CN102271336B - 一种上下行配比半静态配置的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种上下行配比半静态配置的系统及方法，该方法包括，根据小区内负载终端的个数及各负载终端的能力计算该小区的上下行最大传输需求，并选择上下行配比与最大传输需求最接近的配置模式对应的无线帧进行切换。采用本发明的技术方案，使上下行配比灵活配置，降低了设备配置的复杂性，且能增加运营商的收入，使用户体验的最大化。
Description
技术领域
本发明涉及时分双工模式下的移动通信系统，尤其涉及一种上下行配比半静态配置的系统及方法。
背景技术
TD SCDMA(time division synchronization CDMA)和LTE TDD(long termevolution tdd mode，长期演进时分模式)都是时分系统，通过不同的上下行配比配置，获取不同的上下行流量，满足运营商的需求，增加运营商的营业收入，提高用户的满意度。
在一个城市中，不同的区域，不同的时段，不同的用户习惯，不同的用户软件，造成不同区域、不同时段，小区上下行的流量将不同，TDD模式的小区应该根据不同的时段，不同的人群配置不同的上下行配比。
TDSCDMA的网络结构包含RNC(无线网络控制器)和Nodeb(节点B)，以及对应的网络管理OMCB和OMCR，RNC和Nodeb之间通过Iub接口互联互通，RNC之间通过Iur接口互联互通，RNC与核心网之间采用Iu接口，与核心网互联互通，OMCB(节点B的操作维护中心)负责NodeB的操作维护，OMCR(RNC的操作维护)负责RNC的操作维护。
LTE的网络结构包含eNodeb(增强型的节点B)、eNodeb的网管OMC和MME、SGW四个网元，eNodeb之间通过X2接口互联互通，eNodeb与MME之间通过S1-MME接口互联互通，eNodeb与SGW通过S1_U接口互联互通。
TDSCDMA系统的物理信道采用三层结构：时隙、无线帧、系统帧号，每一个时隙都需要保护间隔。一个10ms的无线帧由两个5ms的子帧构成。上下行时隙总数为7个，每个时隙长度为864码片，时隙0固定为下行时隙，时隙1固定为上行时隙，上下行时隙通过时隙转换点分离。上下行时隙可以配置为对称模式和非对称模式。
LTE TDD系统可以采用5ms帧结构和10ms的帧结构。
每一个无线帧帧长为10ms，由两个5ms的半帧构成，每一个半帧由5个1ms的子帧构成，每个半帧包含上行子帧、下行子帧、特殊子帧。
表1：上下行子帧配置
D表示下行传输，S表示特殊子帧(包含GP(guard period，保护间隔)、UpPTS(Uplink Pilot Time Slot，上行导频时隙)、DwPTS(Downlink Pilot TimeSlot，下行导频时隙))，U表示上行传输。
如表1所示，上下行配置根据特殊子帧上下行转换点周期不同，分为5ms上下行转换周期和10ms上下行转换周期，其中5ms上下行转换周期的两个半帧都存在特殊子帧；而10ms上下行转换周期特殊子帧仅存在第一个半帧，其中0号子帧和5号子帧、DwPTS总是用于下行传输，UpPTS和特殊子帧后的子帧总是用于上行数据传输。
从表1可以看出，0，1，2，6是2个5ms子帧配置，3，4，5是10ms子帧配置。
无线参数很多，使用户使用设备带来很多不方便之处，为网络优化带来很大的工作量。目前小区时隙配置通过后台人工配置，而一旦配置，在人工干预之前保持配置，这样导致配置不灵活，降低了服务质量。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种上下行配比半静态配置的系统及方法，使上下行配比灵活配置，降低了设备配置的复杂性。
一种上下行配比半静态配置的方法，包括：
根据小区内负载终端的个数及各负载终端的能力计算所述小区的上下行最大传输需求，并选择上下行配比与所述最大传输需求最接近的配置模式对应的无线帧进行切换。
进一步地，所述选择上下行配比与所述最大传输需求最接近的配置模式对应的无线帧进行切换是指：
计算各配置模式的上下行配比以及小区当前的最大传输配比，选择上下行配比与最大传输配比差值最小的配置模式进行切换。
进一步地，所述选择上下行配比与所述最大传输需求最接近的配置模式对应的无线帧进行切换是指：
为各种配置模式的无线帧设置以下门限：自上切入门限、向上切出门限、自下切入门限及向下切出门限；
若小区内各负载终端的最大传输配比大于或等于当前配置模式的向上切出门限则进行小区重配，切换至上下行配比大于所述当前配置模式的配置模式，若小区内各负载终端的最大传输配比小于当前配置模式的向下切出门限则进行小区重配，切换至上下行配比小于所述当前配置模式的配置模式。
进一步地，所述小区的最大传输配比为，各负载终端的上行最大比特数之和与各负载终端的下行最大比特数之和的比值。
进一步地，对于每个负载终端，计算其上行比特数与支持的最大层数的比值得到该负载终端上行时的最大流量，计算其下行比特数与支持的最大层数的比值得到该负载终端下行时的最大流量，各负载终端上行时的最大流量之和即为上行最大流量，各负载终端下行时的最大流量之和即为下行最大流量；
所述上行最大流量与下行最大流量的比值即为所述小区的最大传输配比。
进一步地，对于每个负载终端，计算负载终端上行时的最大流量及下行时的最大流量，各负载终端上行时的最大流量即为上行最大流量，各负载终端下行时的最大流量之和即为下行最大流量，所述上行最大流量与下行最大流量的比值即为所述小区的最大传输配比；
当所述负载终端处于小区中心时，所述负载终端上行时的最大流量为其上行比特数与支持的最大层数的比值，所述负载终端下行时的最大流量为其下行比特数与支持的最大层数的比值；
当所述负载终端处于小区边缘时，所述负载终端上行时的最大流量为其上行比特数，所述负载终端下行时的最大流量为其下行比特数。
进一步地，当满足切换条件的配置模式有多个，选择其中任一个配置模式作为目标配置模式进行切换。
本发明还提供一种上下行配比半静态配置的系统，包括计算模块、选择模块及切换模块；
所述计算模块，用于根据小区内负载终端的个数及各负载终端的能力计算所述小区的上下行最大传输需求；
所述选择模块，用于选择上下行配比与所述最大传输需求最接近的配置模式；
所述切换模块，用于将所述小区切换至选出的配置模式对应的无线帧。
进一步地，所述计算模块还用于计算各配置模式的上下行配比，计算模块计算小区的上下行最大传输需求是指计算所述小区当前的最大传输配比；
所述选择模块选择上下行配比与所述最大传输需求最接近的配置模式是指，选择上下行配比与最大传输配比差值最小的配置模式。
进一步地，所述系统还包括设置模块，为各种配置模式的无线帧设置以下门限：自上切入门限、向上切出门限、自下切入门限及向下切出门限；
所述选择模块选择上下行配比与所述最大传输需求最接近的配置模式是指：
若小区内各负载终端的最大传输配比大于或等于当前配置模式的向上切出门限则选择上下行配比大于所述当前配置模式的配置模式，若小区内各负载终端的最大传输配比小于当前配置模式的向下切出门限则选择上下行配比小于所述当前配置模式的配置模式。
进一步地，所述小区的最大传输配比为，各负载终端的上行最大比特数之和与各负载终端的下行最大比特数之和的比值。
进一步地，所述计算模块计算小区的最大传输配比是指：
对于每个负载终端，计算其上行比特数与支持的最大层数的比值得到该负载终端上行时的最大流量，计算其下行比特数与支持的最大层数的比值得到该负载终端下行时的最大流量，各负载终端上行时的最大流量之和即为上行最大流量，各负载终端下行时的最大流量之和即为下行最大流量；
所述上行最大流量与下行最大流量的比值即为所述小区的最大传输配比。
进一步地，所述计算模块计算小区的最大传输配比是指：
对于每个负载终端，计算模块计算负载终端上行时的最大流量及下行时的最大流量，各负载终端上行时的最大流量即为上行最大流量，各负载终端下行时的最大流量之和即为下行最大流量，所述上行最大流量与下行最大流量的比值即为所述小区的最大传输配比；
当所述负载终端处于小区中心时，所述负载终端上行时的最大流量为其上行比特数与支持的最大层数的比值，所述负载终端下行时的最大流量为其下行比特数与支持的最大层数的比值；
当所述负载终端处于小区边缘时，所述负载终端上行时的最大流量为其上行比特数，所述负载终端下行时的最大流量为其下行比特数。
进一步地，当满足切换条件的配置模式有多个，所述选择模块选择其中任一个配置模式作为目标配置模式。
综上所述，本发明提供一种上下行配比半静态配置的系统及方法，使上下行配比灵活配置，降低了设备配置的复杂性，且能增加运营商的收入，使用户体验的最大化。
附图说明
图1是本发明系统实施例中系统结构示意图；
图2是本发明不同配置模式间进行切换的示意图；
图3是本发明方法实施例中的流程图。
具体实施方式
本发明提供一种上下行配比半静态配置的系统及方法，通过统计小区下负载的UE的个数和各种UE能力，折算小区上行、下行最大传输需求，根据上下行最大传输需求比值进行选择相应的上下行配比。
本实施例提供一种上下行配比半静态配置的系统，如图1所示，包括计算模块、选择模块及切换模块，还可以包括设置模块；
计算模块，用于根据小区内负载终端的个数及各负载终端的能力计算该小区的上下行最大传输需求；
选择模块，用于选择上下行配比与最大传输需求最接近的配置模式；
切换模块，用于将小区切换至选出的配置模式对应的无线帧。
计算模块还用于计算各配置模式的上下行配比，计算模块计算小区的上下行最大传输需求是指计算该小区当前的最大传输配比；
选择模块选择上下行配比与最大传输需求最接近的配置模式是指，选择上下行配比与最大传输配比差值最小的配置模式。
设置模块用于为各种配置模式的无线帧设置以下门限：自上切入门限、向上切出门限、自下切入门限及向下切出门限；
任意两个上下行配比相邻的配置模式的门限值满足：上下行配比低的配置模式对应的向上切出门限大于或等于上下行配比高的配置模式对应的自下切入门限，上下行配比高的配置模式对应的向下切出门限小于或等于上下行配比低的配置模式对应的自上切入门限。
选择模块选择上下行配比与最大传输需求最接近的配置模式是指：若小区内各负载终端的最大传输配比大于或等于当前配置模式的向上切出门限则选择上下行配比大于当前配置模式的配置模式，若小区内各负载终端的最大传输配比小于当前配置模式的向下切出门限则选择上下行配比小于当前配置模式的配置模式。
计算模块计算小区的最大传输配比的方式可以但不限于是以下方式中的任一种或多种：
(1)各负载终端的上行最大比特数之和与各负载终端的下行最大比特数之和的比值。
(2)对于每个负载终端，计算其上行比特数与支持的最大层数的比值得到该负载终端上行时的最大流量，计算其下行比特数与支持的最大层数的比值得到该负载终端下行时的最大流量，各负载终端上行时的最大流量之和即为上行最大流量，各负载终端下行时的最大流量之和即为下行最大流量；
上行最大流量与下行最大流量的比值即为该小区的最大传输配比。
(3)对于每个负载终端，计算模块计算负载终端上行时的最大流量及下行时的最大流量，各负载终端上行时的最大流量即为上行最大流量，各负载终端下行时的最大流量之和即为下行最大流量，上行最大流量与下行最大流量的比值即为该小区的最大传输配比；
当负载终端处于小区中心时，该负载终端上行时的最大流量为其上行比特数与支持的最大层数的比值，该负载终端下行时的最大流量为其下行比特数与支持的最大层数的比值；
当负载终端处于小区边缘时，该负载终端上行时的最大流量为其上行比特数，该负载终端下行时的最大流量为其下行比特数。
当满足切换条件的配置模式有多个，选择模块选择其中任一个配置模式作为目标配置模式。
本实施例提供一种上下行配比半静态配置的方法，根据小区内负载终端的个数及各负载终端的能力计算该小区的上下行最大传输需求，并选择上下行配比与最大传输需求最接近的配置模式对应的无线帧进行切换。
配置过程：
根据不同标准规定的UE类型以及能力，计算每种配置模式的无线帧的上下行配比，并根据上下行配比的大小排序，得到按上下行配比从小到大(或从大到小)排列的配置模式序列；
还可以为每种配置模式的无线帧设置切换门限，如图2所示，包括向上切出门限、自下切入门限、向下切出门限以及自上切入门限，设有2个上下行配比相邻的配置模式，配置模式1及配置模式2，配置模式1的上下行配比为T1，配置模式2的上下行配比为T2，且T1＜T2，上述配置模式的各门限满意以下条件：
配置模式1的向上切出门限大于或等于配置模式2的自下切入门限，配置模式2的向下切出门限小于或等于配置模式1的自上切入门限；
若小区内各负载UE的最大传输配比大于或等于当前配置模式的向上切出门限则进行小区重配，切换至上下行配比大于当前配置模式的配置模式，若小区内各负载UE的最大传输配比小于当前配置模式的向下切出门限则进行小区重配，切换至上下行配比小于当前配置模式的配置模式。
当小区有负载UE接入并根据负载调整小区的配置模式的方法如图3所示，包括以下步骤：
步骤S1：小区建立起始，根据小区所处的场景、位置，以及小区参数等，初始化小区上下行配比，即为小区选择一个初始的配置模式；
可以将某一上下行配比对应的配置模式作为默认的初始配置模式。
步骤S2：统计接入小区的各负载UE的相关参数，包括UE能力参数以及UE在小区中的位置(处于小区的中心还是边缘)等，根据预设的最大传输配比计算方式计算小区当前的最大传输配比；
可以是周期性地计算小区当前的最大传输配比，也可以是当有负载UE接入小区或是离开小区时计算小区当前的最大传输配比，本发明对计算时机不作限制。
步骤S3：根据重新计算的最大传输配比判断是否需要进行切换，若需要则执行步骤S4，否则返回步骤S2；
判断是否需要进行切换的方式可以但不限于是以下方式中的任一种：
(a)计算小区当前最大传输配比与各配置模式上下行配比的差值，将差值最小的配置模式作为切换的目标配置模式；
当差值最小的配置模式有多个时，将其中任一个作为目标配置模式。
(b)设小区的当前配置模式为i，若当前最大传输配比大于当前配置模式i的向上切出门限，且大于或等于某个配置模式(如配置模式j)的自下切入门限，则将配置模式j作为切换的目标配置模式；
若当前最大传输配比小于当前配置模式i的向下切出门限，且小于或等于某个配置模式(如配置模式k)的自上切入门限，则将配置模式k作为切换的目标配置模式；
进一步地，若满足切换条件的配置模式j(或k)有多个，则选择其中的任一个作为目标配置模式。
步骤S4：进行小区重配，将小区切换至目标配置模式，之后返回步骤S2。
表2：Downlink physical layer parameter values set by the field ue-Category(各种能力终端的下行物理层参数)
| UE Category(终端能力级别) | Maximum numberof DL-SCHtransport block bitsreceived within aTTI(1个TTI内的最大传输比特) | Maximum number ofbits of a DL-SCHtransport blockreceived within a TTI(一个TTI内一个传输块的最大传输比特) | Maximum numberof supported layersfor spatialmultiplexing in DL(下行空分复用的最大支持层数) |
| Category 1 | 10296 | 10296 | 1 |
| Category 2 | 51024 | 51024 | 2 |
| Category 3 | 102048 | 75376 | 2 |
| Category 4 | 150752 | 75376 | 2 |
| Category 5 | 299552 | 149776 | 4 |
表3：Uplink physical layer parameter values set by the field ue-Category(各种能力终端的上行物理层参数)
| UE Category(终端能力级别) | Maximum number of bits of anUL-SCH transport blocktransmitted within a TTI(1个TTI内的最大传输比特) | Support for 64QAM in UL(上行时是否支持64QAM) |
| Category 1 | 5160 | No |
| Category 2 | 25456 | No |
| Category 3 | 51024 | No |
| Category 4 | 51024 | No |
| Category 5 | 75376 | Yes |
步骤S2中，计算小区最大传输配比的方法可以有多种，可以但不限于为以下列举方式中的任一种：
(1)根据各UE上下行最大传输数据计算最大传输配比；
具体地，对于不同能力的UE，确定其上行及下行传输的最大bit，计算各UE总的上行比特数与总的下行比特数的比值；如表2及表3所示，例如，小区下有2个负载UE，分别为Category 1与Category 2，Category 1对应的上行最大传输比特数为5160，下行最大传输比特数为10296，Category2对应的上行最大传输比特数为25456，下行最大传输比特数为51024，则该小区下负载UE总的最大传输配比为(5160+25456)/(10296+51024)。
(2)根据各UE上下行最大传输数据及UE支持的空分复用层数计算最大传输配比；
具体地，对于不同能力的UE，确定其上行及下行传输的最大bit，对于每个UE，计算其上行比特数与支持的最大层数的比值得到该UE上行时的最大流量，各UE上行时的最大流量之和即为上行最大流量，同理计算各UE下行时的最大流量之和得到下行最大流量，上行最大流量与下行最大流量的比值为最大传输配比；
如表2及表3所示，例如，小区下有2个负载UE，分别为Category 1与Category 2，Category 1对应的上行最大传输比特数为5160，下行最大传输比特数为10296，支持的最大层数为1，Category2对应的上行最大传输比特数为25456，下行最大传输比特数为51024，支持的最大层数为2，则该小区下负载UE总的最大传输配比为(5160+25456/2)/(10296+51024/2)。
(3)根据UE上下行最大传输数据比值，同时考虑UE的空分复用层数以及UE在小区中的位置，最终折算一个上下行配比值；
具体地，对于不同能力的UE，确定其上行及下行传输的最大bit，对于每个UE按下列方式计算其上行最大流量及下行最大流量，若UE处在小区中心，则其上行最大传输比特数与支持的最大层数的比值即为该UE上行时的最大流量，其下行最大传输比特数与支持的最大层数的比值即为该UE下行时的最大流量，若UE处在小区边缘，则其上行最大传输比特数即为该UE上行时的最大流量，其下行最大传输比特数即为该UE下行时的最大流量；各UE上行时的最大流量之和即为上行最大流量，各UE下行时的最大流量之和即为下行最大流量，上行最大流量与下行最大流量的比值为最大传输配比；
如表2及表3所示，例如，小区下有3个负载UE，分别为Category 1、Category 2与Category 3，Category 1对应的上行最大传输比特数为5160，下行最大传输比特数为10296，支持的最大层数为1，Category2对应的上行最大传输比特数为25456，下行最大传输比特数为51024，支持的最大层数为2，Category3对应的上行最大传输比特数为51024，下行最大传输比特数为102048，支持的最大层数为2，其中，Category 1与Category 2处于小区中心，Category3处于小区边缘，则上行最大流量为(5160+25456/2+51024)，下行最大流量为(10296+51024/2+102048)，因此，最大传输配比为，(5160+25456/2+51024)/(10296+51024/2+102048)。
判断UE处于小区的中心还是边缘的方法可参照现有技术。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (12)
1.一种上下行配比半静态配置的方法，包括：
根据小区内负载终端的个数及各负载终端的能力计算所述小区的上下行最大传输需求，并选择上下行配比与所述最大传输需求最接近的配置模式对应的无线帧进行切换；
所述选择上下行配比与所述最大传输需求最接近的配置模式对应的无线帧进行切换是指：
为各种配置模式的无线帧设置以下门限：自上切入门限、向上切出门限、自下切入门限及向下切出门限；
若小区内各负载终端的最大传输配比大于或等于当前配置模式的向上切出门限则进行小区重配，切换至上下行配比大于所述当前配置模式的配置模式，若小区内各负载终端的最大传输配比小于当前配置模式的向下切出门限则进行小区重配，切换至上下行配比小于所述当前配置模式的配置模式。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述选择上下行配比与所述最大传输需求最接近的配置模式对应的无线帧进行切换是指：
计算各配置模式的上下行配比以及小区当前的最大传输配比，选择上下行配比与最大传输配比差值最小的配置模式进行切换。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：
所述小区的最大传输配比为，各负载终端的上行最大比特数之和与各负载终端的下行最大比特数之和的比值。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：
对于每个负载终端，计算其上行比特数与支持的最大层数的比值得到该负载终端上行时的最大流量，计算其下行比特数与支持的最大层数的比值得到该负载终端下行时的最大流量，各负载终端上行时的最大流量之和即为上行最大流量，各负载终端下行时的最大流量之和即为下行最大流量；
所述上行最大流量与下行最大流量的比值即为所述小区的最大传输配比。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：
对于每个负载终端，计算负载终端上行时的最大流量及下行时的最大流量，各负载终端上行时的最大流量之和即为上行最大流量，各负载终端下行时的最大流量之和即为下行最大流量，所述上行最大流量与下行最大流量的比值即为所述小区的最大传输配比；
当所述负载终端处于小区中心时，所述负载终端上行时的最大流量为其上行比特数与支持的最大层数的比值，所述负载终端下行时的最大流量为其下行比特数与支持的最大层数的比值；
当所述负载终端处于小区边缘时，所述负载终端上行时的最大流量为其上行比特数，所述负载终端下行时的最大流量为其下行比特数。
6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：
当满足切换条件的配置模式有多个，选择其中任一个配置模式作为目标配置模式进行切换。
7.一种上下行配比半静态配置的系统，包括计算模块、选择模块及切换模块；其特征在于：
所述计算模块，用于根据小区内负载终端的个数及各负载终端的能力计算所述小区的上下行最大传输需求；
所述选择模块，用于选择上下行配比与所述最大传输需求最接近的配置模式；
所述切换模块，用于将所述小区切换至选出的配置模式对应的无线帧；
所述系统还包括设置模块，为各种配置模式的无线帧设置以下门限：自上切入门限、向上切出门限、自下切入门限及向下切出门限；
所述选择模块选择上下行配比与所述最大传输需求最接近的配置模式是指：
若小区内各负载终端的最大传输配比大于或等于当前配置模式的向上切出门限则选择上下行配比大于所述当前配置模式的配置模式，若小区内各负载终端的最大传输配比小于当前配置模式的向下切出门限则选择上下行配比小于所述当前配置模式的配置模式。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于：
所述计算模块还用于计算各配置模式的上下行配比，计算模块计算小区的上下行最大传输需求是指计算所述小区当前的最大传输配比；
所述选择模块选择上下行配比与所述最大传输需求最接近的配置模式是指，选择上下行配比与最大传输配比差值最小的配置模式。
9.如权利要求7或8所述的系统，其特征在于：
所述小区的最大传输配比为，各负载终端的上行最大比特数之和与各负载终端的下行最大比特数之和的比值。
10.如权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述计算模块计算小区的最大传输配比是指：
对于每个负载终端，计算其上行比特数与支持的最大层数的比值得到该负载终端上行时的最大流量，计算其下行比特数与支持的最大层数的比值得到该负载终端下行时的最大流量，各负载终端上行时的最大流量之和即为上行最大流量，各负载终端下行时的最大流量之和即为下行最大流量；
所述上行最大流量与下行最大流量的比值即为所述小区的最大传输配比。
11.如权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述计算模块计算小区的最大传输配比是指：
对于每个负载终端，计算模块计算负载终端上行时的最大流量及下行时的最大流量，各负载终端上行时的最大流量之和即为上行最大流量，各负载终端下行时的最大流量之和即为下行最大流量，所述上行最大流量与下行最大流量的比值即为所述小区的最大传输配比；
当所述负载终端处于小区中心时，所述负载终端上行时的最大流量为其上行比特数与支持的最大层数的比值，所述负载终端下行时的最大流量为其下行比特数与支持的最大层数的比值；
当所述负载终端处于小区边缘时，所述负载终端上行时的最大流量为其上行比特数，所述负载终端下行时的最大流量为其下行比特数。
12.如权利要求7或8所述的系统，其特征在于：
当满足切换条件的配置模式有多个，所述选择模块选择其中任一个配置模式作为目标配置模式。
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