CN101754282B - 长期演进系统中系统带宽自适应调整的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长期演进系统中系统带宽自适应调整的方法，该方法包括如下步骤：a.统计系统实际使用的资源状况；b.根据系统实际使用的资源情况，周期性触发与系统设置的资源占用门限对比，判断资源占用的系统带宽大小；c.更改系统带宽。本发明的长期演进系统中系统带宽自适应调整的方法在满足本小区用户业务需求的前提下，根据系统在线用户数量的增减而相应增加或减小带宽以满足用户不同的业务质量要求，且可减小相邻小区频率的复用几率，降低对邻区用户的干扰，尤其适用于系统带宽可变且存在同频干扰的通信系统。

Description

长期演进系统中系统带宽自适应调整的方法

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种长期演进系统(Long TermEvolution，简称LTE)中上、下行系统带宽自适应调整的方法，特别适用于系统带宽可变且存在同频干扰的通信系统。

背景技术

LTE系统由于其低延迟、高传输效率及有效提高小区边缘用户的服务质量等优点越来越受到运营商的关注。3GPP(3rd Generation Partnership Project)组织定义LTE系统的帧为10ms，分为10个子帧，每个子帧又分为2个时隙。无论是上行还是下行，每个时隙的传输信号通过N_RBN_sc ^RB个子载波和N_symb个符号构成的栅格来描述。其中 $N_{\mathrm{sc}}^{\mathrm{RB}}=12,$ 6≤N_RB≤110，具体值取决于上行或下行链路传输带宽配置及使用情况，根据3GPP定义的LTE系统带宽分为1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz六种，分别对应N_RB＝6，N_RB＝15，N_RB＝25，N_RB＝50，N_RB＝75，N_RB＝100。资源栅格中的每一个单元称作一个资源单元(Resource elements，简称RE)，用索引(k，l)唯一标识， $k=0,...,N_{\mathrm{RB}}{N}_{\mathrm{sc}}^{\mathrm{RB}}-1$ 用于指示频域，l＝0，...，N_symb-1用于指示时域。频域上N_sc ^RB个连续的子载波和时域上N_symb个符号组成一个资源块(Resource block，简称RB)。eNB以RB为单位为用户分配资源。

对于采用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术的LTE系统，由于其物理层技术自身没有同频干扰(LTE网络为了达到高的频谱效率相邻小区同频的概率很大)抑制的机制，所以当用户距离小区边缘且与邻区用户使用频率资源相同时干扰较大，会影响用户业务质量。eNB(Evolved NodeB)根据用户的信道质量和业务QoS(Quality of Service)在整个LTE系统带宽内选择RB调度分配给用户。现有技术当小区建立后，系统带宽就唯一确定，即便在用户数目较少时，eNB调度分配给用户的资源也会遍布整个系统带宽，从而导致对邻区用户的干扰。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种长期演进系统中系统带宽自适应调整的方法，能根据用户数量的增减情况自动调整系统带宽，在不影响小区用户业务需求的前提下，降低对邻区用户的干扰。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种长期演进系统中系统带宽自适应调整的方法，该方法包括如下步骤：

a.统计系统实际使用的资源状况；

b.根据系统实际使用的资源情况，周期性触发与系统设置的资源占用门限对比，判断资源占用的系统带宽大小；

c.更改系统带宽。

所述步骤a包括：

a1.统计目前激活的用户数目或百分比；或者

a2.由MAC统计实际被调度分配的RB数目或百分比；或者

a3.统计当前空口的速率占系统可提供的最大速率的百分比。

所述步骤b包括：

b1.设置资源占用第一门限和资源占用第二门限；

b2.如果资源占用统计结果小于资源占用第二门限，则选择比目前系统带宽小一级的带宽作为新的系统带宽，如果目前系统带宽已经为最小带宽则不变；

b3.如果资源占用统计结果大于资源占用第一门限，则选择比目前系统带宽大一级的带宽作为新的系统带宽，如果目前系统带宽已经为最大带宽则不变。

所述门限可针对不同系统带宽设置成具体的RB占用数目或用户数目，或设置为适用于所有带宽的RB占用百分比或用户数百分比。

另外，上、下行设置的资源占用第一门限和资源占用第二门限可不同，即根据上下行业务量的非对称性需求调整带宽，使得上下行带宽非对称。

所述步骤c包括：如果系统带宽发生了变化，可通过系统广播将新的系统带宽通知移动用户，或者带宽变化对用户透明不通过广播通知用户，只在MAC调度用户时按照不同带宽选择RB分配资源。

由于3GPP定义的系统上、下行带宽均可改变，所述步骤a和b中的统计和对比过程可以仅针对上行情况、或仅针对下行情况、也可同时针对上下行情况，可根据某一方向的判决结果上下行同时调整，也可根据整个系统的判决结果上下行同时调整。

本发明中所述的系统带宽级别可分为1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz、40M、60M。

所述步骤b中的周期性触发是指触发周期设置为子帧的整数倍，或按照其他设定的时间定期触发。

所述步骤b中对资源占用大小的判断可与之前的历史统计值进行平滑滤波。

本发明长期演进系统中系统带宽自适应调整的方法根据LTE系统当前实际的激活用户数和RB使用情况判断当前系统带宽是否适合，对于系统带宽大于实际需求的系统则减少带宽，从而减少与相邻小区载频的复用，降低对邻区用户的同频干扰影响。对于系统带宽小于实际需求的系统则增加带宽，提高系统容量，从而为用户提供更好的业务质量。在判决带宽需要发生变化后，可通过系统广播消息更新的方式将新的系统带宽通知移动用户，也可以不通知移动用户，而仅通过MAC的调度控制实际带宽的使用达到带宽变化的目的，体现系统带宽的灵活性。

附图说明

图1是本发明所述的系统带宽自适应调整的流程图；

图2是系统带宽调整后的效果图。

具体实施方式

本发明的长期演进系统中系统带宽自适应调整的方法其核心思想是通过统计在线用户数或RB实际使用情况，衡量当前系统带宽是否合适并相应调整带宽。此方法可使得系统带宽灵活变化，有助于减少邻区同频的重叠区，从而减少对邻区使用相同频率资源用户的干扰。下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。

如图1所示，本发明的长期演进系统中系统带宽自适应调整的方法包括如下步骤：

步骤101：统计目前处于激活状态的用户数目Num_ue或百分比；或者由MAC层上报这个系统带宽内目前实际使用的RB数Num_rb；或者计算rate_rb＝Num_rb/N_RB，其中N_RB为整个带宽的RB总数；或者计算当前空口的速率/系统可提供的最大速率；按照统计的内容不同，设置相应的资源占用第一门限和资源占用第二门限；如果统计的是数目，门限设置为个数，如果统计的是比率，门限设置为百分比；

步骤102：如果上一步骤的计算结果小于资源占用第二门限，则跳至步骤105，否则执行步骤103；

步骤103：如果步骤101的计算结果大于资源占用第一门限，则跳至步骤104，否则执行步骤106；

步骤104：判断目前系统带宽是否已经是最大带宽，是则执行步骤106，否则执行步骤107；

步骤105：判断目前系统带宽是否已经是最小带宽，是则执行步骤106，否则执行步骤108；

步骤106：不调整系统带宽，结束流程；

步骤107：根据LTE系统带宽1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz、40MHz、60MHz(当然，并不限于这几种带宽)选择比目前系统带宽其大一级的带宽，可通过系统广播信息更新通知移动用户，也可以用新的带宽直接约束MAC资源分配，不具体告知移动用户。结束流程。

步骤108：根据LTE系统带宽1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz、40MHz、60MHz(当然，并不限于这几种带宽)选择比目前系统带宽其小一级的带宽，可通过系统广播信息更新通知移动用户，也可以用新的带宽直接约束MAC资源分配，不具体告知移动用户。结束流程。

上述判断过程可周期性触发，周期可设置为系统帧长度的整数倍，或设置时间定时上报，且对资源占用大小的判断可与之前的历史统计值进行平滑滤波。另外，由于3GPP定义的系统上、下行带宽均可改变，上述统计和对比过程可以仅针对上行情况、或仅针对下行情况、也可同时针对上下行情况，可根据某一方向的判决结果上下行同时调整，也可根据整个系统的判决结果上下行同时调整。

举例说明：假设小区1、小区2上下行系统带宽均为15MHz，系统设置的最大可承载的在线用户数为100个，我们按照8000ms的周期统计系统的资源占用情况。。如果用在线用户数来衡量对系统资源的使用情况，我们可设置资源占用第二门限为15个，资源占用第一门限为90个，如果用在线用户比例来衡量系统资源使用情况，我们可设置资源占用第二门限为15％，资源占用第一门限为90％。假设小区1目前在线用户数为6个(6％)，小于资源占用第二门限15个(15％)，我们可认为目前系统带宽较大，可适当减小，因此可选择下一级带宽10MHz作为新的上下行系统带宽。假设小区2目前在线用户数为40个(40％)，大于资源占用第二门限15个(15％)，但小于资源占用第一门限9个(9％)，因此小区2不需要调整系统带宽。图2为调整后的小区带宽调整图，其中A为小区1、小区2原有15MHz带宽，B为根据本发明调整后的10MHz系统带宽。如果小区1、2互为邻区，且中心频点相同，可看出调整后两小区频带的重叠区域减少，因此小区1减少的那部分频带对小区2相同频带上承载的用户的干扰会减少。系统带宽改变后，可通过系统广播消息的信元dl-SystemBandwidth及ul-Bandwidth通知用户。

同理，还可用实际分配的RB数目(或RB占用比例)或用户的速率来衡量系统带宽的使用情况。小区1的上行系统带宽假设为10M，每天23点定时统计系统的资源占用情况。另外假设小区1的MAC层统计上报的上行RB实时占用数为5(或RB实时占用比率为10％)，上行设置资源占用第二门限为7个RB(或14％)，资源占用第一门限为45个RB(或90％)，则小区1的上行方向RB实时占用数目小于资源占用第二门限，则需要减小系统上行带宽，即选择比目前系统带宽小一级的带宽5MHz作为新的上行系统带宽。假设小区1的下行系统带宽为20M，所有在线用户下行的实时速率和为(可区分上下行分别判断，上、下行设置的资源占用第一门限和资源占用第二门限可不同，即根据上下行业务量的非对称性需求调整带宽，使得上下行带宽非对称)90M(或速率达到90％)，下行设置的资源占用第二门限为10M(或10％)，资源占用第一门限为85M(或85％)，则小区1下行在线用户的实时速率和超过资源占用第一门限85M(或85％)，因此小区1的下行系统带宽需要增大，但是目前小区1下行已经为最大带宽，所以小区1下行仍保持原有带宽不变。

Claims (9)

1.一种长期演进系统中系统带宽自适应调整的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

a.统计系统实际使用的资源情况；

b.根据系统实际使用的资源情况，周期性触发与系统设置的资源占用门限对比，判断资源占用的系统带宽大小，具体包括：

b1.根据统计的内容不同，设置资源占用第一门限和资源占用第二门限；

b2.如果资源占用统计结果小于资源占用第二门限，则选择比目前系统带宽小一级的带宽作为新的系统带宽，如果目前系统带宽已经为最小带宽则不变；

b 3.如果资源占用统计结果大于资源占用第一门限，则选择比目前系统带宽大一级的带宽作为新的系统带宽，如果目前系统带宽已经为最大带宽则不变。

2.根据权利要求1所述的长期演进系统中系统带宽自适应调整的方法，其特征在于，所述步骤a包括：

a1.统计目前激活的用户数目或百分比；或者

a2.由介质访问控制层MAC统计实际被调度分配的资源块RB数目或百分比；或者

a3.统计当前空口的速率占系统可提供的最大速率的百分比。

3.根据权利要求1所述的长期演进系统中系统带宽自适应调整的方法，其特征在于：所述门限可针对不同系统带宽设置成具体的RB占用数目或用户数目，或设置为适用于所有带宽的RB占用百分比或用户数百分比。

4.根据权利要求1所述的长期演进系统中系统带宽自适应调整的方法，其特征在于：上、下行设置的资源占用第一门限和资源占用第二门限不同。

5.根据权利要求1至4任一项所述的长期演进系统中系统带宽自适应调整的方法，其特征在于，所述步骤b之后还包括步骤c：如果系统带宽发生了变化，可通过系统广播将新的系统带宽通知移动用户，或者带宽变化对用户透明不通过广播通知用户，只在MAC调度用户时按照不同带宽选择RB分配资源。

6.根据权利要求1至4任一项所述的长期演进系统中系统带宽自适应调整的方法，其特征在于：所述步骤a和b中的统计和对比过程仅针对上行情况、或仅针对下行情况、或同时针对上下行情况。

7.根据权利要求1所述的长期演进系统中系统带宽自适应调整的方法，其特征在于：所述的系统带宽级别分为1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz、40MHz、60MHz。

8.根据权利要求1所述的长期演进系统中系统带宽自适应调整的方法，其特征在于：所述步骤b中的周期性触发是指触发周期设置为子帧的整数倍，或按照其他设定的时间定期触发。

9.根据权利要求1所述的长期演进系统中系统带宽自适应调整的方法，其特征在于：所述步骤b中对资源占用大小的判断可与之前的历史统计值进行平滑滤波。

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