CN102595607B

CN102595607B - 一种资源分配方法及装置

Info

Publication number: CN102595607B
Application number: CN201210023951.1A
Authority: CN
Inventors: 袁建涛; 马军; 宋红兵; 王芳; 张李
Original assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Current assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Priority date: 2012-02-03
Filing date: 2012-02-03
Publication date: 2015-02-25
Anticipated expiration: 2032-02-03
Also published as: CN102595607A

Abstract

本发明公开了一种资源分配方法及装置，用以均衡TD-LTE系统中连续同向子帧间的负荷，缓解小区间同频干扰随时间波动很大的现象，避免子帧间负荷不均衡对系统性能带来的影响。本发明提供的一种资源分配方法包括：确定当前调度子帧对应的负荷门限；根据当前调度子帧对应的负荷门限，为当前调度子帧进行资源分配，其中，为当前调度子帧分配的资源利用率不超过当前调度子帧对应的负荷门限。

Description

一种资源分配方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种资源分配方法及装置。

背景技术

对于TD-LTE系统而言，上、下行子帧不能同时存在，且在一个无线帧内仅存在1～2个上行(UL)/下行(DL)转换点，因此UL或DL子帧在时域分布并不是均匀的。对于连续出现的同向子帧而言，可能会出现各个子帧间负荷差异很大的情况，从而导致系统内瞬时同频干扰很大的情况出现。

LTE在空中接口上支持两种帧结构：类型1(Type1)和类型2(Type2)，如图1所示。其中Type1用于频分双工(Frequency Division Duplex，FDD)；Type2用于时分双工(Time Division Duplex，TDD)，无线帧长度为10ms。

在FDD中10ms的无线帧分为10个长度为1ms的子帧，每个子帧由两个长度为0.5ms的时隙(slot)组成。一个无线帧的十个子帧均可用于上行或者下行数据传输。

在TDD中10ms的无线帧由两个长度为5ms的半帧(Half Frame)组成，每个Half Frame由5个长度为1ms的子帧组成，其中有4个普通的子帧和1个特殊子帧。普通子帧由两个0.5ms的slot组成，特殊子帧由3个特殊时隙(UpPTS、GP和DwPTS)组成。

LTE的传输时间间隔(Transmitted Time Interval，TTI)长度为1个子帧，即1ms。

LTE TDD支持如图2所示的7种不同的上、下行配比。由于LTE TDD系统帧结构的特殊性，子帧间负荷均衡的目标就是要保持TDD系统中UL/DL子帧间的负荷均衡，避免子帧间负荷不均衡对系统性能带来的影响，以子帧内资源利用率来衡量负荷，力争达到同一方向连续的子帧间资源利用率的平衡。而现有的ICIC技术主要侧重于频域均衡的实现，动态仿真平台的研究或现网产品的实现，是动态的，并且能够实现S1、X2接口的信息交互，符合半静态小区间干扰协调(ICIC)方案的实现需求。而网络规划优化软件本身就是对网络环境的抽象和模拟，作为一种静态仿真平台，并不能模拟X2接口的信息交互。因此，仅仅靠静态的ICIC算法对系统的干扰减少是有限的。

综上所述，现有算法未能充分利用TD-LTE的特性，仅仅从频域上减少TD-LTE的干扰，而且在仿真软件中，无法模拟X2接口的信息交互，仅靠静态ICIC进行频域规划，对于系统干扰的减小是有限的。

发明内容

本发明实施例提供了一种资源分配方法及装置，用以均衡TD-LTE系统中连续同向子帧间的负荷，缓解小区间同频干扰随时间波动很大的现象，避免子帧间负荷不均衡对系统性能带来的影响。

本发明实施例提供的一种资源分配方法包括：

确定当前调度子帧对应的负荷门限；

根据当前调度子帧对应的负荷门限，为当前调度子帧进行资源分配，其中，为当前调度子帧分配的资源利用率不超过当前调度子帧对应的负荷门限。

本发明实施例提供的一种资源分配装置包括：

负荷门限确定单元，用于确定当前调度子帧对应的负荷门限；

判断处理单元，用于根据当前调度子帧对应的负荷门限，为当前调度子帧进行资源分配，其中，为当前调度子帧分配的资源利用率不超过当前调度子帧对应的负荷门限。

本发明实施例，确定当前调度子帧对应的负荷门限；根据当前调度子帧对应的负荷门限，为当前调度子帧进行资源分配，其中，为当前调度子帧分配的资源利用率不超过当前调度子帧对应的负荷门限，从而实现了均衡了TD-LTE系统中连续同向子帧间的负荷，缓解了小区间同频干扰随时间波动很大的现象，避免了子帧间负荷不均衡对系统性能带来的影响。

附图说明

图1为本发明实施例提供的LTE无线帧结构示意图；

图2为本发明实施例提供的LTE TDD上、下行配比示意图；

图3为本发明实施例提供的一种资源分配方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的子帧间负荷均衡流程示意图；

图5为本发明实施例提供的子帧间负荷均衡算法流程示意图；

图6为本发明实施例提供的一种资源分配装置的结构示意图。

具体实施方式

TD-LTE系统中，子帧间负荷均衡算法实现业务负荷在时域的均匀分布，以缓解小区间同频干扰随时间波动很大的现象，尽量避免因子帧间负荷不均衡而对系统性能造成的影响。

本发明实施例主要研究子帧间负荷均衡的实现。在TD-LTE规划仿真软件中，可以考虑子帧间负荷均衡与ICIC的结合实现。通过子帧间负荷均衡算法实现业务负荷在时域的均匀分布，以缓解小区间同频干扰随时间波动很大的现象，尽量避免因子帧间负荷不均衡而对系统性能造成的影响。

参见图3，本发明实施例提供的一种资源分配方法，包括步骤：

S101、确定当前调度子帧对应的负荷门限；

S102、根据当前调度子帧对应的负荷门限，为当前调度子帧进行资源分配，其中，为当前调度子帧分配的资源利用率不超过当前调度子帧对应的负荷门限。

较佳地，若为当前调度子帧分配的资源利用率未达到当前调度子帧对应的负荷门限，该方法还包括：

利用当前子帧的资源利用率更新当前子帧对应的负荷门限。

较佳地，该方法还包括：

利用当前子帧的资源利用率，确定下一子帧对应的负荷门限。

较佳地，利用下列公式确定下一子帧对应的负荷门限：

P_{i + 1} = \max {P_{0}, \frac{1}{T_{p}} P_{i} + (1 - \frac{1}{T_{p}}) \cdot P_{i - 1}}

其中，P_i+1表示下一子帧对应的负荷门限，P₀表示预设的首次调度子帧对应的负荷门限，T_p表示预设的负荷门限更新权值参数，P_i表示当前子帧对应的负荷门限，P_i-1表示上一子帧对应的负荷门限。

较佳地，当P_i为第二次调度子帧对应的负荷门限，P_i-1为首次调度子帧对应的负荷门限时，P_i和P_i-1的值为预设的值。

下面给出具体实施例的说明。

子帧间负荷均衡的流程如图4所示，子帧间负荷均衡主要分为3个步骤：

S201、初始化负荷门限P₀，对于LTE系统而言，负荷门限结合ICIC算法，基本可以保证实现类似于复用系数为3的异频组网，此时基本上可以满足降低同频干扰的性能，考虑到资源的动态性以及适应LTE系统突发特性，仿真中设定一个稍微大的初值。

S202、通过对同向子帧(即传输方向相同的子帧)设置负荷门限，来达到均衡同向子帧间负荷的目的。

S203、更新负荷门限，负荷门限可以考虑采用周期更新的方式。更新周期的长短设置取决于子帧间负荷均衡算法所采用的统计量。

具体实现流程如图5所示，包括步骤：

S301、通过系统同步信息，读取主系统信息块(Master Information Block，MIB)信息，获知当前系统的子帧结构类型和子帧号，当子帧结构类型为Type2时，采用本发明实施例提供的技术方案进行后续资源调度；

S302、调用ICIC模块，按照事先设定的频域资源划分方法进行频域规划；

S303、初始调度时，对于首次传输的下行(上行)子帧传输的负荷门限设定为P＝P₀；对于第二次调度传输的下行(上行)子帧，设定负荷门限为P＝P₁，根据子帧号以及帧结构配置类型(在MIB信息中携带)，即可确定调度类型(上行调度或者下行调度)；

需要说明的是，首次下行(上行)子帧传输的负荷门限设定与待传输数据量有关，优选的，可以设定为P₀＝2/3可用的物理资源块(Physical ResourceBlock，PRB)的数量，对于第二次传输调度的下行(上行)子帧传输的负荷门限设定与首次传输后剩余的带调度传输资源有关，可将其设定为稍大数值P₁＝2/3+1/10可用的PRB的数量，不超过除去为切换用户预留的资源门限即可；

其中，所述为切换用户预留的资源门限，即同一小区中全部可用资源要预留一小部分资源给切换用户接入使用，同2G、3G系统一样。

按照协议要求一般设定为切换用户预留的资源门限值为全部可用PRB资源的10％，则实际可用于分配的PRB资源为全部可用PRB资源的90％。即假如全部可用资源为100个PRB，从底端或者顶端或者其他位置预留10个(10％)PRB给切换用户使用。实际用于调度的PRB个数为90。此值为后期SON加入内容。如果切换时全部可用资源不预留，则100％资源可用。即所有PRB都可以为本小区调度用户调度使用。不考虑其他小区用户切换到该小区情形。

S304、以下行调度为例(上行调度同样)，判断此次调度是否为仿真进行过程中的首次下行调度或者第二次下行调度；如果是，执行步骤S111，否则，执行步骤S305。

需要说明的是，由于DwPTS用于传输下行数据，因此，对于特殊子帧，当成下行子帧处理，也需要对其进行子帧间负荷均衡。对于DwPTS子帧中的PDSCH而言，其用于PDSCH传输占用的PRB个数折算后进行传输块集(Transport Block Set，TBS)的确定。

S305、按照仿真中所采用的调度算法(例如可以采用比例公平PF算法)，为当前调度子帧进行资源分配。

S306、利用负荷门限值进行子帧间负荷均衡限制，即利用负荷门限值限制本子帧中可以分配的最大资源数；

S307、判断此次子帧资源利用率是否已经达到该子帧对应的负荷门限值，如果是，执行步骤S308，否则，执行步骤S113。

其中，资源占用率＝本子帧为全部待调度用户分配的PRB数/本子帧全部可用PRB总数；

S308、令调度次数加1。

S309、更新子帧的负荷门限值，即利用当前子帧的资源利用率，确定下一子帧对应的负荷门限；

需要说明的是，步骤S309由于当前子帧资源利用率已经达到了当前子帧的负荷门限值，因此，无需更新当前子帧的负荷门限值为当前子帧的资源利用率，直接利用当前子帧的资源利用率，确定下一子帧对应的负荷门限即可。

S310、判断是否达到预设的最大仿真调度次数(例如10次)，如果是，则结束，否则，返回步骤S305，进行下一次调度。

S311、利用初始化的负荷门限值进行子帧间负荷均衡限制；

S312、按照采用的调度算法进行具体的资源分配；

S313、更新当前子帧的负荷门限为当前子帧的资源利用率；然后，执行步骤S308。

需要说明的是，步骤S313由于当前子帧资源利用率未达到当前子帧的负荷门限值，因此，需要更新当前子帧的负荷门限为当前子帧的资源利用率，利用当前子帧的负荷门限，确定下一子帧对应的负荷门限即可

具体地，利用当前子帧的负荷门限，确定下一子帧对应的负荷门限包括：

第i+1个子帧的负荷门限值设定为：此处，P_i是第i个子帧的负荷门限值；T_p是负荷门限更新权值参数，该参数的取值影响了P_i的变化。T_p越大，新的负荷门限受最近一段时间的系统负荷的影响因素越小，P_i的变化越缓慢；其中，1＜i＜N。

需要说明的是，上式中，P_i如果达到负荷门限值时，更新时P_i按照负荷门限值更新；否则，以实际计算的子帧资源利用率计算；因此资源占用达到负荷门限值时，子帧利用率是已知的，不需要更新子帧利用率；

参见图6，本发明实施例提供的一种资源分配装置，包括：

负荷门限确定单元11，用于确定当前调度子帧对应的负荷门限；

判断处理单元12，用于根据当前调度子帧对应的负荷门限，为当前调度子帧进行资源分配，其中，为当前调度子帧分配的资源利用率不超过当前调度子帧对应的负荷门限。

较佳地，若所述判断处理单元12为当前调度子帧分配的资源利用率未达到当前调度子帧对应的负荷门限，该装置还包括：

更新单元13，用于利用当前子帧的资源利用率更新当前子帧对应的负荷门限。

较佳地，所述负荷门限确定单元11还用于：

较佳地，所述负荷门限确定单元11利用下列公式确定下一子帧对应的负荷门限：

P_{i + 1} = \max {P_{0}, \frac{1}{T_{p}} P_{i} + (1 - \frac{1}{T_{p}}) \cdot P_{i - 1}}

综上所述，本发明实施例提供了一种TD-LTE系统降低子帧间负荷均衡的算法，完成了TD-LTE子帧间负荷均衡算法的实现，子帧间负荷均衡的主要目标是均衡TD-LTE系统中连续同向子帧间的负荷，以缓解小区间同频干扰随时间波动很大的现象，尽量避免子帧间负荷不均衡对系统性能带来的影响。对于上、下行子帧而言，子帧间负荷均衡可以采用完全相同的算法。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

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

1.一种资源分配方法，其特征在于，该方法包括：

确定当前调度子帧对应的负荷门限；

根据当前调度子帧对应的负荷门限，为当前调度子帧进行资源分配，其中，为当前调度子帧分配的资源利用率不超过当前调度子帧对应的负荷门限；

当为当前调度子帧分配的资源利用率未达到当前调度子帧对应的负荷门限时，利用当前子帧的资源利用率更新当前子帧对应的负荷门限。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，利用下列公式确定下一子帧对应的负荷门限：

P_{i + 1} = \max {P_{0}, \frac{1}{T_{p}} P_{i} + (1 - \frac{1}{T_{p}}) \cdot P_{i - 1}}

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当P_i为第二次调度子帧对应的负荷门限，P_i-1为首次调度子帧对应的负荷门限时，P_i和P_i-1的值为预设的值。

5.一种资源分配装置，其特征在于，该装置包括：

判断处理单元，用于根据当前调度子帧对应的负荷门限，为当前调度子帧进行资源分配，其中，为当前调度子帧分配的资源利用率不超过当前调度子帧对应的负荷门限；

更新单元，用于当所述判断处理单元为当前调度子帧分配的资源利用率未达到当前调度子帧对应的负荷门限时，利用当前子帧的资源利用率更新当前子帧对应的负荷门限。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述负荷门限确定单元还用于：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述负荷门限确定单元利用下列公式确定下一子帧对应的负荷门限：

P_{i + 1} = \max {P_{0}, \frac{1}{T_{p}} P_{i} + (1 - \frac{1}{T_{p}}) \cdot P_{i - 1}}

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，当P_i为第二次调度子帧对应的负荷门限，P_i-1为首次调度子帧对应的负荷门限时，P_i和P_i-1的值为预设的值。