一种公共网络资源分配方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种公共网络资源分配方法及系统，所述方法包括：接收用户业务需求接入请求消息，获取用户业务需求类型；根据预先设定的业务类型优先级参数，获取所述用户业务需求类型对应的优先级；计算当前公共资源负荷；根据所述用户业务需求类型对应的优先级和当前公共资源负荷之间的对应关系，确定是否为所述用户分配公共信道资源。与现有技术相比，本发明在公共资源不足情况下，可满足不同需求的通信保障类型，有效的解决当通信保障遇上移动互联网出现的问题，最终达到资源最大化利用，收益最大化，保障用户感知，提升客户满意度。
【专利说明】一种公共网络资源分配方法及系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及移动通信【技术领域】，尤其涉及一种公共网络资源分配方法及系统。
【背景技术】
[0002] 随着智能终端普及，智能手机渗透率不断提升，移动互联网快速增长，伴随的移动 互联网用户规模激增。根据市场分析公司VisionMobile预测，发达地区2012年智能终端 普及率达到75%，目前智能终端贡献了移动互联网78%的流量，2012年底达到90%。2011年 北京移动公司全年手机产生的数据流量相比2010年增加了 126%，随着智能终端的普及率 不断提升，2012年手机流量将接近56亿MB(15. 3T/天)，呈现出较强增长趋势。随着数据 业务量快速增长，数据业务对公共资源的占用呈上升趋势。例如，在2G(第2代移动通信系 统）网络中，数据业务对公共资源(接入允许资源）占用率达近86%，在大型活动的通信保障 中比例更高，如在通州举行音乐会期间，更是高达94%以上。
[0003]以GSM(GlobalSystemforMobileCommunications，全球移动通信系统）网络 为例，来说明现有的公共网络资源分配算法，3G(第3代移动通信系统）网络及LTE(Long TermEv〇luti〇n，3GPP长期演进）网络中公共网络资源分配方案与此类同。
[0004] 网络从随机接入信道资源收到用户业务需求接入请求信息，BSS (BaseStationSubsystem，基站子系统）根据用户申请业务类型，将用户所需专用业务资源 打包好，查看是否有公共资源(接入允许资源)，如果有，给用户分配公共信道资源，否则，进 入排队序列，或者直接向用户返回无资源可用信息。
[0005] 从上面流程可知，现有的对公共资源分配只按照请求时间先后顺序，而未考虑目 前基站公共资源负荷情况以及用户请求业务类型、用户等级等因素。
[0006] 具体来说，GSM规范0481. 3. 3. 1中描述，在用户终端接入GSM网络必须使用的无 线信道资源是CCCH(CommonControlCHannel，公共控制信道)。公共控制信道是控制信道 的一种，公共控制信道是一种"一点对多点"的双向控制信道，其用途是在呼叫接续阶段，传 输链路连接所需要的控制信令与信息。其中又分为 ：
[0007] 1、PCH(PagingChannel，寻呼信道）：传输基站寻呼移动台的信息，是一种下行信 道。
[0008] 寻呼信道资源（pagingmessage消息）用于传送与寻呼过程相关数据的下行传输 信道，用于网络与终端进行初始化时。最简单的一个例子是向终端发起语音呼叫，网络将使 用终端所在小区的寻呼信道向终端发送寻呼消息。
[0009] 当网络想与某一移动台建立通信时，它就会根据移动台所登记的位铬区向所有 具有该位铬区的小区的寻呼信道资源上进行寻呼，寻呼移动台的标识为TMSI(Temporary MobileStationIdentity，临时移动台标识符）或IMSI(InternationalMobile SubscriberIdentity,国际移动用户识别码)。用于传输基站寻呼移动台的信息，寻呼信道 属于下行信道，点对多点传播方式。
[0010] 寻呼信道和准许接入信道资源都是下行信道，在2G和3G里，如果准许接入信道资 源不足，则会以不同方式抢占寻呼信道资源。
[0011] 2、RACH(RandomAccessCHannel，随机接入信道）：移动台申请入网时，向基站发 送入网请求信息，是一种上行信道。
[0012] 随机接入信道资源是移动台进行业务时初始化过程使用的一种无线资源，初始化 过程就是一个随机接入的过程。在任何情况下，如移动台需要同网络建立通信，都需通过RACH向网络发送一个报文来向系统申请一条信令信道，网络将根据信道请求需要来决定所 分配的信道类型。这个在RACH上发送的报文被称做"信道申请"（CHANNELREQUEST)。 [0013] 随机接入信道资源除了其自身用途外，是公共控制信道的唯一上行信道，不与其 他信道共用，因此目前分配算法不存在任何问题。
[0014] 3、AGCH(AccessGrantChannel,准许接入信道):基站在呼叫接续开始时，向移动 台发送分配专用控制信道的信令，是一种下行信道。
[0015]在网络侧BSS收到处于空闲模式下的移动台在随机接入信道发出的信道请求后， 就根据该3bit接入网络原因，给移动用户分配需要的专用信道资源，分配的专用信道资源 (所分信道的描述，和接入的参数)是通过准许接入信道资源（i_ediateassignment消息） 告诉移动台信道已经准备好了，其可以在指定的专用信道资源上发送信息。
[0016]准许接入信道资源是任何移动台业务都需要准许接入信道资源，有需求时BSS会 直接将专用信道资源分配好后使用准许接入信道资源下发给移动台，如果此时BSS发现无 该资源时，在2G网络中会抢占寻呼信道资源，如能抢占上则进行下发，抢占不上进行排队， 且排队只有时间先后顺序，不考虑其他因素，超时后直接删除该消息。
[0017] 具体来说，在实现本发明的过程中，发明人发现现有的方案存在如下缺点：
[0018] 随着移动互联网迅速发展，其对公共资源的占用比例越来越大，但资源不能无限 制增长，因此在公共资源不足的情况下遇到目前移动网络的公共资源分配算法时会出现以 下问题：
[0019]数据业务对公共资源的大量占用，导致语音、短信、位铬更新等其他业虽然有业务 资源但是由于无公共资源而无法完成，因此一方面造成除数据业务外其他业务专用资源的 浪费，且最终严重影响了用户感知。其对移动通信网络的影响已越来越大，尤其在大型通信 保障中已让优化人员快有"无计可施"的地步。
[0020] 在"硬能力"暂时无法满足的基础上，遵循"必保语音业务、力保数据业务、最大限 度保障用户综合感知"的原则，但目前公共资源分配算法无法满足当前通信保障需求，尤其 在大型通信保障活动中，数据业务更是增倍成长的前提下，其未给优化人员提供这种灵活 优化手段，无法提升客户满意度。
【发明内容】
[0021] 本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种公共网络资源分配方法 及系统。
[0022] -种公共网络资源分配方法，所述方法包括：
[0023]接收用户业务需求接入请求消息，获取用户业务需求类型；
[0024]根据预先设定的业务类型优先级参数，获取所述用户业务需求类型对应的优先 级；
[0025] 计算当前公共资源负荷；
[0026] 根据所述用户业务需求类型对应的优先级和当前公共资源负荷之间的对应关系， 确定是否为所述用户分配公共信道资源。
[0027] 所述用户业务需求接入请求消息，通过随机接入信道资源获取。
[0028] 所述业务类型优先级参数为Pri(m)，所述m为业务类型数量；
[0029] Pri(m)根据业务模型和通信保障需要设定，并能够实时修改。
[0030] 所述Pri(m)根据业务专用资源情况、业务需求情况设定。
[0031] 所述计算当前公共资源负荷，包括：
[0032] 根据基站控制器当前可用的公共资源数和已配铬所有公共资源数计算当前公共 资源负荷参数CcchLoadOfNow;
[0033] CcchL〇adOfN〇W=基站控制器当前可用的公共资源数/其已配铬的所有公共资源 数 *100%。
[0034] 所述根据所述用户业务需求类型对应的优先级和当前公共资源负荷之间的对应 关系，确定是否为所述用户分配公共信道资源，包括：
[0035] 根据f(CcchLoad,Pri(m)，PriOfCc) =CcchLoad+Pri(m) *Pri0fCc函数，通过Pri (m)以及参数CcchLoad和PriOfCc计算出设定公共资源负荷值；其中，所述CcchLoad为资 源负荷参数，PriOfCc为业务优先级修正参数，均根据需要进行设定；
[0036] 将所述设定公共资源负荷值与CcchLoadOfNow进行对比，若所述设定公共资源负 荷值小于等于CcchLoadOfNow，则为所述用户分配公共资源；否则，所述用户进入排队序列 或者直接向所述用户返回无资源可用信息。
[0037] -种公共网络资源分配系统，所述系统包括业务需求接入单元、优先级确定单元、 公共资源负荷计算单元及资源分配判断单元，其中，
[0038] 所述业务需求接入单元，用于接收用户业务需求接入请求消息，获取用户业务需 求类型；
[0039] 所述优先级确定单元，用于根据预先设定的业务类型优先级参数，获取所述用户 业务需求类型对应的优先级；
[0040] 所述公共资源负荷计算单元，用于计算当前公共资源负荷；
[0041] 所述资源分配判断单元，用于根据所述用户业务需求类型对应的优先级和当前公 共资源负荷之间的对应关系，确定是否为所述用户分配公共信道资源。
[0042] 所述系统还包括优先级参数设定单元，用于根据业务模型和通信保障需要设定所 述业务类型优先级参数，并根据需要调整所述业务类型优先级参数。
[0043] 所述资源分配判断单元进一步包括设定公共资源负荷值计算子单元、参数设定子 单元及比较子单元，其中，
[0044] 所述设定公共资源负荷值计算子单元，用于根据f(CcchLoad,Pri(m)，PriOfCc)=C cchLoad+Pri(m) *Pri0fCc函数，通过Pri(m)以及参数CcchLoad和PriOfCc计算出设定公 共资源负荷值；
[0045] 所述参数设定子单元，用于设定资源负荷参数CcchLoad及业务优先级修正参数 PriOfCc；
[0046] 所述比较子单元，用于将所述设定公共资源负荷值与CcchLoadOfNow进行对比， 根据对比结果确定是否为所述用户分配公共资源。
[0047] 所述资源分配判断单元还包括资源分配子单元，用于在所述设定公共资源负荷值 小于等于CcchLoadOfNow时，为所述用户分配公共资源；否则，将所述用户加入排队序列或 者直接向所述用户返回无资源可用信息。
[0048] 本发明通过获取用户业务需求类型，根据预先设定的业务类型优先级参数，获取 用户业务需求类型对应的优先级；计算当前公共资源负荷，根据用户业务需求类型对应的 优先级和单签公共资源负荷之间的对应关系，来确定是否为用户分配公共信道资源。与现 有技术相比，本发明可根据业务模型和通信保障需求灵活参数设定或实施调整后，在公共 资源不足情况下，可满足不同需求的通信保障类型，有效的解决当通信保障遇上移动互联 网出现的问题，最终达到资源最大化利用，收益最大化，保障用户感知，提升客户满意度。同 时本发明也可解决日常优化中遇到的业务量不均衡问题，如在特殊地点，确实存在数据业 务流量非常之高，同时其大量占用公共资源，进而影响了语音、短信等业务的使用问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0049]图1为本发明实施例1提供的公共网络资源分配方法原理流程图；
[0050] 图2为本发明实施例2提供的公共网络资源分配系统结构示意图；
[0051] 图3为本发明实施例2提供的资源分配判断单元400结构示意图。
【具体实施方式】
[0052] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细描述。但本发明的实施方式不限 于此。
[0053] 本发明实施例为解决当移动互联网发展遇到目前公共资源分配算法带来的影响 用户感知和损失运营商收入等问题，提出了一种可基于用户业务类型及资源负荷情况进行 分配的方案。该方案不仅适用于2G区分语音和数据进行网络资源分配，对于3G和今后的 LTE也可照此模式区分不同数据业务。本发明实施例的实现是根据优化人员综合考虑业务 模型、公共资源多少和通信保障需求设定的参数以及当前公共资源负荷情况最终确定是否 为一个用户的一种业务请求分配公共信道资源。
[0054] 如图1所示，为本发明实施例1提供的公共网络资源分配方法原理流程图，具体如 下：
[0055] 步骤10,接收用户业务需求接入请求消息，获取用户业务需求类型。
[0056] 移动台申请入网时，需要向基站发送入网请求信息，这个信息是通过随机接入信 道RACH发送的。在任何情况下，如移动台需要同网络建立通信，都需通过RACH向网络发 送一个报文来向系统申请一条信令信道，网络将根据信道请求需要来决定所分配的信道类 型。网络侧正是通过接收用户通过随机接入信道发起的业务需求，来获取用户业务需求接 入请求消息，从中获取用户业务需求的类型。
[0057]根据GSM规范0418. 9. 1. 8 中针对"channelrequest"描述'channelrequest"中 的有用信令消息只有8bit，其中有3bit用来提供接入网络原因的最少指示（3个比特），如 紧急呼叫、位铬更新、响应寻呼、短信、数据业务或是主叫请求等，在网络拥塞的情况下，系 统可根据这一粗略的指示来分别对待不同接入目的的信道申请（哪些类型的呼叫可接入 网络、哪些类型的呼叫将被拒绝），并为它们选择分配最佳类型的信道。
[0058] BSS根据随机接入信道上收到用户发送的"channelrequest"消息中解读用户接 入网络原因。
[0059] 步骤20,根据预先设定的业务类型优先级参数，获取用户业务需求类型对应的优 先级。
[0060] 根据步骤10解出的用户接入网络原因，即得出其请求需要完成的业务类型，与 BSS里提前设好的业务类型优先级参数Pri(m)进行对应，得出申请业务优先级参数Pri(m) 相对应的值，也就是用户业务需求类型对应的优先级。
[0061] 业务类型优先级参数Pri(m)是现有的BSS在本发明实施例框架下需要增加的参 数，其需要提前根据需求进行设定，可以是BSC(BaseStationController，基站控制器）或 者基站级参数；其值是整数值，其范围可以从0至20。这里的m是业务类型的数量。假定 有m类业务，那么其优先参数可有Pri(m)个。
[0062] Pri(m)值的大小可根据通信保障需求确定，值越大优先级越高。网络业务类型有 位铬更新、短信业务、语音业务和数据业务呼叫等，在资源紧张情况下，无法完全满足所有 用户的所有业务情况下，优化人员可以根据保障需求进行设定各类业务优先级。业务优先 级参数Pri(m)设铬原则举例如下：
[0063] 对于日常通信保障是以语音为最高优先级，可设语音业务的Pri(m)的值大一些； 对于一些大型通信保障，其类型不同，保障需求也不一样，可分出具体如下三类：
[0064] 传统大型节日通信保障：注重话音、短信，确保寻呼成功率，确保大规模通信畅通； 可设语音业务的Pri(m)的值大一些。
[0065] 具有政治意义的通信保障：如两会、十八大等，确保会场及驻地通信畅通，不容有 失。重点保障语音业务，数据业务需求量不高；可设语音业务的Pri(m)的值大一些。
[0066] 局部热点的通信保障：如音乐节、演唱会、体育赛事等吸引年轻人的大型集会；移 动互联网大会、百度世界大会等吸引移动互联网专业人士参与的大型会议，对数据业务要 求很高；可设数据业务的Pri(m)的值大一些。
[0067] Pri(m)设铬方式可以有如下几种：
[0068] 根据业务模型和保障需求预先设定；
[0069] 根据业务情况和性能指标，优化人员实时修改设定；
[0070] 网络系统根据业务专用资源情况、业务需求情况等实时监测预测进行设定；
[0071] 如Pri(m)按照其优先级从高到低为位铬更新、呼叫业务、短信业务和数据业务来 满足，可按照表一进行设铬：
[0072]表一
[0073]
【权利要求】
1. 一种公共网络资源分配方法，其特征在于，所述方法包括： 接收用户业务需求接入请求消息，获取用户业务需求类型； 根据预先设定的业务类型优先级参数，获取所述用户业务需求类型对应的优先级； 计算当前公共资源负荷； 根据所述用户业务需求类型对应的优先级和当前公共资源负荷之间的对应关系，确定 是否为所述用户分配公共信道资源。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户业务需求接入请求消息，通过随机 接入信道资源获取。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述业务类型优先级参数为Pri (m)，所述m 为业务类型数量； Pri (m)根据业务模型和通信保障需要设定，并能够实时修改。
4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述Pri (m)根据业务专用资源情况、业务需 求情况设定。
5. 如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述计算当前公共资源负荷，包括： 根据基站控制器当前可用的公共资源数和已配置所有公共资源数计算当前公共资源 负荷参数 CcchLoadOfNow ; CcchL〇adOfN〇W=基站控制器当前可用的公共资源数/其已配置的所有公共资源数 *100%。
6. 如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述用户业务需求类型对应的 优先级和当前公共资源负荷之间的对应关系，确定是否为所述用户分配公共信道资源，包 括： 根据 f (CcchLoad, Pri (m)，PriOfCc) =CcchLoad+Pri (m) *PriOfCc 函数，通过 Pri (m)以 及参数CcchLoad和PriOfCc计算出设定公共资源负荷值；其中，所述CcchLoad为资源负荷 参数，PriOfCc为业务优先级修正参数，均根据需要进行设定； 将所述设定公共资源负荷值与CcchLoadOfNow进行对比，若所述设定公共资源负荷值 小于等于CcchLoadOfNow，则为所述用户分配公共资源；否则，所述用户进入排队序列或者 直接向所述用户返回无资源可用信息。
7. -种公共网络资源分配系统，其特征在于，所述系统包括业务需求接入单元、优先级 确定单元、公共资源负荷计算单元及资源分配判断单元，其中， 所述业务需求接入单元，用于接收用户业务需求接入请求消息，获取用户业务需求类 型； 所述优先级确定单元，用于根据预先设定的业务类型优先级参数，获取所述用户业务 需求类型对应的优先级； 所述公共资源负荷计算单元，用于计算当前公共资源负荷； 所述资源分配判断单元，用于根据所述用户业务需求类型对应的优先级和当前公共资 源负荷之间的对应关系，确定是否为所述用户分配公共信道资源。
8. 如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括优先级参数设定单元，用于 根据业务模型和通信保障需要设定所述业务类型优先级参数，并根据需要调整所述业务类 型优先级参数。
9. 如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述资源分配判断单元进一步包括设定公 共资源负荷值计算子单元、参数设定子单元及比较子单元，其中， 所述设定公共资源负荷值计算子单元，用于根据f (CcchLoad, Pri (m)，PriOfCc) =CcchL oad+Pri (m) *PriOfCc函数，通过Pri (m)以及参数CcchLoad和PriOfCc计算出设定公共资 源负荷值； 所述参数设定子单元，用于设定资源负荷参数CcchLoad及业务优先级修正参数 PriOfCc ； 所述比较子单元，用于将所述设定公共资源负荷值与CcchLoadOfNow进行对比，根据 对比结果确定是否为所述用户分配公共资源。
10. 如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述资源分配判断单元还包括资源分配子 单元，用于在所述设定公共资源负荷值小于等于CcchLoadOfNow时，为所述用户分配公共 资源；否则，将所述用户加入排队序列或者直接向所述用户返回无资源可用信息。
【文档编号】H04W72/12GK104427624SQ201310363478
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月20日 优先权日:2013年8月20日
【发明者】闫跃荣, 陈 光, 孙伟, 侯普, 徐清爽, 毕文通, 盛飞, 廖舰, 朱世军, 杨兰 申请人:中国移动通信集团北京有限公司