CN101287279B - 用于无线通信系统的VoIP调度组的分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于无线通信系统的VoIP调度组的分配方法，包括：基站根据无线环境从好到差的顺序设置多个VoIP调度组，并设置各个VoIP调度组的一个或多个负荷门限；创建VoIP用户并将VoIP用户分配给与其无线环境最匹配的称作首选组的VoIP调度组；以及重新计算首选组的负荷比率，将负荷比率与首选组的负荷门限进行比较，并根据比较结果为首选组增加资源或将VoIP用户同时分配给称作后备组的首选组后面一个VoIP调度组。采用这种VoIP调度组分配方法，既可以实现负荷均衡，又可以充分利用系统资源。另外，按无线环境从好到差给VoIP调度组预分配下行发送时隙(或子帧)，有利于VoIP用户执行DRX/DTX操作，以节省终端耗电。

Description

用于无线通信系统的VoIP调度组的分配方法 

技术领域

本发明涉及采用共享信道传输下行VoIP(网络电话)业务数据的无线通信系统，更具体地，涉及一种用于无线通信系统的VoIP调度组的分配方法。 

背景技术

参见图1，无线通信系统主要有终端，基站和核心网组成。基站之间根据需要可以有逻辑或者物理的连接，基站组成的网络称为无线接入网(RAN)，负责接入层事务，比如无线资源的管理；上下行的无线资源按照共享信道的方式进行由基站负责调度。基站都和核心网连接，每个基站可以和一个或者一个以上的核心网节点(CN)连接。核心网负责非接入层事务，比如计费、位置管理等。终端是指可以和网络通讯的设备，比如手机或者笔记本电脑等。每个终端在上行方向上通常只连接到网络中的一个基站。 

在采用分组传输方式的无线通信系统(如，WiMAX和LTE)中，通常采用动态调度的方式发送上、下行数据。目前，VoIP是非常重要的一种业务，但由于VoIP业务的分组大小和达到间隔都非常有规律，比如，在说话期间，语音编码器每20ms生成一个VoIP分组，因此系统对VoIP业务通常采用持续调度方式以节省控制信令的开销。但是，如果对VoIP采用了HARQ和静音抑制技术，则VoIP数据发送的原有规律将受到影响，需要频繁地用动态调度控制 信令来作为持续调度方式的补充。这与持续调度节省调度控制信令的初衷是背道而驰的，因此需要改进。 

有人提出，在下行方向将无线环境差不多的VoIP用户划分到同一个组(即VoIP调度组)，以通过同组VoIP业务数据的复用来充分使用持续调度分配的资源并减少控制信令。基站根据各VoIP用户的无线环境将其服务的VoIP用户分成若干个VoIP调度组。在空中下行传输方向，基站以VoIP调度组为单位对VoIP数据进行控制和发送。根据无线环境和HARQ往返时延，基站在每个20ms间隔内为各VoIP调度组分配一次或多次下行发送机会。各VoIP调度组在一个发送机会内使用一个或多个连续的下行资源单元(时隙或子帧等)发送下行VoIP数据。图2给出了一个20ms周期内对3个VoIP调度组进行下行资源分配的示意图。在该图中，VoIP调度组1、2和3在20ms内都有两次发送机会，其中组3一次发送占用两个时隙。 

因此，需要一种用于无线通信系统的VoIP调度组的分配方法，其将VoIP用户分配到无线环境最匹配和稍差的VoIP调度组，既可以实现负荷均衡，又可以充分利用系统资源。按无线环境从好到差给VoIP调度组预分配下行发送时隙(或子帧)，有利于VoIP用户执行DRX(Discontinuous Reception，不连续接收)/DTX(Discontinuous Transmission，不连续发送)操作，以节省终端耗电。 

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于无线通信系统的VoIP调度组的分配方法，其按无线环境从好到差给VoIP调度组预分配下行发送时隙(或子帧)，有利于VoIP用户执行DRX/DTX操作，以节省终端耗电。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，一种用于无线通信系统的网络电话调度组的分配方法，包括： 

基站根据无线环境从好到差的顺序设置多个VoIP调度组，并设置各个VoIP调度组的一个或多个负荷门限； 

创建VoIP用户并将VoIP用户分配给与其无线环境最匹配的称作首选组的VoIP调度组；以及 

重新计算首选组的负荷比率，将负荷比率与首选组的负荷门限进行比较，并根据比较结果为首选组增加资源或将VoIP用户同时分配给称作后备组的首选组后面一个VoIP调度组。 

用于无线通信系统的VoIP调度组的分配方法还可以包括： 

在VoIP数据发送时刻，基站根据无线环境从好到差的顺序为各个VoIP调度组分配下行发送的时隙或子帧；以及 

终端进行下行接收，并在相应的VoIP调度组中进行数据搜索。 

负荷门限可包括增资门限和跨组门限。 

增资门限可大于跨组门限。 

优选地，对最后一个VoIP调度组设定增资门限，以及对其它的VoIP调度组设定增资门限和跨组门限。 

当首选组的负荷比率大于或等于首选组的增资门限时，为首选组增加下行资源单元，并且从首选组的后备组中删除将首选组作为其首选组的VoIP用户。

对于其它的VoIP调度组，当负荷比率大于或等于跨组门限并且小于增资门限时，将VoIP用户同时分配给其它VoIP调度组的下一个组。 

对于其它的VoIP调度组，当负荷比率小于跨组门限时，VoIP用户只分配给VoIP用户的首选组。 

终端在下行接收时在VoIP用户的首选组对应的数据位置搜索传输给自己的VoIP数据。 

并在相应的VoIP调度组中进行数据搜索包括： 

在首选组对应的数据位置搜索传输给自己的VoIP数据；以及 

如果没有搜索到，则在后备组搜索传输给自己的VoIP数据。 

通过这种分配方法，可以按无线环境从好到差给VoIP调度组预分配下行发送时隙(或子帧)，有利于VoIP用户执行DRX/DTX操作，以节省终端耗电。 

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。 

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中： 

图1是根据现有技术的无线通信系统的结构图； 

图2是根据现有技术的采用VoIP调度组的下行资源分配示意图； 

图3是根据本发明的用于无线通信系统的VoIP调度组的分配方法的流程图； 

图4是根据本发明一个实施例的增加VoIP用户前的下行资源分配的示意图； 

图5是根据本发明一个实施例的增加VoIP用户后的下行资源分配的示意图； 

图6是根据本发明另一实施例的增加用户后的下行资源分配的示意图；以及 

图7是根据本发明再一实施例的增加用户后的下行资源分配的示意图。 

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。 

参照图3，提供了一种用于无线通信系统的VoIP调度组的分配方法，包括： 

步骤S102，基站根据无线环境从好到差的顺序设置多个VoIP调度组，并设置各个VoIP调度组的一个或多个负荷门限； 

步骤S104，创建VoIP用户并将VoIP用户分配给与其无线环境最匹配的称作首选组的VoIP调度组；以及

步骤S104，重新计算首选组的负荷比率，将负荷比率与首选组的负荷门限进行比较，并根据比较结果为首选组增加资源或将VoIP用户同时分配给称作后备组的首选组后面一个VoIP调度组。 

用于无线通信系统的VoIP调度组的分配方法还可以包括： 

在VoIP数据发送时刻，基站根据无线环境从好到差的顺序为各个VoIP调度组分配下行发送的时隙或子帧；以及 

终端进行下行接收，并在相应的VoIP调度组中进行数据搜索。 

负荷门限可包括增资门限和跨组门限。 

增资门限可大于跨组门限。 

优选地，对最后一个VoIP调度组设定增资门限，以及对其它的VoIP调度组设定增资门限和跨组门限。 

当首选组的负荷比率大于或等于首选组的增资门限时，为首选组增加下行资源单元，并且从首选组的后备组中删除将首选组作为其首选组的VoIP用户。 

对于其它的VoIP调度组，当负荷比率大于或等于跨组门限并且小于增资门限时，将VoIP用户同时分配给其它VoIP调度组的下一个组。 

对于其它的VoIP调度组，当负荷比率小于跨组门限时，VoIP用户只分配给VoIP用户的首选组。 

终端在下行接收时在VoIP用户的首选组对应的数据位置搜索传输给自己的VoIP数据。

在相应的VoIP调度组中搜索VoIP用户可以包括： 

在首选组对应的数据位置搜索传输给自己的VoIP数据；以及 

如果没有搜索到，则在后备组搜索传输给自己的VoIP数据。 

当系统创建一个新的VoIP用户时，基站按无线环境从好到差对VoIP调度组进行排序，并对各VoIP调度设置两个负荷门限，我们分别称它们为跨组门限和增资门限，跨组门限小于增资门限。对无线环境最差的VoIP调度组可以不设跨组门限。在VoIP用户创建的过程中，基站根据该VoIP用户的无线环境和各VoIP调度组的预期负荷比率情况将其分配到一个或两个连续的VoIP调度组。VoIP调度组的负荷比率是指VoIP调度组预期负荷与VoIP调度组所占资源能力的比。在分配VoIP调度组的过程中，基站首先将VoIP用户分配到与其无线环境最匹配的VoIP调度组，该组为VoIP用户的首选组。如果首选组加入该用户后的预期负荷比率达到或超过增资门限，则基站为该VoIP调度组的每次发送增加一个下行资源单元，并将该组中已经分配到两个组的VoIP用户只分配到该组。如果首选组加入该VoIP用户后的预期负荷比率达到或超过跨组门限但小于增资门限，则基站将该VoIP用户同时分配到无线环境仅次于该组的VoIP调度组，即该组的后备组。需要特别说明的是，对无线环境最差的VoIP调度组不需要设置跨组门限和进行相应的判断。在每一个20ms的周期内，基站按无线环境从好到差的顺序依次为各VoIP调度组预分配下行发送的时隙(或子帧)。下行接收时，被分配到两个组的VoIP用户终端从首选组数据所在位置开始搜索，如果没有则搜索后备组数据所在的位置。 

例如，VoIP调度组的负荷比率的计算方法为假定某VoIP调度组现每次发送使用2个连续的时隙，每个时隙可以承载6个VoIP数据包，如果该VoIP调度组加入新创建的VoIP用户将有8个用户， 且所有VoIP用户的语音激活因子都为0.4，则VoIP调度组预期负荷为8个VoIP用户，而该VoIP调度组占用资源的承载能力为每个时隙的VoIP数据包承载能力^*每次发送使用的时隙数/语音激活因子＝6*2/0.4＝30个VoIP用户，因此，该VoIP调度组的负荷比率为8/30≈26.67％。对使用了HARQ技术的情况，通常在20ms内给VoIP调度组分配多次发送机会来解决数据重传问题。 

图4是根据本发明一个实施例的增加VoIP用户前的下行资源分配的示意图，以及图5是根据本发明一个实施例的增加VoIP用户后的下行资源分配的示意图。 

图6是根据本发明另一实施例的增加用户后的下行资源分配的示意图，以及图7是根据本发明再一实施例的增加用户后的下行资源分配的示意图。 

在一个无线通信系统中，基站根据一定规则将下行VoIP用户分成4个组，按无线环境从好到差依次为组1～4；各组的跨组门限和增资门限都设置为90％和130％；一个VoIP用户给首选组带来的负荷增加为一个下行时隙能力的20％，但忽略VoIP用户给后备组带来的负荷增加；4个组在20ms内都有两次发送机会，其中组2一次发送占用两个下行时隙，其他组一次发送占用一个下行时隙；组1的用户为{u3，u4}，组2的用户为{u1，u5～10，u14}，组3的用户为{u11～u13，u15～u17}，组4的用户为{u2|u16，u17}，其中首选组为组3的VoIP用户u16和u17使用了组4作为后备组。这样，四组的负荷比率分别为40％、80％、120％和20％。一个20ms周期内按顺序对4个VoIP调度组进行下行资源分配，如图4所示。 

如果这时基站需要为组1增加一个首选VoIP用户u18，由于增加这个用户后组1的负荷比率将增加到60％，仍然小于跨组门限， 则基站不将该用户同时分配到后备组，也不给组1增加资源。组1增加一个VoIP用户后的下行资源分配，如图5所示。 

如果基站继续需要为组2增加一个首选VoIP用户u19，由于增加这个用户后组2的负荷比率将增加到90％，达到跨组门限但小于增资门限，则基站将该用户同时分配到后备组(即，组3)，但不给组2增加资源。组2增加一个VoIP用户后的下行资源分配，如图6所示。 

如果基站继续需要为组3增加一个首选VoIP用户u20，由于增加这个用户后组3的负荷比率将增加到140％，超过增资门限，则基站为组3的每一个发送增加一个时隙的下行资源，并将同时分配到后备组的u16和u17两个用户从组4中撤消。组3增加一个VoIP用户后的下行资源分配，如图7所示。 

本发明不限于无线通信系统，其在所附权利要求的范围内还可以扩展至其它通信领域，以及其不限于VoIP用户，还适用于按组分配的其它类型用户。 

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于无线通信系统的网络电话调度组的分配方法，其特征在于，包括：

基站根据无线环境从好到差的顺序设置多个所述网络电话调度组，并设置各个所述网络电话调度组的一个或多个负荷门限；

创建网络电话用户并将所述网络电话用户分配给与其无线环境最匹配的称作首选组的网络电话调度组；以及

重新计算所述首选组的负荷比率，将所述负荷比率与所述首选组的负荷门限进行比较，并根据比较结果为所述首选组增加资源或将所述网络电话用户同时分配给称作后备组的所述首选组后面一个网络电话调度组。

2.根据权利要求1所述的分配方法，其特征在于，还包括：

在网络电话数据发送时刻，所述基站根据无线环境从好到差的顺序为各个所述网络电话调度组分配下行发送的时隙或子帧；以及

终端进行下行接收，并在相应的网络电话调度组中进行数据搜索。

3.根据权利要求1所述的分配方法，其特征在于，所述负荷门限包括增资门限和跨组门限。

4.根据权利要求3所述的分配方法，其特征在于，所述增资门限大于所述跨组门限。

5.根据权利要求4所述的分配方法，其特征在于，对最后一个网络电话调度组设定所述增资门限，以及对其它的网络电话调度组设定所述增资门限和所述跨组门限。

6.根据权利要求5所述的分配方法，其特征在于，当所述首选组的负荷比率大于或等于所述首选组的增资门限时，为所述首选组增加下行资源单元，并且从所述首选组的后备组中删除将所述首选组作为其首选组的网络电话用户。

7.根据权利要求5所述的分配方法，其特征在于，对于所述其它的网络电话调度组，当所述负荷比率大于或等于所述跨组门限并且小于所述增资门限时，将所述网络电话用户同时分配给所述其它网络电话调度组的下一个组。

8.根据权利要求5所述的分配方法，其特征在于，对于所述其它的网络电话调度组，当所述负荷比率小于所述跨组门限时，所述网络电话用户只分配给所述网络电话用户的首选组。

9.根据权利要求6或8所述的分配方法，其特征在于，终端在下行接收时在所述网络电话用户的首选组对应的数据位置搜索传输给自己的网络电话数据。

10.根据权利要求2所述的分配方法，其特征在于，并在所述相应的网络电话调度组中进行数据搜索包括：

在所述首选组对应的数据位置搜索传输给自己的网络电话数据；以及

如果没有搜索到，则在所述后备组搜索传输给自己的网络电话数据。

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