网络资源,由于所有的这些小量的下载都需要网络资源, 其可能会快速地导致网络质量的恶化,对此,业界称之为信令风暴。全世界许多运营商已经 感觉到智能设备的冲击。2012年1月在日本,250万用户因信令风暴无法使用语音呼叫服 务。
[0003] 虽然现有技术提供了一些解决上述信令风暴问题的技术方案,但是仍然存在如下 几个缺陷:没有基于用户体验详细的划分业务类型;没有涉及高效的控制信道资源管理; 没有涉及基于用户体验的高效封包调度;没有涉及基于用户体验的基站容量管理;本发明 解决了这些缺陷并且提供一个更有效率的适应性的方案以满足移动终端的用户体验。以上 问题将在本发明中予以解决,从而提供一个更有效率的适应性的方案以满足各种业务类型 的用户体验。


【发明内容】

[0004] 由于无线网络业务的特征,比如Gtalk,twitter和app自动更新,多数的数据会话 是很短的并且包含很少的有效载荷数据,分析显示80%的使用持续时间少于10秒,并且60% 的会话所要求的数据量少于IK比特,如果网络中存在大量的此类的使用者,那么上下行信 道中将被占用过多的空中接口资源,而且这样就会造成几乎没有剩余资源可以被留出给业 务信道以传输有用数据,那么容量和用户体验将被极大地降低,在本方案中,我们提出一个 新的方法以避免这个问题在LTE系统以及TDD和FDD中的发生。本发明有效地防止信令风 暴的发生,满足了各类无线网络业务中用户体验的需要。
[0005] 本发明公开了一种在基站侧动态地控制信道分配和调度策略的方法,包括如下步 骤;A.根据用户业务的特征确认所述用户业务的业务类型;B.根据所述业务类型对所述用 户业务分配对应类型的控制信道资源;C.根据所述业务类型对所述用户业务使用对应类 型的调度方式。
[0006] 特别的,所述用户业务的业务类型为所述用户业务的即时程度或用户体验,所述 步骤A中:将所述用户业务的所述业务类型进行分类,所述分类的类型至少包括即时业务、 半即时业务和非感知业务中的一个;所述步骤B中:为即时业务、半即时业务和非感知业 务分别分配对应的所述控制信道资源为即时业务控制信道、半即时业务控制信道和非感知 业务控制信道,控制信道资源包括P-CQI,A-CQI,SR, SOUNDING。
[0007] 特别的,所述步骤B中:为所述即时业务控制信道映射多个半即时业务控制信道, 为所述半即时业务控制信道映射多个非感知业务控制信道。
[0008] 特别的,所述步骤C中所使用所述调度方式为:基于用户业务类型的确认,设置用 户调度时间间隔,前一轮调度完成之后,隔一段时间间隔后再进行下一轮调度;每一轮调 度设定为一次或多次调度,或设定为将当前待传输数据全部发送完的一组调度;所述即时 业务的调度时间间隔小于所述半即时业务的调度时间间隔,所述半即时业务的调度时间间 隔小于所述非感知业务的调度时间间隔。通过所述方法可以有效节省控制信令的开销,避 免网络拥堵。
[0009] 特别的,在所述步骤A之前还包括步骤:判断连接用户的数量是否达到连接数阈 值;当连接的用户数量大于所述连接数阈值时,则将所有连接的用户初始业务类型视为半 即时业务,并执行所述步骤A、B、C;当连接的用户数量小于所述连接数阈值时,则将所有连 接的用户业务类型视为即时业务,并执行所述步骤B、C。
[0010] 特别的,步骤A还包括:按一个固定的周期对连接的用户所使用的用户业务的业 务类型进行确认。周期性地确认用户业务的业务类型可以应对用户业务类型不停地变换的 情况,使得基站能够更有效地动态控制信道的分配和调整调度策略。
[0011] 特别的,所述周期为1秒。
[0012] 特别的,所述步骤B中,为所述即时业务控制信道映射4个半即时业务控制信道, 为所述半即时业务控制信道映射2个非感知业务控制信道。
[0013] 特别的,所述即时业务控制信道的周期性信道质量指示周期为20ms,探测信令周 期为20ms,调度请求周期为IOms;所述半即时业务控制信道的周期性信道质量指示周期为 80ms,探测信令周期为80ms,调度请求周期为40ms;所述非感知业务控制信道的周期性信 道质量指示周期为160ms,探测信今周期为160ms,调度请求周期为80ms。
[0014] 特别的,所述即时业务的调度时间间隔为每毫秒均可调度,所述半即时业务的调 度时间间隔为80ms,所述非感知业务的调度时间间隔为160ms。
[0015] 特别的,在所述步骤A中,当所述用户业务含有如下至少的任何一种情况,将该用 户业务作为即时业务:该用户业务中有GRB数据承载;该用户业务平均流量超过IMbit/s; 用户数据缓存中的等待传输数据超过500Kbits;平均数据突发间隔小于100ms。
[0016] 特别的,在所述步骤A中,当所述用户业务满足如下所有情况,将该用户业务作为 半即时业务:该用户业务只有非GRB数据承载该用户业务平均流量大于lOKbit/s且小 于100Kbit/S;用户的信号与干扰加噪声比大于2dB;用户数据缓存中等待传输数据大于 IOKbits且小于50Kbits;平均数据突发间隔大于IOOms且小于5s。
[0017] 特别的,在所述步骤A中,当所述用户业务满足如下所有情况,将该用户业务作为 非感知业务:该用户业务只有非GRB数据承载;该用户业务平均流量小于10Kbit/S;用户 的信号与干扰加噪声比大于2dB;用户数据缓存中等待传输数据小于IOKbits;平均数据突 发间隔大于5s。
[0018] 本发明还公开了一种基站设备,包括:业务类型确定单元,其用于根据用户业务 的特征确认所述用户业务的业务类型;分配信道单元,其用于根据所述业务类型对所述用 户业务分配对应类型的控制信道资源;调度实施单元,其用于根据所述业务类型对所述用 户业务使用对应类型的调度方式。
[0019] 特别的,所述业务类型确定单元将所述用户业务的所述业务类型确认为即时业 务、半即时业务和非感知业务中的一个;所述分配信道单元为即时业务、半即时业务和非 感知业务分别被分配对应的所述控制信道资源为即时业务控制信道、半即时业务控制信道 和非感知业务控制信道,其中,所述分配信道单元为即时业务控制信道映射多个半即时业 务控制信道,为半即时业务控制信道映射多个非感知业务控制信道;并且,所述调度实施 单元对所述即时业务的调度时间间隔小于所述半即时业务的调度时间间隔,对所述半即时 业务的调度时间间隔小于所述非感知业务的调度时间间隔。

【专利附图】

【附图说明】
[0020] 通过下文对结合附图所示出的实施例进行详细说明,本发明的上述以及其他特征 将更加明显,本发明附图中相同或相似的标号表示相同或相似的步骤;
[0021] 附图1中示出了一个在基站侧基于用户业务类型实施控制信道分配和封包调度 策略的方法流程图;
[0022] 附图2中示出了一个基于用户业务类型实施控制信道分配和封包调度策略的设 备的模块示意图;
[0023] 附图3中示出了一个不同控制信道之间的映射关系图;以及
[0024] 附图4中示出了在映射关系图中查找控制信道资源的一个实施例。

【具体实施方式】
[0025] 在以下优选的实施例的具体描述中,将参考构成本发明一部分的所附的附图。所 附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨 在穷尽根据本发明的所有实施例。需要说明的是,尽管附图中以特定顺序描述了本发明中 有关方法的步骤,但是这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作,或是必 须执行全部所示的操作才能实现期望的结果,相反,本文中所描述的步骤可以改变执行顺 序或同时并行地执行。附加地或备选地,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执 行,和/或将一个步骤分解维多个步骤执行。
[0026] 附图1中示出了一个在基站侧基于用户业务类型实施控制信道分配和封包调度 策略的方法流程图;附图2中示出了一个基于用户业务类型实施控制信道分配和封包调度 策略的设备的模块示意图;以下将结合附图1中的流程图和附图2中的模块示意图详细介 绍解决上述技术问题的方法和步骤。
[0027] 附图2中示出了按照本发明的一个实施例的一种基于用户业务类型实施控制信 道分配和封包调度策略的基站设备的模块单元,其包括:
[0028] 业务数量确认单元202,其用于确认当前RRC(无线资源控制)连接用户的数量; 业务类型确定单元204,其用于根据业务特征确认用户业务的业务类型;分配控制信道单 元206,其用于根据所述业务类型对所述用户业务分配对应类型的控制信道资源;调度实 施单元208,其用于根据业务类型对所述用户业务使用对应类型的调度方式。
[0029] 如附图1所示,在步骤102中,业务数量确认单元202确认当前无线资源控制中连 接用户的数量。
[0030] 具体的,业务数量确认单元202确认当前连接的用户数量,可以根据小区的信道 容量预设连接数阈值,所述连接数阈值表示小区在同一时间能够承载即时业务的最大个 数,当小区内的用户业务数量超过所述连接数阈值,则当前所有用户的业务不能按满足即 时业务的标准来实施。
[0031] 其中,所述即时业务是指需要高数据流量或频繁更新业务数据才能满足用户体验 的业务,例如,在线视频业务、语音聊天业务、在线游戏业务、下载上传文件等。用户通常对 此类业务的数据的获取快慢极其敏感,任何数据获取的延迟都会影响用户体验。
[0032] 所述业务数量确认单元202确认当前连接的用户数量是否超出设定的所述连接 数阈值。
[0033] 当连接的用户数量没有超出所述连接数阈值,则执行步骤110,当前连接的每一个 用户业务视为即时业务,即所有用户的业务可以按即使业务的标准来实施。
[0034] 当连接的用户数量超出所述连接数阈值,则执行步骤104,根据用户业务的特征确 认所述用户业务的具体业务类型。并且需要注意的是:当连接的用户数量超出所述连接数 阈值时,所有的用户业务都需要执行步骤104,包括之前由于用户连接数量小于所述连接数 阈值而视为即时业务的用户业务。
[0035] 在一个优选的实施例中,当连接的用户数量超出所述连接数阈值时,对每一个用 户的初始的业务类型视为半即时业务。
[0036] 其中,所述半即时业务是指只需要中等数据流量或不太频繁地更新业务数据也能 满足用户体验的业务,例如,网上冲浪、twitter、頂(语音短信和文字短信)等。用户通常 对此类业务的数据的获取快慢比较敏感,数据获取的略微延迟不会影响用户体验。
[0037] 在步骤110中,对当前连接的用户业务视为即时业务,并前进至步骤106根据业务 类型对用户业务分配对应类型的控制信道资源。
[0038] 在步骤104中,业务类型确定单元204根据用户业务的特征确定用户业务的业务 类型。
[0039] 具体的,本发明根据用户业务的特征,按用户业务的即时程度把用户业务分为三 类,即:即时业务、半即时业务和非感知业务。所述业务类型确定单元204将所述用户业务 的所述业务类型确认为即时业务、半即时业务和非感知业务中的一个。需要指出的是,本发 明并不限定业务类型的分类数量,也可以根据即时程度的强弱把用户业务分成两类、四类 或更多;同样本发明也不限定分类的方式,也可以根据用户业务的重要程度、紧急程度、已 等待时间等,其他用户业务的特征对用户类型进行分类。
[0040] 其中,即时业务和半即时业务上文已述,此处不再累述。非感知类业务指只需要 低数据流量或无需即时更新业务数据也能满足用户体验的业务,例如,推送服务(广告、新 闻、天气)、应用程序的更新等。此类业务的数据的获取通常不被用户所感知,或者业务数据 获取的延迟不影响用户体验。
[0041] 在一个实施例中,用户业务含有如下至少的任何一种情况,将该用户业务作为即 时业务:
[0042] 该用户业务中有GRB数据承载;
[0043] 该用户业务需要高流量,优选的,可以设定一个第一流量阈值,当用户业务的平均 流量超过所述第一流量阈值,则视为该用户业务需要高流量,在一个具体实施例中,所述第 一流量阈值为IMbit/s;
[0044] 用户数据缓存中的等待传输数据超过一定的数据量,优选的,可以设定一个第一 缓存量阈值,在一个具体实施例中,所述第一缓存量阈值为500Kbits;
[0045] 平均数据突发间隔小于一定的时间间隔,优选的,可以设定一个第一间隔阈值,在 一个具体的实施例中,所述第一间隔阈值为IOOms。
[0046] 当所述用户业务满足如下所有情况,将该用户业务作为半即时业务:
[0047] 该用户业务只有非GRB数据承载;
[0048] 该用户业务平均流量在一个较低的平均流量的范围内,在一个具体实施例中,所 述平均流量的范围为大于l〇Kbit/s且小于100Kbit/s;
[0049] 用户的信号与干扰加噪声比大于2dB;
[0050] 用户数据缓存中等待传输数据量在一个范围之内,在一个具体实施例中,所述待 传输数据量范围为大于IOKbits且小于50Kbits;
[0051] 平均数据突发间隔在一个限定的时间间隔范围内,在一个具体实施例中,所述时 间间隔范围为大于looms且小于5s。
[0052] 当所述用户业务满足如下所有情况,将该用户业务作为非感知业务:
[0053] 该用户业务只有非GRB数据承载;
[0054] 该用户业务具有低流量,优选的,可以设定一个第二流量阈值,当用户业务的平均 流量低于所述第二流量阈值,则视为该用户业务具有低流量,在一个具体实施例中,所述第 二流量阈值为l〇Kbit/S;
[0055] 用户的信号与干扰加噪声比大于2dB;
[0056] 用户数据缓存中的等待传输数据低于一定的数据量,优选的,可以设定一个第二 缓存量阈值,在一个具体实施例中,所述第二缓存量阈值为IOKbits;
[0057] 平均数据突发间隔大于一定的时间间隔,优选的,可以设定一个第二间隔阈值,在 一个具体的实施例中,所述第二间隔阈值为5s。
[0058] 在一个实施例中,所述业务类型确定单元204按固定的周期对所连接的用户所使 用的用户业务的业务类型进行确认,优选地,所述周期为1秒。周期性地确认用户业务的业 务类型可以应对用户业务类型不停地变换的情况,使得基站能够更有效地动态控制信道的 分配和调整调度策略。
[0059] 在确认完用户业务的用户类型之后执行步骤106,为不同的用户业务分配不同的 控制信道。
[0060] 在步骤106中,分配控制信道单元206接收到所述业务类型确认单元,204的用户 业务类型确认信息,根据所述确认的业务类型为即时业务、半即时业务和非感知业务分别 分配对应的控制信道资源,所述信道控制资源为即时业务控制信道、半即时业务控制信道 和非感知业务控制信道,其中,所述分配信道单元206为即时业务控制信道映射多个半即 时业务控制信道,为半即时业务控制信道映射多个非感知业务控制信道。
[0061] 具体的,如附图3所示,把控制信道划分成统一的资源块,每个资源块对应一个控 制信道,每一列资源块对应一组配置的控制信道,每一组配置对应于一种业务类型的用户 业务。如果一个用户的业务类型是即时业务,所述用户应该被分配到左边区域的即时业务 资源块中,相似的,如果一个用户的业务类型是半即时业务,所述用户应该被分配到中间区 域的半即时业务资源块中,如果一个用户的业务类型是非感知业务,所述用户应该被分配 到右边区域的非感知业务资源块中。
[0062] 在一个实施例中,一个左边区域的即时业务的资源块可以映射到四个中间区域的 半即时业务的资源块,其意味着一个即时业务的控制信道可以支持四个半即时业务下的用 户。相似的,一个中间区域的半即时业务的资源块可以映射两个右边区域的非感知业务的 资源块,其意味着一个半即时业务的控制信道可以支持两个非感知业务的用户。
[0063] 基于上述映射关系,表1示出了一个优选的控制信道配置:
[0064] 表-1
[0065]

【权利要求】
1. 一种在基站侧动态地控制信道分配和调度策略的方法,包括如下步骤: A. 根据用户业务的特征确认所述用户业务的业务类型; B. 根据所述业务类型对所述用户业务分配对应类型的控制信道资源; C. 根据所述业务类型对所述用户业务使用对应类型的调度方式。
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述用户业务的业务类型为所述用户业 务的即时程度或用户体验, 所述步骤A中: 将所述用户业务的所述业务类型进行分类,所述分类的类型至少包括即时业务、半即 时业务和非感知业务; 所述步骤B中: 为即时业务、半即时业务和非感知业务分别分配对应的所述控制信道资源为即时业 务控制信道、半即时业务控制信道和非感知业务控制信道,控制信道资源中包括P-CQI, A-CQI,SR,SOUNDING。
3. 根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述步骤B中: 为所述即时业务控制信道映射多个半即时业务控制信道,为所述半即时业务控制信道 映射多个非感知业务控制信道。
4. 根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤C中所使用所述调度方式为: 基于用户业务类型的确认,设置用户调度时间间隔,前一轮调度完成之后,隔一段时间 间隔后再进行下一轮调度; 每一轮调度设定为一次或多次调度,或设定为将当前待传输数据全部发送完的一组调 度; 所述即时业务的调度时间间隔小于所述半即时业务的调度时间间隔,所述半即时业务 的调度时间间隔小于所述非感知业务的调度时间间隔。
5. 根据权利要术4所述的方法,其特征在于,在所述步骤A之前还包括步骤: 判断连接用户的数量是否达到连接数阈值; 当连接的用户数量大于所述连接数阈值时,则将所有连接的用户初始业务类型视为半 即时业务,并执行所述步骤A、B、C; 当连接的用户数量小于所述连接数阈值时,则将所有连接的用户业务类型视为即时业 务,并执行所述步骤B、C。
6. 根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤A还包括:按一个固定的周期对连接 的用户所使用的用户业务的业务类型进行确认。
7. 根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述周期为1秒。
8. 根据权利要求6所述的方法,其特征在于:所述步骤B中,为所述即时业务控制信道 映射4个半即时业务控制信道,为所述半即时业务控制信道映射2个非感知业务控制信道。
9. 根据权利要求8所述的方法,其特征在于: 所述即时业务控制信道的周期性信道质量指示周期为20ms,探测信令周期为20ms,调 度请求周期为l〇ms; 所述半即时业务控制信道的周期性信道质量指示周期为80ms,探测信今周期为80ms, 调度请求周期为40ms; 所述非感知业务控制信道的周期性信道质量指示周期为160ms,探测信令周期为 160ms,调度请求周期为80ms。
10. 根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述即时业务的调度时间为每毫秒均可 调度,所述半即时业务的调度时间间隔为80ms,所述非感知业务的调度时间间隔为160ms。
11. 根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述步骤A中,当所述用户业务含有如 下至少的任何一种情况,将该用户业务作为即时业务: 该用户业务中有GRB数据承载; 该用户业务平均流量超过IMbit/s; 用户数据缓存中的等待传输数据超过500Kbits; 平均数据突发间隔小于100ms。
12. 根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述步骤A中,当所述用户业务满足如 下所有情况,将该用户业务作为半即时业务: 该用户业务只有非GRB数据承载; 该用户业务平均流量大于l〇Kbit/s且小于100Kbit/s; 用户的信号与干扰加噪声比大于2dB; 用户数据缓存中等待传输数据大于lOKbits且小于50Kbits; 平均数据突发间隔大于100ms且小于5s。
13. 根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述步骤A中,当所述用户业务满足如 下所有情况,将该用户业务作为非感知业务: 该用户业务只有非GRB数据承载; 该用户业务平均流量小于l〇Kbit/s; 用户的信号与干扰加噪声比大于2dB; 用户数据缓存中等待传输数据小于lOKbits; 平均数据突发间隔大于5s。
14. 一种基站设备,包括: 业务类型确定单元,其用于根据用户业务的特征确认所述用户业务的业务类型; 分配信道单元,其用于根据所述业务类型对所述用户业务分配对应类型的控制信道资 源; 调度实施单元,其用于根据所述业务类型对所述用户业务使用对应类型的调度方式。
15. 根据权利要求14所述的基站设备,其特征在于, 所述业务类型确定单元将所述用户业务的所述业务类型确认为即时业务、半即时业务 和非感知业务中的一个; 所述分配信道单元为即时业务、半即时业务和非感知业务分别被分配对应的所述控制 信道资源为即时业务控制信道、半即时业务控制信道和非感知业务控制信道,其中,所述分 配信道单元为即时业务控制信道映射多个半即时业务控制信道,为半即时业务控制信道映 射多个非感知业务控制信道; 并且,所述调度实施单元对所述即时业务的调度时间间隔小于所述半即时业务的调度 时间间隔,对所述半即时业务的调度时间间隔小于所述非感知业务的调度时间间隔。
【文档编号】H04W72/04GK104378829SQ201310357088
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2013年8月15日 优先权日:2013年8月15日
【发明者】姚劲松 申请人:上海贝尔股份有限公司
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