资源适配方法、装置及系统的制作方法

文档序号:7927029阅读:91来源:国知局

专利名称::资源适配方法、装置及系统的制作方法
技术领域
:本发明涉及移动通信领域,尤其涉及一种网络侧发起的资源适配方法、装置及系统。
背景技术
:无线电通信频谱是一种宝贵的、有限的资源,由国家统一分配、授权使用。一个频段一般仅供一个无线通信系统独立长期使用,不同的无线通信系统使用不同的频段,互不干扰。随着无线通信的迅速发展,特别是由于近来基于频谱的服务和设备显著增加,人们对频谱资源的需求越来越大,频谱资源日趋匮乏。当前授权系统频谱资源为固定分配,系统容量固定且有限,随着终端数目的增多,系统过载情况频繁发生,导致网络服务性能的下降,降低用户满意度,这是目前运营商面临的一大难题。而上述预先分配、长期授权使用的静态频谱管理方式,使某些频段承载的业务量很大,而另一些频段却在大部分时间内没有用户使用,浪费了频谱资源。认知无线电技术(CognitiveRadio,简称CR)的出现,极大地提高了频谱利用率,緩解日益增长的无线业务需求与日渐匮乏的频谱资源之间的矛盾,被普遍认为是解决目前无线频谱利用率低问题的最佳方案。认知无线电技术及重配置技术使得频谱动态分配成为可能。系统一方面可以通过网络间协商方式获得短期租用频镨,另一方面可以通过认知无线电技术获取检测频镨资源,机会式接入,从而对本系统7容量进行补充。现有技术方案中,对于新发起的呼叫采取接纳控制方法进行资源分配,而对于已建立连接会话则采取切换方式进行资源的重分配,所述切换包括小区内切换、基站控制器(即BSC)内切换、相同移动交换中心(即MSC)不同BSC间切换、不同MSC间切换以及异系统切换等。专利申请号为200410048779.0的专利申请文件提供了一种WCDMA系统中的异频盲切换方法,上述方法中,预先为通用移动通信系统(UMTS)网络的每个通信小区配置异频邻区,并指定异频邻区间的优先级,根据通信小区负载情况,触发紧急切换,使用若干信号质量较好的同频通信小区构成参考候选集;取参考候选集中所有同频通信小区的异频邻区的交集,构成异频切换目标通信小区集。此外,现有技术中还有部分技术方案采用将业务类型与信道支持速率进行匹配进行资源分配的方法。才艮据欧洲电4言标准十办会(EuropeanTelecommunicationsStandardsInstitute,简称ETSI)相关规范,对信道能力的描述只有频率信息、起始时间、允许发射功率等参数,没有对频谱资源的短时性特征进行描述。对于现有系统来说,绝大多数用户终端硬件或软件并不支持其他频段的使用。另外,即使终端的硬件/软件能力、移动速率、带宽需求等满足异频切换的条件,由于频率特征的暂时性及不稳定性等因素,某些业务类型对于服务质量(QualityofService,简称QoS)的要求并不适合承载在这种暂间性不稳定频率上。若强行硬切换此类业务,就会产生掉话等一系列严重后果。现有技术中的资源分配方案中,频谱资源都是长期可用的,而对于认知无线电系统,作为频谱资源的次级-使用者,分配或使用的频谱资源都具有时效性,尤其对于检测频谱资源,当授权系统出现时,认知无线电系统必须无条件腾空该频段,因此短期频谱资源存在使用时长的不确定性。综上所述,短时频谱资源的使用与原有固定长期分配频谱资源的使用有明显的区别。在实现本发明过程中,发明人发现现有的资源分配方式中存在如下缺陷①在终端切换时没有考虑短时频谱资源的短期可用性;②不能保证终端承载的业务与切换频段的频率特性匹配,切换成功率差;③不能保证切换业务的QoS特性,导致用户满意度降低;④过载现象频发,系统吞吐量受限;⑤没有考虑到短时频谱资源到期或不可用后,所承载业务的切换问题。
发明内容本发明的目的是针对现有技术的资源适配方法中,在终端切换时不能保证终端承载的业务与切换频段的频率特性匹配及切换业务的QoS特性等缺陷,提出一种资源适配方法、装置及系统。为实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种资源适配方法,包括获取短时频谱资源的特征参数;当通信小区当前负载量超过设定门限时,获取通信小区内正在承载业务的终端的业务特征,选择待切换终端;根据短时频谱资源的特征参数,将待切换终端适配至与待切换终端的业务特征相匹配的短时频谱资源。上述技术方案中,短时频谱资源包括租赁频谱资源和检测频镨资源。上述技术方案中,根据短时频谱资源的特征参数,将待切换终端适配至与业务特征相匹配的短时频i普资源的步骤具体可以包括设定业务时延要求门限;当待切换终端的业务时延要求大于业务时延要求门限时,将待切换终端适配至检测频谱资源;否则,将待切换终端适配至租赁频i普资源。上述技术方案中,将待切换终端适配至检测频谱资源的步骤之后还可以包括按照待切换终端的预计业务时长顺序将待切换终端适配至可用时间最长的检测频谱资源;当可用时间最长的检测频谱资源满载时,将剩余待切换终端按预计业务时长顺序适配至可用时间次长的检测频谱资源;执行基站重配置。上述技术方案中,将待切换终端适配至租赁频谱资源的步骤之后还可以包括选择与待切换终端的预计业务时长和/或业务带宽相匹配的租赁频i普资源;获取相匹配的租赁频谱资源;将待切换终端适配至相匹配的租赁频谱资源;执行基站重配置。优选的,还可以包括检测到短时频谱资源即将不可用时,选择与短时频谱资源承载业务的业务特征相匹配的其它频谱资源;将短时频谱资源承载的业务适配至其它频谱资源。优选的,上述技术方案中,设定门限为系统最佳性能时的负载量。优选的,上述技术方案中,选择待切换终端的步骤具体包括根据当前负载量、设定门限,终端的重配置能力、终端的移动速度和终端的业务特征中的一项或者多项获取待切换负载量;根据终端的重配置能力、移动速度、业务特征和待切换负载量中的一项或者多项选择待切换终端。为实现上述目的,根据本发明的另一个方面,还提供了一种资源适配装置,包括频谱分类模块,用于获取短时频谱资源的特征参数;10终端选择模块,用于获取通信小区内正在承载业务终端的业务特征,选择待切换终端;适配模块,与频谱分类模块和终端选择模块相连,用于将待切换终端适配至与业务特征相匹配的短时频谱资源。优选的,频谱分类模块可以包括可用时间统计单元,用于获取检测频谱资源在特定稳定性要求下的统计可用时间。优选的,频镨分类模块还可以包括分类排序子模块,用于将频谱资源按照租赁频镨资源和检测频谱资源进行分类,并按照可用时间进行排序;资源列表子模块,用于根据频谱资源的特征参数生成频谱资源列表及对频谱资源列表进行更新。优选的,上述技术方案中,终端选择模块可以包括判断子模块,用于根据重配置能力和/或移动速度选择候选待切换终端;排序子模块,用于根据候选待切换终端的业务特征和/或待切换负载量,从候选待切换终端中选择待切换终端,将待切换终端按照业务时延要求进行排序。优选的,排序子模块还可以包括预计业务时长单元,用于估计待切换终端所承载业务持续的时间。为实现上述目的,根据本发明的另一个方面,还提供了一种资源适配系统,包括上述任一资源适配装置,还包括频谱租赁模块,用于获取租赁频谱资源的特征参数并发送至资源适配装置的频谱分类模块;频谱检测模块,用于获取检测频谱资源的特征参数并发送至资源适配装置的频谱分类模块。优选的,上述资源适配系统还可以包括负栽量测量判断模块,用于测量通信小区的当前负载量,在当前负载量超过设定门限时,向资源适配装置发起资源配置请求;待切换负载量计算模块,用于根据ii当前负载量、设定门限、终端的重配置能力、终端的移动速度,和/或终端的业务特征计算待切换的业务量。本发明各实施例的资源适配方法、装置及系统,由于在频率切换时考虑了短时频谱资源的短期可用性,能够将业务适配至与其业务特征相匹配的频谱资源,从而提高了切换的成功率,保证了业务的QoS特性,本发明各实施例还可以有效消除过载现象,增加系统吞吐量;并且,有些实施例还考虑了短期频谱资源到期或不可用情况,从而增强了本发明资源适配的完整性和可实施性。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。附图中图1为本发明资源适配方法实施例一的流程图;图2为本发明资源适配方法实施例二中通信小区频谱资源分类的示意图3为本发明资源适配方法实施例二中频谱特征分类的流程图;图4为本发明资源适配方法实施例三中确定待切换负载量的示意12图5为本发明资源适配方法实施例三中待切换终端选择和排序的流程图6为本发明资源适配方法实施例四中资源适配的示意图;图7为本发明资源适配方法实施例四中网络侧发起的资源适配的流程图8为本发明资源适配方法实施例四中1小时内到达300个用户时传统频谱分配和动态频i普分配时系统吞吐量的仿真图9为本发明资源适配方法实施例四中1小时内到达300个用户,动态频i瞽分配,4)=200msBt,总吞吐量、固定频^普吞吐量、租赁频i普吞吐量和检测频谱吞吐量的仿真示意图10为本发明资源适配方法实施例四中1小时内到达300个用户,动态频谱分配,(J)^80ms日于,总吞吐量、固定频i普吞吐量、租赁频谱吞吐量和检测频镨吞吐量的仿真示意图11为本发明资源适配方法实施例四中1小时内到达150个用户,动态频谱分配,ct)^80ms时,总吞吐量、固定频谱吞吐量、租赁频谱吞吐量和检测频谱吞吐量的仿真示意图12本发明资源适配方法实施例四中,(])=80ms,切换至4全测频语资源的终端,在使用本发明例举的动态频谱资源分配方法和未使用动态适配的传统频i普分配方法时,切换率的仿真图13为本发明资源适配方法实施例四中,(|)=80ms,切换至检测频谱资源的终端,在使用本发明例举的动态频谱资源分配方法和未使用动态适配的传统频镨分配方法时,与授权系统碰撞率的仿真图14为本发明资源适配方法实施例五中,租赁频谱资源即将到期时系统的流程图15为本发明资源适配方法实施例五中,^r测资源授权系统再现时系统的流程图16为本发明资源适配装置实施例的示意图17为本发明资源适配系统实施例的示意图。结合附图在其上标记以下附图标记601-频谱分类模块;603-终端选择模块;605-适配模块;701-资源列表子模块;703-分类排序子模块;705-判断子模块;707-排序子模块;709-可用时间统计单元;711-预计业务时长单元;803-频谱租赁模块;805-频谱检测子模块;901-负载量测量判断模块;903-待切换负载量计算模块。具体实施例方式以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。实施例一图1为本发明资源适配方法实施例一的流程图,如图1所示,本实施例包括步骤S101:获取短时频谱资源的特征参数,执行步骤S103;步骤S103:判断通信小区当前的负载量是否超过设定门限,是则执行步骤S105,否则继续执行步骤S103;步骤S105:获取通信小区内正在承载业务的终端的业务特征,选择待切换终端,执行步骤S107;步骤S107:根据短时频谱资源的特征参数,将待切换终端适配至与其业务特征匹配的短时频谱资源。本实施例提出的资源适配方法中,考虑了终端承载的业务特征和短时频谱资源的频语资源的匹配,可以保证终端承载业务的QoS,提高切换的成功率。实施例二在本实施例中,单通信小区场景下,假设通信小区本身拥有长期固定分配的频率,基站及部分终端支持频率重配置功能,当通信小区负载超过一定门限情况下,终端通过CR技术获取检测频谱资源,或通过网络间协商租赁频谱资源,从而获得短期可用频谱资源,从而可緩解系统压力、补充系统容量,实现频谱资源的动态分配及系统容量的扩充。本实施例中以租赁频谱资源与检测频谱资源作为短时频谱资源进行举例说明,其频谱特征可采用统计特征参数表征,主要统计特征参数可以包括可用性、可用时间和稳定性。上述参数中可用性用A表示,表征资源当前状态是否可用(空闲)。如A二0代表可用,A-1代表不可用,用A的不同值表示是否可用的状态。对于租赁获得的频谱资源,在允许使用时长内A二O,由于检测频谱资源是不稳定的,因此,检测频谱资源A的值是不确定的。可用时间用Tr表示,表征短时频谱资源的可用时间,对于租赁频谱资源为租赁时间;对于检测频谱资源,为特定概率下的统计可用时间,为下文i兌明方〗更,统计可用时间以M表示。稳定性用S表示,表征资源状态的持续稳定程度。对于租赁频谱资源,s^p,。。(^+。";对于检测频谱资源,稳定性S是统计可用时间A,的函数,可由两状态马尔可夫过程表示,如公式(l)所示S=户转移o-。("+AO=1—尸絲(m(",+AO=1-44,+A,=1K=0}.....................(1)其中,4表示在t时刻频谱资源的可用性,P转勢。(M+A,)的含义为在持续~时间内频率仍可用的概率,即对于相同的P转移。V"+Af),Af越大资源稳定性越高。对于某段检测频谱资源,使用不同的统计可用时间Af进行统计,会得到不同的稳定性。其中,稳定性用尸,。—。概率表示,在当前状态为"0"(即当前状态空闲或可用)时,统计可用时间越长,授权系统越容易出现,状态越容易转为不可用,状态仍为可用(即"0")的概率就越小,因此,统计可用时间A越长,稳定性越小。对于所有的检测频谱资源,要求取统一的稳定性值,即,在相同的稳定性下,统计可用时间A,越长,频谱空闲的时长越长。由于检测频谱资源的稳定性较差且不确定,所以比较适合承载时延敏感性要求不高的业务类型。除了上述统计特征参数以外,短时频谱资源还可以用资源容量来表征所能够承载的最大业务带宽。在本发明各实施例中,短时频谱资源包括租赁频谱资源和检测频谱资源。图2为本发明资源适配方法实施例二中通信小区频谱资源分类的示意图。如图2所示,通信小区内的频谱资源包括1.固有长期频谱资源,此类频谱资源固定分配、长期稳定可用,图2中,固有长期频谱资源有fu-f14;2.租赁频谱资源,通过买卖租赁或网络协商获得的短时可用频谱资源,此类频i普资源动态分配,稳定性S=l,短期可用,可用时间为TR,图2中,租赁频谱资源有f2rf23;163.检测频谱资源,通过频谱检测获得的可用频谱资源,此类频谱资源机会式动态分配、短期可用,如图2所示,检测频镨资源有f3广f34,;险测频:潜资源的可用性用A表示,可用性不确定,如图2所示,检测频诿资源f33的A=l,检测频谱资源f^的A-0;检测频谱资源有f3广f34的统计可用时间分别为稳定性分别为Sl-S4。图3为本发明资源适配方法实施例二中频谱特征分类的流程图。如图3所示,本实施例包括步骤S201:流程开始,执行步骤S203;步骤S203:获取短时频谱资源的特征参数,执行步骤S205;步骤S205:将短时频谱资源按照租赁频谱资源和检测频谱资源进行分类,执行步骤S207;步骤S207:将短时频谱资源按照可用时间进行排序,执行步骤S209;步骤S209:生成短时频谱资源列表。本实施例中,定义了表征短时频语资源的特征参数,提出了将短时频傳资源按照租赁频i普资源和检测频谱资源进行分类,并按照可用时间进行排序的技术方案。本实施例及后续实施例中,还可以4艮据短时频i普资源的特征参数,生成短时频谱资源列表,在进行频谱资源适配时,可以从短时频谱资源列表中直接获取短时频谱资源的特征参数。源的短期可用性表征困难的缺陷,对其采用统计学方法进行定义,有利于短时频谱资源的全面表述,并为频谱资源与终端业务的适配打下基础。实施例三图4为本发明资源适配方法实施例三中确定待切换负载量的示意图。如图4所示,其中,T:过载门限负载量,即若负载量超过该门限,则系统处于过载状态;T,历史统计经验设定门限负载量,该门限下系统处于最优性能状态;L:当前负载量,此处可以用带宽来表征;N:(L-T,)的负载量;M:可切换负载量,综合考虑终端的各种信息,包括终端重配置能力、移动速度、时延要求、带宽需求等信息,在所有终端中优先选择时延敏感性要求低的作为待切换终端。所谓可切换,指该用户满足终端可重配置的最基本因素,另外如上所述的综合考虑的因素包括时延敏感性较低、移动速度较慢等;K:期望切换负载量,其中,K-min(N,M)。上述示意图中,系统不是以自身的最大负载量,即T作为切换的门限,而是以系统处于最佳性能状态时的负载量,即T,作为切换门限,这样选取的切换门限可以使通信系统始终处于最佳工作状态。系统在选择待切换负载量时,还可以综合考虑终端的重配置能力、移动速度和业务特征。在本实施例及下述各实施例中,各个参数均可以负载量进行表征,在工程实践当中,也可以釆用用户数来表征各参数,如T还可以表示过载门限时的用户数,L表示当前的用户数等。图5为本发明资源适配方法实施例三中待切换终端选择和排序的流程图。如图5所示,本实施例包括步骤S301:流程开始;步骤S303:负载测量;步骤S305:判断系统当前的负载量是否超过了设定的门限,是执行步骤S307,否则执行步骤S303;步骤S307:获取待切换的负载量;步骤S309:获取终端的重配置能力和移动速度;步骤S311:获取终端的业务特征;步骤S313:根据终端的重配置能力和移动速度,选#^'矣选待切换终端;步骤S315:综合考虑待切换的负载量和终端的业务特征,从候选待切换终端中选择待切换终端;步骤S317:将待切换终端按照业务时延要求进行排序。本实施例中,考虑了终端的重配置能力,对于不支持重配置功能的终端,即使动态分配了频谱资源也不能够很好的利用;其次,还考虑了终端的移动速度,当移动速度太高时终端也不适宜进行资源的重配置,如果强行切换会导致掉话等严重后果。本实施例中,将具有重配置能力和适宜移动速度的终端作为待切换终端的首要条件。此外,还需要考虑终端所承载的业务是否适合切换到短时频谱资源和总共需要切换的负载量,因此,需要综合考虑各方面因素,从而选出待切换终端。当然,也可以只根据上述各因素中的一部分作为选择待切换终端的依据。步骤S307-S309的前后次序并不唯一,可以根据实际需要进行先后安排。不同业务类型的时延要求也不尽相同,(为下文说明方便,以下用DLi表示业务类型DLi的时延要求(单位ms),DLi反映业务类型对频谱资源稳定性的要求。在选择了待切换终端之后,需要将其按照业务时延要求进行排序,如将DLi大的终端排在靠前的位置。本实施例在新资源使用的开始,无需等待新会话的到来,选择原有频段内携带会话的可重配置的移动终端进行资源适配,并切换至新的频谱资源,从而可增大切换成功率,使系统长时间保持在最佳工作状态,原有授权频段能够接纳更多的非可重配置的普通移动终端,增大系统容量及吞吐量。本实施例可有效克服现有技术中缺乏业务特征全面表述的缺陷,可以依据重配置能力选择待切换终端,按照时延要求对终端进行分类,并按业务时长进行排序,解决了现有技术中终端业务特征表述困难的问题,为待切换终端和系统资源的适配奠定了基础。实施例四资源适配时须可以综合考虑多重因素,这些因素包括业务时延与短时频谱稳定性特征适配、预计业务时长与短时频谱可用时间适配、业务带宽要求与短时频"i普资源容量适配等。在进行资源适配时,首先按照不同的时延要求选择目标切换资源,将承载业务的终端定向至不同类型的短时频谱资源上。定义4):时延要求门限/频率稳定性要求门限(单位ms),cj)值可调,具体数值由系统规定当DLi<cj)时,切换时将该类业务适配至租赁频谱资源;当DLi>c])时,切换时将该类业务适配至^r测频i普资源。图6为本发明资源适配方法实施例四中资源适配的示意图。如图6所示,将时延要求小于时延要求门限的业务Yl,Y2,Y3适配至租赁频谱资源,将时延要求大于时延要求门限的业务Y4-Y7适配至检测频谱资源。对于不同的业务类型,计算预计业务时长Tu,并按照该参数将待切换终端进行排序。确定预计业务时长的方法包括但不限于以下两种1.对于某些连续发送的数据类业务,可根据传输数据量,分配的带宽,从而估计其传输时长获得Tu;2.对于话音类业务,可根据历史统计业务使用时长,估计本次业务使用时长,从而获得Tu。此外,对于不同的业务,其业务带宽要求不同,在资源适配时还需要考虑短时频谱资源容量与业务带宽匹配的问题。对于目标切换资源为租赁频谱资源的终端,首先根据预计业务时长及所需带宽,选择满足租赁时长及带宽需求的租赁频谱资源,而后发起频谱租赁和切换过程。如图6所示,将业务Y1适配至租赁频谱资源f22,将业务Y2、Y3适配至租赁频谱资源f21(租赁频谱资源f22满足业务Y1的带宽和预计业务时长;租赁频谱资源f^满足业务Y2和Y3的带宽和预计业务时长)。对于检测获得频i普资源,多承载非时延敏感类业务,尽量将Tu长的终端切换至统计可用时间~长的目标载频,直到该载频不能再分配更多的业务带宽,即满足公式(2):<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>其中,bi为第i个终端承载业务的带宽,Bg为基站配置的第j个载频fj的容量,C为基站配置的检测频谱资源载频数(相对于切换量足够多)。如图6所示,将预计业务时长长的业务Y4-Y6适配置可用时间最长的检测频谱资源f31,直至检测频谱资源fw不能再承载业务,而将预计业务时长较长的业务Y7适配至可用时间次长的检测频谱资源由于频谱租赁过程存在经济利益或网络间协商的环节,一般情况下如果有可机会式接入的频谱资源可用,且可切换终端业务类型对时延并不敏感时,不进行频谦租赁环节,而直接使用通过频谱检测所获得的频谱资源。整个切换流程主要分为三部分1.负载量超过门限T,时网络侧发起的资源适配切换过程;2.短时频谱资源到期或不可用时网络侧发起的切换过程;3.只在固有长期频谱资源上执行接纳新到达的会话。图7为本发明资源适配方法实施例四中网络侧发起的资源适配的流程图。参考实施例二和实施例三,本实施例包括步骤S401:负载测量;步骤S403:判断通信小区内固有频谙资源承载负载量容量是否超过门限T,,是,则执行步骤S405;否,则执行步骤S401,继续进行负载测量;步骤S405:网络侧根据当前负载量和设定门限,确定期望切换负载量K,根据实施例二中的方法,选出承载负载量K的F个待切换终端,执行步骤S407;步骤S407:判断F个待切换终端中承载业务类型是否有部分时延要求小于设定门限,即DL-cl),是,则执行步骤S409;否,则执行步骤S417;步骤S409:判断租用频谱资源列表中是否有足够的可用频谱资源,是,则执行步骤S411;否,则执行步骤S413;步骤S411:选择业务对频谱稳定性要求高的终端切换至租赁频谱资源,执行步骤S421;步骤S413:网络侧发起频谱租赁过程,执行步骤S415;步骤S415:网络侧获得短期可用的租赁频谱资源,执行基站重配置,执行步骤S417;步骤S417:网络侧从检测频谱资源集合列表中选择优先级高的前C个频谱资源组,执行基站重配置,执行步骤S419;步骤S419:网络侧发起通信小区内异频切换,将F个待切换终端进行目标;险测频谱适配,执行步骤S421;步骤S421:更新频谱资源列表,执行步骤S423;步骤S423:流程结束。步骤S423流程结束之后,系统可重新开始,重新回到步骤S401,进行负载测量。本实施例在实施例二和实施例三的基础上,对终端的业务特征和短期频谱资源的特征参数的匹配过程进行了详细描述。图8-图15为本发明上述各实施例的模拟仿真结果。下面描述一下图8-图15模拟仿真的场景单通信小区场景,通信小区内的用户终端包括可重配置终端和不可重配置终端两种,检测获得的频谱资源量远大于用户需求。表1为各类频谦资源的特征参数表,表2为终端的业务特征表。表l和表2为图8-图15模拟仿真场景中采用的各个参数。表1各类频谱资源的特征参数表<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>在表1中1)a是随机数,每个检测频谱均有一S(A,)曲线,本次仿真在匹配时耳又S=0.8时的A,作为预计业务时长;2)按照历史统计经验,系统性能达到最优状态时的负载量为1000Kbps,因此设定门限为1000Kbps,固定频谱资源上承载负载量超过这一门限即触发切换过程。表2终端的业务特征表<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>其中一类业务为时延敏感度高,速率高的业务,如手机电视;二类业务为时延敏感度高,速率低的业务,如语音业务;三类业务为时延敏感度低的业务,如一般的数据业务;四类业务为时延敏感度低,业务时长极小的业务,如网页。根据上述描述的场景,下面的图8-图15为应用Matlab进行仿真的结果。图8为本发明资源适配方法实施例四中1小时内到达300个用户时传统频谱分配和动态频语分配时系统吞吐量的仿真图。如图8所示,当用户量较大时,传统频谱分配方法在固有长期频谱资源上吞吐量达到上限,而采用动态频错分配方法充分利用了短时频谱资源,将系统负载动态分担到租赁及检测频谱资源上,使得系统吞吐量明显增大。图9为本发明资源适配方法实施例四中1小时内到达300个用户,动态频谱分配,4)-200ms时,总吞吐量、固定频谱吞吐量、租赁频谱吞吐量和检测频谱吞吐量的仿真示意图。图IO为本发明资源适配方法实施例四中1小时内到达300个用户,动态频i普分配,cj)=80ms时,总吞吐量、固定频谱吞吐量、租赁频谱吞吐量和检测频谱吞吐量的仿真示意图。乂人图9和图10可以看出i殳定的时延门限对适配到租赁频谱资源和检测频谱资源的业务量的影响当设定的时延要求门限变低时,分配到租赁频谱资源的业务量明显变多,而分配到检测频谱资源的业务量变小,且固有长期频语资源上的负载量也相对较少,可以有更多的容量接纳非可重配置终端,因此,从图9-图IO也可证明本发明资源适配方法的正确性。图11为本发明资源适配方法实施例四中1小时内到达150个用户,动态频谱分配,cj)-80ms时,总吞吐量、固定频"i普吞吐量、租赁频语吞吐量和检测频谱吞吐量的仿真示意图。通过图11可看出,与图IO对比可知,当用户比较少时,所需要的租赁频谱资源变少,当用户量变大,需要租赁的频谱资源也随之增加。图12本发明资源适配方法实施例四中,小=80ms,切换至检测频谱资源的终端,在使用本发明例举的动态频谱资源分配方法和未使用动态适配的传统频谱分配方法时,切换率的仿真图。切换率定义为所有用户的总切换次数除以总用户数,即平均每用户切换次数。对于适配至检测频i瞽资源的终端,^吏用适配方法的切换率比未使用适配方25法的终端切换率小很多。图13为本发明资源适配方法实施例四中,4=80ms,切换至枱r测频谱资源的终端,在^f吏用本发明例举的动态频谱资源分配方法和未使用动态适配的传统频-潜分配方法时,与授:^又系统石並撞率的仿真图。碰撞指在检测频谱资源上进行过程中,授权系统用户的突然出现;碰撞率定义为出现碰撞的检测频谱数与使用的总检测频谱数的比值。从图13中可知,对于适配至冲全测频-潜资源的终端,通过预计业务时长与频谱资源的统计可用时间进行适配的方法,其与4受4又系统碰撞率明显低于传统频谱分配的碰撞率。本实施例对终端的业务特征和短时频谱资源的特征参数的匹配过程进行了细化。通过仿真结果可看出,本实施例可以有效地消除过载现象,增加系统吞吐量,允许更多的会话接入(包括可重配置终端承载会话和不可重配置终端承载会话),降低阻塞率,保证业务的QoS,提高切换成功率和用户的满意度,并同时降低系统的切换率和碰撞率。实施例五对于租赁频谱资源和检测频谱资源,在占用过程中,都不可避免地会遇到到期或者不可用的情况,在这种情况下,就需要网络侧发起切换,将未完成的业务切换到其他频谱资源当中。图14为根据本发明资源适配方法实施例五中,租赁频谱资源即将到期时系统的流程图。本流程图包括步骤S501:经检测短期可用租赁频谱资源即将到期时,执行步骤S503;步骤S503:判断承载业务是否尚未结束,是,表示承载业务还在26继续,则执行步骤S505;否,表示承载业务已经结束,执行步骤S515;步骤S505:判断短期租赁频谱资源列表中是否有其他可用资源,是,则执行步骤S507;否,则执行步骤S509;步骤S507:将尚未结束的会话切换到租赁频谱资源列表中的其他尚未到期的短期可用租赁频谱资源上,执行步骤S515;步骤S509:判断固有长期频率列表中是否有足够可用资源,是,则执行步骤S511;否,则执行步骤S513;步骤S511:将尚未结束的会话切换回固有长期频谱资源上,执行步骤S515;步骤S513:网络侧发起频谱租赁过程,执行步骤S515;步骤S515:更新资源集合列表,基站重配置。本次流程中步骤S515在更新资源集合列表之后,重新回到步骤S501,继续检测是否有短时频谱资源使用时长即将到期,即快到期变为不可用资源。图15为根据本发明资源适配方法实施例五中,检测资源授权系统再现时的流程图。本实施例包括步骤S551:4全测频谱资源频段,若^r测到所接入的频谱授权系统再现,执行步骤S553;步骤S553:判断承载业务是否尚未结束,是,表明承载业务还在继续,则执行步骤S555;否,表明承载业务已经结束,则执行步骤S557;步骤S555:终端立即空出信道,网络侧将该终端的会话切换至基站配置的其他可用频谱资源上,执行步骤S557;步骤S557:更新资源集合列表,基站重配置。27本次流程步骤S557在更新资源集合列表,基站重配置之后,重新回到步骤S551,判断是否有频谱授权系统再现。本实施例中,系统周期性的检测正在使用的短期频谱资源是否到期或不可用,并在其到期或不可用时,发起资源适配操作,将上述短期频谱资源承载的业务适配的其他可用频谱资源。本实施例进一步完善了终端业务与网络频谱资源的适配,提高了资源适配的完整性和可实施性。实施例六图16为本发明资源适配装置实施例的示意图。如图16所示,本装置包括频谱分类模块601,用于获取短时频语资源的特征参数;终端选择模块603,用于获取通信小区内正在承载业务的终端的业务特征,选择待切换终端;适配模块605,与频谱特征分类模块和终端选择模块相连,用于将待切换终端适配至与其业务特征相匹配的可用短时频谱资源。本实施例中资源适配装置可以位于基站控制器(BaseStationController,简称BSC)或无线网络控制器(RadioNetworkController,简称RNC)中。本实施例中的装置可以将短时频谱资源和待切换终端进行分类或排序,并将待切换终端适配至与其业务特征相匹配的短时频谱资源。本实施例的装置可以提高切换的成功率,保证终端承载业务的QoS,具有上述方法实施例一的全部有益效果,此处不再对相同的内容进行重复描述。实施例七本实施例在实施例六的基础上,对各功能模块进行细化。如图16所示,频谱分类冲莫块601还可以进一步包括可用时间统计单元709,用于获取检测频谱资源在特定稳定性要求的统计可用时间;资源列表子模块701,用于根据频谱资源的特征参数生成频谱资源列表,并对频谱资源列表进行更新;分类排序子模块703,用于将上述可用频谱资源列表中的频谱资源按照租赁频镨资源和检测频谱资源进行分类,并按照可用时间进行排序。终端选择模块603可以进一步包括判断子模块705,用于选择根据重配置能力和移动速度选择候选待切换终端;排序子模块707,用于根据候选待切换终端的业务特征和待切换的负载量选择待切换终端,并将待切换终端按照业务时延要求进行排序。其中,排序子模块还可以包括预计业务时长单元711,用于估计待切换终端所承载业务持续的时间。本实施例将实施例六中的各功能模块进行了细化,具有实施例六的全部有益效果,此处不再对相同的内容进行重复说明。此外,本实施例各功能模块更加详细和具体,更有利于技术方案的实施。实施例/\图17为本发明资源适配系统实施例的示意图。如图17所示,除实施例六中的资源适配装置以外,资源适配系统还包括频谱租赁模块803,用于荻取租用频谱资源的特征参数并发送至资源适配装置的频谱分类模块601;频谱检测模块805,用于获取检测频镨资源的特征参数并发送至资源适配装置的频谱分类模块601。本实施例中频谱租赁模块803和频谱检测模块805可以位于基站控制器(BaseStationController,简称BSC)或无线网络控制器(RadioNetworkController,简称RNC)。频谱租赁模块803和频谱检测模块805与频谱分类模块601相连,用于获取并发送频谱资源的特征参数,为进行频谱资源与终端业务的适配创造条件。本实施例提供的资源适配系统,通过获取短时频谱资源的特征参数和待切换终端的业务特征,将待切换终端适配至业务特征相匹配的可用短时频谱资源,具体有益效果可参见上述方法实施例的相关说明,在此,不再对相同或相应的内容进4亍重复描述。实施例九如图17所示,资源适配系统,还包括负载量测量判断模块901,用于测量通信小区的当前负载量,并在当前负载量超过设定门限时,向资源适配装置发起资源配置动作;待切换负载量计算模块903,用于根据当前负载量、设定门限、终端的重配置能力、终端的移动速度,和/或终端的业务特征计算待切换的业务量。本系统实施例增加了负载量测量判断模块和待切换负载量计算模块,可以在通信小区当前负载量超过设定门限时,自动开启频谱适配过程,并且根据多个因素,综合考虑切换业务量,具体可参见上述方法实施例的相关说明。本实施例的设定门限还具有可以使系统始终处于最佳工作状态的优点,有利于整个资源适配系统性能的优化,增强了其可实施性。本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括ROM、RAM、磁碟、光盘、交换机、基站设备等各种可以存储程序代码的介质。最后应说明的是以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。权利要求1.一种资源适配方法,其特征在于,包括获取短时频谱资源的特征参数;当通信小区当前负载量超过设定门限时,获取所述通信小区内正在承载业务的终端的业务特征,选择待切换终端;根据所述短时频谱资源的特征参数,将所述待切换终端适配至与所述待切换终端的业务特征相匹配的短时频谱资源。2.根据权利要求1所述的资源适配方法,其特征在于,所述短时频谱资源包括租赁频谱资源和检测频谱资源。3.根据权利要求2所述的资源适配方法,其特征在于,所述根据所述短时频谱资源的特征参数,将所述待切换终端适配至与所述待设定业务时延要求门限;当所述待切换终端的业务时延要求大于所述业务时延要求门限时,将所述待切换终端适配至检测频谱资源,否则,将所述待切换终端适配至租赁频谱资源。4.根据权利要求3所述的资源适配方法,其特征在于,所述将所述待切换终端适配至检测频谱资源的步骤之后还包括按照所述待切换终端的预计业务时长顺序将所述待切换终端适配至可用时间最长的^r测频-潜资源;当所述可用时间最长的检测频谱资源满载时,将剩余待切换终端按预计业务时长顺序适配至可用时间次长的#r测频i普资源;执行基站重配置。5.根据权利要求3所述的资源适配方法,其特征在于,所述将选择与所述待切换终端的预计业务时长和/或业务带宽相匹配的租赁频谱资源;获取所述相匹配的租赁频谱资源;执行基站重配置。6.根据权利要求3所述的资源适配方法,其特征在于,还包括检测到所述短时频谱资源即将不可用时,选择与所述短时频谱资源承载业务的业务特征相匹配的其它频谱资源,将所述短时频谱资源承载的业务适配至所述其它频谱资源。7.根据权利要求1-6中任一项所述的资源适配方法,其特征在于,获取短时频谱资源的特征参数之后还包括将所述短时频谱资源按照所述特征参数进行分类和排序,生成短时频谱资源列表;将所述待切换终端适配至与所述待切换终端的业务特征相匹配的短时频谱资源后,更新所述频谱资源列表。8.根据权利要求7所述的资源适配方法,其特征在于,所述将短时频谱资源按照特征参数进行分类和排序的步骤具体包括将所述短时频谱资源按照租赁频谱资源和检测频谱资源进行分类;将所述短时频谱资源按照可用时间进行排序。9.根据权利要求8所述的资源适配方法,其特征在于所述检测频谱资源的可用时间为特定稳定性要求下的统计可用时间。10.根据权利要求1-6中任一项所述的资源适配方法,其特征在于所述设定门限为系统最佳性能时的负载量。11.根据权利要求1-6中任一项所述的资源适配方法,其特征在于,所述选择待切换终端的步骤具体包括根据所述当前负载量、设定门限、所述终端的重配置能力、所述终端的移动速度和所述终端的业务特征中的一项或者多项获取待切换负载量;根据所述终端的重配置能力、终端的移动速度、终端的业务特征和所述待切换负载量中的一项或者多项选择所述待切换终端。12.—种资源适配装置,其特征在于,包括频谱分类模块,用于获取短时频谱资源的特征参数;终端选择模块,用于获取通信小区内正在承载业务的终端的业务特征,选择待切换终端;适配模块,与所述频谱分类模块和终端选择模块相连,用于将所述待切换终端适配至与所述业务特征相匹配的短时频谱资源。13.根据权利要求12所述的资源适配装置,其特征在于,所述频语分类模块包括可用时间统计单元,用于获取检测频谱资源在特定稳定性要求下的统计可用时间。14.根据权利要求12所述的资源适配装置,其特征在于,所述频谱分类模块还包括分类排序子模块,用于将频谱资源按照租赁频谱资源和检测频谱资源进行分类,并按照可用时间进行排序;资源列表子模块,用于根据所述频谱资源的特征参数生成频谱资源列表及对所述频谱资源列表进行更新。15.根据权利要求12-14中任一项所述的资源适配装置,其特征在于,所述终端选择模块进一步包括判断子模块,用于根据所述终端的重配置能力和/或移动速度选择候选待切换终端;排序子模块,用于根据所述候选待切换终端的业务特征,和/或待切换负载量从所述候选待切换终端中选择待切换终端,将所述待切换终端按照业务时延要求进行排序。16.根据权利要求15所述的资源适配装置,其特征在于,所述排序子模块进一步包括预计业务时长单元,用于估计所述待切换终端所承载业务的持续时间。17.—种资源适配系统,其特征在于,包括权利要求12-14中任一项所述的资源适配装置,还包括频谱租赁模块,用于获取租赁频谱资源的特征参数并发送至所述资源适配装置的频谱分类模块;频谱检测模块,用于获取检测频镨资源的特征参数并发送至所述资源适配装置的频谱分类模块。18.根据权利要求17所述的资源适配系统,其特征在于,还包括负载量测量判断模块,用于测量通信小区的当前负载量,当所述当前负载量超过所述设定门限时,向所述资源适配装置发起资源适配请求;待切换负载量计算模块,用于根据所述当前负载量、设定门限、终端的重配置能力、终端的移动速度,和/或终端的业务特征计算待切换的业务量。全文摘要本发明公开了一种资源适配方法、装置及系统。该方法包括获取短时频谱资源的特征参数;当通信小区当前负载量超过设定门限时,获取通信小区内正在承载业务的终端的业务特征,选择待切换终端;根据短时频谱资源的特征参数,将待切换终端适配至与待切换终端的业务特征相匹配的短时频谱资源。本发明在进行频率切换时考虑了短时频谱资源的短期可用性,能够将业务适配至频谱特性相匹配的频谱资源,从而提高切换的成功率,保证业务的QoS特性,可解决现有技术中终端切换时不能保证终端承载的业务特征与切换频段的频率特性匹配及不能保证切换业务的QoS特性等缺陷。文档编号H04W72/08GK101686553SQ20081022297公开日2010年3月31日申请日期2008年9月24日优先权日2008年9月24日发明者冯志勇,平张,男李,方田,丹苗,星陈申请人:中国移动通信集团公司
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