CN104320849A - LTE系统中VoIP业务的资源分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种LTE系统中VoIP业务的资源分配方法，方法包括：基站接收用户设备发送的资源分配请求消息；基站根据用户设备的业务特征，判断用户设备的业务类型是否为VoIP业务；若为是，则为用户设备的VoIP业务分配动态资源，并对用户设备的VoIP业务传输时延和信道质量指示数据进行统计；基站根据统计数据，判断用户设备的VoIP业务是否符合预先设定的半静态资源分配条件；若为是，则为用户设备的VoIP业务分配半静态资源。本发明提供的LTE系统中VoIP业务的资源分配方法，通过对信道变化相对稳定的VoIP业务进行半静态资源分配，提高了LTE系统中对VoIP业务的半静态资源分配的成功率。

Description

LTE系统中VoIP业务的资源分配方法

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种LTE系统中VoIP业务的资源分配方法。

背景技术

在长期演进(Long Term Evolution，以下简称：LTE)系统的资源的分配方式中，分为动态资源分配方式和半静态资源分配方式。对于动态资源分配方式，每次数据传输都需要发送资源分配控制信息，控制信息的开销非常大，控制信息占用大量网络资源。半静态资源分配方式具有一次授权，周期使用的特点，不需要为每次数据传输发送资源分配控制信息，控制信息的开销小，因此，由控制信息占用的网络资源也少。

网络电话(Voice over Internet Protocol，以下简称：VoIP)业务为数据包大小比较固定、到达时间间隔满足一定规律的实时性业务。在LTE系统中，对于VoIP业务,通常采用半静态资源分配方式，以减少资源分配消息占用的网络资源。但是，通常情况下，用户设备在实际应用过程中的位置是不断变化的(例如，用户在使用电话过程中)，用户设备位置的变化使得用户设备的信道条件发生变化，最终导致基站为用户设备的VoIP业务分配的半静态资源不可用。

因此，基于现有技术对LTE系统中VoIP业务的半静态资源分配，其成功率较低。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明提供一种LTE系统中VoIP业务的资源分配方法。

本发明提供一种LTE系统中VoIP业务的资源分配方法，包括：

基站接收用户设备发送的资源分配请求消息；

基站根据用户设备的业务特征，判断用户设备的业务类型是否为VoIP业务；

若为是，则为用户设备的VoIP业务分配动态资源，并对用户设备的VoIP业务传输时延和信道质量指示数据进行统计；若为否，则为用户设备的业务分配动态资源；

基站根据统计数据，判断用户设备的VoIP业务是否符合预先设定的半静态资源分配条件；

若为是，则为用户设备的VoIP业务分配半静态资源；若为否，则为用户设备的VoIP业务分配动态资源，并对用户设备的VoIP业务传输时延和信道质量指示数据进行统计。

如上所述的方法，其中，所述基站根据用户设备的业务特征，判断用户设备的业务类型是否为VoIP业务，包括：

基站根据用户设备的业务数据包的产生是否具有周期性、产生业务数据包的周期大小和业务数据包的大小，判断用户设备的业务类型是否为VoIP业务。

如上所述的方法，其中，所述对用户设备的VoIP业务的传输时延和信道质量指示数据进行统计，包括：

设置半静态观察窗口，所述半静态观察窗口的时间周期为T；

在半静态观察窗口的时间周期T内，统计用户设备的VoIP业务数据包的传输时延；

在半静态观察窗口的时间周期T内，统计用户设备的上行信道、下行信道的质量指示数据。

如上所述的方法，其中，将所述半静态观察窗口的时间周期为T设置为20个VoIP包的传输时间间隔400ms；

利用收到的确认字符ACK或拒绝字符NAK，对所述用户设备的VoIP业务数据包的空口传输时延进行估算。

如上所述的方法，其中，所述基站根据统计数据，判断用户设备的VoIP业务是否符合预先设定的半静态资源分配条件，包括：

基站根据统计数据和半静态资源分配授权参数计算公式，计算用户设备的VoIP业务的半静态资源分配授权参数值；

判断计算出的所述参数值是否大于预设的门限值Threshold_sps；

若为是，则判定用户设备的VoIP业务符合半静态资源分配条件。

如上所述的方法，其中，所述半静态资源分配授权参数计算公式为：

p(i)＝PrePri(i)×D(i)×CQIFactor(i)

其中，i为用户设备的标识，PrePr(i)为预先设定的用户i的优先级，D(i)为在半静态观察窗口的时间周期T内用户设备i的时延因子，CQIFactor(i)为在半静态观察窗口的时间周期T内用户设备i的CQI因子，CQI为信道质量指示的缩写，p(i)为计算出的用户设备i的半静态资源分配授权参数值。

如上所述的方法，其中，所述D(i)具体定义为：

$D\left(i\right)=1-\frac{1}{1+\exp [-a({\mathrm{\τ}}_{\max }-c)]}$

其中，a为常数，τ_max为在半静态观察窗口的时间周期T内用户设备i的VoIP业务的最大传输时延，c为基站设定的用户设备i的VoIP业务的期望时延。

如上所述的方法，其中，所述CQIFactor(i)具体定义为：

$\mathrm{CQIFactor}\left(i\right)={\mathrm{\μ}}_{\mathrm{CQI}\left(i\right)}+\frac{k}{\exp \left({\mathrm{\σ}}_{\mathrm{CQI}\left(i\right)}\right)}$

其中μ_CQI(i)为在半静态观察窗口的时间周期T内用户设备的信道质量指示数据的平均值，σ_CQI(i)为在半静态观察窗口的时间周期T内用户设备的信道质量指示数据的方差。

本发明提供的技术方案，基站在判断出用户设备的业务类型为VoIP业务后，通过首先为用户设备的VoIP业务分配动态资源，并对用户设备的VoIP业务传输时延和信道质量指示数据进行统计，然后进一步的根据统计数据，判断用户设备的VoIP业务是否符合预先设定的半静态资源分配条件，为符合半静态资源分配条件的用户设备的VoIP业务分配半静态资源，最终实现了对信道变化相对稳定的VoIP业务进行半静态资源分配，否者采用动态资源分配方式。因此，本发明提供的技术方案，提高了LTE系统中对VoIP业务的半静态资源分配的成功率，改善了VoIP业务的性能和LTE系统网络的整体服务质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的LTE系统中VoIP业务的资源分配方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明提供的LTE系统中VoIP业务的资源分配方法的流程图，如图1所示，本实施例的方法可以包括：

S101、基站接收用户设备发送的资源分配请求消息。

S102、基站根据用户设备的业务特征，判断用户设备的业务类型是否为VoIP业务。

具体的，基站可以根据用户设备的业务数据包的产生是否具有周期性、产生业务数据包的周期大小和业务数据包的大小，判断用户设备的业务类型是否为VoIP业务。

基站判断用户设备的业务类型是否为VoIP业务。若为是，则执行S103，即为用户设备的VoIP业务分配动态资源，并对用户设备的VoIP业务传输时延和信道质量指示数据进行统计。若为否，则执行S106，即用户设备的业务类型不是VoIP业务，则只为用户设备的业务分配动态资源，并不对用户设备的业务传输时延和信道质量指示数据进行统计。

S103、基站为用户设备的VoIP业务分配动态资源，并对用户设备的VoIP业务传输时延和信道质量指示数据进行统计。

其中，所述对用户设备的VoIP业务的传输时延和信道质量指示数据进行统计，具体可以包括：

设置半静态观察窗口，所述半静态观察窗口的时间周期为T；在半静态观察窗口的时间周期T内，统计用户设备的VoIP业务数据包的传输时延；在半静态观察窗口的时间周期T内，统计用户设备的上行信道、下行信道的质量指示数据。

优选地，可以将所述半静态观察窗口的时间周期为T设置为20个VoIP包的传输时间间隔400ms。

可选地，可以利用收到的确认字符ACK或拒绝字符NAK，对所述用户设备的VoIP业务数据包的空口传输时延进行估算。

S104、基站根据统计数据，判断用户设备的VoIP业务是否符合预先设定的半静态资源分配条件。

具体的，基站可以首先根据统计数据和半静态资源分配授权参数计算公式，计算用户设备的VoIP业务的半静态资源分配授权参数值；然后判断计算出的所述参数值是否大于预设的门限值Threshold_sps；若为是，则判定用户设备的VoIP业务符合半静态资源分配条件。

基站判断用户设备的VoIP业务是否符合预先设定的半静态资源分配条件，若为是，则执行S105，即为用户设备的VoIP业务分配半静态资源。若为否，则跳转至S103，即继续为用户设备的VoIP业务分配动态资源，并继续对用户设备的VoIP业务传输时延和信道质量指示数据进行统计。

S105、基站为用户设备的VoIP业务分配半静态资源。

S106、基站为用户设备的业务分配动态资源。

本实施例中，基站在判断出用户设备的业务类型为VoIP业务后，通过首先为用户设备的VoIP业务分配动态资源，并对用户设备的VoIP业务传输时延和信道质量指示数据进行统计，然后进一步的根据统计数据，判断用户设备的VoIP业务是否符合预先设定的半静态资源分配条件，为符合半静态资源分配条件的用户设备的VoIP业务分配半静态资源，最终实现了对信道变化相对稳定的VoIP业务进行半静态资源分配，否者采用动态资源分配方式。因此，本发明提供的技术方案，提高了LTE系统中对VoIP业务的半静态资源分配的成功率，改善了VoIP业务的性能和LTE系统网络的整体服务质量。

如上所述的方法，其中，所述半静态资源分配授权参数计算公式为：

p(i)＝PrePri(i)×D(i)×CQIFactor(i)    (1)

其中，i为用户设备的标识，PrePr(i)为预先设定的用户i的优先级，与运营商设定的金、银、铜等级有关，D(i)为在半静态观察窗口的时间周期T内用户设备i的时延因子，CQIFactor(i)为在半静态观察窗口的时间周期T内用户设备i的CQI因子，CQI为信道质量指示的缩写，p(i)为计算出的用户设备i的半静态资源分配授权参数值。

如上所述的方法，其中，所述D(i)具体定义为：

$D\left(i\right)=1-\frac{1}{1+\exp [-a({\mathrm{\τ}}_{\max }-c)]}---\left(2\right)$

其中，a为常数，τ_max为在半静态观察窗口的时间周期T内用户设备i的VoIP业务的最大传输时延，c为基站设定的用户设备i的VoIP业务的期望时延。

如上所述的方法，其中，所述CQIFactor(i)具体定义为：

$\mathrm{CQIFactor}\left(i\right)={\mathrm{\μ}}_{\mathrm{CQI}\left(i\right)}+\frac{k}{\exp \left({\mathrm{\σ}}_{\mathrm{CQI}\left(i\right)}\right)}---\left(3\right)$

其中μ_CQI(i)为在半静态观察窗口的时间周期T内用户设备的信道质量指示数据的平均值，σ_CQI(i)为在半静态观察窗口的时间周期T内用户设备的信道质量指示数据的方差。

优选地，其中计算μ_CQI(i)和σ_CQI(i)用到的CQI为基站进行滤波后的CQI，具体计算公式如下：

CQI＝(1-λ)CQI(n)+λCQI(n-1)    (4)

其中λ为滤波因子，CQI(n)为当前收到的最新的CQI信息，CQI(n-1)为上次CQI上报时采用公式(4)计算得到的滤波后的CQI值。

CQI的均值计算公式如下：

${\mathrm{\μ}}_{\mathrm{CQI}\left(i\right)}=\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{CQI}}_j/J---\left(5\right)$

公式(5)的作用是在半静态观察窗口的时间周期T内对收到的CQI滤波后进行加权平均。

CQI的方差计算公式如下：

${\mathrm{\σ}}_{\mathrm{CQI}\left(i\right)}^2=\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{({\mathrm{CQI}}_k-{\mathrm{\μ}}_{\mathrm{CQI}\left(i\right)})}^2/K---\left(6\right)$

公式(6)的作用在半静态观察窗口的时间周期T内对收到的CQI滤波后进行方差计算。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种LTE系统中VoIP业务的资源分配方法，其特征在于，包括：

基站接收用户设备发送的资源分配请求消息；

基站根据用户设备的业务特征，判断用户设备的业务类型是否为VoIP业务；

若为是，则为用户设备的VoIP业务分配动态资源，并对用户设备的VoIP业务传输时延和信道质量指示数据进行统计；若为否，则为用户设备的业务分配动态资源；

基站根据统计数据，判断用户设备的VoIP业务是否符合预先设定的半静态资源分配条件；

若为是，则为用户设备的VoIP业务分配半静态资源；若为否，则为用户设备的VoIP业务分配动态资源，并对用户设备的VoIP业务传输时延和信道质量指示数据进行统计。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站根据用户设备的业务特征，判断用户设备的业务类型是否为VoIP业务，包括：

基站根据用户设备的业务数据包的产生是否具有周期性、产生业务数据包的周期大小和业务数据包的大小，判断用户设备的业务类型是否为VoIP业务。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对用户设备的VoIP业务的传输时延和信道质量指示数据进行统计，包括：

设置半静态观察窗口，所述半静态观察窗口的时间周期为T；

在半静态观察窗口的时间周期T内，统计用户设备的VoIP业务数据包的传输时延；

在半静态观察窗口的时间周期T内，统计用户设备的上行信道、下行信道的质量指示数据。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述半静态观察窗口的时间周期为T设置为20个VoIP包的传输时间间隔400ms；

利用收到的确认字符ACK或拒绝字符NAK，对所述用户设备的VoIP业务数据包的空口传输时延进行估算。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站根据统计数据，判断用户设备的VoIP业务是否符合预先设定的半静态资源分配条件，包括：

基站根据统计数据和半静态资源分配授权参数计算公式，计算用户设备的VoIP业务的半静态资源分配授权参数值；

判断计算出的所述参数值是否大于预设的门限值Threshold_sps；

若为是，则判定用户设备的VoIP业务符合半静态资源分配条件。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述半静态资源分配授权参数计算公式为：

p(i)＝PrePri(i)×D(i)×CQIFactor(i)

其中，i为用户设备的标识，PrePr(i)为预先设定的用户i的优先级，D(i)为在半静态观察窗口的时间周期T内用户设备i的时延因子，CQIFactor(i)为在半静态观察窗口的时间周期T内用户设备i的CQI因子，CQI为信道质量指示的缩写，p(i)为计算出的用户设备i的半静态资源分配授权参数值。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述D(i)具体定义为：

$D\left(i\right)=1-\frac{1}{1+\exp [-a({\mathrm{\τ}}_{\max }-c)]}$

其中，a为常数，τ_max为在半静态观察窗口的时间周期T内用户设备i的VoIP业务的最大传输时延，c为基站设定的用户设备i的VoIP业务的期望时延。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述CQIFactor(i)具体定义为：

$\mathrm{CQIFactor}\left(i\right)={\mathrm{\μ}}_{\mathrm{CQI}\left(i\right)}+\frac{k}{\exp \left({\mathrm{\σ}}_{\mathrm{CAI}\left(i\right)}\right)}$

其中μ_CQI(i)为在半静态观察窗口的时间周期T内用户设备的信道质量指示数据的平均值，σ_CQI(i)为在半静态观察窗口的时间周期T内用户设备的信道质量指示数据的方差。