专利名称：一种资源优化方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及WiMAX(WorldwideInteroperability for Microwave Access,微波接入全球互通)无线宽带接入网，尤其涉及一种资源优化方法和装置。
背景技术：
WiMAX系统是一个基于IEEE802. 16协议的宽带无线接入系统。各个国家和地区所颁发的WiMAX牌照的带宽资源都是不同的，频率资源少导致的直接后果是同频小区干扰，如何最大化利用频率资源，提供最佳的容量和覆盖性能的移动蜂窝网络是运营商期望设备商提供的解决方案。频率复用技术可以同时满足覆盖和容量的需求，因此成为一种常用的抑制同频干扰的方法。部分频率复用(Fractional Frequency Reuse,FFR)是一种常用的频率复用技术， 即相邻扇区使用相同频段，各小区中心(Reusel，简称Rl)用户可以调度到全部子载波，而边缘(ReuSe3，简称R3)用户只能调度部分子载波，如图I所示。FFR可以特定位处小区边缘和小区中心的用户，对于小区边界的用户分配R3无线资源(外环)，而分配Rl无线资源(内环)给小区中心的用户。R3方式将系统频点的无线资源分为3段，每个基站使用一个频段以减少同频各基站间的干扰，如图2所示。在采用FFR技术有效抑制同频干扰的同时，很可能出现所有用户均集中在某一个区域(zone)，而另一个zone没有数据传输的情况，浪费了宝贵的频率资源，此处的区域包括区域Rl和区域R3。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种资源优化方法和装置，提高资源利用率。为了解决上述问题，本发明提供了一种资源优化方法，包括获取用户所在区域的调制编码方式(MCS)和多输入多输出(MIMO)类型，将用户所在区域的MCS与MMO类型对应的阈值进行比较，根据比较结果确定用户的目标区域，所述区域为内环或外环。进一步的，上述方法还可具有以下特点，将用户所在区域的MCS与MMO类型对应的阈值进行比较包括当用户在外环时，判断用户在当前区域的MCS是否高于所述用户的MIMO类型对应的外环到内环切换阈值，如果是，则目标区域为内环，否则，目标区域为外环；当用户在内环时，判断用户在当前区域的MCS是否低于所述用户的MMO类型对应的内环到外环切换阈值，如果是，则目标区域为外环，否则，目标区域为内环。进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述方法还包括确定用户的目标区域后，获取如果用户切换到目标区域后的内环占用资源和外环占用资源，根据所述内环占用资源和外环占用资源判断内环和外环负载是否均衡，如果均衡，则将用户切换到目标区域。进一步的，上述方法还可具有以下特点，所述方法还包括，
根据所述内环占用资源和外环占用资源判断内环和外环负载不均衡时，将过载的区域内的用户按其MCS进行排序；过载的区域为内环时从MCS最低的用户开始进行轮询，或者，过载区域为外环时从MCS最高的用户开始进行轮询；依次将切换到非过载区域后满足服务质量的用户切换到该非过载区域，直到内环和外环负载均衡，如果轮询完所有用户，内环和外环负载还不均衡，则结束。进一步的，上述方法还可具有以下特点，对过载的区域内的用户按其MCS进行排序时，如果存在多个用户其MCS相同时，按该多个用户在非过载区域的MCS对该多个用户进行排序。本发明还提供一种资源优化装置，包括
部分频率复用模块,用于获取用户所在区域的MCS和MIMO类型,将用户所在区域的MCS与MMO类型对应的阈值进行比较，根据比较结果确定用户的目标区域，所述区域为内环或外环。进一步的，上述装置还可具有以下特点，所述部分频率复用模块包括信息获取单元和比较单元，其中所述信息获取单元用于获取用户所在区域的MCS和MMO类型；所述比较单元用于当用户在外环时，判断用户在当前区域的MCS是否高于所述用户的MIMO类型对应的外环到内环切换阈值，如果是，则目标区域为内环，否则，目标区域为外环；以及，当用户在内环时，判断用户在当前区域的MCS是否低于所述用户的MIMO类型对应的内环到外环切换阈值，如果是，则目标区域为外环，否则，目标区域为内环。进一步的，上述装置还可具有以下特点，所述装置还包括负载均衡模块所述负载均衡模块包括判断单元和切换单元所述判断单元用于在所述部分频率复用模块确定用户的目标区域后，获取如果用户切换到目标区域后的内环占用资源和外环占用资源，根据所述内环占用资源和外环占用资源判断内环和外环负载是否均衡；所述切换单元用于在内环和外环负载均衡时，将用户切换到目标区域。进一步的，上述装置还可具有以下特点，所述负载均衡模块还包括排序单元和轮询单元，其中所述排序单元用于根据所述内环占用资源和外环占用资源判断内环和外环负载不均衡时，将过载的区域内的用户按其MCS进行排序；所述轮询单元用于过载的区域为内环时从MCS最低的用户开始进行轮询，或者，过载区域为外环时从MCS最高的用户开始进行轮询；依次将切换到非过载区域后满足服务质量的用户切换到该非过载区域，直到内环和外环负载均衡，如果轮询完所有用户，内环和外环负载还不均衡，则结束。进一步的，上述装置还可具有以下特点，所述排序单元还用于对过载的区域内的用户按其MCS进行排序时，如果存在多个用户其MCS相同时，按该多个用户在非过载区域的MCS对该多个用户进行排序。本发明可以提高利用资源利用率，以及提高基站下行吞吐量。
图I是FFR示意图；图2是FFR资源分配图；图3是本发明资源优化方法流程图；图4是本发明用户轮询流程图；图5是本发明资源优化装置框图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中 的特征可以相互任意组合。本发明的核心思想是，对FFR技术，决定用户应用外环还是内环资源的依据是信号强度，但衡量信号强度好坏有很多种方式，如接收信号强度指示(Received SignalStrength Indication, RSSI),载波干扰噪声 I匕(Carrier_to_Interference and NoiseRatio, CINR),本发明中采用的是编码调制方式(Modulation and Coding Scheme, MCS)和多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,ΜΙΜΟ)类型的综合，即时隙(slot)利用率，可以最大限度利用资源。另外，本发明还对R1/R3的资源进行负载均衡(Load Balance,LB)，从而最大化基站下行吞吐量。本发明提供一种资源优化方法，包括获取用户所在区域的MCS和MMO类型，将用户所在区域的MCS与MMO类型对应的阈值进行比较，根据比较结果确定用户的目标区域，所述区域为内环或外环。其中，将用户所在区域的MCS与MMO类型对应的阈值进行比较包括当用户在外环时，判断用户在当前区域的MCS是否高于所述用户的MIMO类型对应的外环到内环切换阈值，如果是，则目标区域为内环，否则，目标区域为外环；当用户在内环时，判断用户在当前区域的MCS是否低于所述用户的MMO类型对应的内环到外环切换阈值，如果是，则目标区域为外环，否则，目标区域为内环。其中，所述方法还包括确定用户的目标区域后，获取如果用户切换到目标区域后的内环占用资源和外环占用资源，根据所述内环占用资源和外环占用资源判断内环和外环负载是否均衡，如果均衡，则将用户切换到目标区域。其中，所述方法还包括，根据所述内环占用资源和外环占用资源判断内环和外环负载不均衡时，将过载的区域内的用户按其MCS进行排序；过载的区域为内环时从MCS最低的用户开始进行轮询，或者，过载区域为外环时从MCS最高的用户开始进行轮询；依次将切换到非过载区域后满足服务质量的用户切换到该非过载区域，直到内环和外环负载均衡，如果轮询完所有用户，内环和外环负载还不均衡，则结束。其中，对过载的区域内的用户按其MCS进行排序时，如果存在多个用户其MCS相同时，按该多个用户在非过载区域的MCS对该多个用户进行排序。如图3所示，本发明提供的资源优化方法包括
步骤I :用户在外环接入；步骤2 :固定周期从自适应调制编码(Adaptive Modulation and Coding, AMC)模块获取用户当前所在zone的MCS和MMO类型以及另一个zone的MCS，据此决策用户进行数据传输的区域(以下称为目标zone)，具体包括将用户所在区域的MCS和用户当前的MMO类型对应的切换阈值进行比较，根据比较结果确定用户的目标区域。具体的，MMO类型包括两种，Matrix A即发射分集，两天线发送同样的数据；Matrix B即空间复用，两天线发送不同的数据，Matrix A下的切换阈值包括外环到内环切换阈值0utter2Inner_MCS_A以及内环到外环的切换阈值Inner20utter_MCS_A。Matrix B下的切换阈值包括外环到内环切换阈值0utter2Inner_MCS_B以及内环到外环的切换阈值Inner20utter_MCS_B,具体比较过程包括
若用户当前处于外环,则判断用户当前zone的MCS是否高于Matrix A下的阈值0utter2Inner_MCS_A或Matrix B下的阈值0utter2Inner_MCS_B,如果高于，则该用户的目标区域为内环，否则，该用户的目标区域为外环。目前系统实现中0utter2Inner_MCS_A取值为 64QAM-CTC-2/3，0utter2Inner_MCS_B 取值为 16QAM-CTC-3/4 ;此处取值仅为示例，也可根据需要取其他值。若用户当前处于内环，则判断用户当前zone的MCS是否低于Matrix A下的阈值Inner20utter_MCS_A或Matrix B下的阈值Inner20utter_MCS_B,如果是,则目标区域为外环，否则，目标区域为内环。目前系统实现中Inner20utter_MCS_A取值为16QAM-CTC-1/2，Inner20utter_MCS_B取值为QPSK-CTC-3/4 ;此处取值仅为示例，也可根据需要取其他值。该步骤中，对所有用户进行判断，并确定其目标区域。图3中，满足切换条件是指是否要进行切换，即目标区域与用户所在区域不同，如果所有用户目标区域和当前所在区域相同，则不作处理，若存在用户的目标区域和当前所在区域不相同，则继续后续流程。步骤3 :获取用户占用资源，并更新用户如果切换到目标区域后内环和外环占用资源；具体按如下方式用户占用资源获取用户当前的实际速率，根据用户速率确定用户占用资源，转向步骤4;举例说明步骤3 :若用户当前处于外环，而步骤2决策此用户的目标区域为内环，则更新内环和外环占用资源为内环占用资源=原内环占用资源+此用户占用资源外环占用资源=原外环占用资源-此用户占用资源若用户当前处于外环，且步骤2决策此用户目标区域仍为外环，则保持内环和外环占用资源不变；若当前用户处于内环，而步骤2决策此用户目标区域为外环，则内环占用资源=原内环占用资源-此用户占用资源外环占用资源=原外环占用资源+此用户占用资源若用户当前处于内环，且步骤2决策此用户目标区域仍为内环，则保持内环和外环占用资源不变；本实施例中，内环和外环占用资源使用时隙(slot)数表示。步骤4 :若R1/R3占用资源满足负载均衡或没有打开LB功能，则按照步骤2的预处理结果进行zone间切换，若负载不均衡，则转向步骤5 ；其中，若内环占用资源与外环的之比在4 I到8 I之间则认为负载均衡，否则，认为负载不均衡。步骤5 :若LB功能打开且R1/R3占用资源不满足负载均衡，将过载zone内的用户按其在过载zone内的MCS进行排序，将排序结果保存在队列中；可以从高到低排序，也可以从低到闻排序；当MCS按从高到低排序时，若存在多个用户MCS相同，根据用户在非过载zone的MCS确定该多个用户的排序，比如，两个用户A和B处于外环，且MCS均为64QAM-CTC-5/6，此 时判断内环的MCS，若A在内环的MCS为16QAM-CTC-3/4，B在内环的MCS为64QAM-CTC-2/3，则将MCS高的B排在前面。以及，如果两个用户A和B在内环的MCS相同，根据A和B在外环的MCS决定其排序时，也是MCS高的排在前面。步骤6，对排序后的用户进行轮询，根据用户过载区域为内环或外环，从MCS最低或最高的用户的开始轮询，即从队尾或队头开始轮询，依次将切换到非过载区域后满足服务质量的用户切换到该非过载区域，直到满足负载均衡，如果轮询完所有用户，内环和外环负载还不均衡,则结束。如图4所示，包括若用户当前处在Rl上，从队尾开始轮询，判断用户切换到R3后是否满足Qos，如果满足，则切换到R3，并判断是否负载均衡，如果不满足或者负载不均衡，跳过轮询下一个用户，直到满足负载平衡，或者轮询完整个队列，跳出循环，完成负载均衡处理；如果用户当前处在R3上，从队头开始轮询，判断用户切换到Rl后是否满足Qos，如果满足，则切换到R1，并判断是否负载均衡，如果不满足或者负载不均衡，则轮询下一个用户，直到满足负载平衡，或者轮询完整个队列，跳出循环，完成负载均衡处理。本发明还提供一种资源优化装置，如图5所示，包括部分频率复用模块,用于获取用户所在区域的MCS和MIMO类型,将用户所在区域的MCS与MMO类型对应的阈值进行比较，根据比较结果确定用户的目标区域，所述区域为内环或外环。负载均衡模块所述负载均衡模块包括判断单元和切换单元所述判断单元用于在所述部分频率复用模块确定用户的目标区域后，获取如果用户切换到目标区域后的内环占用资源和外环占用资源，根据所述内环占用资源和外环占用资源判断内环和外环负载是否均衡；所述切换单元用于在内环和外环负载均衡时，将用户切换到目标区域。其中，所述负载均衡模块还包括排序单元和轮询单元，其中所述排序单元用于根据所述内环占用资源和外环占用资源判断内环和外环负载不均衡时，将过载的区域内的用户按其MCS进行排序；所述轮询单元用于过载的区域为内环时从MCS最低的用户开始进行轮询，或者，过载区域为外环时从MCS最高的用户开始进行轮询；依次将切换到非过载区域后满足服务质量的用户切换到该非过载区域，直到内环和外环负载均衡，如果轮询完所有用户，内环和外环负载还不均衡，则结束。其中，所述排序单元还用于对过载的区域内的用户按其MCS进行排序时，如果存在多个用户其MCS相同时，按该多个用户在非过载区域的MCS对该多个用户进行排序。进一步地，所述部分频率复用模块包括信息获取单元和比较单元，其中所述信息获取单元用于获取用户所在区域的MCS和MMO类型；所述比较单元用于当用户在外环时，判断用户在当前区域的MCS是否高于所述用户的MIMO类型对应的外环到内环切换阈值，如果是，则目标区域为内环，否则，目标区域为外环；以及，当用户在内环时，判断用户在当前区域的MCS是否低于所述用户的MIMO类型对应的内环到外环切换阈值，如果是，则目标区域为外环，否则，目标区域为内环。显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用 的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
权利要求
1.一种资源优化方法，其特征在于，包括 获取用户所在区域的调制编码方式(MCS)和多输入多输出(MIMO)类型，将用户所在区域的MCS与MMO类型对应的阈值进行比较，根据比较结果确定用户的目标区域，所述区域为内环或外环。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，将用户所在区域的MCS与MIMO类型对应的阈值进行比较包括 当用户在外环时，判断用户在当前区域的MCS是否高于所述用户的MIMO类型对应的外环到内环切换阈值，如果是，则目标区域为内环，否则，目标区域为外环； 当用户在内环时，判断用户在当前区域的MCS是否低于所述用户的MIMO类型对应的内环到外环切换阈值，如果是，则目标区域为外环，否则，目标区域为内环。
3.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法还包括确定用户的目标区域后，获取如果用户切换到目标区域后的内环占用资源和外环占用资源，根据所述内环占用资源和外环占用资源判断内环和外环负载是否均衡，如果均衡，则将用户切换到目标区域。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括， 根据所述内环占用资源和外环占用资源判断内环和外环负载不均衡时，将过载的区域内的用户按其MCS进行排序； 过载的区域为内环时从MCS最低的用户开始进行轮询，或者，过载区域为外环时从MCS最高的用户开始进行轮询； 依次将切换到非过载区域后满足服务质量的用户切换到该非过载区域，直到内环和外环负载均衡，如果轮询完所有用户，内环和外环负载还不均衡，则结束。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，对过载的区域内的用户按其MCS进行排序时，如果存在多个用户其MCS相同时，按该多个用户在非过载区域的MCS对该多个用户进行排序。
6.一种资源优化装置，其特征在于，包括 部分频率复用模块，用于获取用户所在区域的MCS和MIMO类型，将用户所在区域的MCS与MMO类型对应的阈值进行比较，根据比较结果确定用户的目标区域，所述区域为内环或外环。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述部分频率复用模块包括信息获取单元和比较单元,其中 所述信息获取单元用于获取用户所在区域的MCS和MIMO类型； 所述比较单元用于当用户在外环时，判断用户在当前区域的MCS是否高于所述用户的MIMO类型对应的外环到内环切换阈值，如果是，则目标区域为内环，否则，目标区域为外环；以及，当用户在内环时，判断用户在当前区域的MCS是否低于所述用户的MIMO类型对应的内环到外环切换阈值，如果是，则目标区域为外环，否则，目标区域为内环。
8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括负载均衡模块所述负载均衡模块包括判断单元和切换单元 所述判断单元用于在所述部分频率复用模块确定用户的目标区域后，获取如果用户切换到目标区域后的内环占用资源和外环占用资源，根据所述内环占用资源和外环占用资源判断内环和外环负载是否均衡；所述切换单元用于在内环和外环负载均衡时，将用户切换到目标区域。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述负载均衡模块还包括排序单元和轮询单元，其中 所述排序单元用于根据所述内环占用资源和外环占用资源判断内环和外环负载不均衡时，将过载的区域内的用户按其MCS进行排序； 所述轮询单元用于过载的区域为内环时从MCS最低的用户开始进行轮询，或者，过载区域为外环时从MCS最高的用户开始进行轮询；依次将切换到非过载区域后满足服务质量的用户切换到该非过载区域，直到内环和外环负载均衡，如果轮询完所有用户，内环和外环负载还不均衡,则结束。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述排序单元还用于对过载的区域内的用户按其MCS进行排序时，如果存在多个用户其MCS相同时，按该多个用户在非过载区域的MCS对该多个用户进行排序。
全文摘要
本发明提供一种资源优化方法，包括，获取用户所在区域的调制编码方式(MCS)和多输入多输出(MIMO)类型，将用户所在区域的MCS与MIMO类型对应的阈值进行比较，根据比较结果确定用户的目标区域，所述区域为内环或外环。本发明还提供一种资源优化装置。本发明可以提高利用资源利用率，以及提高基站下行吞吐量。
文档编号H04W28/06GK102811459SQ201110148620
公开日2012年12月5日 申请日期2011年6月3日 优先权日2011年6月3日
发明者杨凤, 刘颖, 吴冬凌 申请人:中兴通讯股份有限公司