CN101110659A - 分配小区频带的方法及其网络设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分配小区频带的方法，包括以下步骤：A、网络侧根据监控所辖小区占用的带宽内各频带的负载分布确定所述小区的可接入频带；B、网络侧根据确定的可接入频带形成频带指示信息，下发给准备接入所述小区的用户。同时本发明还提供一种动态分配小区频带的网络侧设备。本发明解决现有技术中存在的系统进行频带调度工作量大以及有可能造成资源不合理的技术问题。

Description

分配小区频带的方法及其网络设备
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其是指用于LTE(Long Term Evolutiong，长期演进)网络架构中的一种分配小区频带的方法及其网络设备。
背景技术
随着通信技术的日新月异，HSDPA(High Speed Downlink Packet Access，高速下行分组接入)、Enhanced Uplink(增强上行)等增强技术被引入3GPP无线接入技术中，业界考虑到3GPP无线接入技术的长期演进LTE技术，LTE目的是提供一种能够降低时延、提高用户数据速率、改进的系统容量和覆盖低成本的网络。
LTE网络只使用PS(Packet Switched，分组交换)域业务，承载网络都为IP(Internet Protocol，网络协议)承载，在现有的LTE架构中，其物理层采用了正交频分复用(OFDM)技术，其小区的传输带宽以及UE的带宽能力都不是固定的，一般情况下，小区的最大传输带宽为20M，UE的最小带宽能力为10M，其可能的使用场景如图1所示。
在图1中，小区A(CELLA)与小区B(CELLB)的传输带宽为20M，小区C(CELLC)与小区D(CELLD)以及小区E(CELLE)的传输带宽为10M，而处于不同小区中的UE的带宽能力分别有20M与10M之分。从图中同样可以看出，具有10M能力的UE在20M传输带宽的小区中可以处于不同的位置，即使用不同的频段，或者说中心载频是不同的。
而对于现有的UMTS系统，由于采用了CDMA(码分多址)技术，每个UE的带宽能力主要与系统所分配的码字相关，与其所在的小区无关，UE的工作频段就是系统为小区所规划的频段，也不会出现UE只使用所驻留小区部分频段，因此也不会出现LTE架构中的频段变更或者频段重配置的应用场景。所以在LTE架构中仍采用UMTS系统中采用的小区以及UE的协议规范无法满足LTE技术的应用。
鉴于上述描述可知，目前在LTE架构下，通过采用OFDM技术，网络可以根据系统策略可以为处于连接状态的UE配置和调度不同的频带，从而灵活应用小区内的物理资源，但是采用这种调整方式，前提是UE已经处于连接状态，系统才对UE的频带做出配置或调度，这样使系统处理的工作量很大，并且UE可能会接入到不合适的小区中，有可能会影响UE的通信质量，造成不当的资源利用。
发明内容
本发明提供一种分配小区频带的方法及其网络设备，用以解决现有技术的LTE系统进行频带调度工作量大以及有可能造成资源不合理的技术问题。
本发明方法包括：
一种分配小区频带的方法，包括以下步骤：
A、网络侧根据监控所辖小区占用的带宽内各频带的负载分布或系统策略确定所述小区的可接入频带；
B、网络侧根据确定的可接入频带形成频带指示信息，下发给所述小区的用户。
本方法中，所述各频带的负载分布是指各频带上接入的用户数目或各频带的总功率或各频带的总体质量。
本方法中，所述步骤A中确定所述小区的接入频带包括以下步骤：
A11、网络侧根据各频带的负载分布确定所述小区各频带上的用户数目最小或总功率最小或总体质量最好的频带做为小区的接入频带。
本方法中，所述步骤A中确定所述小区的接入频带包括以下步骤：
A21、通过网络侧的管理维护通道，指定所述小区的可接入频带。
该方法还包括：
C、网络侧根据监控所辖小区各频带的负载分布或系统策略调整所确定的可接入频带。
本方法中，在步骤C中，如网络侧监控到当前的可接入频带接入的用户数目或者总功率大于设定的门限值或当前的可接入频带的总体质量低于设定的门限值，网络侧为该小区指定新的可接入频带，形成新的频带指示信息下发给用户。
本方法中，在步骤C中，网络侧根据监控各频带的负载分布指定接入的用户数目最少或者总功率最小或频带总体质量最好的频带做为该小区的新的可接入频带，形成新的频带指示信息下发给用户；或
网络侧通过管理维护通道，重新指定所述小区的可接入频带，形成新的频带指示信息下发给用户。
本方法中，还包括：
D、当用户已经接入可接入频带处于连接状态时，网络侧为所述用户调度新的频带指示信息所指示的可接入频带资源。
本方法中，所述的频带指示信息包括可接入频带信息。
本方法中，所述的频带指示信息还包括小区占用的总带宽信息。
本方法中，所述可接入频带信息包括可接入频带的起始频点信息以及中心载频信息。
本方法中，所述可接入频带信息包括网络侧与所述用户约定的表示小区占用的带宽的编号信息或/和表示可接入频带的编号信息。
本方法中，所述步骤B包括：
B11、网络侧通过广播信道向准备接入所述小区的用户下发带有频带指示信息的系统消息。
本方法中，所述步骤B包括：
B21、准备接入所述小区的用户向网络侧发送初始上行接入请求消息；
B22、网络侧向所述用户发送接入请求响应消息，所述响应消息中携带所述频带指示信息。
本方法中，所述步骤B22中，所述响应消息中还携带网络侧在所述的可接入频带中为用户分配的上下行资源信息。
本方法中，所述步骤B包括：
B31、网络侧根据呼叫该用户的主叫信息寻呼小区内的用户，在下发给用户的寻呼消息中携带所述频带指示信息。
本方法中，在所述步骤A中，网络侧对所辖小区实时或根据设定的周期进行监控。
本方法中，在所述步骤A之前还具有网络侧根据系统策略确定初始可接入频带并以频带指示信息下发给所述小区内用户的步骤。
本发明还提供一种分配小区频带的网络设备，至少包括：
频带负载监控单元，用于监控网络设备所辖小区占用带宽内的各个频带的负载分布情况；
可接入频带确定单元，用于根据所述频带负载监控单元监控的负载分布情况或设定的系统策略确定可接入频带；
频带指示信息生成单元，用于根据确定的可接入频带生成频带指示信息；
信息下发单元，用于下发带有所述频带指示信息的网络侧信息。
所述的网络设备还包括：
接入请求接收单元，用于接收网络设备所辖小区内用户的接入请求信息，并传送给所述信息下发单元。
所述信息下发单元包括：
系统消息下发单元，用于通过广播信道下发包括频带指示信息的系统消息；
响应消息下发单元，用于根据所述用户的接入请求信息生成包括频带指示信息的响应消息并下发；
寻呼消息下发单元，用于根据所达用户的被寻呼信息生成包括频带指示信息的响应消息并下发。
所述网络侧设备还包括：
管理维护通道，用于网络管理终端根据频带负载监控单元监控的负载分布指定所述小区的可接入频带。
本发明有益效果如下：
本发明的方法通过监控小区占用的频带内各个频带的使用情况，确定用户接入小区的可接入频带，再形成一个频带指示信息发送给准备接入小区的用户，本发明的这种监控各频带负载分布的方法，使网络侧可以对小区的频带进行动态分配，合理利用小区的频带资源；另外，本发明对处于初始接入或处于空闲装置的UE接入小区时，通过小区所属的网络设备与UE进行通信交互，引导、指示UE接入到小区内相对空闲的频带资源中，间接的提高了小区内用户的通信质量，减少了增加小区潜在负载的可能性，使资源的利用更有效，同时在一定程度上减少调度工作量。
附图说明
图1为现有技术中小区的传输带宽的使用场景；
图2为本发明的方法流程图；
图3为本发明的网络设备的结构框图。
具体实施方式
本发明提供一种分配小区频带的方法，该方法的原理是由网络侧对所辖的小区占用的频带内的各个频带的负载分布进行监控，网络侧根据对各个频带的负载分布确定出该小区的可接入频带，根据确定的可接入频带信息生成频带指示信息下发给准备接入所述小区的用户UE，UE在获得的所述频带指示信息的引导、指示下，接入所述小区中相对空闲的频带资源中。在本发明中，由于网络侧随时对小区各可接入频带进行监控，网络侧就可以随时对当前使用的可接入频带做出调整，从而实现动态分配小区占用的传输带宽资源。
在本实施例中，网络侧对所述小区确定的初始可接入频带，可以采用上述监控小区负载分布的方式确定，也可以采用现有技术的方式由网络侧根据系统策略确定。
如图2所示为本发明的方法中网络侧对所述小区内的频带动态分配的过程，具体为：
201、网络侧监控所辖小区占用带宽内各个频带的负载分布，并据此确定所述小区的可接入频带；本发明中，网络侧可以实时或可以按照设定的周期对小区内的各个频带的负载分布进行监控。在本实施例中，网络侧也可以根据系统策略为所述小区确定可接入频带。
网络侧所监控的小区占用的传输带宽是在系统初始规划已被设定(在本实施例中，可由基站或接入网关对小区内的各个频带进行监控)，假设系统为小区设定的传输带宽为20M，小区将总的传输带宽平均分成4个频带，网络侧监控小区占用的传输带宽内的4个频带的负载分布，所述的各个频带的负载分布是指各个频带上接入的UE数目或者频带上的总功率或频带的总体频带质量(信道质量等)信息，网络侧可以根据监控到各个频带的负载分布情况来确定小区的可接入频带，具体确定可接入频带是采用以下的方法：
a、网络侧对每个频带的负载分布进行监控，可以得到各频带的负载分布情况，其中可以包括频带上接入的UE数目或者频带上的总功率或频带的总体质量信息，根据这些监控信息，网络侧可为所辖小区分配接入UE数目最小，或者频带上的总功率最小，或者频带的总体质量最好的频带作为所述小区的可接入频带；
b、在本发明的方法中，网络侧也可以根据实时或者设定周期的监控情况，由网络侧管理终端通过O&M(管理维护)通道直接指定其中的一个频带作为可接入频带。在这种情况下，网络侧的管理终端所指定的可接入频带不一定是各频带中负载分布最优的，可以是根据网络和小区的具体情况进行的指定。
202、根据确定的可接入频带形成频带指示信息下发给所述小区的用户。
在步骤202中，网络侧所形成的频带指示消息指示了用户在通信过程中优先使用的频带可按入频带信息，也可以同时指示所述小区总的传输带宽，其中所述的频带指示信息的表示方法可以是显式的，即在频带指示信息中包括具体可接入频带的起始频点信息以及给用户下发公用信息的中心载频信息；在本发明中，所述的频带指示信息也可以是隐式的，也就是频带指示信息根据双方约定的方式表示，例如采用带宽编号或者频带编号的方式表示。
网络侧对该频带指示信息的下发可以是在UE刚刚开机初始接入小区，或UE在空闲状态下进行小区重选，或UE在空闲状态下由数据传输等原因需要重新接入小区时。
网络侧下发的频带指示信息的方式有三种：
一、网络侧将携带频带指示信息的系统消息在广播信道中下发给小区内的用户，用户通过读取系统消息获得频带指示信息；UE在接收到的频带指示信息的引导和指示下接入所述小区的当前可接入频带中。在本实施例中，网络侧可以按照一定的周期进行系统消息的下发，具体系统消息的构成可以参见现有技术的方案。
二、准备接入所述小区的UE向小区所属的网络侧的网络设备发送上行接入请求消息，网络设备根据该接入请求消息生成响应消息，并在该响应消息中携带该小区的频带指示信息；UE在接收到的频带指示信息的引导和指示下接入所述小区的当前可接入频带中。
在本实施例中，网络侧在形成响应消息时，网络侧在响应消息中还携带为该UE分配的上下行资源信息。
三、在小区内UE被呼叫时，网络侧会根据呼叫该用户的主叫信息向该UE发出寻呼消息，网络侧将该小区的频带指示信息与该寻呼消息同时下发给所述被叫UE。
在本发明中，网络侧确定了所述小区当前的可接入频带后，网络侧对所述小区确定的可接入频带以及小区内的其它频带实时或者根据设定的周期进行负载分布监控，当网络侧监控到当前可接入频带的UE数目或者可接入频带上的总功率或可接入频带的总体质量信息超出设定的门限值时，网络侧可以重新指定一个新的频带作为该小区的可接入频带。以UE数目为例说明，如果当前可接入频带上接入UE的数目为25个，而网络侧设定了可接入频带上可接入UE数目的门限值为20，当网络侧监控到接入UE的数目超出了设定的门限值时，网络侧重新指定一个频带作为该小区的可接入频带，采用上述步骤202中的方式将确定的可接入频带指示信息下发给所述小区内的用户。另外，网络侧在监控各个频带过程中，网络侧可不考虑设定的门限值根据监控的负载分布再次选定一个当前接入用户数目最少或者总功率最小或总体质量最好的频带来替代当前的可接入频带，采用上述步骤202中的方式将确定的可接入频带指示信息下发给所述小区内的用户。当然，此时网络侧也可以通过管理维护通道，由网络侧管理终端重新指定其它频带中的一个替代所述小区的当前可接入频带，采用上述步骤202中的方式将确定的可接入频带指示信息下发给所述小区内的用户。
在本发明的方法中，所述UE进入连接状态后，当网络侧在实时监控或周期性监控时，对所辖小区进行了可接入频带的调整后，可以根据调整后的生成新的频带指示信息为UE调度可接入频带资源，以动态分配小区频带。
本发明还提供一种动态分配小区频带的网络设备，如图3所示，至少包括：频带负载监控单元，用于监控网络设备所辖小区占用带宽内的各个频带的负载分布情况；可接入频带确定单元，用于根据所述频带负载监控单元监控的负载分布情况或设定的系统策略确定可接入频带；频带指示信息生成单元，用于根据确定的可接入频带生成频带指示信息；信息下发单元，用于根据所述接入请求接收单元接收的请求信息下发所述频带指示信息。
所述的网络设备还包括接入请求接收单元，用于接收网络设备所辖小区内用户的接入请求信息，并传送给所述信息下发单元。
其中，在本发明中，所述信息下发单元可以包括：系统消息下发单元，用于通过广播信道下发包括频带指示信息的系统消息；响应消息下发单元，用于根据所述用户的接入请求信息生成包括频带指示信息的响应消息并下发；寻呼消息下发单元，用于根据所述用户的被寻呼信息生成包括频带指示信息的响应消息并下发。
本发明所述的网络侧设备还包括：管理维护通道，用于网络管理终端根据频带负载监控单元监控的负载分布指定所述小区的可接入频带。
本发明所述的网络设备的频带负载监控单元实时或者根据设定的周期对网络设备所辖小区占用的频带内的各频带的负载分布情况进行监控，所述可接入频带确定单元根据各频带的负载分布情况，选择一个相对空闲的频带资源做为所述小区的可接入频带，所述频带指示信息生成单元根据确定的可接入频带生成频带指示信息，并在网络设备的接入请求接收单元接到用户的接入请求时，将生成的频带指示信息由信息下发单元下发给准备接入所述小区的用户。
在本发明中，可接入频带也可以由网络管理终端确定，网络侧管理终端参考监控的负载分布以及网络侧或者小区的环境通过所述管理维护通道实现对可接入频带的确定。
在本发明所述的网络设备中，网络设备可以采用三种方式下发频带指示信息，一种方式就是将该频带指示消息与网络设备的系统消息共同由系统消息下发单元通过广播信道下发给UE；第二种方式就是将该频带指示消息与网络设备根据所述用户的接入请求信息生成的响应消息共同发给UE；第三种方式就是将该频带指示消息与网络设备根据所述用户被呼叫信息生成的寻呼消息共同下发给UE。
综上所述，本发明的方案可以对网络设备所辖的小区进行动态的频带分配，解决了现有技术中存在的问题，达到合理利用小区的频带资源，提高了小区内用户的通信质量的目的。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (22)

1.一种分配小区频带的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、网络侧根据监控所辖小区占用的带宽内各频带的负载分布确定所述小区的可接入频带；
B、网络侧根据确定的可接入频带形成频带指示信息，下发给所述小区的用户。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各频带的负载分布是指各频带上接入的用户数目或各频带的总功率或各频带的总体质量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤A中确定所述小区的接入频带包括以下步骤：
A11、网络侧根据各频带的负载分布确定所述小区各频带上的用户数目最小或总功率最小或总体质量最好的频带做为小区的接入频带。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤A中确定所述小区的接入频带包括以下步骤：
A21、通过网络侧的管理维护通道，指定所述小区的可接入频带。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
C、网络侧根据监控所辖小区各频带的负载分布或系统策略调整所确定的可接入频带。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤C中，如网络侧监控到当前的可接入频带接入的用户数目或者总功率大于设定的门限值或当前的可接入频带的总体质量低于设定的门限值，网络侧为该小区指定新的可接入频带，形成新的频带指示信息下发给用户。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤C中，网络侧根据监控各频带的负载分布指定接入的用户数目最少或者总功率最小或频带总体质量最好的频带做为该小区的新的可接入频带，形成新的频带指示信息下发给用户；或
网络侧通过管理维护通道，重新指定所述小区的可接入频带，形成新的频带指示信息下发给用户。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
D、当用户已经接入可接入频带处于连接状态时，网络侧为所述用户调度新的频带指示信息所指示的可接入频带资源。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的频带指示信息包括可接入频带信息。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述的频带指示信息还包括小区占用的总带宽信息。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述可接入频带信息包括可接入频带的起始频点信息以及中心载频信息。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述可接入频带信息包括网络侧与所述用户约定的表示小区占用的带宽的编号信息或/和表示可接入频带的编号信息。
13.根据权利要求1或6或7所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括：
B11、网络侧通过广播信道向准备接入所述小区的用户下发带有频带指示信息的系统消息。
14.根据权利要求1或6或7所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括：
B21、准备接入所述小区的用户向网络侧发送初始上行接入请求消息；
B22、网络侧向所述用户发送接入请求响应消息，所述响应消息中携带所述频带指示信息。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述步骤B22中，所述响应消息中还携带网络侧在所述的可接入频带中为用户分配的上下行资源信息。
16.根据权利要求1或6或7所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括：
B31、网络侧根据呼叫该用户的主叫信息寻呼小区内的用户，在下发给用户的寻呼消息中携带所述频带指示信息。
17.根据上述任意权利要求所述的方法，其特征在于，在所述步骤A中，网络侧对所辖小区实时或根据设定的周期进行监控。
18.根据上述任意权利要求所述的方法，其特征在于，在所述步骤A之前还具有网络侧根据系统策略确定初始可接入频带并以频带指示信息下发给所述小区内用户的步骤。
19.一种分配小区频带的网络设备，其特征在于，至少包括：
频带负载监控单元，用于监控网络设备所辖小区占用带宽内的各个频带的负载分布情况；
可接入频带确定单元，用于根据所述频带负载监控单元监控的负载分布情况或设定的系统策略确定可接入频带；
频带指示信息生成单元，用于根据确定的可接入频带生成频带指示信息；
信息下发单元，用于下发带有所述频带指示信息的网络侧信息。
20.根据权利要求19所述的网络设备，其特征在于，还包括：
接入请求接收单元，用于接收网络设备所辖小区内用户的接入请求信息，并传送给所述信息下发单元。
21.根据权利要求20所述的网络设备，其特征在于，所述信息下发单元包括：
系统消息下发单元，用于通过广播信道下发包括频带指示信息的系统消息；
响应消息下发单元，用于根据所述用户的接入请求信息生成包括频带指示信息的响应消息并下发；
寻呼消息下发单元，用于根据所述用户的被寻呼信息生成包括频带指示信息的响应消息并下发。
22.根据权利要求19所述的网络设备，其特征在于，还包括：
管理维护通道，用于网络管理终端根据频带负载监控单元监控的负载分布指定所述小区的可接入频带。
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