专利名称：通信资源集合配置方法和装置以及资源管理方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信领域。特别地，本发明涉及一种用于配置无线通信的资源集合的方法和资源集合配置装置，一种无线通信资源管理方法和系统，以及具有这种无线通信资源管理系统的基站。
背景技术：
随着计算机和通信技术的迅猛发展，全球信息网络正在快速向以英特网协议(IP) 为基础的下一代网络(Next Generation Network,NGN)演进。这意味着无线网络可以给各种组织或用户提供更为丰富的无线业务。这些业务因性质和内容的不同对于无线资源的需求千变万化。尤其是在由多种无线技术共存形成的异构无线接入网络环境下，这种差异性更大。这时，对无线通信资源的管理提出了非常高的要求。
发明内容
本发明的一个目的是，提供一种用于配置无线通信的资源集合的方法和资源集合配置装置，一种无线通信资源管理方法和系统，以及具有这种无线通信资源管理系统的基站。在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。在根据本发明的一个实施例中，提出了一种用于配置无线通信资源集合的方法， 包括将资源集合按照预先确定的方式排序；将排序后的资源集合划分为段，其中所述段包括具有不同类型和不同功能的段；以及将所述段进一步划分为区，其中每个区用于相应类型的业务。在根据本发明的另一个实施例中，提出了一种用于配置无线通信的资源集合的资源集合配置装置，包括排序装置，其被配置用于将资源集合按照预先确定的方式排序； 分段装置，其被配置用于将排序后的资源集合划分为段，其中所述段包括具有不同类型和不同功能的段；以及分区装置，其被配置用于将所述段进一步划分为区，其中每个区用于相应类型的业务。在根据本发明的另一个实施例中，提出了一种无线通信资源管理方法，包括资源规划步骤在表明系统资源配置情况的状态位为初始状态值时执行根据上述的用于配置无线通信资源集合的方法，在状态位为第二状态值时根据给定的调整准入决策结果来对资源集合进行调整，并且在状态位为第三状态值时对资源集合进行全面整理，以减少资源碎片； 准入控制步骤判定新的资源分配请求所需带宽是否能被满足，如果能被满足则允许该资源分配请求对应的业务接入，否则拒绝该业务接入；以及资源分配步骤根据被准入的业务的带宽需求为其分配相应的资源。在根据本发明的另一个实施例中，提出了一种无线通信资源管理系统，包括资源规划装置，其被配置用于根据表明系统资源配置情况的状态位对无线通信的资源集合进行规划；准入控制装置，其被配置用于判定新的资源分配请求所需带宽是否能被满足，如果能被满足则允许该资源分配请求对应的业务接入，否则拒绝该业务接入；以及资源分配装置， 其被配置用于根据带宽需求为被准入的业务分配相应的资源；其中所述资源规划装置包括上述资源集合配置装置以及资源集合调整装置，所述资源集合配置装置被配置用于在状态位为初始状态值时对无线通信的资源集合进行划分，所述资源集合调整装置被配置用于在状态位为第二状态值时根据给定的调整准入决策结果来对资源集合进行调整，并且在状态位为第三状态值时对资源集合进行全面整理，以减少资源碎片。在根据本发明的另一个实施例中，提出了一种基站，其具有上述资源管理系统。另外，本发明的实施例还提供了用于实现所述方法的计算机程序。此外，本发明的实施例还提供了至少计算机可读介质形式的计算机程序产品，其上记录有用于实现上述方法的计算机程序代码。借助根据本发明的实施例，可以通过对无线资源灵活的管理和分配，满足用户带宽需求。此外，由于在本发明的实施例中，资源集合的配置是动态变化的，防止某些资源仅被某类业务占用，从而还保证资源分配的公平性，并且同时提高业务获得资源的几率，从而实现资源的有效利用。通过以下结合附图对本发明的最佳实施例的详细说明，本发明的这些以及其他优点将更加明显。
本发明可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本发明的优选实施例和解释本发明的原理和优点。在附图中图1示出了根据本发明的实施例的用于配置无线通信的资源集合的方法的流程图。图2示出了将资源集合进行划分的示意图。图3示出了该资源集合配置装置的示意性结构图。图4示出了根据本发明的实施例的无线通信资源管理方法的示意性流程图。图5示出了根据本发明的实施例的资源规划步骤S410的一个具体实施例的示意性流程图。图6(a)和6(b)分别显示了段内调整前后的一个示例，0 6(c)和6 (d)分别显示了段间调整前后的一个示例。图7示出了根据本发明的一个实施例的准入控制步骤的示意性流程图。图8示出了调整准入判断步骤的示意图。图9示出了根据本发明的一个实施例的资源分配步骤的示意性流程图。图10示出了根据本发明的一个实施例的资源分配的示意图，其中10(a)_10(f)显示了所有可能的分配段和预留段的方向设定。图11示出了根据本发明的另一个实施例的无线通信资源管理方法的示意性流程图。
图12示出了根据本发明的一个实施例的准入预测步骤的一种具体实现方式的示意性流程图。图13示出了根据本发明的一个实施例的无线通信资源管理系统的示意性结构图。图14示出了根据本发明的一个实施例的资源规划装置的示意性结构图。图15示出了根据本发明的一个实施例的准入控制装置的示意性结构图。图16示出了根据本发明的一个实施例的资源分配装置的示意性结构图。图17示出了根据本发明的另一个实施例的无线通信资源管理系统的示意性结构图。图18示出了根据本发明的一个实施例的准入预测装置的示意性结构图。图19示出了根据本发明的无线通信资源管理系统与无线通信网络的关系的示意图。在附图中，相同或者相应的方法步骤或者部件使用了相同的或者相应的参考标记。
具体实施例方式在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见， 在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，并且这些决定可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的装置结构，而省略了与本发明关系不大的其他细节。发明人注意到，有效利用无线资源的目标之一是尽可能将其充分利用，然而随着无线通信技术的不断发展，网络类型以及业务类型的多样性为资源的充分利用带来了难度。因此，需要针对多种网络或业务共存的无线网络设计一种有效的资源管理方案，通过对无线资源灵活的管理和分配，满足用户带宽需求，此外还保证资源分配的公平性，并且同时提高业务获得资源的几率，从而实现资源的有效利用。因此，根据本发明的一个实施例，提出了一种用于配置无线通信的资源集合的方法。图1示出了根据本发明的实施例的用于配置无线通信的资源集合的方法的流程图。从图1可以看出，该方法包括以下步骤SllO 将资源集合按照预先确定的方式排序。这里的资源集合是指所有可以用于无线通信的资源的集合，例如包括频谱资源、时隙资源以及时频块资源等等。在步骤SllO 中，排序可以按照如下方式的至少之一来进行对于频谱资源，可以按照可用频率从低到高对资源排序；对于时隙资源，按照时间顺序排序；对于时频块资源，可先根据频率排序再根据时隙排序，或者相反先根据时隙排序再根据频率排序。当然，本领域技术人员也可以根据需要设计任意的排序方式，这里不一一举例。
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S130:将排序后的资源集合划分为若干子单位，每个单位叫作段，其中所述段包括具有不同类型和不同功能的段。图2示出了将资源集合进行划分的示意图。从图2中可以看到，例如可以将资源集合分为两种类型的段分配段A,，i e N，其被配置用于满足一般业务的带宽需求；预留段j e N，其被配置用于保证一些特殊业务(比如优先等级高的业务)的接入或用作资源集合调整时的缓冲区域。为了进一步提高资源配置的公平性，优选的是将分配段和预留段设计为交替存在。例如，由于高频资源比低频资源更容易受到干扰，因此通过将分配段和预留段设计为交替存在可以在进一步提高资源配置的公平性。S150:将所述段进一步划分成若干子单位，每个单位叫作区。每个区负责相应类型业务。图2中示出了一种示例的情况，其中可以将分配段分为两种类型的区，即宽带业务区
和窄带业务区P》；而对预留段不进行分区。当然，本领域技术人员也可能根据实际情况需要而进行相应的分区。分配段和预留段的个数、位置、各段大小以及各区的大小可以根据实际系统的业务情况来确定，并可随业务需求变化而动态变化。总的原则是在该分段分区基础上能设计出有效的资源分配策略，在分配时尽可能减少资源浪费(即，减少不能满足新业务需求的剩余的资源数量)，且容易进行资源集合调整。此外，基于上述划分，可以在网络运行的过程中通过段合并(将相邻的段合并成一个段)、段拆分(将一个较大的段分拆成若干个段) 等操作来对段进行重新规划，使得资源分配更加便利并且提高资源利用率。下面描述了根据本发明的一个实施方式的可能的分段分区方式1)确定用于分配段的分配资源和用于预留段的预留资源的比率根据资源集合的总容量、各业务到达率及平均带宽、各业务的准入率要求以及资源分配原则来确定所述比率，其中资源分配原则可以根据具体的网络状况及资源预留策略来确定，在此不进一步讨论。2)确定分配段、预留段的段大小可以指定每个段所要满足的某业务类型个数， 然后根据这些业务的平均带宽计算出该区的大小，再根据下面的规则4)中确定的比率算出其它区的大小，最后由这些区的大小之和得到每一段的大小。也可以随机指定某值作为段的大小，在网络运营中根据其资源利用率通过段合并、段拆分逐步得到较优的段大小。得到段大小之后，根据各类型段资源总量可以确定各类型段的个数。3)确定分配段、预留段的相对位置根据分配段、预留段个数确定该相对位置。优选的是，让分配段和预留段均勻分布，即若干个分配段后跟一个预留段，以此保证资源配置的公平性。4)确定分配段内的各分区比率可以根据业务到达率及平均带宽计算各分区比率，具体而言，将各业务的到达率与平均带宽乘积之比即可作为各区大小的比率。基于根据本发明的实施例的配置无线通信的资源集合的方法，可以灵活地管理和分配无线通信的资源集合，从而实现资源的有效利用。根据本发明的另一个实施例，提出了一种用于配置无线通信的资源集合的资源集合配置装置。图3示出了该资源集合配置装置的示意性结构图。从图3中可以看到，该资源集合配置装置13101包括排序装置131011，其被配置用于将资源集合按照预先确定的方式排序；分段装置131013，其被配置用于将排序后的资源集合划分为段，其中所述段可以包括具有不同类型和不同功能的段；以及分区装置131015，其被配置用于将所述段进一步划分为区，其中每个区用于相应类型的业务。其中所述段包括分配段和预留段，其中分配段被配置用于满足一般业务的带宽需求，预留段被配置用于保证优先等级高的业务的接入或用作资源集合调整时的缓冲区域， 其中分配段和预留段交替存在。其中所述排序装置131011被配置用于执行以下处理中至少之一对于频谱资源， 按照可用频率从低到高对资源排序；对于时隙资源，按照时间顺序排序；对于时频块资源， 先根据频率从低到高排序再根据时隙排序，或者先根据时隙排序再根据频率从低到高排序。当然，本领域技术人员也可以根据需要设计任意的排序方式，这里不一一举例。关于资源集合配置装置13101具体如何工作，可以参见上面相应的方法实施例部分，这里不再赘述。基于根据本发明的上述实施例的划分无线通信的资源集合的方法，可以灵活地管理和分配无线通信的资源集合，从而实现资源的有效利用。因此，根据本发明的一个实施例，提出了一种无线通信资源管理方法。图4示出了根据本发明的实施例的无线通信资源管理方法的示意性流程图。从图中可以看到，该方法包括如下步骤。步骤S410 资源规划步骤。在资源规划步骤中对资源集合进行规划，为各网络或业务分配资源时提供规范，以便对资源进行充分利用。图5示出了根据本发明的实施例的资源规划步骤S410的一个具体实施例的示意性流程图。从图5中可以看到，该资源规划步骤S410进一步包括资源集合划分步骤S4101和资源集合调整步骤S4103。在资源规划步骤中，根据状态位S的值来进行进一步的处理，其中该状态位S表明系统资源的配置情况。当状态位S为初始状态值(例如S = 0)时，说明系统进入初始化阶段，因此根据本发明设计了由资源集合划分步骤S4101完成对资源集合的初始化工作。具体而言，资源集合划分步骤S4101在状态位为初始状态值(S = 0)时执行根据本发明的上面结合图1和图2所描述的实施例的、用于配置无线通信的资源集合的方法，对无线通信资源集合进行排序、分段和分区。关于该配置方法参见上述实施例，在此不再重复。此外，发明人注意到，在通信系统的运行过程中，可能会需要对资源集合进行重新调整，以满足尽可能多地接入新的目标业务的要求。例如，可能当前的资源集合并不满足接入新的目标业务的要求，然而通过调整(例如将段内的业务所占用的资源进行重新分配) 可以得到足够的连续的空闲资源来接入新的目标业务。因此，在根据本发明的实施例中， 资源集合调整步骤S4103用于在状态位为第二状态值(例如S = 2)时根据给定的资源集合调整策略来对资源集合进行调整。此外，发明人注意到，另一种需要对资源集合进行重新调整的可能性是为了将来的资源分配请求的准入。例如通过预测算法估计得出，由于目前连续的空闲资源较少，所以无法满足通常业务的带宽需求。因此需要对资源集合进行比较全面的整理，减少资源碎片， 以提高新业务的接入几率和资源利用率。当然也可能是用户手动输入要求对资源集合进行整理等等。为此，在根据本发明的实施例中，资源集合调整步骤S4103被配置用于在状态位为第三状态值(例如S = 3)时对资源集合进行全面整理，以减少资源碎片。如图5中所示，在状态位为初始状态值或者第三状态值的情况下，资源规划装置
10对资源集合进行了初始化或者进行了全面整理，因此系统进入“等待下一次资源分配请求状态”。在状态位为第二状态值的情况下，根据给定的资源集合调整策略对资源集合进行了调整，因此，系统进一步进行资源分配，以接入目标业务。根据本发明的一个实施例，资源集合调整步骤S4103可以进一步包括段内调整步骤和段间调整步骤。段内调整步骤的作用是减少该段内每个区域的资源碎片。因此，段内调整步骤用于在每个段中对于任意一个区按照其分配方向对每个业务按顺序重新分配其在该区中的第一个可占用资源位置开始的一段资源，其中资源数在调整前后保持不变。图6(a)和6(b) 分别显示了段内调整前后的一个示例。从图6(a)可以看到，对于宽带业务区P/'，其中包含宽带业务B1、B2和B3，其占用的资源如图所示，分配方向为从左向右。因此，对其进行段内调整，从第一个可占用的资源位置Bl开始连续地分配一段资源来进行调整，使得Bi、B2 和B3成为连续的一段资源，从而得到更大的连续的空闲资源。对窄带业务m和N2，对其同样以上述方式进行了调整。段间调整步骤的作用是增大连续空闲资源大小。因此，段间调整步骤用于对于每种类型的区，按段内调整后该区空闲资源的数量由少到多排列所有段，其中分配段先于预留段，并且从该有序的段序列最后一个段开始，将其分配方向上最后的一个业务作为被调整业务按有序的段从前往后顺序寻找可以接收该被调整业务的区，再按前述规则排序、调整，直到资源集合不能再被调整为止。图6(c)和6(d)分别显示了段间调整前后的一个示例。例如在图6(c)中，对于宽带业务，其在第一行所示的段的宽带业务区户/1中占用资源较多，因此空闲资源较少，而在第二行所示的段的宽带业务区户/2中占用资源较少，因此空闲资源较多。因此，将B5作为被调整业务调整到第一行所示的段的宽带业务区户/1中，如图6(d)所示。而对于窄带业务，按照上述规则，首先将预留段中的N5调整到第二行所示的段的窄带业务区i^’2中，随后将第一行所示的段的具有较多空闲资源的窄带业务区的N2 调整到第二行所示的段的窄带业务区/^2中。通过这种方式，获得了更大的连续空闲资源， 从而有利于新的目标业务的接入。从图4中可以看到，根据本发明的实施例的无线通信资源管理方法还包括准入控制步骤S430，用于确定新的资源分配请求所需带宽是否能被满足，如果能被满足则允许该资源分配请求对应的业务接入，否则拒绝该业务接入。图7示出了根据本发明的一个实施例的准入控制步骤S430的示意性流程图。从图7可以看出，准入控制步骤可以包括业务类型划分步骤S4301 用于确定资源分配请求所对应的业务的类型。假设业务请求所需的带宽为BW ，可根据预先确定的阈值BWth对其进行类型划分，然后进入后面的一般准入判断步骤。例如，如果该请求所需资源必须是连续的，若BW ^ BWth则该业务被认为是宽带业务；若BW < Bffth则该业务被认为是窄带业务。如果该请求所需资源可以是非连续的，而所需的最小连续带宽值为BWmin，若BWmin ^ Bffth则该业务被认为是宽带业务；若 Bfffflin < BWth则该业务被认为是窄带业务。这里给出的是一种示例的方法，本领域技术人员知道可以使用其他领域常用的方法来确定业务类型，这里不详细讨论。一般准入判断步骤S4303 根据资源分配请求所对应的业务类型，在相应的段或区内寻找满足分配条件的区域，如果存在满足分配条件的区域则准入所述业务，否则拒绝业务的一般准入，并转入调整准入判断步骤S4305。在本说明书中，一般准入指的是无需对资源配置进行任何改变即可接入目标业务的情况。例如，Bffrql属于窄带业务且需要连续资源，若窄带业务区#存在空闲的资源可以满足其需求，则准入；BW 2属于宽带业务且需要连续资源并且属于高优先级业务，此时不存宽带业务区有足够的空闲资源能满足其带宽需求，但是，预留段仍然有足够资源，则准入BWni2 ；Bffrq3属于宽带业务但不需要获得连续资源，此时存在多个宽带业务区有空闲资源，每个区都能满足该业务最小连续带宽值需求且它们之和能够满足BW_，则准入BWni3t5在所述业务被允许一般准入时，状态位仍然保持为S = 1，此时资源分配步骤S450，为被准入的业务分配相应的资源。调整准入判断步骤S4305 判断是否能通过调整资源集合的当前分配方式来得到足够带宽以满足非一般准入的业务的需求，若不存在这种条件，则拒绝业务的调整准入，并进入“等待下一次资源分配请求”状态；若存在这种条件，则确定调整准入决策结果，置状态位为第二状态值(S =》并转入资源规划步骤S410。图8示出了调整准入判断步骤的示意图。其中，非一般准入业务BWnil属于宽带业务且需要连续资源并且不具有高优先级，宽带业务BW 2不具有高优先级，宽带业务BWni3具有高优先级，运行中的资源集合分配方式如图 8所示，经分析发现通过(1)将BW 3移入预留段SRt以及( 将BWni2移入分配段宽带业务区两次操作，分配段宽带业务区P/将有足够的资源满足BWnil的需求，则允许BW-调整准入。调整准入判断步骤的核心是找到需要尽可能少的调整次数就能准入目标业务的调整方案。调整准入判断策略的流程描述如下1)对于目标业务BWnil需要连续资源的情况a)将该目标业务可加入的段(若具有高优先级则为所有的段，若不具有高优先级则仅为分配段)按照其所属类型区的空闲资源数量从高到低排列，得到有序的段集合Ω1 5b)对于Q1中每个段，如下操作找到目标业务所属区域分配方向上最后的一个业务作为被调整业务，若被调整业务能被其它段的空闲资源满足并且移除该业务所得的空闲资源能够满足BW_，则找到了满足要求的一次调整策略。否则，则说明资源集合不存在满 MBW^11的一次调整策略，则转向c)寻找二次调整策略。c)对于Q1中每个段，找到目标业务所属区域分配方向上最后的一个业务作为被调整业务1，存在两种情形即使移除该被调整业务1该段仍然无法满足目标业务或者被调整业务无法被其它段接收。若这种情形能被一次调整所满足，即在该段中再移除被调整业务2并且该业务能被其它段接收或者被调整业务1可通过一次调整被其它段接收，则找到了适合目标业务的二次调整策略。否则，则说明资源集合不存在满足的一次调整策略，则再寻找三次调整策略。根据以上分析，1次(K为自然数)调整策略的递归定义如下，对于Q1中每个段，找到目标业务所属区域分配方向上最后的一个业务作为被调整业务1，移除该业务并且随后资源集合能通过K-I次调整在满足原先所有业务需求的同时接入BW_。因为调整需要消耗计算资源，对业务的性能也可能有影响，所以，在进行调整准入判断的时侯优选的是给出调整次数上限Kmax，只有不超过此上限次数的调整才被认为是可接受的调整准入策略。2)对于目标业务BW 2不需要连续资源的情况按照BWni2的业务特征将其需求分
12割成若干部分BW 2 ” Bffrq2 2, . . .，Bffrq2 n然后把每一部分当作一个需要连续带宽的业务，按照上述方式寻找适合的调整策略。每一部分的调整策略有一个次数，这些次数中的最大值作为BW 2的调整次数。需要说明的是，上述调整准入决策结果可以包括资源集合调整策略和调整准入策略。在资源规划步骤中可以根据调整准入决策结果中的资源集合调整策略来进行资源调整，而在下面阐述的资源分配步骤中可以根据调整准入决策结果中的调整准入策略来将目标业务调整准入。从图4中可以看到，根据本发明的实施例的无线通信资源管理方法还包括资源分配步骤S450 根据带宽需求为被准入的业务分配相应的资源。图9示出了根据本发明的一个实施例的资源分配步骤的示意性流程图。从图9中可以看到，资源分配步骤S450可以包括一般准入分配步骤S4501以及调整准入分配步骤S4503。其中一般准入分配步骤S4501 用于在目标业务被一般准入时为该目标业务分配资源，而调整准入分配步骤S4503用于在目标业务被调整准入时为该目标业务分配资源。如图9中所示，在资源分配步骤S450中根据状态位S的值决定不同的分配方式， 分配结束后进入“等待下一次资源分配请求”状态。分配方式有两种当S = 1时，表明该业务被一般准入，需要寻找合适的段/区，然后对该业务进行按需分配，因此执行一般准入分配步骤S4501 ；当S = 2时，表明该业务被调整准入，资源调整子模块已经通过资源集合调整为该请求保留了足够的资源，此时，只需在这部分资源中对该业务按需分配即可，因此执行调整准入分配步骤S4503。一般准入分配步骤为一般准入的业务分配资源。根据本发明的一个实施例，一般准入分配步骤可以进一步包括段选取步骤和段内分配步骤。具体流程描述如下1)段选取步骤为目标业务选取可获得资源的目标段。a)寻找所有备选段，这些备选段中对应目标业务类型的区的空闲资源能够满足该目标业务需求；b)在这些备选段中选取目标业务能获得最好服务质量OioS)的段；c)在QoS相同的段中选取可用空闲资源最少的段；d)当分配段和预留段同时作为备选段，对分配段优先选取。例如，当一般准入业务BWnil属于窄带业务且需要连续资源且不具有高优先级时 则为其选取所有连续空闲资源大于的窄带业务区所在的段作为备选段；再在这些备选段中选取对BWnil业务来说能获得最好QoS的段(例如，若资源为频谱，则选用信道质量最好的段)，而如果这些段可获得相同QoS则选择窄带业务区空闲资源最少的段。当一般准入业务BW 2属于宽带业务且需要连续资源且具有高优先级时则备选段包括所有适合的分配段和预留段，只有当所有分配段都不适合时，再从预留段中选取。当一般准入业务属于宽带业务但不需要获得连续资源时，设其所需最小连续资源为BWmin 则先按照满足BWni3选取备选段，若不存在这样的段，再以满足BWmin选择备选段。将备选段按分配段优先预留段，在分配段或预留段里以QoS降序排列，然后选取能满足 Bffrq3业务的最少的段数。2)段内分配步骤在上述段选取步骤中最终选择的目标段内为目标业务分配资源。其中当目标段内对应目标业务类型的区为首次分配资源时，先选定一个分配方向(资
13源排序从小到大或从大到小，该方向对于各个区可以是不同的)(参见图10)，然后以后排序按此方向寻找第一个能满足目标业务带宽需求的位置分配给目标业务。例如，图10示出了根据本发明的一个实施例的资源分配的示意图。在图10中， 10 (a)-10(f)显示了所有可能的分配段和预留段的方向设定。10(a)显示了系统为窄带业务请求BW-在分配段/^1中分配第一个可满足需求的位置；10 (c)显示系统为高优先宽带业务请求BW 2在预留段Α,,中分配第一个可满足需求的位置；10(d)和10(e)显示系统为非连续宽带业务在两个分配段P/3和户/"中各分配一段资源从而满足BW^13W全部需求。调整准入分配步骤为调整准入的业务分配资源。由于在调整准入判断步骤S4305 中(参见上面所详细描述的调整准入判断策略)已经给出了相应的调整策略，在资源集合调整步骤S4103中按照该策略对现有业务的资源进行调整，此时，调整准入分配步骤只需按前述一般准入分配步骤的段内分配策略在目标段内为目标业务分配资源即可，在此再不赘述。图11示出了根据本发明的另一个实施例的无线通信资源管理方法的示意性流程图。与图4所示的无线通信资源管理方法的流程图相比可以看出，根据图11的方法还包括预测步骤S470 对未来业务的准入率进行预测，以决定是否需要对资源集合当前使用状况进行调整，以增加未来业务的准入率。图12示出了根据本发明的一个实施例的准入预测步骤的一种具体实现方式的示意性流程图。从图12中可以看出，准入预测步骤是由“准入预测触发事件”驱动的。当该事件发生并且执行准入预测步骤的装置处在“非锁定状态”时，准入预测步骤被启动。这个触发事件可能是系统初始化完成事件、准入预测完成事件、或者资源分配结束事件。锁定准入预测步骤S4701 将执行准入预测步骤的装置置为“锁定状态”，此状态下，执行准入预测步骤的装置不再对其它“准入预测触发事件”做出响应。需要说明的是，该步骤是为了保证执行准入预测步骤的装置不受其他事件的干扰而设计的，是一个优选的步骤。然而本领域技术人员容易知道，不执行该步骤同样也可以实现准入预测步骤的功能。调整间隔步骤S4703 调整两次相邻准入预测操作间隔的时间。由于准入预测结果可能导致资源集合调整，该调整需要消耗一定的计算量，并且资源调整频度需要随资源集合使用情况变化，所以加入此调整间隔步骤以保证有效的资源调整频度。预测准入率步骤S4705 通过预测未来业务的准入率，确定当前资源集合使用情况下是否需要进行资源集合调整。解锁准入预测步骤S4707:将执行准入预测步骤的装置置为“非锁定状态”，此状态下，执行准入预测步骤的装置恢复对“准入预测触发事件”做出响应。同样需要说明的是， 该步骤是对应于上述的锁定准入预测步骤S4701而设计的，是一个优选的步骤。如果没有设置锁定准入预测步骤S4701，则同样无需该解锁准入预测步骤S4707。从图12中还可以看到，准入预测步骤还包括如下后续操作根据准入率预测结果决定是否调整资源集合，如果是，则置状态位S = 3表明该方法为未来资源分配请求的准入而重新调整资源集合，进入资源规划步骤；若无需调整资源集合，则进入“等待下一次资源分配请求状态”。下面对调整间隔步骤S4703和预测准入率步骤S4705进行进一步阐述。
调整间隔步骤S4703实际上是设置定时器，其流程描述如下(参见图12)1)产生定时时间产生定时时间Tint erval,该时间用来调节两次准入预测操作之间的间隔。该定时时间的值根据资源集合的使用情况以及带宽分配请求情况进行调整当带宽请求频率较低时，增大Tint erval,以减少准入预测频度；当带宽请求频率逐渐增加，适当减小Tint erval,以保证新业务接入率；而当带宽请求频度增加到一定程度时，再次增大Tint erval, 以防止对正常资源分配增加负担。当资源集合中空闲资源较多，增大Tint CTval，减少准入预测频度；当资源集合中空闲资源逐渐减少，适当减小Tint erval,以保证新业务接入率；而资源集合中空闲资源减少到一定程度时，再次增大Tint erval,因为资源调整很难再带来接入率的增加。例如，若网络用户平均到达时间为Tduratim，可以取该值的m倍作为Tint erval的基准值， 并且以η倍Tduratim的速率增加或减少，其中m和η都是正整数。关于定时时间如何调整的具体数值，本领域技术人员可以根据本发明的方案按照具体情况和要求来进行设计，这里不进一步阐述。2)启动定时器启动定时器，直到Tint erval时间后完成定时。在预测准入率步骤S4705中，预测未来业务的一般准入率，即在当前资源集合使用(不经过调整的)情况下，未来一段时间T内到达的业务的平均准入率P。下面给出了一种示例性的计算方法P = Σ K X qi;其中，N是业务类型数，Pi是未来到达的业务中第i类业务所占的比率，Qi是第i类业务的接入率。
权利要求
1.一种用于配置无线通信资源集合的方法，包括 -将资源集合按照预先确定的方式排序；-将排序后的资源集合划分为段，其中所述段包括具有不同类型和不同功能的段；以及-将所述段进一步划分为区，其中每个区用于相应类型的业务。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述段包括分配段和预留段，其中分配段被配置用于满足一般业务的带宽需求，预留段被配置用于保证优先等级高的业务的接入或用作资源集合调整时的缓冲区域，其中分配段和预留段交替存在。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述将资源集合按照预先确定的方式排序包括以下处理中至少之一对于频谱资源，按照可用频率从低到高对资源排序； 对于时隙资源，按照时间顺序排序；和对于时频块资源，先根据频率从低到高排序再根据时隙排序，或者先根据时隙排序再根据频率从低到高排序。
4.一种用于配置无线通信的资源集合的资源集合配置装置，包括 排序装置，其被配置用于将资源集合按照预先确定的方式排序；分段装置，其被配置用于将排序后的资源集合划分为段，其中所述段包括具有不同类型和不同功能的段；以及分区装置，其被配置用于将所述段进一步划分为区，其中每个区用于相应类型的业务。
5.根据权利要求4所述的资源集合配置装置，其中所述段包括分配段和预留段，其中分配段被配置用于满足一般业务的带宽需求，预留段被配置用于保证优先等级高的业务的接入或用作资源集合调整时的缓冲区域，其中分配段和预留段交替存在。
6.根据权利要求4或5所述的资源集合配置装置，其中所述排序装置被配置用于执行以下处理中至少之一对于频谱资源，按照可用频率从低到高对资源排序； 对于时隙资源，按照时间顺序排序；和对于时频块资源，先根据频率从低到高排序再根据时隙排序，或者先根据时隙排序再根据频率从低到高排序。
7.一种无线通信资源管理方法，包括资源规划步骤在表明系统资源配置情况的状态位为初始状态值时执行根据权利要求 1至3中的任一项所述的方法，在状态位为第二状态值时根据给定的调整准入决策结果来对资源集合进行调整，并且在状态位为第三状态值时对资源集合进行全面整理，以减少资源碎片；准入控制步骤判定新的资源分配请求所需带宽是否能被满足，如果能被满足则允许该资源分配请求对应的业务接入，否则拒绝该业务接入；以及资源分配步骤根据被准入的业务的带宽需求为其分配相应的资源。
8.根据权利要求7所述的资源管理方法，其中 准入控制步骤进一步包括-业务类型划分步骤确定资源分配请求所对应的业务的类型；-一般准入判断步骤根据所述新的资源分配请求所对应的业务类型，在相应的段或区内寻找满足分配条件的区域，如果存在满足分配条件的区域则准入所述业务，否则拒绝业务的一般准入，并转入调整准入判断步骤；-调整准入判断步骤判断是否能通过调整资源集合的当前分配方式来得到足够带宽以满足非一般准入的业务的需求，若判断结果是否定的，则拒绝业务的调整准入，并进入 “等待下一次资源分配请求”状态；若判断结果是肯定的，则置状态位为第二状态值并转入资源规划步骤。
9.根据权利要求8所述的资源管理方法，其中对于需要连续资源的目标业务，在调整准入判断步骤中将该目标业务能够加入的段按照这些段的所属类型区的空闲资源数量从高到低排列，得到有序的段集合Q1，并且对于 Q1中每个段，找到目标业务所属区域分配方向上最后的一个业务作为第一被调整业务，如果移除该第一被调整业务，并且随后资源集合能通过K-I次调整在满足原先所有业务需求的同时接入所述目标业务，则确定调整准入决策结果，置状态位为第二状态值并转入资源规划步骤，其中K为自然数并且小于或等于预先给定的阈值Kmax ；对于不需要连续资源的目标业务，在调整准入判断步骤中按照该目标业务的特征将其资源需求分割成若干部分，然后把每一部分当作一个需要连续带宽的业务按照针对需要连续资源的目标业务的处理方式进行处理。
10.根据权利要求7或8所述的资源管理方法，其中资源分配步骤进一步包括一般准入分配步骤在目标业务被一般准入时为该目标业务分配资源；以及调整准入分配步骤在目标业务被调整准入时根据调整准入决策结果为该目标业务分配资源。
11.根据权利要求10所述的资源管理方法，其中一般准入分配步骤进一步包括段选取步骤和段内分配步骤，其中段选取步骤包括a)寻找所有备选段，这些备选段中对应目标业务类型的区的空闲资源能够满足该目标业务需求；b)在这些备选段中选取目标业务能获得最好服务质量QoS的段；c)在QoS相同的段中选取可用空闲资源最少的段；d)当分配段和预留段同时作为备选段时，则优先选取分配段；段内分配步骤包括在上述段选取步骤中最终选择的目标段内为目标业务分配资源， 其中当目标段内对应目标业务类型的区为首次分配资源时，先选定分配方向，然后按此方向寻找第一个能满足目标业务带宽需求的位置分配给目标业务。
12.根据权利要求7或8所述的资源管理方法，还包括准入预测步骤对未来业务的准入率进行预测，以决定是否需要对资源集合当前使用状况进行调整。
13.根据权利要求12所述的资源管理方法，其中所述准入预测步骤包括调整间隔步骤调整两次相邻准入预测操作间隔的时间；以及预测准入率步骤预测未来业务的准入率，确定在当前资源集合使用情况下是否需要进行资源集合调整。
14.一种无线通信资源管理系统，包括资源规划装置，其被配置用于根据表明系统资源配置情况的状态位对无线通信的资源集合进行规划；准入控制装置，其被配置用于判定新的资源分配请求所需带宽是否能被满足，如果能被满足则允许该资源分配请求对应的业务接入，否则拒绝该业务接入；以及资源分配装置，其被配置用于根据带宽需求为被准入的业务分配相应的资源；其中所述资源规划装置包括根据权利要求4至6之一所述的资源集合配置装置以及资源集合调整装置，所述资源集合配置装置被配置用于在状态位为初始状态值时对无线通信的资源集合进行划分，所述资源集合调整装置被配置用于在状态位为第二状态值时根据给定的调整准入决策结果来对资源集合进行调整，并且在状态位为第三状态值时对资源集合进行全面整理，以减少资源碎片。
15.根据权利要求14所述的资源管理系统，其中准入控制装置包括-业务类型划分装置，其被配置用于确定新的资源分配请求所对应的业务的类型；-一般准入判断装置，其被配置用于根据资源分配请求所对应的业务类型，在相应的段或区内寻找满足分配条件的区域，如果存在满足分配条件的区域则准入所述业务，否则拒绝业务的一般准入，并转入调整准入判断装置；-调整准入判断装置，其被配置用于判断是否能通过调整资源集合的当前分配方式来得到足够带宽以满足非一般准入的业务的需求，若不存在这种条件，则拒绝业务的调整准入，并进入“等待下一次资源分配请求”状态；若存在这种条件，则置状态位为第二状态值并转入资源规划装置。
16.根据权利要求15所述的资源管理系统，其中对于需要连续资源的目标业务，调整准入判断装置被配置用于将该目标业务能够加入的段按照这些段的所属类型区的空闲资源数量从高到低排列，得到有序的段集合Q1，并且对于Q1中每个段，找到目标业务所属区域分配方向上最后的一个业务作为第一被调整业务，如果移除该第一被调整业务，并且随后资源集合能通过K-I次调整在满足原先所有业务需求的同时接入所述目标业务，则确定调整准入决策结果，置状态位为第二状态值并转入资源规划装置，其中K为自然数并且小于或等于预先给定的阈值Kmax ；对于不需要连续资源的目标业务，调整准入判断装置被配置用于按照该目标业务的特征将其资源需求分割成若干部分，然后把每一部分当作一个需要连续带宽的业务按照针对需要连续资源的目标业务的处理方式进行处理。
17.根据权利要求14或15所述的资源管理系统，其中资源分配装置包括一般准入分配装置，其被配置用于在目标业务被一般准入时为该目标业务分配资源；以及调整准入分配装置，其被配置用于在目标业务被调整准入时根据调整准入决策结果为该目标业务分配资源。
18.根据权利要求17所述的资源管理系统，其中一般准入分配装置进一步包括段选取装置和段内分配装置，其中段选取装置被配置用于a)寻找所有备选段，这些备选段中对应目标业务类型的区的空闲资源能够满足该目标业务需求；b)在这些备选段中选取目标业务能获得最好服务质量QoS的段；c)在QoS相同的段中选取可用空闲资源最少的段；d)当分配段和预留段同时作为备选段，对分配段优先选取；段内分配装置被配置用于在上述段选取步骤中最终选择的目标段内为目标业务分配资源，其中当目标段内对应目标业务类型的区为首次分配资源时，先选定分配方向，然后按此方向寻找第一个能满足目标业务带宽需求的位置分配给目标业务。
19.根据权利要求14或15所述的资源管理系统，还包括准入预测装置，其被配置用于对未来业务的准入率进行预测，以决定是否需要对资源集合当前使用状况进行调整。
20.根据权利要求19所述的资源管理系统，其中所述准入预测装置包括 调整间隔装置，其被配置用于调整两次相邻准入预测操作间隔的时间；以及预测准入率装置，其被配置用于预测未来业务的准入率，确定在当前资源集合使用情况下是否需要进行资源集合调整。
21.—种基站，其具有根据权利要求14到20之一所述的资源管理系统。
全文摘要
本发明公开了一种用于配置无线通信的资源集合的方法和资源集合配置装置，一种无线通信资源管理方法和系统，以及具有这种无线通信资源管理系统的基站。其中用于配置无线通信的资源集合的方法包括将资源集合按照预先确定的方式排序；将排序后的资源集合划分为段，其中所述段包括具有不同类型和不同功能的段；以及将所述段进一步划分为区，其中每个区用于相应类型的业务。
文档编号H04W28/20GK102448126SQ20101051498
公开日2012年5月9日 申请日期2010年9月30日 优先权日2010年9月30日
发明者郭欣 申请人:索尼公司