CN104284426A - 一种td-lte异构网系统中微微小区上下行子帧重配方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种TD-LTE异构网系统中微微小区上下行子帧重配方法，包括：A、设置上下行子帧比例对应表，所述对应表中给出每一个上下行子帧配置序号及其对应的上下行子帧比例；B、统计预定时长内该小区的下行资源利用率、下行小区满意度、上行资源利用率和上行小区满意度；C、根据统计得到的下行资源利用率、下行小区满意度、上行资源利用率和上行小区满意度判断是否满足上下行子帧重配条件，若是，执行步骤D，否则执行步骤E；D、通过广播消息配置新的小区UL-DL配置信息，并将统计量清空，返回步骤B；E、将统计量清空，返回步骤B。本申请提供了一种可行的微微小区的各个UL-DL配置之间的更替方案。

Description

一种TD-LTE异构网系统中微微小区上下行子帧重配方法

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种TD-LTE异构网系统中微微小区（Picocell）上下行子帧重配方法。

背景技术

LTE技术可应用于时分双工（TDD）系统和频分双工（FDD）系统，其中TD-LTE系统支持多种子帧比例设置，因此，TDD系统与FDD系统相比，优点之一便是可以更灵活的配置具体的上下行子帧比例，以更好的支持不同业务类型，提高业务的利用率。

现有的TD-LTE系统的上下行(DL-UL)子帧比例配置标准共设有7种，如表1所示，这些上下行子帧比例配置能够提供40%～90%的下行链路（DL）子帧比率。只是这种上下行子帧比例配置在整个网络中是固定的，不能任意改动。

表1

随着异构网的引入，以及通信网络中智能手机用户的增多，微微小区（Picocell)中实时网络UL-DL业务量会大幅波动。然而，在传统TD-LTE网络中，不存在任何机制来适应Picocell上下行业务量的变化，这就导致了Picocell中DL和UL资源利用率的降低。在RAN第51次会议，通过了一个新的研究项（Study Item，SI），即关于增强型TDD LTE的DL-UL干扰管理和业务自适应(Enhancements to LTE TDD forUL/DL interference management and traffic adaptation)的研究，其中一个研究内容就是对上下行子帧比例灵活配置带来技术挑战的解决方案。在宏基站和微微基站异频组网下，如何触发微微基站UL-DL配置之间的更替，现有技术中缺乏触发UL-DL配置改变的实施方法。

发明内容

本申请提供了一种TD-LTE异构网系统中微微小区上下行子帧重配方法，提供了一种可行的微微小区的各个UL-DL配置之间的更替方案。

本申请实施例提供的一种TD-LTE异构网系统中微微小区上下行子帧重配方法，包括：

A、设置上下行子帧比例对应表，所述对应表中给出每一个上下行子帧配置序号及其对应的上下行子帧比例；

B、统计预定时长内该小区的下行资源利用率、下行小区满意度、上行资源利用率和上行小区满意度；

C、根据统计得到的下行资源利用率、下行小区满意度、上行资源利用率和上行小区满意度判断是否满足上下行子帧重配条件，若是，执行步骤D，否则执行步骤E；

D、通过广播消息配置新的小区UL-DL配置信息，并将统计量清空，返回步骤B；

E、将统计量清空，返回步骤B。

较佳地，下行小区满意度定义为：

${\mathrm{SATIS}}_{\mathrm{down}}=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{i=0}^{i=N}\frac{{\mathrm{\Σ}}_{j=0}^{j=M\left(i\right)}\frac{\mathrm{Vel}(i,j)}{\mathrm{GBR}(i,j)}}{M\left(i\right)}}{N};$

N为小区中服务的有下行保证比特率GBR业务的用户数，M(i)为用户i所有的下行GBR业务数，GBR(i，j)为用户i的第j个下行GBR业务的QOS要求，Vel(i，j)为用户i的第j个下行GBR业务的空口平均速率。

较佳地，下行资源利用率为小区中下行业务资源使用量和小区中下行可用资源的比值。

较佳地，所述上下行子帧重配条件包括：

当前小区下行与上行满意度差值大于定义的上下行小区满意度差值门限值，且上行与下行小区资源利用率差值大于定义的上下行小区资源利用率差值门限；其对应的新的小区UL-DL配置信息中增大小区上行子帧的比例。

较佳地，假设UL-DL配置更新后的下行子帧和上行子帧个数比例为DL_NEW：UL_NEW=M:N，上下行子帧重配条件为：满足公式所述新的小区UL-DL配置信息中，将最接近的UL-DL配置作为目标UL-DL配置；其中，P为小区下行资源利用率。

较佳地，该方法进一步包括：若当前小区下行与上行满意度差值大于定义的上下行小区满意度差值门限值，且上行与下行小区资源利用率差值大于定义的上下行小区资源利用率差值门限，且当前的上下行子帧配置为配置#0，则通知高层此时的小区资源占用情况。

较佳地，所述上下行子帧重配条件包括：

当前小区上行与下行满意度差值大于定义的上下行小区满意度差值门限值，且下行与上行小区资源利用率差值大于定义的上下行小区资源利用率差值门限，其对应的新的小区UL-DL配置信息中增大小区下行子帧的比例。

较佳地，假设UL-DL配置更新后的下行子帧和上行子帧个数比例为DL_NEW：UL_NEW=M:N，上下行子帧重配条件为：满足公式所述新的小区UL-DL配置信息中，将最接近的UL-DL配置作为目标UL-DL配置；其中，Q为小区上行资源利用率。

较佳地，若当前小区上行与下行满意度差值大于定义的上下行小区满意度差值门限值，且下行与上行小区资源利用率差值大于定义的上下行小区资源利用率差值门限，且当前的上下行子帧配置为配置#5，则通知高层此时的小区资源占用情况。

从以上技术方案可以看出，从微微基站小区资源利用率和小区业务满意度的角度出发，采用量化的手段实现了各个UL-DL配置之间的更替，从而保证UL-DL配置可以满足小区需求。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种TD-LTE系统上下行子帧重配方法流程图。

具体实施方式

本申请提供的一种TD-LTE系统上下行子帧重配方法，从微微基站小区资源利用率和小区业务满意度的角度出发，采用量化的手段，实现各个UL-DL配置之间的更替。

为使本申请技术方案的技术原理、特点以及技术效果更加清楚，以下结合具体实施例对本申请技术方案进行详细阐述。

为满足用户对网络服务质量（QoS，QualityofService）的需求，要求通信网络可以提供高效的端到端的服务质量支持。所谓端到端的QoS，就是指网络运营商保证用户的数据在整个网络的传送过程中（从源端到目的端）得到所需要的QoS服务。这实际体现的是一种网络能力，即在网络上，针对各种应用的不同需求，为其提供不同的服务质量。

从QoS角度区分，通信业务分为保证比特率（GBR，Guaranteed Bit Rate）业务和非保证比特率业务（non-GBR，non-Guaranteed Bit Rate）业务。GBR业务要求业务的空口平均速率达到定义的GBR，而non-GBR业务要求该用户的所有同一方向的non-GBR业务的空口平均速率不要超过最大比特率集（AMBR，Aggregate MaximumBitrate）限制，可见，影响用户对网络服务质量要求的主要是该用户的GBR业务。

本申请实施例中，定义小区满意度（SATIS）为该小区所服务用户满意度的均值，用户对网络服务满意度为该用户所有GBR业务满意度的均值，而GBR业务满意度定义为该业务的空口平均速率与该业务GBR的比值。因此，小区满意度SATIS定义如下所示，且该满意度区分上下行，以下行小区满意度为例：

${\mathrm{SATIS}}_{\mathrm{down}}=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{i=0}^{i=N}\frac{{\mathrm{\Σ}}_{j=0}^{j=M\left(i\right)}\frac{\mathrm{Vel}(i,j)}{\mathrm{GBR}(i,j)}}{M\left(i\right)}}{N}$

N为小区中服务的有下行GBR业务的用户数，M(i)为用户i所有的下行GBR业务数，GBR(i，j)为用户i的第j个下行GBR业务的QOS要求，Vel(i，j)为用户i的第j个下行GBR业务的空口平均速率。

资源利用率定义为小区系统资源使用情况的统计量，即小区中同一方向业务资源使用量和小区中该方向可用资源的比值，该统计量需要区分上下行，体现了小区为业务提供资源的使用情况。如果资源利用率过低，说明系统中可利用的资源没有得到很好的利用，小区该方向资源比较空闲，如果资源利用率过高，说明系统中可利用的资源达到饱和，小区该方向资源趋于过载或已经过载。

基于表1的上下行子帧配比可知，在不考虑特殊子帧S的情况下，1个无线帧内，下行资源和上行资源的比例如表2所示，其中上下行配比序号与表1相同。如果实际网络环境中，需要考虑特殊子帧对网络上下行资源比例的影响，可根据特殊子帧的配置情况，将特殊子帧对网络上下行资源比例的影响进行折算，更新表2即可。

表2：上下行子帧比例对应表

基于表2可以得出，下行子帧与上行子帧比例关系从小到大对应的UL-DL配置序号为#0、#6、#1、#3、#2、#4、#5。小区UL-DL配置的初始设置可参考该小区上下行业务占用资源量比例的历史信息进行设置，经过统计时间T的传输后，关注这段时间内上下行资源利用率和上下行小区满意度的统计值，是否达到UL-DL配置重配的条件，如果满足UL-DL配置重配条件，通过广播消息配置新的小区UL-DL配置信息，并将统计量清空，进入下个统计时长的处理；否则统计量清空，进入下个统计时长内的处理。其中统计时间T可以根据小区的实际情况配置。

本申请实施例提供的一种TD-LTE系统上下行子帧重配方法流程如图1所示，包括如下步骤：

步骤101：设置上下行子帧比例对应表，所述对应表中给出每一个上下行子帧配置序号及其对应的上下行子帧比例。

步骤102：假设UL-DL配置的初始设置下，下行子帧和上行子帧个数比例为DL_NOW：UL_NOW，统计时间T后，该小区下行资源利用率为P，下行小区满意度为Y，上行资源利用率为Q，上行小区满意度为H，定义上下行小区满意度差值门限值SATIS（SATIS>0），上下行小区资源利用率差值门限RES。其中统计时间T可根据网络的实际情况进行设置。

步骤103：若当前小区下行与上行满意度差值是否大于定义的上下行小区满意度差值门限值，即SATIS<SATIS_down-SATIS_up，且上行与下行小区资源利用率差值大于定义的上下行小区资源利用率差值门限，即RES<RES_up-RES_down时，若是，表明当前UL-DL配置已无法满足小区上行业务的需求，而此时小区下行资源相对空闲，执行步骤104，若当前小区上行与下行满意度差值大于定义的上下行小区满意度差值门限值，即SATIS<SATIS_up-SATIS_down，且下行与上行小区资源利用率差值大于定义的上下行小区资源利用率差值门限，表明当前UL-DL配置已无法满足小区下行业务的需求，而此时小区上行资源相对空闲，执行步骤105。若为其他情况，则不作处理，结束本流程。

步骤104：通过增大小区上行子帧的比例，来均衡小区上下行资源利用情况，并结束本流程。

具体实现方式为：假设UL-DL配置更新后的下行子帧和上行子帧个数比例为DL_NEW：UL_NEW=M:N。触发UL-DL配置更新的判决条件为：满足公式并将最接近的UL-DL配置作为目标UL-DL配置。

如果，UL-DL配置#0下，上行资源仍然无法满足小区上行业务需求，表明通过调整UL-DL配置已无法满足小区需求，则通知高层此时的小区资源占用情况，触发小区间负载均衡。

步骤105：通过增大小区下行子帧的比例，来均衡小区上下行资源利用情况。

具体实现方式为：假设目标UL-DL配置的下行子帧和上行子帧个数比例为DL_NEW：UL_NEW=M:N，触发UL-DL配置更新的判决条件为：满足公式并将最接近的UL-DL配置将成为目标UL-DL配置。

如果UL-DL配置#5下，下行资源仍然无法满足小区下行业务需求，表明通过调整UL-DL配置已无法满足小区需求，则通知高层此时的小区资源占用情况，触发小区间负载均衡。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请的保护范围，凡在本申请技术方案的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种TD-LTE异构网系统中微微小区上下行子帧重配方法，其特征在于，包括：

A、设置上下行子帧比例对应表，所述对应表中给出每一个上下行子帧配置序号及其对应的上下行子帧比例；

B、统计预定时长内该小区的下行资源利用率、下行小区满意度、上行资源利用率和上行小区满意度；

C、根据统计得到的下行资源利用率、下行小区满意度、上行资源利用率和上行小区满意度判断是否满足上下行子帧重配条件，若是，执行步骤D，否则执行步骤E；

D、通过广播消息配置新的小区UL-DL配置信息，并将统计量清空，返回步骤B；

E、将统计量清空，返回步骤B。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，下行小区满意度定义为：

${\mathrm{SATIS}}_{\mathrm{down}}=\frac{{\mathrm{\&Sigma;}}_{i=0}^{i=N}\frac{{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=0}^{j=M\left(i\right)}\frac{\mathrm{Vel}(i,j)}{\mathrm{GBR}(i,j)}}{M\left(i\right)}}{N};$

N为小区中服务的有下行保证比特率GBR业务的用户数，M(i)为用户i所有的下行GBR业务数，GBR(i，j)为用户i的第j个下行GBR业务的QOS要求，Vel(i，j)为用户i的第j个下行GBR业务的空口平均速率。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，下行资源利用率为小区中下行业务资源使用量和小区中下行可用资源的比值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述上下行子帧重配条件包括：

当前小区下行与上行满意度差值大于定义的上下行小区满意度差值门限值，且上行与下行小区资源利用率差值大于定义的上下行小区资源利用率差值门限；其对应的新的小区UL-DL配置信息中增大小区上行子帧的比例。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，假设UL-DL配置更新后的下行子帧和上行子帧个数比例为DL_NEW：UL_NEW=M:N，上下行子帧重配条件为：满足公式所述新的小区UL-DL配置信息中，将最接近的UL-DL配置作为目标UL-DL配置；其中，P为小区下行资源利用率。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：若当前小区下行与上行满意度差值大于定义的上下行小区满意度差值门限值，且上行与下行小区资源利用率差值大于定义的上下行小区资源利用率差值门限，且当前的上下行子帧配置为配置#0，则通知高层此时的小区资源占用情况。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述上下行子帧重配条件包括：

当前小区上行与下行满意度差值大于定义的上下行小区满意度差值门限值，且下行与上行小区资源利用率差值大于定义的上下行小区资源利用率差值门限，其对应的新的小区UL-DL配置信息中增大小区下行子帧的比例。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，假设UL-DL配置更新后的下行子帧和上行子帧个数比例为DL_NEW：UL_NEW=M:N，上下行子帧重配条件为：满足公式所述新的小区UL-DL配置信息中，将最接近的UL-DL配置作为目标UL-DL配置；其中，Q为小区上行资源利用率。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，若当前小区上行与下行满意度差值大于定义的上下行小区满意度差值门限值，且下行与上行小区资源利用率差值大于定义的上下行小区资源利用率差值门限，且当前的上下行子帧配置为配置#5，则通知高层此时的小区资源占用情况。