CN107295688B - 载波资源动态调整方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了载波资源动态调度方法和装置。本发明中，实现了对于以载波为主小区的用户和以载波为辅小区的用户，将载波的整个频带划分为两部分，一部分分配给以载波为主小区的用户使用，另一部分分配以载波为辅小区的用户使用，满足了小区内两类用户所需的服务质量需求。

Description

载波资源动态调整方法和装置

技术领域

本申请涉及通信技术，特别涉及载波资源动态调整方法和装置。

背景技术

长期演进(Long Term Evolution,LTE)系统支持的最大传输带宽为20MHz。为向移动用户提供更高的数据速率，高级长期演进系统(Long Term Evolution Advance,LTE-A)提出了载波聚合(Carrier Aggregation,CA)技术。CA，将两个或者更多的分量载波(Component Carriers,CC)聚合起来，支持大于20MHz但最大不超过100MHz的传输带宽，其目的是为具有相应能力的用户设备(User Equipment,UE)提供更大宽带，提高用户设备的峰值速率。采用CA技术的LTE-A系统是一种多载波系统。

CC代表了一个上行载波或一个下行载波，一个上行CC和一个下行CC通过某种对应关系关联到一起就构成了一个小区(Cell)，所以载波聚合也被称为小区聚合(CellAggregation)。

为便于对CC进行管理，可将CC划分为主分量载波(Primary CC，PCC)和辅分量载波(Secondary CC，SCC)。其中，PCC可以为下行PCC或上行PCC。下行PCC的作用包括建立RRC信令连接、非接入层(Non-Access Stratum，NAS)移动性和作为安全性参数的输入等；上行PCC用于发送物理层的控制信息。下行PCC和上行PCC关联到一起构成了主小区(Primary Cell，PCell)。SCC可以为下行SCC或上行SCC，下行SCC和一个或多个可选上行SCC关联到一起构成了辅小区(Secondary Cell，SCell)。

在一个小区中，存在两类用户，一类是以该小区为主小区的用户，另一类是以该小区为辅小区的用户。在一个小区中，根据现有的资源调度办法比如轮询算法、最大信噪比算法、正比公平算法等对该小区的两类用户(以该小区为主小区的用户和以该小区为辅小区的用户)进行资源调度，但这常常会出现一个问题：无法满足小区内的两类用户所需的服务质量需求。

发明内容

本申请提供了载波资源动态调度方法和装置，通过将载波的整个频带适应分配给小区内不同的两类用户，以满足小区内两类用户所需的服务质量需求。

本申请提供的技术方案包括：

一种载波资源动态调度方法，该方法包括：

步骤A，当小区新增一个第二类用户时，第二类用户为以所述小区为辅小区的用户，判断所述第二类用户是否为所述小区新增加的第一个第二类用户，如果是，执行步骤B，如果否，执行步骤C；

步骤B，先微调所述α，之后执行步骤C；

步骤C，在设定的动态调整周期到达时，获取第一类用户的业务保证资源需求量和传输数据量，以及获取第二类用户的业务保证资源需求量和传输数据量，之后执行步骤D；

步骤D，根据第一类用户的业务保证资源需求量和传输数据量，以及第二类用户的业务保证资源需求量和传输数据量动态调整α，以使在第一类用户被分配所述载波对应的频带资源的前提下，为第二类用户分配剩余的频带资源；

其中，所述CC_Pcell为所述载波对应的所有频带资源与α的乘积；所述小区内第二类用户的可用频带资源CC_Scell为所述载波对应的所有频带资源与(1-α)的乘积。

一种载波资源动态调度装置，该装置包括：

确定单元，用于在载波对应的小区建立时，确定该小区内第一类用户的可用资源占用比例α为第一设定值，第一类用户为以所述小区为主小区的用户，所述α为第一类用户的可用频带资源CC_Pcell与所述载波对应的所有频带资源之间的比值；

判断单元，用于当小区新增一个第二类用户时，第二类用户为以所述小区为辅小区的用户，判断该第二类用户是否为所述小区新增加的第一个第二类用户；

微调单元，用于在判断单元的判断结果为是时，先微调所述α，之后发送调整通知给获取单元；

获取单元，用于在判断单元的判断结果为否，或者在接收到调整通知，检测到设定的动态调整周期到达，则获取第一类用户的业务保证资源需求量和传输数据量，以及获取第二类用户的业务保证资源需求量和传输数据量；

调整单元，用于根据第一类用户的业务保证资源需求量和传输数据量，以及第二类用户的业务保证资源需求量和传输数据量动态调整α，以使在第一类用户被分配所述载波对应的频带资源的前提下，为第二类用户分配剩余的频带资源；

其中，所述CC_Pcell为所述载波对应的所有频带资源与α的乘积；所述小区内第二类用户的可用频带资源CC_Scell为所述载波对应的所有频带资源与(1-α)的乘积。

由以上技术方案可以看出，本发明中，当α调整之后，小区内第一类用户的可用频带资源CC_Pcell就为载波对应的所有频带资源与α的乘积；而小区内第二类用户的可用频带资源CC_Scell为载波对应的所有频带资源与(1-α)的乘积，即实现了对于以载波为主小区的用户和以载波为辅小区的用户，将载波的整个频带划分为两部分，一部分分配给以载波为主小区的用户使用，另一部分分配以载波为辅小区的用户使用，满足了小区内两类用户所需的服务质量需求；

进一步地，本发明中，根据用户的业务保证资源需求量和传输数据量动态调整α，能够在快速收敛α的同时，保证小区内两类用户对资源占用的公平性，尽量最大化满足各个用户的服务质量需求。

附图说明

图1为本发明提供的方法流程图；

图2为本发明提供的装置结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

本发明提供的方法包括图1所示的流程：

参见图1，图1为本发明提供的方法流程图。如图1所示，该流程可包括以下步骤：

步骤101，在载波对应的小区建立时，确定该小区内第一类用户的可用资源占用比例α为第一设定值。

这里，第一类用户为以小区为主小区的用户。

α为第一类用户的可用频带资源(简称CC_Pcell)与载波对应的所有频带资源之间的比值。具体地，CC_Pcell实质是载波对应的所有频带资源中的一部分。

作为一个优选实施例，在小区初始建立时，此时认为小区内只存在以该小区为主小区的用户即第一类用户，基于此，此时可认为该小区内第一类用户的可用资源占用比例α为100％，即上述的第一设定值可为100％。这意味着小区内载波对应的所有频带资源都分配给了第一类用户。

步骤102，当小区新增一个第二类用户时，判断第二类用户是否为小区新增加的第一个第二类用户，如果是，执行步骤103，如果否，执行步骤104。

这里，第二类用户为以小区为辅小区的用户。

具体地，本步骤102中，判断第二类用户是否为小区新增加的第一个第二类用户，具体实现时可包括：

判断α当前取值是否为第一设定值，

如果是，确定第二类用户为小区新增加的第一个第二类用户；

如果否，确定第二类用户不为小区新增加的第一个第二类用户。

步骤103，先微调α，之后执行步骤104。

这里，作为一个具体实施例，微调α可包括以下步骤：

步骤a1，判断小区内第一类用户的数量当前是否为第二设定值，如果是，执行步骤a2，如果否，执行步骤a3。

这里，第二设定值可用于表示小区内第一类用户的数量低于一定门限的值，具体如何设置门限，可结合实际情况，这里不再一一举例。

作为一个优选实施例，这里第二设定值可为0，用于表示小区内目前没有第一类用户。

步骤a2，调整α为第三数值；

作为一个优选实施例，第三数值为操作管理(OM：Operation Management)配置的参数，具体为配置的主小区可用资源最小比例。优选地，第三数值的范围取值在0与1之间，推荐值可为0.05。

步骤a3，调整α为第四数值；

作为一个优选实施例，第四数值为OM配置的参数，具体为配置的主小区可用资源接入支持载波聚合的用户后的初始比例。目前只有版本R10支持载波聚合，优选地，这里的支持载波聚合的用户也可称为支持R10的用户。优选地，第四数值的范围取值在0与1之间，推荐值可为0.9。

通过步骤a1至步骤a3描述的微调α，能够保证暂时会简单、粗略地给第二类用户分配一些频带资源，以保证第二类用户的正常通信。

之后，再根据小区内第一类用户的业务负载、以及第二类用户的业务负载动态调整α，具体见步骤104。

步骤104，在设定的动态调整周期到达时，获取第一类用户的业务保证资源需求量和传输数据量，以及获取第二类用户的业务保证资源需求量和传输数据量，之后执行步骤105。

在无线资源管理中，负载评估模块可以分别计算得到第一类用户的业务保证资源需求量和传输数据量，以及第二类用户的业务保证资源需求量和传输数据量，这里不再具体描述。

步骤105，根据第一类用户的业务保证资源需求量和传输数据量，以及第二类用户的业务保证资源需求量和传输数据量动态调整α，以使在第一类用户被分配所述载波对应的频带资源的前提下，为第二类用户分配剩余的频带资源。

需要说明的是，在本发明中涉及的频带资源均通过物理资源块(PRB：PhysicalResource Block)表示。

优选地，作为一个实施例，步骤105可通过以下公式1动态调整α：

α＝min{max(α',Min_Req_CC_PCell),1-Min_Req_CC_SCell} (公式1)

其中，Min_Req_CC_PCell＝Req_CC_PCell/N_RB，Req_CC_PCell为所述小区内第一类用户的业务保证资源需求量，N_RB为所述载波对应的总PRB数量。

Min_Req_CC_SCell＝min(Req_CC_SCell/N_RB,1-Req_CC_PCell/N_RB)，Req_CC_SCell

为小区内第二类用户的业务保证资源需求量。

α'通过以下公式2表示：

其中，PRBTrans_CC_PCell可为第一类用户传输数据量折算出的PRB数量，PRBTrans_CC_SCell为第二类用户传输数据量折算出的PRB数量，PRB_CC_PCell为第一类用户的可用频带资源对应的PRB数量，PRBTrans_CC_PCell、PRBTrans_CC_SCell可通过在步骤104中进一步实现。

在本发明中，α'可通过以下步骤推导出来：

步骤b1，计算调整α的基准值α”。

作为一个实施例，α”可由公式3表示：

步骤b2，根据载波上PRB资源利用率再调整α”得到α'。

首先，α'通过公式4表示：

由于PRB_CC_PCell+PRB_CC_SCell＝N_RB，N_RB为载波对应的总PRB资源数，则公式4更新为如下的公式5：

将α"的计算公式(公式3)代入公式5，得如下的公式6：

公式6整理后即为上述的公式2：

至此，完成图1所示流程的描述。

通过上面流程的描述，可以看出，当α调整之后，小区内第一类用户的可用频带资源CC_Pcell就为载波对应的所有频带资源与α的乘积；而小区内第二类用户的可用频带资源CC_Scell为载波对应的所有频带资源与(1-α)的乘积，即实现了对于以载波为主小区的用户和以载波为辅小区的用户，将载波的整个频带划分为两部分，一部分分配给以载波为主小区的用户使用，另一部分分配以载波为辅小区的用户使用，满足了小区内两类用户所需的服务质量需求；

进一步地，本发明中，在调整α时，使用第一、二类用户的业务保证资源需求量，第一、二类用户的用户传输数据数量，而获取用户的业务保证资源需求量和用户传输数据数量、甚至将用户的用户传输数据数量折算出PRB数量，都是无线资源管理中比较成熟地技术，本发明以成熟的技术为前提，能够快速准确地得到各类用户的载波资源分配比例，并且实现起来比较简单。

需要说明的是，上述的载波在具体实现时可以为下行载波，也可以为上行载波，下面以下行载波CCi为例描述上述图1所示的流程，上行载波的原理类似，不再赘述：

首先，定义第一类用户的可用资源占用比例α_i为第一类用户的可用PRB数量与CCi当前全部PDSCH资源总PRB数量之间的比值。

在CCi对应的小区建立时，此时认为小区中只存在以该小区为主小区的用户，故而确定该小区内第一类用户的可用资源占用比例α_i为100％。

当小区新增一个第二类用户时，查看当前的α_i值，是否满足α_i＝100％，若不满足，则暂时不对α_i值进行调整，若满足，则表明这是第一个以该小区为辅小区的第二类用户，则判断小区中第一类用户的数量目前是否为0，如果是，将α_i值进行调整，α_i＝PCell_Res_Min，PCell_Res_Min为OM配置参数，范围[0,1]，推荐值为5％，如果否，将α_i值进行调整，α_i＝PCell_Res_Initial，PCell_Res_Initial为OM配置参数，范围[0,1]，推荐值为90％。

之后，对于下行载波CCi，负载评估模块可以分别计算得到第一类用户的传输数据量折算PRB资源数PRBTrans_CCi_PCell和业务保障资源需求量Req_CCi_Pcell，以及计算得到第二类用户的传输数据量折算PRB资源数PRBTrans_CCi_SCell和业务保障资源需求量Req_CCi_SCell。

根据得到的上述数据执行以下公式：

α_i＝min(max(α_i',Min_Req_CCi_PCell),1-Min_Req_CCi_SCell)

其中：

为CCi对应的总PRB数目；

关于α'_i的具体推导过程为：

首先，计算调整α_i的基准值α”_i，如下式所示：

其次，根据CCi上PRB资源利用率再调整α”_i得到α’_i：

由于

则α’_i调整为：'

再将α”_i的计算公式代入调整后的α’_i，得：

α’_i整理后为：

至此，完成本发明提供的方法描述。

下面对本发明提供的装置进行描述：

参见图2，图2为本发明提供的装置结构图。如图2所示，该装置包括：

确定单元，用于在载波对应的小区建立时，确定该小区内第一类用户的可用资源占用比例α为第一设定值，第一类用户为以所述小区为主小区的用户，所述α为第一类用户的可用频带资源CC_Pcell与所述载波对应的所有频带资源之间的比值；

判断单元，用于当小区新增一个第二类用户时，第二类用户为以所述小区为辅小区的用户，判断该第二类用户是否为所述小区新增加的第一个第二类用户；

微调单元，用于在判断单元的判断结果为是时，先微调所述α，之后发送调整通知给获取单元；

获取单元，用于在判断单元的判断结果为否，或者在接收到调整通知，检测到设定的动态调整周期到达，则获取第一类用户的业务保证资源需求量和传输数据量，以及获取第二类用户的业务保证资源需求量和传输数据量；

调整单元，用于根据第一类用户的业务保证资源需求量和传输数据量，以及第二类用户的业务保证资源需求量和传输数据量动态调整α，以使在第一类用户被分配所述载波对应的频带资源的前提下，为第二类用户分配剩余的频带资源；

其中，所述CC_Pcell为所述载波对应的所有频带资源与α的乘积；所述小区内第二类用户的可用频带资源CC_Scell为所述载波对应的所有频带资源与(1-α)的乘积。

优选地，所述调整单元判断第二类用户是否为所述小区新增加的第一个第二类用户包括：

判断所述α当前取值是否为第一设定值，

如果是，确定所述第二类用户为所述小区新增加的第一个第二类用户；

如果否，确定所述第二类用户不为所述小区新增加的第一个第二类用户。

优选地，所述调整单元微调α包括：

判断所述小区内第一类用户的数量当前是否为第二设定值，

如果是，调整α为第三数值；

如果否，调整α为第四数值；

所述第三数值为操作管理OM配置的参数，具体为配置的主小区可用资源最小比例；所述第四数值为操作管理OM配置的参数，具体为配置的主小区可用资源接入支持载波聚合的用户后的初始比例。

优选地，所述获取单元进一步将获取的第一类用户的传输数据量折算出物理资源块PRB数量，以及将获取的第二类用户的传输数据量折算出PRB数量；

所述调整单元通过以下公式1调整α：

α＝min{max(α',Min_Req_CC_PCell),1-Min_Req_CC_SCell} 公式1

其中，Min_Req_CC_PCell＝Req_CC_PCell/N_RB，Req_CC_PCell为所述小区内第一类用户的业务保证资源需求量，N_RB为所述载波对应的总PRB数量；

Min_Req_CC_SCell＝min(Req_CC_SCell/N_RB,1-Req_CC_PCell/N_RB)，

Req_CC_SCell为所述小区内第二类用户的业务保证资源需求量，

α'通过以下公式2表示：

其中，PRBTrans_CC_PCell为第一类用户传输数据量折算出的PRB数量，PRBTrans_CC_SCell为第二类用户传输数据量折算出的PRB数量，PRB_CC_PCell为第一类用户的可用频带资源对应的PRB数量。

至此，完成本发明提供的装置描述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (4)

1.一种载波资源动态调度方法，其特征在于，在载波对应的小区建立时，确定该小区内第一类用户的可用资源占用比例α为第一设定值，第一类用户为以所述小区为主小区的用户，所述α为第一类用户的可用频带资源CC_Pcell与所述载波对应的所有频带资源之间的比值；该方法包括：

步骤A，当小区新增一个第二类用户时，第二类用户为以所述小区为辅小区的用户，判断所述第二类用户是否为所述小区新增加的第一个第二类用户，如果是，执行步骤B，如果否，执行步骤C；

步骤B，先微调所述α，之后执行步骤C；所述微调α包括：判断所述小区内第一类用户的数量当前是否为第二设定值，如果是，调整α为第三数值；如果否，调整α为第四数值；所述第三数值为操作管理OM配置的参数，具体为配置的主小区可用资源最小比例；所述第四数值为操作管理OM配置的参数，具体为配置的主小区可用资源接入支持载波聚合的用户后的初始比例；

步骤C，在设定的动态调整周期到达时，获取第一类用户的业务保证资源需求量和传输数据量，以及获取第二类用户的业务保证资源需求量和传输数据量，将获取的第一类用户的传输数据量折算出物理资源块PRB数量；将获取的第二类用户的传输数据量折算出PRB数量；之后执行步骤D；

步骤D，根据第一类用户的业务保证资源需求量和传输数据量，以及第二类用户的业务保证资源需求量和传输数据量动态调整α，以使在第一类用户被分配所述载波对应的频带资源的前提下，为第二类用户分配剩余的频带资源；

其中，所述CC_Pcell为所述载波对应的所有频带资源与α的乘积；所述小区内第二类用户的可用频带资源CC_Scell为所述载波对应的所有频带资源与(1-α)的乘积；

所述步骤D通过以下公式1实现：

α＝min{max(α',Min_Req_CC_PCell),1-Min_Req_CC_SCell} 公式1

其中，Min_Req_CC_PCell＝Req_CC_PCell/N_RB，Req_CC_PCell为所述小区内第一类用户的业务保证资源需求量，N_RB为所述载波对应的总PRB数量；

Min_Req_CC_SCell＝min(Req_CC_SCell/N_RB，1-Req_CC_PCell/N_RB)，

Req_CC_SCell为所述小区内第二类用户的业务保证资源需求量，

α'通过以下公式2表示：

其中，PRBTrans_CC_PCell为第一类用户传输数据量折算出的PRB数量，PRBTrans_CC_SCell为第二类用户传输数据量折算出的PRB数量，所述PRB_CC_PCell为第一类用户的可用频带资源对应的PRB数量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断第二类用户是否为所述小区新增加的第一个第二类用户包括：

判断所述α当前取值是否为第一设定值，

如果是，确定所述第二类用户为所述小区新增加的第一个第二类用户；

如果否，确定所述第二类用户不为所述小区新增加的第一个第二类用户。

3.一种载波资源动态调度装置，其特征在于，该装置包括：

确定单元，用于在载波对应的小区建立时，确定该小区内第一类用户的可用资源占用比例α为第一设定值，第一类用户为以所述小区为主小区的用户，所述α为第一类用户的可用频带资源CC_Pcell与所述载波对应的所有频带资源之间的比值；

判断单元，用于当小区新增一个第二类用户时，第二类用户为以所述小区为辅小区的用户，判断该第二类用户是否为所述小区新增加的第一个第二类用户；

微调单元，用于在判断单元的判断结果为是时，先微调所述α，之后发送调整通知给获取单元；所述微调单元微调α包括：

判断所述小区内第一类用户的数量当前是否为第二设定值，

如果是，调整α为第三数值；

如果否，调整α为第四数值；

所述第三数值为操作管理OM配置的参数，具体为配置的主小区可用资源最小比例；所述第四数值为操作管理OM配置的参数，具体为配置的主小区可用资源接入支持载波聚合的用户后的初始比例；

获取单元，用于在判断单元的判断结果为否，或者在接收到调整通知，检测到设定的动态调整周期到达，则获取第一类用户的业务保证资源需求量和传输数据量，以及获取第二类用户的业务保证资源需求量和传输数据量；将获取的第一类用户的传输数据量折算出物理资源块PRB数量，以及将获取的第二类用户的传输数据量折算出PRB数量；

调整单元，用于根据第一类用户的业务保证资源需求量和传输数据量，以及第二类用户的业务保证资源需求量和传输数据量动态调整α，以使在第一类用户被分配所述载波对应的频带资源的前提下，为第二类用户分配剩余的频带资源；其中，所述CC_Pcell为所述载波对应的所有频带资源与α的乘积；所述小区内第二类用户的可用频带资源CC_Scell为所述载波对应的所有频带资源与(1-α)的乘积；

所述调整单元，具体通过以下公式1动态调整α：

α＝min{max(α',Min_Req_CC_PCell),1-Min_Req_CC_SCell} 公式1

其中，Min_Req_CC_PCell＝Req_CC_PCell/N_RB，Req_CC_PCell为所述小区内第一类用户的业务保证资源需求量，N_RB为所述载波对应的总PRB数量；

Min_Req_CC_SCell＝min(Req_CC_SCell/N_RB，1-Req_CC_PCell/N_RB)，

Req_CC_SCell为所述小区内第二类用户的业务保证资源需求量，

α'通过以下公式2表示：

其中，PRBTrans_CC_PCell为第一类用户传输数据量折算出的PRB数量，PRBTrans_CC_SCell为第二类用户传输数据量折算出的PRB数量，所述PRB_CC_PCell为第一类用户的可用频带资源对应的PRB数量。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述调整单元判断第二类用户是否为所述小区新增加的第一个第二类用户包括：

判断所述α当前取值是否为第一设定值，

如果是，确定所述第二类用户为所述小区新增加的第一个第二类用户；

如果否，确定所述第二类用户不为所述小区新增加的第一个第二类用户。

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