一種基于業務類型實施信道分配和調度的方法及其設備的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種以滿足用戶業務體驗為基礎在基站側動態地控制信道分配和調度策略的方法，包括如下步驟:A.根據用戶業務的特征確認所述用戶業務的業務類型;B.根據所述業務類型對所述用戶業務分配對應類型的控制信道資源;c.根據所述業務類型對所述用戶業務使用對應類型的調度方式。本發明還公開了一種使用該方法的基站設備。
【專利說明】一種基于業務類型實施信道分配和調度的方法及其設備

【技術領域】
[0001] 本發明涉及通信領域，特別是涉及一種基于用戶體驗分配控制信道和實施調度的 方法及其設備。

【背景技術】
[0002] 眾所周知，這是一個移動數據爆炸的時代，各種不同類型的移動終端（例如，智能 手機，觸板電腦）都要求有移動網絡的持久在線服務，特別對于LTE網絡更是如此。僅僅 對于Android設備，市場中每天有850,000新設備被激活，每35個中就有一個在下載app。 許多最流行的app被持續連接在網絡中以確認是否有更新。許多app (比如twitter，msn， Gtalk)使得大量的用戶同時使用網絡資源，由于所有的這些小量的下載都需要網絡資源， 其可能會快速地導致網絡質量的惡化，對此，業界稱之為信令風暴。全世界許多運營商已經 感覺到智能設備的沖擊。2012年1月在日本，250萬用戶因信令風暴無法使用語音呼叫服 務。
[0003] 雖然現有技術提供了一些解決上述信令風暴問題的技術方案，但是仍然存在如下 幾個缺陷：沒有基于用戶體驗詳細的劃分業務類型；沒有涉及高效的控制信道資源管理； 沒有涉及基于用戶體驗的高效封包調度；沒有涉及基于用戶體驗的基站容量管理；本發明 解決了這些缺陷并且提供一個更有效率的適應性的方案以滿足移動終端的用戶體驗。以上 問題將在本發明中予以解決，從而提供一個更有效率的適應性的方案以滿足各種業務類型 的用戶體驗。


【發明內容】

[0004] 由于無線網絡業務的特征，比如Gtalk，twitter和app自動更新，多數的數據會話 是很短的并且包含很少的有效載荷數據，分析顯示80%的使用持續時間少于10秒，并且60% 的會話所要求的數據量少于IK比特，如果網絡中存在大量的此類的使用者，那么上下行信 道中將被占用過多的空中接口資源，而且這樣就會造成幾乎沒有剩余資源可以被留出給業 務信道以傳輸有用數據，那么容量和用戶體驗將被極大地降低，在本方案中，我們提出一個 新的方法以避免這個問題在LTE系統以及TDD和FDD中的發生。本發明有效地防止信令風 暴的發生，滿足了各類無線網絡業務中用戶體驗的需要。
[0005] 本發明公開了一種在基站側動態地控制信道分配和調度策略的方法，包括如下步 驟；A.根據用戶業務的特征確認所述用戶業務的業務類型；B.根據所述業務類型對所述用 戶業務分配對應類型的控制信道資源；C.根據所述業務類型對所述用戶業務使用對應類 型的調度方式。
[0006] 特別的，所述用戶業務的業務類型為所述用戶業務的即時程度或用戶體驗，所述 步驟A中：將所述用戶業務的所述業務類型進行分類，所述分類的類型至少包括即時業務、 半即時業務和非感知業務中的一個；所述步驟B中：為即時業務、半即時業務和非感知業 務分別分配對應的所述控制信道資源為即時業務控制信道、半即時業務控制信道和非感知 業務控制信道，控制信道資源包括P-CQI，A-CQI，SR, SOUNDING。
[0007] 特別的，所述步驟B中：為所述即時業務控制信道映射多個半即時業務控制信道， 為所述半即時業務控制信道映射多個非感知業務控制信道。
[0008] 特別的，所述步驟C中所使用所述調度方式為：基于用戶業務類型的確認，設置用 戶調度時間間隔，前一輪調度完成之后，隔一段時間間隔后再進行下一輪調度；每一輪調 度設定為一次或多次調度，或設定為將當前待傳輸數據全部發送完的一組調度；所述即時 業務的調度時間間隔小于所述半即時業務的調度時間間隔，所述半即時業務的調度時間間 隔小于所述非感知業務的調度時間間隔。通過所述方法可以有效節省控制信令的開銷，避 免網絡擁堵。
[0009] 特別的，在所述步驟A之前還包括步驟：判斷連接用戶的數量是否達到連接數閾 值；當連接的用戶數量大于所述連接數閾值時，則將所有連接的用戶初始業務類型視為半 即時業務，并執行所述步驟A、B、C;當連接的用戶數量小于所述連接數閾值時，則將所有連 接的用戶業務類型視為即時業務，并執行所述步驟B、C。
[0010] 特別的，步驟A還包括：按一個固定的周期對連接的用戶所使用的用戶業務的業 務類型進行確認。周期性地確認用戶業務的業務類型可以應對用戶業務類型不停地變換的 情況，使得基站能夠更有效地動態控制信道的分配和調整調度策略。
[0011] 特別的，所述周期為1秒。
[0012] 特別的，所述步驟B中，為所述即時業務控制信道映射4個半即時業務控制信道， 為所述半即時業務控制信道映射2個非感知業務控制信道。
[0013] 特別的，所述即時業務控制信道的周期性信道質量指示周期為20ms，探測信令周 期為20ms，調度請求周期為IOms;所述半即時業務控制信道的周期性信道質量指示周期為 80ms，探測信令周期為80ms，調度請求周期為40ms;所述非感知業務控制信道的周期性信 道質量指示周期為160ms,探測信今周期為160ms,調度請求周期為80ms。
[0014] 特別的，所述即時業務的調度時間間隔為每毫秒均可調度，所述半即時業務的調 度時間間隔為80ms，所述非感知業務的調度時間間隔為160ms。
[0015] 特別的，在所述步驟A中，當所述用戶業務含有如下至少的任何一種情況，將該用 戶業務作為即時業務：該用戶業務中有GRB數據承載；該用戶業務平均流量超過IMbit/s; 用戶數據緩存中的等待傳輸數據超過500Kbits;平均數據突發間隔小于100ms。
[0016] 特別的，在所述步驟A中，當所述用戶業務滿足如下所有情況，將該用戶業務作為 半即時業務：該用戶業務只有非GRB數據承載該用戶業務平均流量大于lOKbit/s且小 于100Kbit/S;用戶的信號與干擾加噪聲比大于2dB;用戶數據緩存中等待傳輸數據大于 IOKbits且小于50Kbits;平均數據突發間隔大于IOOms且小于5s。
[0017] 特別的，在所述步驟A中，當所述用戶業務滿足如下所有情況，將該用戶業務作為 非感知業務：該用戶業務只有非GRB數據承載；該用戶業務平均流量小于10Kbit/S;用戶 的信號與干擾加噪聲比大于2dB;用戶數據緩存中等待傳輸數據小于IOKbits;平均數據突 發間隔大于5s。
[0018] 本發明還公開了一種基站設備，包括：業務類型確定單元，其用于根據用戶業務 的特征確認所述用戶業務的業務類型；分配信道單元，其用于根據所述業務類型對所述用 戶業務分配對應類型的控制信道資源；調度實施單元，其用于根據所述業務類型對所述用 戶業務使用對應類型的調度方式。
[0019] 特別的，所述業務類型確定單元將所述用戶業務的所述業務類型確認為即時業 務、半即時業務和非感知業務中的一個；所述分配信道單元為即時業務、半即時業務和非 感知業務分別被分配對應的所述控制信道資源為即時業務控制信道、半即時業務控制信道 和非感知業務控制信道，其中，所述分配信道單元為即時業務控制信道映射多個半即時業 務控制信道，為半即時業務控制信道映射多個非感知業務控制信道；并且，所述調度實施 單元對所述即時業務的調度時間間隔小于所述半即時業務的調度時間間隔，對所述半即時 業務的調度時間間隔小于所述非感知業務的調度時間間隔。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 通過下文對結合附圖所示出的實施例進行詳細說明，本發明的上述以及其他特征 將更加明顯，本發明附圖中相同或相似的標號表示相同或相似的步驟；
[0021] 附圖1中示出了一個在基站側基于用戶業務類型實施控制信道分配和封包調度 策略的方法流程圖；
[0022] 附圖2中示出了一個基于用戶業務類型實施控制信道分配和封包調度策略的設 備的模塊示意圖；
[0023] 附圖3中示出了一個不同控制信道之間的映射關系圖；以及
[0024] 附圖4中示出了在映射關系圖中查找控制信道資源的一個實施例。

【具體實施方式】
[0025] 在以下優選的實施例的具體描述中，將參考構成本發明一部分的所附的附圖。所 附的附圖通過示例的方式示出了能夠實現本發明的特定的實施例。示例的實施例并不旨 在窮盡根據本發明的所有實施例。需要說明的是，盡管附圖中以特定順序描述了本發明中 有關方法的步驟，但是這并非要求或者暗示必須按照該特定順序來執行這些操作，或是必 須執行全部所示的操作才能實現期望的結果，相反，本文中所描述的步驟可以改變執行順 序或同時并行地執行。附加地或備選地，可以省略某些步驟，將多個步驟合并為一個步驟執 行，和/或將一個步驟分解維多個步驟執行。
[0026] 附圖1中示出了一個在基站側基于用戶業務類型實施控制信道分配和封包調度 策略的方法流程圖；附圖2中示出了一個基于用戶業務類型實施控制信道分配和封包調度 策略的設備的模塊示意圖；以下將結合附圖1中的流程圖和附圖2中的模塊示意圖詳細介 紹解決上述技術問題的方法和步驟。
[0027] 附圖2中示出了按照本發明的一個實施例的一種基于用戶業務類型實施控制信 道分配和封包調度策略的基站設備的模塊單元，其包括：
[0028] 業務數量確認單元202,其用于確認當前RRC(無線資源控制）連接用戶的數量； 業務類型確定單元204,其用于根據業務特征確認用戶業務的業務類型；分配控制信道單 元206,其用于根據所述業務類型對所述用戶業務分配對應類型的控制信道資源；調度實 施單元208,其用于根據業務類型對所述用戶業務使用對應類型的調度方式。
[0029] 如附圖1所示，在步驟102中，業務數量確認單元202確認當前無線資源控制中連 接用戶的數量。
[0030] 具體的，業務數量確認單元202確認當前連接的用戶數量，可以根據小區的信道 容量預設連接數閾值，所述連接數閾值表示小區在同一時間能夠承載即時業務的最大個 數，當小區內的用戶業務數量超過所述連接數閾值，則當前所有用戶的業務不能按滿足即 時業務的標準來實施。
[0031] 其中，所述即時業務是指需要高數據流量或頻繁更新業務數據才能滿足用戶體驗 的業務，例如，在線視頻業務、語音聊天業務、在線游戲業務、下載上傳文件等。用戶通常對 此類業務的數據的獲取快慢極其敏感，任何數據獲取的延遲都會影響用戶體驗。
[0032] 所述業務數量確認單元202確認當前連接的用戶數量是否超出設定的所述連接 數閾值。
[0033] 當連接的用戶數量沒有超出所述連接數閾值，則執行步驟110,當前連接的每一個 用戶業務視為即時業務，即所有用戶的業務可以按即使業務的標準來實施。
[0034] 當連接的用戶數量超出所述連接數閾值，則執行步驟104,根據用戶業務的特征確 認所述用戶業務的具體業務類型。并且需要注意的是：當連接的用戶數量超出所述連接數 閾值時，所有的用戶業務都需要執行步驟104,包括之前由于用戶連接數量小于所述連接數 閾值而視為即時業務的用戶業務。
[0035] 在一個優選的實施例中，當連接的用戶數量超出所述連接數閾值時，對每一個用 戶的初始的業務類型視為半即時業務。
[0036] 其中，所述半即時業務是指只需要中等數據流量或不太頻繁地更新業務數據也能 滿足用戶體驗的業務，例如，網上沖浪、twitter、頂（語音短信和文字短信）等。用戶通常 對此類業務的數據的獲取快慢比較敏感，數據獲取的略微延遲不會影響用戶體驗。
[0037] 在步驟110中，對當前連接的用戶業務視為即時業務，并前進至步驟106根據業務 類型對用戶業務分配對應類型的控制信道資源。
[0038] 在步驟104中，業務類型確定單元204根據用戶業務的特征確定用戶業務的業務 類型。
[0039] 具體的，本發明根據用戶業務的特征，按用戶業務的即時程度把用戶業務分為三 類，即：即時業務、半即時業務和非感知業務。所述業務類型確定單元204將所述用戶業務 的所述業務類型確認為即時業務、半即時業務和非感知業務中的一個。需要指出的是，本發 明并不限定業務類型的分類數量，也可以根據即時程度的強弱把用戶業務分成兩類、四類 或更多；同樣本發明也不限定分類的方式，也可以根據用戶業務的重要程度、緊急程度、已 等待時間等，其他用戶業務的特征對用戶類型進行分類。
[0040] 其中，即時業務和半即時業務上文已述，此處不再累述。非感知類業務指只需要 低數據流量或無需即時更新業務數據也能滿足用戶體驗的業務，例如，推送服務（廣告、新 聞、天氣）、應用程序的更新等。此類業務的數據的獲取通常不被用戶所感知，或者業務數據 獲取的延遲不影響用戶體驗。
[0041] 在一個實施例中，用戶業務含有如下至少的任何一種情況，將該用戶業務作為即 時業務：
[0042] 該用戶業務中有GRB數據承載；
[0043] 該用戶業務需要高流量，優選的，可以設定一個第一流量閾值，當用戶業務的平均 流量超過所述第一流量閾值，則視為該用戶業務需要高流量，在一個具體實施例中，所述第 一流量閾值為IMbit/s;
[0044] 用戶數據緩存中的等待傳輸數據超過一定的數據量，優選的，可以設定一個第一 緩存量閾值，在一個具體實施例中，所述第一緩存量閾值為500Kbits;
[0045] 平均數據突發間隔小于一定的時間間隔，優選的，可以設定一個第一間隔閾值，在 一個具體的實施例中，所述第一間隔閾值為IOOms。
[0046] 當所述用戶業務滿足如下所有情況，將該用戶業務作為半即時業務：
[0047] 該用戶業務只有非GRB數據承載；
[0048] 該用戶業務平均流量在一個較低的平均流量的范圍內，在一個具體實施例中，所 述平均流量的范圍為大于l〇Kbit/s且小于100Kbit/s;
[0049] 用戶的信號與干擾加噪聲比大于2dB;
[0050] 用戶數據緩存中等待傳輸數據量在一個范圍之內，在一個具體實施例中，所述待 傳輸數據量范圍為大于IOKbits且小于50Kbits;
[0051] 平均數據突發間隔在一個限定的時間間隔范圍內，在一個具體實施例中，所述時 間間隔范圍為大于looms且小于5s。
[0052] 當所述用戶業務滿足如下所有情況，將該用戶業務作為非感知業務：
[0053] 該用戶業務只有非GRB數據承載；
[0054] 該用戶業務具有低流量，優選的，可以設定一個第二流量閾值，當用戶業務的平均 流量低于所述第二流量閾值，則視為該用戶業務具有低流量，在一個具體實施例中，所述第 二流量閾值為l〇Kbit/S;
[0055] 用戶的信號與干擾加噪聲比大于2dB;
[0056] 用戶數據緩存中的等待傳輸數據低于一定的數據量，優選的，可以設定一個第二 緩存量閾值，在一個具體實施例中，所述第二緩存量閾值為IOKbits;
[0057] 平均數據突發間隔大于一定的時間間隔，優選的，可以設定一個第二間隔閾值，在 一個具體的實施例中，所述第二間隔閾值為5s。
[0058] 在一個實施例中，所述業務類型確定單元204按固定的周期對所連接的用戶所使 用的用戶業務的業務類型進行確認，優選地，所述周期為1秒。周期性地確認用戶業務的業 務類型可以應對用戶業務類型不停地變換的情況，使得基站能夠更有效地動態控制信道的 分配和調整調度策略。
[0059] 在確認完用戶業務的用戶類型之后執行步驟106,為不同的用戶業務分配不同的 控制信道。
[0060] 在步驟106中，分配控制信道單元206接收到所述業務類型確認單元，204的用戶 業務類型確認信息，根據所述確認的業務類型為即時業務、半即時業務和非感知業務分別 分配對應的控制信道資源，所述信道控制資源為即時業務控制信道、半即時業務控制信道 和非感知業務控制信道，其中，所述分配信道單元206為即時業務控制信道映射多個半即 時業務控制信道，為半即時業務控制信道映射多個非感知業務控制信道。
[0061] 具體的，如附圖3所示，把控制信道劃分成統一的資源塊，每個資源塊對應一個控 制信道，每一列資源塊對應一組配置的控制信道，每一組配置對應于一種業務類型的用戶 業務。如果一個用戶的業務類型是即時業務，所述用戶應該被分配到左邊區域的即時業務 資源塊中，相似的，如果一個用戶的業務類型是半即時業務，所述用戶應該被分配到中間區 域的半即時業務資源塊中，如果一個用戶的業務類型是非感知業務，所述用戶應該被分配 到右邊區域的非感知業務資源塊中。
[0062] 在一個實施例中，一個左邊區域的即時業務的資源塊可以映射到四個中間區域的 半即時業務的資源塊，其意味著一個即時業務的控制信道可以支持四個半即時業務下的用 戶。相似的，一個中間區域的半即時業務的資源塊可以映射兩個右邊區域的非感知業務的 資源塊，其意味著一個半即時業務的控制信道可以支持兩個非感知業務的用戶。
[0063] 基于上述映射關系，表1示出了一個優選的控制信道配置：
[0064] 表-1
[0065]

【權利要求】
1. 一種在基站側動態地控制信道分配和調度策略的方法，包括如下步驟： A. 根據用戶業務的特征確認所述用戶業務的業務類型； B. 根據所述業務類型對所述用戶業務分配對應類型的控制信道資源； C. 根據所述業務類型對所述用戶業務使用對應類型的調度方式。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述用戶業務的業務類型為所述用戶業 務的即時程度或用戶體驗， 所述步驟A中： 將所述用戶業務的所述業務類型進行分類，所述分類的類型至少包括即時業務、半即 時業務和非感知業務； 所述步驟B中： 為即時業務、半即時業務和非感知業務分別分配對應的所述控制信道資源為即時業 務控制信道、半即時業務控制信道和非感知業務控制信道，控制信道資源中包括P-CQI， A-CQI，SR，SOUNDING。
3. 根據權利要求2所述的方法，其特征在于：所述步驟B中： 為所述即時業務控制信道映射多個半即時業務控制信道，為所述半即時業務控制信道 映射多個非感知業務控制信道。
4. 根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟C中所使用所述調度方式為： 基于用戶業務類型的確認，設置用戶調度時間間隔，前一輪調度完成之后，隔一段時間 間隔后再進行下一輪調度； 每一輪調度設定為一次或多次調度，或設定為將當前待傳輸數據全部發送完的一組調 度； 所述即時業務的調度時間間隔小于所述半即時業務的調度時間間隔，所述半即時業務 的調度時間間隔小于所述非感知業務的調度時間間隔。
5. 根據權利要術4所述的方法，其特征在于，在所述步驟A之前還包括步驟： 判斷連接用戶的數量是否達到連接數閾值； 當連接的用戶數量大于所述連接數閾值時，則將所有連接的用戶初始業務類型視為半 即時業務，并執行所述步驟A、B、C; 當連接的用戶數量小于所述連接數閾值時，則將所有連接的用戶業務類型視為即時業 務，并執行所述步驟B、C。
6. 根據權利要求5所述的方法，其特征在于，步驟A還包括：按一個固定的周期對連接 的用戶所使用的用戶業務的業務類型進行確認。
7. 根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述周期為1秒。
8. 根據權利要求6所述的方法，其特征在于：所述步驟B中，為所述即時業務控制信道 映射4個半即時業務控制信道，為所述半即時業務控制信道映射2個非感知業務控制信道。
9. 根據權利要求8所述的方法，其特征在于： 所述即時業務控制信道的周期性信道質量指示周期為20ms，探測信令周期為20ms，調 度請求周期為l〇ms; 所述半即時業務控制信道的周期性信道質量指示周期為80ms，探測信今周期為80ms， 調度請求周期為40ms; 所述非感知業務控制信道的周期性信道質量指示周期為160ms，探測信令周期為 160ms，調度請求周期為80ms。
10. 根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述即時業務的調度時間為每毫秒均可 調度，所述半即時業務的調度時間間隔為80ms，所述非感知業務的調度時間間隔為160ms。
11. 根據權利要求6所述的方法，其特征在于，在所述步驟A中，當所述用戶業務含有如 下至少的任何一種情況，將該用戶業務作為即時業務： 該用戶業務中有GRB數據承載； 該用戶業務平均流量超過IMbit/s; 用戶數據緩存中的等待傳輸數據超過500Kbits; 平均數據突發間隔小于100ms。
12. 根據權利要求6所述的方法，其特征在于，在所述步驟A中，當所述用戶業務滿足如 下所有情況，將該用戶業務作為半即時業務： 該用戶業務只有非GRB數據承載； 該用戶業務平均流量大于l〇Kbit/s且小于100Kbit/s; 用戶的信號與干擾加噪聲比大于2dB; 用戶數據緩存中等待傳輸數據大于lOKbits且小于50Kbits; 平均數據突發間隔大于100ms且小于5s。
13. 根據權利要求6所述的方法，其特征在于，在所述步驟A中，當所述用戶業務滿足如 下所有情況，將該用戶業務作為非感知業務： 該用戶業務只有非GRB數據承載； 該用戶業務平均流量小于l〇Kbit/s; 用戶的信號與干擾加噪聲比大于2dB; 用戶數據緩存中等待傳輸數據小于lOKbits; 平均數據突發間隔大于5s。
14. 一種基站設備，包括： 業務類型確定單元，其用于根據用戶業務的特征確認所述用戶業務的業務類型； 分配信道單元，其用于根據所述業務類型對所述用戶業務分配對應類型的控制信道資 源； 調度實施單元，其用于根據所述業務類型對所述用戶業務使用對應類型的調度方式。
15. 根據權利要求14所述的基站設備，其特征在于， 所述業務類型確定單元將所述用戶業務的所述業務類型確認為即時業務、半即時業務 和非感知業務中的一個； 所述分配信道單元為即時業務、半即時業務和非感知業務分別被分配對應的所述控制 信道資源為即時業務控制信道、半即時業務控制信道和非感知業務控制信道，其中，所述分 配信道單元為即時業務控制信道映射多個半即時業務控制信道，為半即時業務控制信道映 射多個非感知業務控制信道； 并且，所述調度實施單元對所述即時業務的調度時間間隔小于所述半即時業務的調度 時間間隔，對所述半即時業務的調度時間間隔小于所述非感知業務的調度時間間隔。
【文檔編號】H04W72/04GK104378829SQ201310357088
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年8月15日 優先權日:2013年8月15日
【發明者】姚勁松 申請人:上海貝爾股份有限公司