一种F频段混合组网的容量调整方法及装置与流程

本发明涉及无线通信时分长期演进(tdl，timedivision-longtermevolution)技术，尤其涉及一种tdl与时分同步码分多址(tds，timedivision-synchronouscodedivisionmultipleaccess)在f频段混合组网的容量调整方法及装置。

背景技术：

数据业务的增长伴随资源利用率的攀升，单载波的容量越来越难以支撑，需要进行载波扩容支持用户的需求与体验，确保网络安全。当前，f+d扩容模式成为主流，当f频段载波资源利用率高且出现拥塞时，部署d频段进行负荷分担或话务吸收。

对于第四代(4g，4generation)扩容而言，制定了扩容标准，即当小区无线信道利用率大于等于50％，且小区有效无线资源控制(rrc，radioresourcecontrol)连接数大于等于30，且小区上行吞吐量大于等于1g或下行吞吐量大于等于5g时，才考虑扩容，主要依据有三点：1)当网络负荷小于50％时，可以满足边缘信干噪比(rs-sinr，signaltointerferenceplusnoiseratio)大于等于-3db的网络质量要求，因此小区无线信道利用率对应的扩容门限值为50％；2)满负荷下小区满足单用户1mbps速率的有效承载用户数上限为30，因此rrc连接数对应的扩容门限值为30；3)网络规划50％网络负荷时，忙时上下行小区吞吐量分别为1gb和5gb，因此上下行小区吞吐量对应的扩容门限值为1gb和5gb。

目前的扩容标准过于苛刻，从用户体验角度出发，并不能表征所有业务场景，主要原因可以概括为：1)是以50％网络负荷情况下，小区边缘速率1mbps 规划，得到的扩容标准中物理资源块(prb，physicalresourceblock)利用率50％仅满足网络质量；2)是以小区满负荷的情况下，单用户1mbps的保障速率下得到的最大有效rrc连接用户数；3)不同城市由于数据业务流量套餐构成不同，用户行为习惯有所差异，导致用户的保障速率和prb利用率及小区流量之间的关系曲线不可能全国一致。

另一方面，tds数据业务逐渐减少，频率资源将逐渐释放，特别是tds网络占用f频段资源的释放将有利于4g网络频率资源的整合。通过tds网络f频段的清退，可以发挥设备直接升级的优势进行20m+10m双频组网，减少设备投资。针对f频段内20m+10m的应用研究，目前还没有一套完整的研究方案，特别是场景化方面，哪一种场景更适合这种频率组合尚属空白。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种f频段混合组网的容量调整方法及装置。

本发明实施例提供的f频段混合组网的容量调整方法，包括：

根据话务预测结果，对基站的场景进行识别；当所述话务预测结果大于等于话务参考门限时，识别出所述场景为第一类场景；当所述话务预测结果小于话务参考门限时，识别出所述场景为第二类场景；

当识别出第一类场景时，根据接入用户数量和/或业务量，进行载波扩容或单板扩容；

当识别出第二类场景时，根据每无线接入承载(rab，radioaccessbearer)流量对业务进行模型归类；针对各个模型类别的业务，根据接入用户数量和/或物理资源块(prb，physicalresourceblock)利用率和/或小区流量，进行载波扩容。

本发明实施例中，所述当识别出第一类场景时，根据接入用户数量和/或业务量，进行载波扩容或单板扩容，包括：

针对第一类场景，当无线资源控制(rrc，radioresourcecontrol)最大 连接数大于等于第一阈值时，进行载波扩容；当基站同时最大激活用户数大于等于第二阈值时，进行硬件扩容。

本发明实施例中，所述当识别出第二类场景时，根据每无线接入承载rab流量对业务进行模型归类，包括：

针对第二类场景，当每rab流量大于第一门限时，将业务归类为大包模型；当每rab流量小于第二门限时，将业务归类为小包模型；当每rab流量处于所述第一门限与所述第二门限之间时，将业务归类为中包模型。

本发明实施例中，所述针对各个模型类别的业务，根据接入用户数量和/或物理资源块prb利用率和/或小区流量，进行载波扩容，包括：

针对所述大包模型，当rrc平均连接数、prb利用率以及小区流量均大于等于所述大包模型对应的阈值时，进行载波扩容；

针对所述中包模型，当rrc平均连接数、prb利用率以及小区流量均大于等于所述中包模型对应的阈值时，进行载波扩容；

针对所述小包模型，当rrc最大连接数大于等于第三阈值时，进行载波扩容。

本发明实施例中，所述方法还包括：

若时分同步码分多址tds小区辅载波配置小于等于8块，且有载波配置为f频段，将所述tds小区的f频段载波全部置换为a频段；

若tds小区辅载波配置大于8块，结合小区的业务模型采取帧分、业务速率降档以及gtl互操作来清退f频段，其中，被清退的f频段能够进行载波扩容。

本发明实施例提供的f频段混合组网的容量调整装置，包括：

识别单元，用于根据话务预测结果，对基站的场景进行识别；当所述话务预测结果大于等于话务参考门限时，识别出所述场景为第一类场景；当所述话务预测结果小于话务参考门限时，识别出所述场景为第二类场景；

第一扩容控制单元，用于当识别出第一类场景时，根据接入用户数量和/或业务量，进行载波扩容或单板扩容；

第二扩容控制单元，用于当识别出第二类场景时，根据每rab流量对业务进行模型归类；针对各个模型类别的业务，根据接入用户数量和/或prb利用率和/或小区流量，进行载波扩容。

本发明实施例中，所述第一扩容控制单元，进一步用于：

针对第一类场景，当rrc最大连接数大于等于第一阈值时，进行载波扩容；当基站同时最大激活用户数大于等于第二阈值时，进行硬件扩容。

本发明实施例中，所述第二扩容控制单元包括：

模型归类子单元，用于针对第二类场景，当每rab流量大于第一门限时，将业务归类为大包模型；当每rab流量小于第二门限时，将业务归类为小包模型；当每rab流量处于所述第一门限与所述第二门限之间时，将业务归类为中包模型。

本发明实施例中，所述第二扩容控制单元还包括：

扩容控制子单元，用于针对所述大包模型，当rrc平均连接数、prb利用率以及小区流量均大于等于所述大包模型对应的阈值时，进行载波扩容；针对所述中包模型，当rrc平均连接数、prb利用率以及小区流量均大于等于所述中包模型对应的阈值时，进行载波扩容；针对所述小包模型，当rrc最大连接数大于等于第三阈值时，进行载波扩容。

本发明实施例中，所述装置还包括：

减容控制单元，用于若tds小区辅载波配置小于等于8块，且有载波配置为f频段，将所述tds小区的f频段载波全部置换为a频段；若tds小区辅载波配置大于8块，结合小区的业务模型采取帧分、业务速率降档以及gtl互操作来清退f频段，其中，被清退的f频段能够进行载波扩容。

本发明实施例的技术方案中，根据话务预测结果，对基站的场景进行识别；当识别出第一类场景时，根据接入用户数量和/或业务量，进行载波扩容或单板扩容；当识别出第二类场景时，根据每无线接入承载rab流量对业务进行模型归类；针对各个模型类别的业务，根据接入用户数量和/或物理资源块prb利用率和/或小区流量，进行载波扩容。若tds小区辅载波配置小于等于8块， 且有载波配置为f频段，将所述tds小区的f频段载波全部置换为a频段；若tds小区辅载波配置大于8块，结合小区的业务模型采取帧分、业务速率降档以及gtl互操作来清退f频段，其中，被清退的f频段能够进行载波扩容。本发明实施例弥补了利用f频段进行20m+10m频率组网适用场景研究领域的空白。f频段20m+10m频率组网的运用，提高了频段利用率，避免了部署d频段带来的大规模投资，可以直接通过设备升级达到资源最大化利用，减少了成本的投入，提高了投资收益比。此外，从用户感知角度出发研究的场景化扩容方法，弥补了从单一网络质量维度考虑的扩容需求的不足，扩容的标准和算法更加适应场景化的需求。

附图说明

图1为本发明实施例的f频段混合组网的容量调整方法的流程示意图；

图2为本发明实施例的4g单频网络扩容流程图；

图3为本发明实施例的基于业务模型的扩容示意图；

图4为本发明实施例的tds网络减容流程图；

图5为本发明实施例的tds频段划分示意图；

图6为本发明实施例的f频段混合组网的容量调整装置的结构组成示意图。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本发明实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本发明实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本发明实施例。

本发明实施例旨在不影响tds或以最小网络质量代价对tds网络f频段实施减容以支撑4g网络在f频段内实施20m+10m双频组网。

本发明实施例协同考虑了在业务热点区域、tds及tdl网络质量和业务发展需求，在充分确保tds网络可用的情况下最大化的提升了f频段内tdl网络的带宽的利用率。对业务热点区域内的tds及tdl网络容量评估和优化调 整提出了具体解决方案。

图1为本发明实施例的f频段混合组网的容量调整方法的流程示意图，如图1所示，所述方法包括以下步骤：

步骤101：根据话务预测结果，对基站的场景进行识别。

本发明实施例中，对基站的场景进行识别的结果为：第一类场景和第二类场景。当所述话务预测结果大于等于话务参考门限时，识别出所述场景为第一类场景；当所述话务预测结果小于话务参考门限时，识别出所述场景为第二类场景；其中，第一类场景是指大话务场景，例如高校、体育场、会议场所等，此类场景主要表现为数据业务量高或用户数多；第二类场景是指常规性扩容场景，此类场景业务表现比较稳定，例如城区热点区域。

步骤102：当识别出第一类场景时，根据接入用户数量和/或业务量，进行载波扩容或单板扩容。

本发明实施例中，针对第一类场景，当rrc最大连接数大于等于第一阈值时，进行载波扩容；当基站同时最大激活用户数大于等于第二阈值时，进行硬件扩容。

这里，第一阈值和第二阈值可以根据第一类场景的具体情况进行灵活设置。

步骤103：当识别出第二类场景时，根据每无线接入承载rab流量对业务进行模型归类；针对各个模型类别的业务，根据接入用户数量和/或物理资源块prb利用率和/或小区流量，进行载波扩容。

本发明实施例中，针对第二类场景，当每rab流量大于第一门限时，将业务归类为大包模型；当每rab流量小于第二门限时，将业务归类为小包模型；当每rab流量处于所述第一门限与所述第二门限之间时，将业务归类为中包模型。

这里，第一门限和第二门限可以根据第二类场景的具体情况进行灵活设置。

本发明实施例中，针对所述大包模型，当rrc平均连接数、prb利用率以及小区流量均大于等于所述大包模型对应的阈值时，进行载波扩容；

针对所述中包模型，当rrc平均连接数、prb利用率以及小区流量均大 于等于所述中包模型对应的阈值时，进行载波扩容；

针对所述小包模型，当rrc最大连接数大于等于第三阈值时，进行载波扩容。

本发明实施例中，所述方法还包括：减容流程，具体包括：若tds小区辅载波配置小于等于8块，且有载波配置为f频段，将所述tds小区的f频段载波全部置换为a频段；若tds小区辅载波配置大于8块，结合小区的业务模型采取帧分、业务速率降档以及gtl互操作来清退f频段，其中，被清退的f频段能够进行载波扩容。

下面结合具体场景对本发明实施例的f频段混合组网的容量调整方法做进一步详细说明。

f频段内tdl网络采用20m+10m的频率组合是理想的扩容选择，在tdl和tds网络并存的现状下，为了能最大限度的提升tdl网络用户访问速率，根据目前tds利用率不高的现状，对使用场景(即高校、商业区等场景)和业务模型(即大包、小包和中包等业务模型)识别后，根据需求情况进行tds的f频率清退，以此作为tdl网络的带宽补充，以明显提升tdl网络的用户感知。

本发明实施例的f频段混合组网的容量调整方法包括：tdl网络扩容流程和tds网络减容流程两个部分，其中tdl网络扩容流程执行后会触发tds减容流程。

参照图2，图2为本发明实施例的4g单频网络扩容流程图，下面对本发明实施例中的4g扩容流程进行详细阐述。

如图2所示，4g单频网络扩容流程主要包括：场景识别、业务模型识别和扩容判决。通过对流程中关键节点的实施，能够进行当前网络的扩容实施。具体地：

1)场景识别

场景主要分为两大类：一类指大话务场景，例如高校、体育场、会议场所等，此类场景主要表现为数据业务量高或用户数多；另一类指常规性扩容场景， 此类场景业务表现比较稳定，例如城区热点区域。

2)业务模型识别

对于大话务场景(突发话务场景)，首先考虑是否大量用户接入，接入用户数多，则进行载波扩容，接入用户数少但业务量大，则可以考虑进行单板扩容。对于常规性扩容，重点关注忙时每rab流量，忙时每rab流量可以通过4g网管获取。通过对忙时每rab流量进行判决，可以将业务分为大包模型、中包模型(介于小包和大包之间)和小包模型。

3)扩容判决

扩容判决的对象主要包括三大类，即用户数、忙时prb利用率以及忙时单小区流量，当三个标准同时达到判决门限时，执行载波扩容或者优化。

下面介绍4g单频网络扩容流程：

扩容是基于用户感知的扩容，通过对新浪、搜狐、网易和腾讯等大型网站进行移动宽带业务(mbb，mobilebroadband)网页浏览测试和分析得出，页面浏览时延与用户数成反比，网页打开速率与用户数成反比，提取9点至10点的业务数据显示，9点20后业务体验高于体验基线；通过mbb测试文件传输协议(ftp，filetransferprotocol)实时下载显示，小区内下行吞吐率与用户成反比。

对于2g、3g网络的扩容，只需考虑单一“资源利用率”进行扩容，对于4g网络的数据业务扩容来说，单一“资源利用率”不能完全表征容量的需求，需要对业务进行分类，从用户感知的角度进行分析，考虑prb利用率、rrc连接用户数、上下行流量、小区内最大用户数等影响因子。

从业务角度分析，可以将业务分成小包模型、中包模型和大包模型，不同业务场景扩容门限各不相同，需要考虑的维度也不同，例如大包模型需要考虑prb利用率、有效rrc连接用户数和流量，而小包模型侧重于考虑有效rrc连接用户数，参照表1，表1给出了各类业务扩容的条件与建议。

表1

对于大包业务(业务对应大包模型)，例如视频，用户更加关注缓冲时间和播放卡顿次数；对于小包业务(业务对应小包模型)，例如web浏览，用户更加关注页面加载时间。研究表明，2秒之内95％以上实验者保持良好的注意力，3秒之后注意力开始分散，即用户等待时间小于3秒意味着优秀网络。

大包(视频)业务由于单用户占用大量物理资源，在用户数未达到30个情况下就会出现利用率猛增带来用户速率下降从而影响业务感知，因此需要综合考虑用户数prb利用率以及小区业务对用户感知的影响。研究表明，大包业务扩容门限为：下行prb利用率大于等于40％且小区流量大于2.8gb且rrc有效连接用户数大于12。

中包业务(业务对应中包模型)是大包和小包业务混合组成比例不确定，因此在扩容评估中，中包场景小区扩容标准有两种：

1)基于用户体验的扩容：中包场景感知扩容门限：用户速率3.2m、prb利用率42％、流量3gb、有效rrc连接用户数17个；

2)基于网络承载能力的扩容：当小区最大用户数超过150个时，中包场景下用户业务感知以及网络承载能力均有所恶化，建议扩容。

在用户数过多但业务量不高的区域，由于网络接入承载(信令侧)受限，用户接入困难、掉线较多，对用户的感知造成更加恶劣的影响，因此，小包业务扩容重点考虑接入用户数。小包场景下，当用户(包括数传和非数传用户数)大于160个时，用户网页业务显示时延明显超过3s感知门限且波动增加，建议当小区用户数超过160个时考虑载波扩容。因此，4g单频网络的扩容算法可以概括如图3所示。

可见，本发明实施例的扩容流程包括：根据具体的基站所属场景进行识别分类；对于普通应用场景，按照每rab流量进行分析，若每rab流量大于0.2mb，则按照大包模型分析其rrc平均连接数、prb利用率和流量是否均大于阈值，若是则进行扩容，若每rab流量小于0.2mb，则按照小包模型分析其rab最大连接数是否大于阈值，若是则进行扩容；对于校园、体育场和会议室等大话务场景，则对基站同时最大激活用户数达到阈值的进行硬件扩容，对rrc连接最大用户数到达阈值的进行载波扩容；至此触发对tds的减容流程，以确认可用于tdl的频率的多数。

参照图4，图4为本发明实施例的tds网络减容流程图，下面对本发明实施例中的tds网络减容流程进行详细阐述。

在完成tdl的扩容需求统计后，将开始进行tds的减容计算。

移动规定a频段15m带宽(2010mhz～2025mhz)分配给tds使用，按照每载波带宽1.6mhz要求，a频段最大配置为9载波。部分热点区域由于接入用户多，业务规模大，a频段9载波无法满足需求，因而启用f频段1905mhz～1915mhz作为tds补充频段，10mhz带宽带来6载波容量。tds频段划分如图5所示。

随着lte网络部署，tds业务逐渐减少，载频资源利用率开始下降，f频段的tds载波可以清退支撑lte业务发展需求，有效提升频段利用率。

如图4所示，tds网络减容流程主要从f频段载波配置情况和tds网络业务质量两方面考虑，通过对流程中关键节点的研究，实现对当前tds网络的f频段载波清退的实施。

1)载波配置

a频段支持最大9载波配置，通常情况下，主载波配置为a频段。因此，可最大配置8块a频段辅载波。当tds小区的辅载波配置小于等于8块时，a频段可以100％满足配置需求，只需将占用的f频段载波配置为a频段即可；当tds小区的辅载波配置大于8块时，tds小区载波务必会使用f频段，因此，在清退f频段载波时，需要考虑tds小区的业务指标和用户体验。

2)gtl互操作

gtl互操作为lte、tds、和gsm之间的互操作。

目前lte网络的覆盖区域已经超过了tds网络的覆盖，可以考虑关闭lte网络到tds网络的重定向功能，保留tds到lte的重选和重定向功能，从而降低业务驻留到tds网络的比例，支撑tds减容实施。

以现网的互操作策略为基础，进行lte至tds互操作简化；

lte至tds不重选不重定向；tds保留到lte的重选和重定向策略；

lte至gsm开启重选和盲重定向；gsm开启至lte的重选，不再通过tds进行桥接；

3)帧分

帧分主要包括下行2倍帧分、下行4倍帧分和上行2倍帧分。下行2倍帧分复用即每2个用户共同复用ts6上的2个sf＝16的伴随dpch码资源作为下行伴随信道；开启下行4倍信令帧分复用和开启上行2倍业务帧分时，并配置dccc参数，此时能允许上行降速到8k，并和另一个上行8k用户同时占用2个sf16码道，承载在ts1或ts2上；每个上行速率为16k的占用2个sf＝16的码资源，每个上行速率为32k的占用4个sf＝16的码资源，上行速率为64时占用8个sf＝16的码资源，目前设置上行最大速率为64k。

4)业务速率降档

业务速率降档即针对业务的特点，将业务接入保障速率调低档次，减少接入业务的资源占用。例如视频业务当前的最低接入速率为64k，当将接入速率降低至16k时，多余的资源提供给其他用户接入。

5)载波带宽压缩技术

当前的载波带宽为1.6mhz，可以通过载波压缩技术，将载波带宽压缩至1.4mhz，其优点是在a频段15mhz带宽的前提下增加了1块载波，共10块载波，其缺点是增加了载波间的干扰可能性，对业务质量有影响。

可见，本发明实施例的减容流程包括：若tds小区辅载波配置小于等于8块，且有载波配置为f频段，那么，可以将该小区的f频段载波全部置换为a 频段；若tds小区辅载波配置大于8块，在清退f频段载波时，需要考虑用户体验和业务影响，结合gtl互操作、帧分、接入速率降档、载波带宽压缩等技术以及等手段实施；因此，对于tds小区，首先清退8块载波以内的f频段载波(置换为a频段)，对于配置超过8块载波的小区，需要结合小区的业务模型采取帧分、业务速率降档以及gtl互操作来配合f频段清退。

图6为本发明实施例的f频段混合组网的容量调整装置的结构组成示意图，如图6所示，所述f频段混合组网的容量调整装置包括：

识别单元61，用于根据话务预测结果，对基站的场景进行识别；当所述话务预测结果大于等于话务参考门限时，识别出所述场景为第一类场景；当所述话务预测结果小于话务参考门限时，识别出所述场景为第二类场景；

第一扩容控制单元62，用于当识别出第一类场景时，根据接入用户数量和/或业务量，进行载波扩容或单板扩容；

第二扩容控制单元63，用于当识别出第二类场景时，根据每rab流量对业务进行模型归类；针对各个模型类别的业务，根据接入用户数量和/或prb利用率和/或小区流量，进行载波扩容。

本发明实施例中，所述第一扩容控制单元62，进一步用于：

针对第一类场景，当rrc最大连接数大于等于第一阈值时，进行载波扩容；当基站同时最大激活用户数大于等于第二阈值时，进行硬件扩容。

本发明实施例中，所述第二扩容控制单元63包括：

模型归类子单元631，用于针对第二类场景，当每rab流量大于第一门限时，将业务归类为大包模型；当每rab流量小于第二门限时，将业务归类为小包模型；当每rab流量处于所述第一门限与所述第二门限之间时，将业务归类为中包模型。

本发明实施例中，所述第二扩容控制单元63还包括：

扩容控制子单元632，用于针对所述大包模型，当rrc平均连接数、prb利用率以及小区流量均大于等于所述大包模型对应的阈值时，进行载波扩容；针对所述中包模型，当rrc平均连接数、prb利用率以及小区流量均大于等 于所述中包模型对应的阈值时，进行载波扩容；针对所述小包模型，当rrc最大连接数大于等于第三阈值时，进行载波扩容。

本发明实施例中，所述装置还包括：

减容控制单元64，用于若tds小区辅载波配置小于等于8块，且有载波配置为f频段，将所述tds小区的f频段载波全部置换为a频段；若tds小区辅载波配置大于8块，结合小区的业务模型采取帧分、业务速率降档以及gtl互操作来清退f频段，其中，被清退的f频段能够进行载波扩容。

本领域技术人员应当理解，图6所示的f频段混合组网的容量调整装置中的各单元的实现功能可参照前述f频段混合组网的容量调整方法的相关描述而理解。

本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和智能设备，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个第二处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于 此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。