CN103582005B - 一种网络间进行业务分配的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种网络间进行业务分配的方法和设备，主要内容包括：根据确定的业务分配所需的参数信息，得到至少一种业务承载在至少两种制式网络中时，所述至少一种业务在所述至少两种制式的网络中占用的总网络资源量，并在所述总网络资源量满足设定条件时，确定每一种业务在各制式网络上的承载量，并根据确定的承载量将该业务在各种制式网络间进行分配，不再是简单的停留在使用技术手段对通信业务在各种制式网络中进行分配，而是通过确定一种业务在各种制式网络上的最佳承载量，调整各种制式网络之间的资源分配比例，最大化地提升各种制式网络的资源覆盖范围，最终使得各种制式网络的资源收益的效果良好。

Description

一种网络间进行业务分配的方法和设备

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种网络间进行业务分配的方法和设备。

背景技术

当前，随着移动网络、互联网技术和智能终端的不断发展，移动数据业务量呈现爆炸式增长趋势，而传统的语音业务量的增长则逐渐放缓。例如：3G网络为用户提供了丰富的业务类型，如可视电话、视频留言、高速上网、视频监控以及手机电视等众多业务。但在提供了业务类型增加的同时，在业务执行的过程中，业务服务质量则远远不能满足用户的期望服务质量。

为了改变业务服务质量、应对数据业务增长给通信网络的承载带来的严峻挑战，国内外运营商都在寻找不同的方式改变现有通信网络的承载能力，通常采取升级现由网络的硬件设备方式或引入高效无线承载网络的方式，并积极部署第三代（3G）移动通信网络和未来的第四代（4G）移动通信网络，通过多个不同制式的网络之间协同工作来提升数据业务对通信网络承载能力的需求。

在现有技术中，通过多种制式的网络之间的协同工作来实现对通信网络承载能力的需求的方式为：根据业务类型、不同制式的网络的承载能力以及网络的拥塞程度，确定各业务在不同制式的网络中网络资源的占用量；并根据确定的网络资源占用量，将不同的业务分配在不同制式的网络中。

例如：数据下载业务，GSM网络承载语音业务的能力比较强，在GSM网络中承载数据下载业务的能力相对比较差。由于不同网络的技术限制，确定的数据下载业务在GSM网络中的网络资源的占用量相对比较高；在3G网络和WLAN网络中，由于WLAN网络的数据承载能力较强，因此，确定的数据下载业务在WLAN网络中的网络资源的占用量低于确定的数据下载业务在3G网络中的网络资源的占用量。

根据上述业务分配的策略，结合业务类型和网路的承载能力将不同业务在相同制式的网络之间进行分配，或者将同一业务在不同制式的网络之间进行分配，其中，确定的各业务在不同制式的网络中网络资源的占用量的大小值通常是根据经验值确定，这样的确定方式存在以下缺陷：

在现有的业务分配策略中，多侧重实际的如何将业务分配到不同制式的网络中，在将业务分配至不同制式的网络的过程中，并没有考虑不同制式的网络之间的协作关系，这样将使得业务被分配后并不能有效的使用当前承载的网络资源，导致业务分配后的网络资源处于一种不均衡的状态中，例如：数据业务中带宽期望值较高的业务承载在WLAN网络中的数量较多，导致WLAN网络的承载压力较大，或者数据业务中带宽期望较低的业务承载在GSM网络中的数量较多，影响了GSM网络中语音业务的服务质量。

综上所述，在现有技术中网络间进行业务分配的方式存在分配不均衡的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种网络间进行业务分配的方法和设备，用于解决现有技术中网络间进行业务分配的方式中存在分配不均衡的问题。

一种网络间进行业务分配的方法，所述方法包括：

确定业务分配所需的参数信息，所述参数信息包括：每一种制式网络的承载代价参数；

根据所述参数信息，得到至少一种业务承载在至少两种制式网络中时，所述至少一种业务在所述至少两种制式的网络中占用的总网络资源量；

在所述总网络资源量满足设定条件时，确定每种业务在各制式网络上的承载量，并根据确定的承载量将该业务在各种制式网络间进行分配。

一种网络间进行业务分配的设备，所述设备包括：

确定参数模块，用于确定业务分配所需的参数信息，所述参数信息包括：每一种制式网络的承载代价参数；

确定总资源量模块，用于根据所述参数信息，得到至少一种业务承载在至少两种制式网络中时，所述至少一种业务在所述至少两种制式的网络中占用的总网络资源量；

分配模块，用于在所述总网络资源量满足设定条件时，确定每种业务在各制式网络上的承载量，并根据确定的承载量将该业务在各种制式网络间进行分配。

本发明有益效果如下：

本发明实施例不再是简单的停留在使用技术手段对通信业务在各种制式网络中进行分配，而是通过确定一种业务在各种制式网络上的最佳承载量，调整各种制式网络之间的资源分配比例，最大化地提升各种制式网络的资源覆盖范围，最终使得各种制式网络的资源收益的效果良好。

附图说明

图1为本发明实施例一的一种网络间进行业务分配的方法的流程图；

图2为本发明实施例二的一种网络间进行业务分配的方法的流程图；

图3为本实施例二中涉及的业务分配前某运营商某室外热点区域的语音业务量与网络承载能力的示意图；

图4为本实施例二中涉及的业务分配前某运营商某室外热点区域的数据业务量与网络承载能力的示意图；

图5为本实施例二中涉及的业务分配前某运营商某室外热点区域的8种数据业务量与网络承载能力的示意图；

图6为利用本发明方案确定的某运营商某室外热点区域的语音业务量在各制式网络中的承载量的示意图；

图7为用本发明方案确定的某运营商某室外热点区域的数据业务量在各制式网络中的承载量的示意图；

图8为利用本发明方案确定的某运营商某室外热点区域的8种数据业务量在各制式网络中的承载量的示意图；

图9为语音业务在被分配前后在各制式网络中承载量状态的示意图；

图10为数据业务在被分配前后在网络中承载量状态的示意图；

图11为网络调整后数据业务在各制式网络间的承载状态的示意图；

图12为本发明实施例三的一种网络间进行业务分配的设备的结构示意图。

具体实施方式

为了实现本发明的目的，本发明实施例提供了一种网络间进行业务分配的方法和设备，根据确定的业务分配所需的参数信息，得到至少一种业务承载在至少两种制式网络中时，所述至少一种业务在所述至少两种制式的网络中占用的总网络资源量，并在所述总网络资源量满足设定条件时，确定每种业务在各制式网络上的承载量，并根据确定的承载量将该业务在各种制式网络间进行分配。

与现有技术相比，不再是简单的停留在使用技术手段对通信业务在各种制式网络中进行分配，而是通过确定一种业务在各种制式网络上的最佳承载量，调整各种制式网络之间的资源分配比例，最大化地提升各种制式网络的资源覆盖范围，最终使得各种制式网络的资源收益的效果良好。

下面结合说明书附图对本发明各实施例进行详细描述。

实施例一：

如图1所示，为本发明实施例一的一种网络间进行业务分配的方法的流程图，所述方法包括：

步骤101：确定业务分配所需的参数信息。

其中：所述参数信息包括：每一种制式网络的承载代价参数。

在步骤101中，首先，根据对网络侧、终端侧以及市场对业务需求的统计数据，提取对业务分流影响力较大的参数。

具体地，提取的对业务分流影响力较大的参数包括：各种制式网络的承载量、各种制式网络的单位承载代价量、业务类型和业务的期望带宽、网络覆盖下的终端支持的网络制式信息以及终端支持的业务参数信息。

其中，所述网络承载能力，用于表示确定各制式网络在不同无线覆盖场景下的业务承载能力；所述无线覆盖场景分为热点地区、城区和郊区三类，每类无线覆盖场景的网络承载能力不同。所述网络承载能力包括网络实际承载能力和网络极限承载能力两种，所述网络实际承载能力与实际网络所使用的频段信息、载频配臵信息、站点信息及网络覆盖率信息等参数信息相关，所述网络极限承载能力与网络极限的站间距和网络在无缝覆盖下的网络承载能力相关。

所述单位网络承载代价，用于确定不同制式网络对不同业务的承载性能，以及承载资源消耗价值；通常单位网络承载代价与建网成本相关，因此单位网络承载代价是评价业务分流效果关键参数之一。

所述业务类型是指语音业务和数据业务两大类，具体地，数据业务可根据流量承载特点，分为浏览、下载、即时通信、游戏娱乐、流媒体、彩信（手机报）、其它等多种类型。

所述业务的期望带宽是指不同业务类型的业务在不同制式网络的占用的带宽值。

如表1所述，以TD-SCDMA制式网络中不同业务类型所期望的带宽之间的对应关系：

数据业务类型	具体业务	期望带宽
			浏览	浏览器上网、微博等	100kbps
下载	软件下载、歌曲下载等	200kbps
			即时通信	飞信、QQ、微信等	50kbps
游戏娱乐	在线游戏等	300kbps
			流媒体	手机视频等	普清200kbps、高清1Mbps
彩信	彩信、手机报	100kbps

表1

所述网络覆盖下的终端支持的网络制式信息，是指网络覆盖下的终端是单制式的终端还是多制式的终端，以及终端支持的具体的网络制式，例如：单制式的终端支持GSM或者TD-SCDMA，多制式的终端支持GSM和TD-SCDMA，或者3G和WLAN等，具体包括：各制式网络对应的不同终端的终端数量、终端类型等。

所述终端支持的业务参数信息包括：一种制式网络上的一种终端产生的总业务量、终端支持一种业务的渗透率等。

需要说明的是，与终端、业务相关参数是对业务进行有效分流的关键参数之一。

其次，确定网络侧、终端侧和业务量的影响力较大的参数的数据信息。

假设有n种待分配的业务，各种制式的网络包括：GSM制式网络（简写为G）、TD-SCDMA制式网络（简写为T）、TD-LTE制式网络（简写为L）和WLAN制式网络（简写为W）四个，具体将上述涉及的参数的数据信息表示为：

1、各制式网络实际承载能力用向量表示为：E＝[E_G,E_T,E_W,E_L]；

2、各制式网络极限承载能力用向量表示为：E′＝[E′_G,E′_T,E′_W,E′_L]；

需要说明的是，各制式网络承载能力可以使用单位覆盖区域内的网络承载能力表示，其中单位覆盖区域可以是km²，也可以是单位小区等。

3、各制式网络的单位承载代价量用向量表示为：C＝[C_G,C_T,C_W,C_L]，可以表示各制式网络的单位网络资源价值；

4、第m种业务的期望带宽可以表示为：v_m，m∈[1,n]，其中，m、n表示正整数；

5、n种业务的业务粒子在不同制式网络中的单位网络资源消耗量用矩阵表示为：

$G={\left[\begin{array}{cccccc}{g}_{G1}& g_{G2}& ...& g_{\mathrm{Gm}}& ...& g_{\mathrm{Gn}}\\ g_{T1}& g_{T2}& ...& g_{\mathrm{Tm}}& ...& g_{\mathrm{Tn}}\\ g_{W1}& g_{W2}& ...& g_{\mathrm{Wm}}& ...& g_{\mathrm{Wn}}\\ g_{L1}& g_{L2}& ...& g_{\mathrm{Lm}}& ...& g_{\mathrm{Ln}}\end{array}\right]}_{4\×n}$

其中，g_Wn表示在WLAN网络上第n个业务的业务粒子所需要的单位网络资源消耗量；

6、在第i种制式网络上的第L类终端上产生的总业务量为：i∈{G,T,W,L}， $L\⊆\{G,T,W,L\};$

7、第m种业务在第L类终端上的终端业务渗透率为：

8、第i种制式网络覆盖范围内第m种业务的总业务量为：i∈{G,T,W,L},m∈[1,n]；

9、第m种业务的总业务可分配的业务粒子数为：

$\mathrm{\Δ}{N}_m=\underset{m}{\mathrm{\Σ}}\underset{L}{\mathrm{\Σ}}\frac{{\mathrm{\μ}}_L^m{T}_L^i}{v_m},$ i∈{G,T,W,L},m∈[1,n]， $L\⊆\{G,T,W,L\}.$

需要说明的是，C_G·g_Gm为第m种业务在G制式网络中的网络承载代价参数。

步骤102：根据所述参数信息，得到至少一种业务承载在至少两种制式网络中时，所述至少一种业务在所述至少两种制式的网络中占用的总网络资源量。

在步骤102中，通过以下方式得到至少一种业务承载在至少两种制式网络中所占用的总网络资源量：

$y=\underset{m=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=1}{\overset{l}{\mathrm{\Σ}}}{C}_i\·g_{\mathrm{im}}{x}_i^m;$

其中，y为n种业务承载在l种制式网络中所占用的总网络资源量，l∈[2,4]，n为不小于1的正整数，C_i为第i种制式网络的单位承载代价量，g_im为第m种业务在第i种制式网络中的单位网络资源消耗量，为第m种业务在第i种制式网络中的承载量，C_i·g_im为第m种业务在第i种制式网络中的网络承载代价参数。

步骤103：在所述总网络资源量满足设定条件时，确定每种业务在各制式网络上的承载量，并根据确定的承载量将该业务在各种制式网络间进行分配。

在本步骤103中，所述满足设定条件包括：在各种制式网络的资源承载能力确定的条件下，各种业务在不同制式网络间进行分配，分配后得到的各业务在不同制式网络中占用的总网络资源量最小，即设定条件一。

较优地，在确定该业务在各制式的网络上的承载量之前，所述方法还包括：

针对一种制式的网络覆盖范围内支持该制式的终端，若支持一种业务的终端数量越多，则该业务在该制式网络上的承载量越大，即约束条件一。

由于终端用户行为习惯可作为某类终端用户选择网络的概率分布信息，在一定程度制约某类终端上执行的业务向某种制式网络迁移的总业务量；而网络资源的覆盖率一方面决定了网络的业务承载能力，另一方面从总体效果上影响了对业务的可分配量，因此，所设定的条件不仅从网络覆盖方面限制，而且从终端用户行为习惯方面考虑，这样，比较全面的确定与终端相关的业务如何分配在覆盖了该终端的网络中，有效地使用网络资源。

具体地，当y取值最小、且针对一种制式的网络覆盖范围内支持该制式的终端中，支持一种业务的终端数量越多，则该业务在该制式网络上的承载量越大时，确定各业务在各制式网络上的承载量的大小值，并根据确定的的大小值将该业务在各种制式网络间进行分配。

较优地，在确定该业务在各制式的网络上的承载量之前，所述方法还包括：

确定该业务在各制式网络上的承载量之和不大于所述网络覆盖范围内的终端执行该业务所产生的总业务量，即约束条件二。

具体地，以n种业务需要承载在四种制式的网络上为例，所述四种制式的网络为：GSM制式网络、TD-SCDMA制式网络、TD-LTE制式网络和WLAN制式网络，在确定各业务在各制式的网络上的承载量之前，各业务在各制式网络上的承载量还需满足：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_G^1+x_T^1+x_W^1+x_L^1=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\underset{L}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\μ}}_L^1{T}_L^i\\ x_G^2+x_T^2+x_W^2+x_L^2=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\underset{L}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\μ}}_L^2{T}_L^i\\ ...\\ x_G^m+x_T^m+x_W^m+x_L^m=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\underset{L}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\μ}}_L^m{T}_L^i\\ ...\\ x_G^n+x_T^n+x_W^n+x_L^n=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\underset{L}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\μ}}_L^n{T}_L^i\end{array}\right.,i\∈\{G,T,W,L\},L\⊆\{G,T,W,L\}.$

较优地，在确定该业务在各制式的网络上的承载量之前，所述方法还包括：确定该业务在一种制式网络上的承载量不大于该制式网络的最大承载量，即约束条件三。

具体地，仍以n种业务需要承载在四种制式的网络上为例，所述四种制式的网络为：GSM制式网络、TD-SCDMA制式网络、TD-LTE制式网络和WLAN制式网络，在确定各业务在各制式的网络上的承载量之前，各业务在各制式网络上的承载量还需满足：

$\underset{m=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{x}_G^m\≤E_G,$ $\underset{m=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{x}_T^m\≤E_T,$ $\underset{m=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{x}_W^m\≤E_T,$ $\underset{m=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{x}_L^m\≤E_T.$

需要说明的是，在对各制式网络的最大承载量进行选择时，若是对现有网络进行分析，可选择网络实际承载能力向量E；当是对网络的未来发展状态进行预测时，则可选择网络的极限承载能力向量E′。

具体地，在确定该业务在各种制式网络上的承载量时，当该业务的期望带宽值大于承载该业务的网络的最大传输带宽值时，该业务在该网络中的承载量为0，可表示为：

$x_i^m=0|v_m>V_{i}i\∈\{G,T,W,L\},$ 即限制条件一。

具体地，当y取值最小（即设定条件一）、且针对一种制式的网络覆盖范围内支持该制式的终端中，支持一种业务的终端数量越多，则该业务在该制式网络上的承载量越大（即约束条件一）、确定该业务在各制式网络上的承载量之和不大于所述网络覆盖范围内的终端执行该业务所产生的总业务量（即约束条件二）、确定该业务在一种制式网络上的承载量不大于该制式网络的最大承载量（即约束条件三）以及当该业务的期望带宽值大于承载该业务的网络的最大传输带宽值时，该业务在该网络中的承载量为0（即限制条件一）同时具备时，确定各业务在各制式网络上的承载量的大小值，并根据确定的的大小值将该业务在各种制式网络间进行分配。

通过实施例一的方案，不再是简单的停留在使用技术手段对通信业务在各种制式网络中进行分配，而是通过确定一种业务在各种制式网络上的最佳承载量，调整各种制式网络之间的资源分配比例，最大化地提升各种制式网络的资源覆盖范围，最终使得各种制式网络的资源收益的效果良好。

实施例二：

如图2所示，为本实施例二的一种网络间进行业务分配的方法流程图。本实施例二是本实施例一中各步骤的详细描述。

在现实生活中，根据地理环境和人口分布，可以将无线覆盖场景分为热点地区、城区和郊区三类，其中，热点地区是移动通信业务量最为集中的场景，也是三种场景中四网业务量分担矛盾最突出的场景，因此，本实施例二中选择某运营商在某地区室外热点场景进行本方案的具体分析。所述方法包括：

步骤201：采集并确定业务分配所需的参数信息。

在步骤201中，采集某运营商在某地区室外热点场景的网络侧参数信息、业务方面的参数信息以及覆盖范围内的终端侧的参数信息，具体为：

1、网络侧参数信息：

各种制式网络的承载能力参数。具体地，根据运营商网络建设部门提供资料，得到该运营商在这一场景中部署了GSM、TD-SCDMA、WLAN和TD-LTE四种制式的网络；其中WLAN仅在部分区域覆盖，其他三种网络在统计区域内已实现连续覆盖，且该区域GSM和TD-SCDMA两种网络实际建设站间距已达到极限站间距。

各种制式的网络实际承载能力向量E如表2所示，为某运营商某室外热点区域的网络承载能力：

表2

各种制式网络的承载代价参数。具体地，确定不同制式网络对不同业务的承载性能、承载资源消耗价值等。由于承载代价是评价业务分配效果的关键参数之一，在本实施例当中，以网络建设成本为单一承载系数。由于GSM、TD-SCDMA、WLAN和TD-LTE制式网络的网元建设成本各有差异，且不同网络提供的网络容量也有较大的差别，因此不能简单地以基站数量、载频数量、当前网络承载业务量等单一因素判断各网络的承载代价大小。

网络容量代表了通信网络承载业务量的能力，提高网络容量也是网络建设的目标之一。因此，将网络容量与网络承载代价相联系，为保证不同网络间的承载代价具有能可比较性，采用每bit价值衡量各制式网络的承载代价。

如表3所示，为某运营商某室外热点区域覆盖的四种制式网络的单位承载代价量C：

网络制式	单位网络承载代价量（Mbps/万元人民币）
		GSM	97.22
TD-SCDMA	4.84
		WLAN	0.0016
TD-LTE	0.781

表3

2、业务方面参数：

业务类型和期望带宽参数。可通过网络流量监控、挂表等方法，统计得到该运营商在这一场景中同时存在语音业务和数据业务，其中数据业务可按表1所示的业务分类方法分类。

经统计平均，该区域的各种数据业务的期望带宽如表4所示：

数据业务种类

期望带宽（kbps）

浏览	100
		下载	200
即时通信	50
		游戏娱乐	300
流媒体普清	200
		流媒体高清	1000
彩信	100
		其他	60

表4

上述8种数据业务的业务粒子在不同承载网络的单位网络资源消耗量矩阵GD：

$G_D=\left[\begin{array}{cccccccc}9.4941& 18.9883& 4.7471& 28.4824& 18.9883& 97.2200& 9.4941& 5.6965\\ 0.4727& 0.9453& 0.2363& 1.4180& 0.9453& 4.8400& 0.4727& 0.2836\\ 0.0002& 0.0003& 0.00014& 0.0005& 0.0003& 0.0016& 0.0002& 0.0001\\ 0.0763& 0.1525& 0.0381& 0.2288& 0.1525& 0.7810& 0.0763& 0.0458\end{array}\right]$

语音业务的业务粒子在不同承载网络的单位网络资源消耗量矩阵G_V为G_V＝[0.4747,0.2647,8000,0.0034]^T，其中以8000表示该制式的网络不可承载。

3、终端侧参数：

终端及业务量相关参数。经调研及统计，统计区域的业务量如表5所示的9种终端产生，在表5中同时包括了终端的渗透率：

表5

根据终端侧参数及业务方面参数，可分离出不同终端产生的业务量在各种制式的网络中的分布；仍以上述热点地区为例，得到语音业务量在前5种终端中产生，那么该区域内语音业务量在五种终端及终端支持的各制式网络中的总业务量矩阵为（每行对应的网络制式依次为GSM、TD-SCDMA、WLAN和TD-LTE）：

$T_V^{\mathrm{Termi}}=\left[\begin{array}{ccccc}101.3750& 304.1250& 202.7500& 253.4375& 354.8125\\ 0& 0& 39.5550& 49.4438& 69.2212\\ 0& 0& 0& 0& 0\\ 0& 0& 0& 0& 0\end{array}\right]$

而该区域内数据业务量在九种终端及终端支持的各制式网络中的总业务量矩阵（每行对应的网络制式依次为GSM、TD-SCDMA、WLAN和TD-LTE）：

$T_D^{\mathrm{Termi}}=\left[\begin{array}{ccccccccc}0.6696& 1.9685& 1.3391& 1.6739& 0& 1.5589& 0& 0& 0\\ 0& 0& 4.5000& 5.4000& 12.6000& 0& 27.5000& 0& 0\\ 0& 0.1241& 0& 0.2069& 0.7241& 0& 0& 0& 3.9450\\ 0& 0& 0& 0& 2.3333& 0& 0& 0.3000& 0\end{array}\right]$

较优地，根据上述终端支持的各制式网络中的总业务量矩阵及各制式网络的承载能力，确定各制式网络的承载可迁移业务量的余量矩阵，其中，余量矩阵对应行的值代表对应网络去除无法迁移的业务量后可以承载业务量的上限值：

语音余量矩阵为（每列对应的网络制式依次为GSM、TD-SCDMA、WLAN和TD-LTE）。

数据余量矩阵为（每列对应的网络制式依次为GSM、TD-SCDMA、WLAN和TD-LTE）。

根据不同终端支持网络的特点和移动性特点，可以区分不同终端在各制式网络上的业务量是否能够迁移。如表6所示，为不同终端与不同网络业务之间的关系，其中，终端种类序号与表4中序号对应的终端相同：

表6

步骤202：根据所述参数信息，得到至少一种业务承载在至少两种制式网络中时，所述至少一种业务在所述至少两种制式的网络中占用的总网络资源量。

在本步骤202中，通过以下方式得到至少一种业务承载在至少两种制式网络中所占用的总网络资源量：

$y=\underset{m=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=1}{\overset{l}{\mathrm{\Σ}}}{C}_i\·g_{\mathrm{im}}{x}_i^m;$

其中，y为n种业务承载在l种制式网络中所占用的总网络资源量，l∈[2,4]，n为不小于1的正整数，C_i为第i种制式网络的单位承载代价量，g_im为第m种业务在第i种制式网络中的单位网络资源消耗量，为第m种业务在第i种制式网络中的承载量，C_i·g_im为第m种业务在第i种制式网络中的网络承载代价参数。

具体地，n种业务在四种制式网络中所占用的总网络资源量：

$y=\underset{m=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}(C_G\·g_{1m}\·x_G^m+C_T\·g_{2m}\·x_T^m+C_W\·g_{3m}\·x_W^m+C_L\·g_{4m}\·x_L^m)$

其中，分别表示第m种业务在各种制式网络上的最终承载量，所述该制式网络的最终承载量由其他制式网络向该制式网络分流多模终端上的业务量和该制式网络不能迁移的总业务量组成。

在确定上述n种业务在四种制式网络中所占用的总网络资源量之前，还需确定该总网络资源量中的自变量，即每一种业务在每一种制式网络中的承载量。

具体地，如表7所述，为语音业务在四种制式网络中自变量的变化表：

目\源

G->W

T->G

G->TW

T->GW

G->TWL

T->GWL

L->GTW

G

X1

X3

X5

X7

X9

X12

X15

T

X2

X4

X6

X8

X10

X13

X16

L

X11

X14

X17

表7

如表7所示，每一列中表示可迁移业务量的源网络，符号“->”左边表示业务量分配前的承载网络，右边表示这些业务量可以迁移的目标网络，其中G、T、W和L分别代表GSM、TD-SCDMA、WLAN和TD-LTE。每一行中的参数表示业务量被分配后承载该业务的网络。其中，Xi（i={1,…,17}）自变量为业务被分配后，每一列所表示的制式网络上的业务量在对应行代表的制式网络上承载的业务量。

因此，在考虑LTE网络承载语音的情况下，语音业务在四种制式网络中所占用的总网络资源量：

y＝G_V(1)×(x1+x3+x5+x7+x9+x12+x15)+G_V(2)×(x2+x4+x6+x8+x10+x13+x16)+；G_V(4)×(x11+x14+x17)

在不考虑LTE网络承载语音业务时，语音业务在四种制式网络中所占用的总网络资源量：

y＝G_V(1)×(x1+x3+x5+x7)+G_V(2)×(x2+x4+x6+x8)；

其中，自变量变为Xi（i={1,…,8}）。

同样的方法，如表7所述，为数据业务在四种制式网络中自变量的变化表：

目\源

G -＞W

w-＞G

G-＞T

T-＞G

G-＞TW

T-＞GW

W-＞GT

G-＞TWL

T-＞GWL

W-＞GTL

L-＞GTW

G

X1

X3

X5

X7

X9

X12

X15

X18

X22

X26

X30

T

X6

X8

X10

X13

X16

X19

X23

X27

X31

W

X2

X4

X11

X14

X17

X20

X24

X26

X28

L

X21

X25

X27

X29

表8

需要说明的是，表8中涉及的参数信息与表7中涉及的相同参数信息的含义相同。

由于数据业务分为8种不同的业务，对应的单位网络资源消耗量矩阵G_D维度也不同于语音业务，而对于任意一种数据业务，其业务量迁移自变量关系均符合表8的限制，因此，在考虑了业务种类的差异后，总的自变量数量为33×8＝264个，其中，以33为周期，每33个自变量代表同一种业务的业务量在不同终端支持的不同制式网络上的承载量。

因此，考虑LTE网络承载数据业务的情况下，数据业务量在四种制式网络中所占用的总网络资源量为：

$y=\underset{i=1}{\overset{8}{\mathrm{\Σ}}}\left[\begin{array}{c}{G}_D(1,i)\×\underset{a}{\mathrm{\Σ}}x(a+\mathrm{\β})+G_D(2,i)\×\underset{b}{\mathrm{\Σ}}x(b+\mathrm{\β})+\\ G_D(3,i)\×\underset{c}{\mathrm{\Σ}}x(c+\mathrm{\β})+G_D(4,i)\×\underset{d}{\mathrm{\Σ}}x(d+\mathrm{\β})\end{array}\right];$

其中，β＝33×(i-1)，a=1,5,7,9,12,15,18,22,26,30,b=6,8,10,13,16,19,23,27,31,c=2,4,11,14,17,20,24,28,32,d=21,25,29,33。

在LTE网络不承载数据业务的情况下，数据业务量优化目标在四种制式网络中所占用的总网络资源量为：

$y=\underset{i=1}{\overset{8}{\mathrm{\Σ}}}[G_D(1,i)\×\underset{e}{\mathrm{\Σ}}x(e+\mathrm{\β})+G_D(2,i)\×\underset{f}{\mathrm{\Σ}}x(f+\mathrm{\β})+G_D(3,i)\×\underset{g}{\mathrm{\Σ}}x(g+\mathrm{\β})];$

其中，e=1,5,7,9,12,15,f=6,8,10,13,16,g=2,4,11,14,17。

步骤203：在设定的约束条件下，确定每种业务在各制式网络上的承载量，并根据确定的承载量将该业务在各种制式网络间进行分配。

在步骤203中，所述的设定的约束条件分为三种：一种是对总网络资源量的设定；一种是业务在各种制式网络上的承载量受到待承载网络以及业务自身的限制条件；最后一种是终端对支持的业务承载在支持的制式网络上的限制。

第一种约束条件：

为了保证在对业务进行分配后总网络资源量达到最佳使用效果，因此，最终的目标是：在各种制式网络的资源承载能力确定的条件下，各种业务在不同制式网络间进行分配，分配后得到的各业务在不同制式网络中占用的总网络资源量最小，也就是说，在y值最小时，确定该业务在各制式网络上的承载量。

第二种约束条件：

第一类约束条件为：确定该业务在各制式网络上的承载量之和等于所述网络覆盖范围内的终端执行该业务所产生的总业务量。

具体地，根据表7和表8，可以得到列向的约束条件，即第一类约束条件为：

承载语音业务的情况下等式约束条件为：

$\left\{\begin{array}{c}x1+x2=T\_V\_\mathrm{ter}\min \mathrm{al}\_G\left(3\right)\\ x3+x4=T\_V\_\mathrm{ter}\min \mathrm{al}\_T\left(1\right)\\ x5+x6=T\_V\_\mathrm{ter}\min \mathrm{al}\_G\left(4\right)\\ x7+x8=T\_V\_\mathrm{ter}\min \mathrm{al}\_T\left(2\right)\\ x9+x10+x11=T\_V\_\mathrm{ter}\min \mathrm{al}\_G\left(5\right)\\ x12+x13+x14=T\_V\_\mathrm{ter}\min \mathrm{al}\_T\left(3\right)\\ x15+x16+x17=T\_V\_\mathrm{ter}\min \mathrm{al}\_L\end{array}\right.$

LTE制式的网络承载数据业务的情况下等式约束条件为：

$\left\{\begin{array}{c}x(1+\mathrm{\β})+x(2+\mathrm{\β})=T\_D\_\mathrm{ter}\min \mathrm{al}\_G\left(2\right)\\ x(3+\mathrm{\β})+x(4+\mathrm{\β})=T\_D\_\mathrm{ter}\min \mathrm{al}\_W\left(1\right)\\ x(5+\mathrm{\β})+x(6+\mathrm{\β})=T\_D\_\mathrm{ter}\min \mathrm{al}\_G\left(3\right)\\ x(7+\mathrm{\β})+x(8+\mathrm{\β})=T\_D\_\mathrm{ter}\min \mathrm{al}\_T\left(1\right)\\ x(9+\mathrm{\β})+x(10+\mathrm{\β})+x(11+\mathrm{\β})=T\_D\_\mathrm{ter}\min \mathrm{al}\_G\left(4\right)\\ x(12+\mathrm{\β})+x(13+\mathrm{\β})+x(14+\mathrm{\β})=T\_D\_\mathrm{ter}\min \mathrm{al}\_T\left(2\right)\\ x(15+\mathrm{\β})+x(16+\mathrm{\β})+x(17+\mathrm{\β})=T\_D\_\mathrm{ter}\min \mathrm{al}\_W\left(2\right)\\ x(18+\mathrm{\β})+x(19+\mathrm{\β})+x(20+\mathrm{\β})+x(21+\mathrm{\β})=T\_D\_\mathrm{ter}\min \mathrm{al}\_G\left(5\right)\\ x(22+\mathrm{\β})+x(23+\mathrm{\β})+x(24+\mathrm{\β})+x(25+\mathrm{\β})=T\_D\_\mathrm{ter}\min \mathrm{al}\_T\left(3\right)\\ x(26+\mathrm{\β})+x(27+\mathrm{\β})+x(28+\mathrm{\β})+x(29+\mathrm{\β})=T\_D\_\mathrm{ter}\min \mathrm{al}\_W\left(3\right)\\ x(30+\mathrm{\β})+x(31+\mathrm{\β})+x(32+\mathrm{\β})+x(33+\mathrm{\β})=T\_D\_\mathrm{ter}\min \mathrm{al}\_L\left(1\right)\end{array}\right.$

其中，β＝33×(i-1)，i从1取至8。总计88个等式。

LTE制式的网络不承载数据业务的情况下等式约束条件为：

其中，i从1取至8，总计56个等式。

第二类约束条件为：确定该业务在一种制式网络上的承载量不大于该制式网络的最大承载量。

具体地，由于各制式网络中剩余语音业务、数据业务承载量的向量分别为E_V_rest、E_D_rest，其中，向量中各元素代表制式网络的顺序与前述制式网络元素排列顺序一致，根据表7和表8的内容可知：

LTE承载语音业务的情况下不等式约束条件为：

$\left\{\begin{array}{c}x1+x3+x5+x7+x9+x12+x15\≤E\_V\_\mathrm{rest}\left(1\right)\\ x2+x4+x6+x8+x10+x13+x16\≤E\_V\_\mathrm{rest}\left(2\right)\\ x11+x14+x17\≤E\_V\_\mathrm{rest}\left(4\right)\end{array}\right.$

不考虑LTE承载语音业务的情况下不等式约束条件为：

考虑LTE承载数据业务的情况下不等式约束条件为（共8组，每组如下4个不等式）：

$\left\{\begin{array}{c}\underset{h}{\mathrm{\Σ}}x(h+\mathrm{\β})\≤E\_V\_\mathrm{rest}\left(1\right)\\ \underset{j}{\mathrm{\Σ}}x(j+\mathrm{\β})\≤E\_V\_\mathrm{rest}\left(2\right)\\ \underset{p}{\mathrm{\Σ}}x(p+\mathrm{\β})\≤E\_V\_\mathrm{rest}\left(3\right)\\ \underset{q}{\mathrm{\Σ}}x(q+\mathrm{\β})\≤E\_V\_\mathrm{rest}\left(4\right)\end{array}\right.$

其中，β＝33×(i-1)，

h=1,3,4,7,9,12,15,18,22,26,30,j=6,8,10,13,16,19,23,27,31,p=2,4,11,14,17,20,24,28,32,q=21,25,29,33,i从1取至8，总计32个不等式。

不考虑LTE承载数据业务的情况下不等式约束条件为：

其中，

r=1,3,4,7,9,12,15,s=6,8,10,13,16,t=2,4,11,14,17,i从1取至8，总计24个不等式。

第三类约束条件为：当该业务的期望带宽值大于承载该业务的网络的最大传输带宽值时，该业务在该网络中的承载量为0。

第三种约束条件：

针对一种制式的网络覆盖范围内支持该制式的终端，若支持一种业务的终端数量越多，则该业务在该制式网络上的承载量越大。

具体地，对于任意一个自变量Xi均存在一个界定的取值范围，Xi的下限为0，上限为对应终端上可以迁移的总业务量。

较优地，由于用户行为习惯导致可以迁移的业务量向某个网络迁移的多少是随机量，因此，可以统计出这种随机迁移业务量的均值，利用这个均值作为Xi的边界限定条件之一。

此外，另一个限制业务量向某个网络迁移的条件是这个网络的覆盖率，网络覆盖率是在向某制式网络迁移的最大业务量基础上减少了未覆盖区域比例的业务量。

对于数据业务，根据每种数据业务期望带宽可以判断该业务是否可由对应制式网络承载。

为表述方便，定义数据业务承载网络的覆盖率向量CoverRatio，定义业务门限比较矩阵Comp，Comp为4行8列矩阵，行依次代表GSM、TD-SCDMA、WLAN和LTE网络，列为8种业务，矩阵的每个元素为1（表示能）或0（表示不能），分别代表对应业务能否在对应的制式网络上承载。

考虑到用户行为习惯对数据业务的影响，定义向量UTR，其元素为不同种类终端的用户的数据业务量在不同网络上的概率均值。如表9所示，为UTR各元素含义及取值：

表9

因此，考虑上述两方面限制因素后，考虑LTE网络承载语音业务条件下，语音业务自变量上限UB_V含有17个元素，即如表10所示的，为表7对应的每一个语音业务在每一种制式网络中的承载量的上限值：

表10

在不考虑LTE承载语音业务时，语音业务在每一种制式网络中的承载量的上限值为8个，如表11所示：

表11

类似地，可以得到语音业务在每一种制式网络中的承载量的下限值LB_V，如表12所示，为考虑LTE制式网络时，语音业务在每一种制式网络中的承载量的下限值为：

表12

如表13所示，为不考虑LTE制式网络时，语音业务在每一种制式网络中的承载量的下限值为：

表13

在本实施例中，语音业务承载在三个全覆盖制式网络中，因此语音业务自变量的下限均为0，上限UB_V均为此类终端可以迁移的最大业务量，而数据业务所承载制式网络中的WLAN制式网络覆盖率不为1。

因此，考虑上述两因素后，考虑LTE承载数据业务时，数据业务在每一种制式网络中的承载量的上限UB_D为：

其中，UB_D_1和CompU1(i)如表14所示：

表14

此外，考虑LTE承载数据业务时，数据业务在每一种制式网络中的承载量的下限LB_D为：

其中，LB_D_1和CompL1(i)如表15所示：

表15

类似的方法，不考虑LTE承载数据业务时，数据业务在每一种制式网络中的承载量的上限UB_D为的上限表达式为：

不考虑LTE承载数据业务时，数据业务在每一种制式网络中的承载量的下限LB_D为的上限表达式为：

需要说明的是，LB_D_2和CompL2(i)分别是LB_D_1和CompL1(i)的前17个元素。

结合设定的约束条件，确定每种业务在各制式网络上的承载量，可以通过计算机进行复杂的计算，在这里不对计算过程进行详细描述。

利用本发明的发明思想，可以对本实施例二中涉及的该运营热点地区的网络状态进行如下分析：

如图3所示，为本实施例二中涉及的业务分配前某运营商某室外热点区域的语音业务量与网络承载能力的示意图。

如图4所示，为本实施例二中涉及的业务分配前某运营商某室外热点区域的数据业务量与网络承载能力的示意图。

如图5所示，为本实施例二中涉及的业务分配前某运营商某室外热点区域的8种数据业务量与网络承载能力的示意图。

采用本发明的方法，统计该运营商在该场景下的网络单位承载代价量如表16及数据业务的业务参数信息表17所示：

表16

表17

应用本发明方法对上述数据业务进行分配时，各业务在各制式网络中的承载量，如表6~8所示。

其中，如图6所示，为利用本发明方案确定的某运营商某室外热点区域的语音业务量在各制式网络中的承载量的示意图。

如图7所示，为利用本发明方案确定的某运营商某室外热点区域的数据业务量在各制式网络中的承载量的示意图。

如图8所示，为利用本发明方案确定的某运营商某室外热点区域的8种数据业务量在各制式网络中的承载量的示意图。

通过以下方式比较业务在被分配前在各制式网络中承载状态与业务在被分配后在各制式网络中承载的状态，体现本发明方案的效果。

如图9所示，为语音业务在被分配前后在各制式网络中承载量状态的示意图。

如图10所示，为数据业务在被分配前后在网络中承载量状态的示意图。

由此，分析发现目前WLAN的使用率及覆盖率不高是限制优化网络资源使用效果的主要因素之一，提高当前各制式网络资源的使用效果主要是为WLAN网络的改进，改进的方法包括：改进WLAN认证方式、调整WLAN资费，并精细化建设WLAN网络热点提高WLAN覆盖率等。

经过一段时间的调整，使得WLAN网络的覆盖率由50%提高到65%，并在对网络完成调整之后，如图11所示，为网络调整后数据业务在各制式网络间的承载状态的示意图。

由此可见，在根据确定业务在各制式网络上的承载量对业务进行分配，并同时对网络的容量或者覆盖范围进行有效调整之后，网络间业务量的分配可以达到更有效的优化水平，提高网络资源的使用率。

实施例三：

如图12所示，为本发明实施例三的一种网络间进行业务分配的设备的结构示意图，所述设备包括：确定参数模块11、确定总资源量模块12和分配模块13，其中：

确定参数模块11，用于确定业务分配所需的参数信息，所述参数信息包括：每一种制式网络的承载代价参数；

确定总资源量模块12，用于根据所述参数信息，得到至少一种业务承载在至少两种制式网络中时，所述至少一种业务在所述至少两种制式的网络中占用的总网络资源量；

分配模块13，用于在所述总网络资源量满足设定条件时，确定每种业务在各制式网络上的承载量，并根据确定的承载量将该业务在各种制式网络间进行分配。

具体地，所述确定总资源量模块12，具体用于通过以下方式得到至少一种业务承载在至少两种制式网络中所占用的总网络资源量：

$y=\underset{m=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=1}{\overset{l}{\mathrm{\Σ}}}{C}_i\·g_{\mathrm{im}}{x}_i^m;$

其中，y为n种业务承载在l种制式网络中所占用的总网络资源量，l∈[2,4]，n为不小于1的正整数，C_i为第i种制式网络的单位承载代价量，g_im为第m种业务在第i种制式网络中的单位网络资源消耗量，为第m种业务在第i种制式网络中的承载量，C_i·g_im为第m种业务在第i种制式网络中的网络承载代价参数。

较优地，所述设备还包括：第一触发模块14，其中：

第一触发模块14，用于针对一种制式的网络覆盖范围内支持该制式的终端，若该终端中支持一种业务的终端数量越多，则该业务在该制式网络上的承载量越大。

所述设备还包括：第二触发模块15，其中：

第二触发模块15，用于在确定该业务在各制式的网络上的承载量之前，确定该业务在各制式网络上的承载量之和不大于所述网络覆盖范围内的终端执行该业务所产生的总业务量。

所述设备还包括：第三触发模块16，其中：

第三触发模块16，用于在确定该业务在各制式的网络上的承载量之前，确定该业务在一种制式网络上的承载量不大于该制式网络的最大承载量。

所述分配模块13，具体用于当该业务的期望带宽值大于承载该业务的网络的最大传输带宽值时，该业务在该网络中的承载量为0。

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 (13)

1.一种网络间进行业务分配的方法，其特征在于，所述方法包括：

确定业务分配所需的参数信息，所述参数信息包括：每一种制式网络的承载代价参数；

根据所述参数信息，得到至少一种业务承载在至少两种制式网络中时，所述至少一种业务在所述至少两种制式的网络中占用的总网络资源量；

在所述总网络资源量满足设定条件时，确定每种业务在各制式网络上的承载量，并根据确定的承载量将该业务在各种制式网络间进行分配；

其中，所述设定条件包括：分配后得到的各业务在不同制式网络中占用的总网络资源量最小。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下方式得到至少一种业务承载在至少两种制式网络中所占用的总网络资源量：

$y=\underset{m=1}{\overset{n}{\Σ}}\underset{i=1}{\overset{l}{\Σ}}{C}_i\·g_{im}{x}_i^m;$

其中，y为n种业务承载在l种制式网络中所占用的总网络资源量，l∈[2,4]，n为不小于1的正整数，C_i为第i种制式网络的单位承载代价量，g_im为第m种业务在第i种制式网络中的单位网络资源消耗量，为第m种业务在第i种制式网络中的承载量，C_i·g_im为第m种业务在第i种制式网络中的网络承载代价参数。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设定条件包括：在各种制式网络的资源承载能力确定的条件下，各种业务在不同制式网络间进行分配，分配后得到的各业务在不同制式网络中占用的总网络资源量最小。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在确定该业务在各制式的网络上的承载量之前，所述方法还包括：

针对一种制式的网络覆盖范围内支持该制式的终端，若支持一种业务的终端数量越多，则该业务在该制式网络上的承载量越大。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在确定该业务在各制式的网络上的承载量之前，所述方法还包括：

确定该业务在各制式网络上的承载量之和不大于所述网络覆盖范围内的终端执行该业务所产生的总业务量。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在确定该业务在各制式的网络上的承载量之前，所述方法还包括：确定该业务在一种制式网络上的承载量不大于该制式网络的最大承载量。

7.如权利要求1～6任一所述的方法，其特征在于，确定该业务在各制式网络上的承载量，具体为：

当该业务的期望带宽值大于承载该业务的网络的最大传输带宽值时，该业务在该网络中的承载量为0。

8.一种网络间进行业务分配的设备，其特征在于，所述设备包括：

确定参数模块，用于确定业务分配所需的参数信息，所述参数信息包括：每一种制式网络的承载代价参数；

确定总资源量模块，用于根据所述参数信息，得到至少一种业务承载在至少两种制式网络中时，所述至少一种业务在所述至少两种制式的网络中占用的总网络资源量；

分配模块，用于在所述总网络资源量满足设定条件时，确定每种业务在各制式网络上的承载量，并根据确定的承载量将该业务在各种制式网络间进行分配；其中，所述设定条件包括：分配后得到的各业务在不同制式网络中占用的总网络资源量最小。

9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，

所述确定总资源量模块，具体用于通过以下方式得到至少一种业务承载在至少两种制式网络中所占用的总网络资源量：

$y=\underset{m=1}{\overset{n}{\Σ}}\underset{i=1}{\overset{l}{\Σ}}{C}_i\·g_{im}{x}_i^m;$

其中，y为n种业务承载在l种制式网络中所占用的总网络资源量，l∈[2,4]，n为不小于1的正整数，C_i为第i种制式网络的单位承载代价量，g_im为第m种业务在第i种制式网络中的单位网络资源消耗量，为第m种业务在第i种制式网络中的承载量，C_i·g_im为第m种业务在第i种制式网络中的网络承载代价参数。

10.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

第一触发模块，用于在确定该业务在各制式的网络上的承载量之前，针对一种制式的网络覆盖范围内支持该制式的终端，若支持一种业务的终端数量越多，则该业务在该制式网络上的承载量越大。

11.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

第二触发模块，用于在确定该业务在各制式的网络上的承载量之前，确定该业务在各制式网络上的承载量之和不大于所述网络覆盖范围内的终端执行该业务所产生的总业务量。

12.如权利要求11所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

第三触发模块，用于在确定该业务在各制式的网络上的承载量之前，确定该业务在一种制式网络上的承载量不大于该制式网络的最大承载量。

13.如权利要求8～12任一所述的设备，其特征在于，

所述分配模块，具体用于当该业务的期望带宽值大于承载该业务的网络的最大传输带宽值时，该业务在该网络中的承载量为0。