CN105264986B - 一种动态资源块分配方法、装置、基站及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种动态资源块分配方法、装置、基站及系统，其中方法包括：接收LPN反馈的第一资源块权值，及接收宏基站反馈的第二资源块权值；根据所接收的第一资源块权值和第二资源块权值，计算宏基站中任一资源块上的综合资源块权值；根据综合资源块权值进行ABRB的分配；LPN在宏基站发送及不发送ABRB时，分别计算LPN下的用户的资源块的传输速率，根据传输速率的差值计算第一资源块权值，将符合预设条件数目的第一资源块权值进行反馈；宏基站计算在不发送ABRB时，宏基站下的用户的资源块的传输速率，根据传输速率计算第二资源块权值，将计算的所有的第二资源块权值进行反馈。本发明实施例具有时延控制自适应能力。

Description

一种动态资源块分配方法、装置、基站及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体地说，涉及一种动态资源块分配方法、装置、基站及系统。

背景技术

下一代基于LTE（Long Term Evolution，长期演进）及LTE-A的移动无线通信网络技术提出了通过布局异构网络（HetNet）来提高系统吞吐量。HetNet由发射功率大、覆盖范围广的宏基站（macro BS）和发射功率小、覆盖范围有限但分布灵活的低功率节点（LPN）构成（如微基站pico、中继站relay、射频拉远RRH等等）。一般的，以微基站Pico为例，Pico节点通常部署于宏基站的覆盖范围内用户密集的地方，作为接入热点以提高系统容量；即宏基站的主要目的是做网络覆盖，而低功率节点的引入是提高系统的吞吐量。在宏基站的负载过重的情况下，运营商希望低功率节点，如pico节点，能尽可能多地将网络中的用户接入到Pico站下，为此就产生了小区边缘拓展（Cell range extension,CRE）的概念。在3GPP LTER11版本中，CRE的偏置值可达9dB，即在CRE区域，即使来自Pico基站的信号强度比来自宏基站的信号强度小9dB，用户终端依然会选择Pico基站作为服务小区。这种小区边缘拓展的网络部署方式具有很好的延伸性，能提供较大的网络容量，是未来无线网络部署的发展方向。

随着移动终端多媒体应用（这些应用包括实时语音、视频通话，基于流媒体的多媒体点播，多人在线游戏等）的数据通信需求的迅猛增长，所带来的数据通信需求除了要求无线接入端提供巨大的吞吐量以外，还要求无线网络具有严格的时延控制。这是由于数据传输时延更容易被用户察觉，从而影响用户体验。例如，一个移动终端与基站建立了100Mbps的无线连接，但是由于资源调度的关系，该用户每500ms才被轮询一遍，这样尽管该用户的峰值传输速率可达上百兆bps，其数据传输时延还是会达到至少500ms，这样的时延对于诸如实时视频通话这样的应用来说是难以接受的。基于此，下一代无线通信网络将需要越来越多地把设计出发点放在减少时延上。

然而，现行的无线网络设计都是以提高吞吐量为出发点。例如，近年提出的基于空白子帧（ABS）的增强型小区间干扰消除（enhanced inter-cell-interference-cancellation,eICIC）技术，其并没有直接地以降低时延为根本目标。在标准里现有的空白子帧方案中，宏基站在一定的时间窗内，固定在某些子帧发送空白子帧，不调度宏基站下面的用户，同时将空白子帧的位置通知给下面受到强干扰的Pico基站，从而可让Pico基站在宏基站发送空白子帧的时刻，去调度处于CRE区域的用户，降低来自网络的同频干扰。不过，空白子帧是按照预先配置好的不变的速率发送的（比如每8个子帧里发送一个空白子帧）。那么处于CRE区域的用户，最多也只能每8个子帧时隙被调用一次，这是由于当宏基站在发送数据子帧时，CRE区域用户将会受到极大干扰，从而不可能发生CRE区域用户数据传输；在这种情况下，若该CRE区域用户有大量数据等待传输，它将经历极大的时延，甚至出现丢包。

基于上述描述，本发明人在实现本发明的过程中发现：从现有标准来看，空白子帧的分配是静态或者半静态的方式，即空白子帧是由宏基站静态配置的；或者由于Pico节点的业务需求，要求宏基站进行空白子帧相应的调整，从而实现半静态的空白子帧分配。这种采用固定的空白子帧分配方式几乎完全忽略了各个节点间对时延的要求，忽略了用户的实际传输需求，对时延控制的自适应性能不好，降低了全网的抗时延性能。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种动态资源块分配方法、装置、基站及系统，以解决现有技术采用固定的空白子帧分配方式所带来的时延控制的自适应性能不好，降低了全网的抗时延性能的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种动态资源块分配方法，应用于无线资源管理服务器RRMS，所述方法包括：

接收低功率节点LPN反馈的第一资源块权值，及接收宏基站反馈的第二资源块权值；

根据所接收的第一资源块权值和第二资源块权值，计算宏基站中任一资源块上的综合资源块权值；

根据所述综合资源块权值指示宏基站进行空白资源块ABRB的分配；

其中，LPN在宏基站发送ABRB及不发送ABRB时，分别计算LPN下的各用户的各资源块所对应的传输速率，根据所计算的传输速率的差值计算经过LPN所属的用户队列长度加权后的第一资源块权值，将所计算的第一资源块权值中符合预设条件数目的第一资源块权值反馈给RRMS；

宏基站计算在不发送ABRB时，宏基站下的各用户的各资源块所对应的传输速率，根据所计算的传输速率计算经过宏基站所属的用户队列长度加权后的第二资源块权值，将所计算的所有的第二资源块权值反馈给RRMS。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述根据所计算的传输速率的差值计算经过LPN所属的用户队列长度加权后的第一资源块权值包括：

根据公式计算第一资源块权值；

其中，表示第n’个LPN上的资源块m的一个经过LPN所属的用户队列长度加权后的第一资源块权值；表示宏基站在发送ABRB时，第n’个LPN中用户i在第m个资源块上的传输速率；表示宏基站在未发送ABRB时，第n’个LPN中用户i在第m个资源块上的传输速率；Q_n'表示第n’个LPN所属的用户队列长度；

所述根据所计算的传输速率计算经过宏基站所属的用户队列长度加权后的第二资源块权值包括：

根据公式，计算第二资源块权值；

其中，表示第n个宏基站的资源块m上的一个经过宏基站所属的用户队列长度加权后的第二资源块权值；表示在宏基站不发送ABRB时，宏基站n的第i个用户在第m个资源块上的传输速率，Q_n表示宏基站n所属的用户队列长度；

所述将所计算的第一资源块权值中符合预设条件数目的第一资源块权值反馈给RRMS包括：

从所计算的第一资源块权值中选取出权值最大的M_F个，将所选取的权值最大的M_F个第一资源块权值反馈给RRMS；

其中， 为分配ABRB的预设资源块数目，η为反馈比例。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能实现方式中，所述的确定过程包括：

根据确定其中N_c为宏基站发送的总的资源块数目，β表示宏基站发送的ABRB占总资源块的比例。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能实现方式中，所述宏基站发送的ABRB占总资源块的比例β的确定过程包括：

接收每个宏基站和LPN所计算的所属用户的平均队列长度信息；

根据所述平均队列长度信息，计算出全网平均的宏基站用户队列长度和LPN小区用户队列长度

若则确定β=β₀+Δβ，若则确定β=β₀-Δβ，其中t_abs为调节阈值，Δβ为调节步长，β₀为预设的ABRB的发送比例。

结合第一方面的第三种可能实现方式，在第四种可能实现方式中，所述根据所述第一个数的第一资源块权值和所述所有的第二资源块权值，计算宏基站中任一资源块上的综合资源块权值包括：

根据计算宏基站n在资源块m上的综合资源块权值为其中β_L(n)表示处于第n个宏基站覆盖范围下的所有LPN的结合，α_n'表示一个与LPN节点n’受到的干扰有关的因子。

第二方面，本发明实施例还提供一种动态资源块分配装置，应用于无线资源管理服务器RRMS，所述装置包括：

第一接收模块，用于接收低功率节点LPN反馈的第一资源块权值；

第二接收模块，用于接收宏基站反馈的第二资源块权值；

综合资源块权值计算模块，用于根据所述第一接收模块接收的第一资源块权值和所述第二接收模块接收的第二资源块权值，计算宏基站中任一资源块上的综合资源块权值；

空白资源块ABRB分配模块，用于根据所述综合资源块权值指示宏基站进行ABRB的分配；

其中，LPN在宏基站发送ABRB及不发送ABRB时，分别计算LPN下的各用户的各资源块所对应的传输速率，根据所计算的传输速率的差值计算经过LPN所属的用户队列长度加权后的第一资源块权值，将所计算的第一资源块权值中符合预设条件数目的第一资源块权值反馈给RRMS；

宏基站计算在不发送ABRB时，宏基站下的各用户的各资源块所对应的传输速率，在根据所计算的传输速率计算经过宏基站所属的用户队列长度加权后的第二资源块权值后，将所计算的所有的第二资源块权值反馈给所述第二接收模块。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述综合资源块权值计算模块包括：

第一计算单元，用于根据公式计算宏基站中任一资源块上的综合资源块权值；

其中，表示宏基站n在资源块m上的综合资源块权值，表示所述第二接收模块所接收的第n个宏基站的资源块m上的一个经过宏基站所属的用户队列长度加权后的第二资源块权值，表示所述第一接收模块所接收的第n’个LPN上的资源块m的一个经过LPN所属的用户队列长度加权后的第一资源块权值，β_L(n)表示处于第n个宏基站覆盖范围下的所有LPN的结合，α_n'表示一个与LPN节点n’受到的干扰有关的因子。

结合第二方面，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述装置还包括：

ABRB发送比例确定单元，用于接收每个宏基站和LPN所计算的所属用户的平均队列长度信息，根据所述平均队列长度信息计算出全网平均的宏基站用户队列长度和LPN小区用户队列长度若则确定β=β₀+Δβ，若则确定β=β₀-Δβ，其中t_abs为调节阈值，Δβ为调节步长，β₀为预设的ABRB的发送比例，β为所要确定的ABRB的发送比例。

第三方面，本发明实施例还提供一种基站，包括上述所述的动态资源块分配装置。

第四方面，本发明实施例还提供一种动态资源块分配系统，包括：低功率节点LPN，宏基站和无线资源管理服务器RRMS；

所述LPN，用于在宏基站发送ABRB及不发送空白资源块ABRB时，分别计算LPN下的各用户的各资源块所对应的传输速率，根据所计算的传输速率的差值计算经过LPN所属的用户队列长度加权后的第一资源块权值，将所计算的第一资源块权值中符合预设条件数目的第一资源块权值反馈给RRMS；

所述宏基站，用于在宏基站不发送ABRB时，计算宏基站下的各用户的各资源块所对应的传输速率，根据所计算的传输速率计算经过宏基站所属的用户队列长度加权后的第二资源块权值，将所计算的所有的第二资源块权值反馈给所述RRMS；

所述RRMS，用于接收所述LPN反馈的第一资源块权值，及接收所述宏基站反馈的第二资源块权值，根据所接收的第一资源块权值和第二资源块权值，计算宏基站中任一资源块上的综合资源块权值，根据所述综合资源块权值指示宏基站进行ABRB的分配。

第五方面，本发明实施例还提供一种基站，包括：通信接口，存储器，处理器和通信总线；

其中所述处理器、所述通信接口、所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；

所述通信接口，用于接收低功率节点LPN反馈的第一资源块权值，及接收宏基站反馈的第二资源块权值；

其中，LPN在宏基站发送空白资源块ABRB及不发送ABRB时，分别计算LPN下的各用户的各资源块所对应的传输速率，根据所计算的传输速率的差值计算经过LPN所属的用户队列长度加权后的第一资源块权值，将所计算的第一资源块权值中符合预设条件数目的第一资源块权值反馈给RRMS；

宏基站在不发送ABRB时，计算宏基站下的各用户的各资源块所对应的传输速率，根据所计算的传输速率计算经过宏基站所属的用户队列长度加权后的第二资源块权值，将所计算的所有的第二资源块权值反馈给所述通信接口；

所述处理器，用于执行程序；

所述存储器，用于存放程序；

其中程序用于：

根据所接收的第一资源块权值和第二资源块权值，计算宏基站中任一资源块上的综合资源块权值；

根据所述综合资源块权值指示宏基站进行ABRB的分配。

基于上述技术方案，本发明实施例提供的动态资源块分配方法使用宏基站进行空白资源块的分配，充分利用了用户信道在频域上的差异性（diversity），增加了无线资源管理的系统优化维度，相比于传统的空白子帧方案，可进一步提高系统吞吐量；同时，由于第一资源块权值的计算由LPN所属的用户队列长度决定，第二资源块权值的计算由宏基站所属的用户队列长度决定，而指示宏基站进行ABRB分配的综合资源块权值由第一资源块权值和第二资源块权值决定，因此本发明实施例中的空白资源块分配方案是根据用户队列长度进行优先级的动态规划的，从而有效地控制了用户队列长度，间接地控制了排队时延，从而有效地降低全网用户的平均传输时延和最大传输时延；而且用户数据传输队列状态的变化速度远小于现有空白子帧的时间粒度，使得本发明实施例提供的动态资源块分配方法对信令时延并不敏感，具有很好的鲁棒性。可以看出，相比现有采用固定的空白子帧的分配方式，本发明实施例提供的动态资源块分配方法能够根据用户的实际传输需求进行资源块的分配，具有很好的时延控制自适应能力，提高了全网的抗时延性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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为本发明实施例提供的动态资源块分配方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的动态资源块分配方法的另一流程图；

图3为本发明实施例提供的确定ABRB的发送比例的方法流程图；

图4为本发明实施例提供的动态资源块分配装置的结构框图；

图5为本发明实施例提供的综合资源块权值计算模块的结构框图；

图6为本发明实施例提供的ABRB分配模块的结构框图；

图7为本发明实施例提供的动态资源块分配装置的另一结构框图；

图8为本发明实施例提供的动态资源块分配系统的结构框图；

图9为本发明实施例提供的基站的硬件结构图。

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做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为本发明实施例提供的动态资源块分配方法的流程图，该方法应用于RRMS（Radio Resource Management Server，无线资源管理服务器），RRMS可以是一个全新的用于实现本发明实施例提供的动态资源块分配方法的网络节点，也可以网络模块的形式嵌入到现有的LTE，3G或者2G基站中；参照图1，该方法可以包括：

步骤S100、接收低功率节点LPN反馈的第一资源块权值，及接收宏基站反馈的第二资源块权值；

LPN反馈第一资源块权值的过程可以为：LPN在宏基站发送ABRB（almost blankresource block，空白资源块）及不发送ABRB时，分别计算LPN下的各用户（LPN下的用户可以为边缘用户，如CRE区域用户）的各资源块所对应的传输速率，根据所计算的传输速率的差值计算经过LPN所属的用户队列长度加权后的资源块权值，此处经过LPN所属的用户队列长度加权后的资源块权值即为第一资源块权值，将所计算的第一资源块权值中符合预设条件数目的第一资源块权值反馈给RRMS。第一资源块权值表示宏基站在某一资源块上传输ABRB时，LPN在该资源块上可以获得的最大加权速率增益；此处符合预设条件数目的第一资源块权值的选取主要是考虑网络的开销及所获得的传输速率增益，一般情况下，第一资源块权值越大表示的能够从所分配的ABRB的资源块上获得的传输速率增益也越大；因此符合预设条件数目的第一资源块权值的选取可以在满足网络开销的情况下，从所计算的第一资源块权值中选取若干权值最大的第一资源块权值，所选取的若干数目的第一资源块权值必须满足网络的开销；至于具体的符合预设条件数目的第一资源块权值的选取可视实际网络情况和实际的第一资源块权值的计算情况而定，本发明实施例不作严格限制。可见，本发明实施例RRMS所接收的第一资源块权值为LPN从所计算的第一资源块权值中选取的符合预设条件数目的第一资源块权值。

宏基站反馈第二资源块权值的过程可以为：在宏基站不发送ABRB时，宏基站计算宏基站下的各用户的各资源块所对应的传输速率，根据所计算的传输速率计算经过宏基站所属的用户队列长度加权后的资源块权值，此处经过宏基站所属的用户队列长度加权后的资源块权值即为第二资源块权值，宏基站将所计算的所有的第二资源块权值反馈给RRMS。第二资源块权值表示宏基站在所有宏用户中的某一资源块上可获得的最大队列加权速率的值。可见，本发明实施例RRMS所接收的第二资源块权值为宏基站所计算的所有的第二资源块权值。

步骤S110、根据所接收的第一资源块权值和第二资源块权值，计算宏基站中任一资源块上的综合资源块权值；

综合资源块权值表示的是，同时考虑了宏基站由于分配ABRB所带来的宏UE速率损失，以及LPN站点下的用户速率增益所体现的全网传输速率增益的综合。

步骤S120、根据所述综合资源块权值指示宏基站进行ABRB的分配。

值得注意的是，空白资源块(ABRB,almost blank resource block)是本发明实施例引入的一个新概念，宏基站发送空白资源块时，空白资源块上不存有任何的数据，因此对LPN的干扰较小，此时LPN可在对应ABRB的位置调度边缘用户，以降低边缘用户数据包接发的平均等待时延。

本发明实施例提供的动态资源块分配方法使用宏基站进行空白资源块的分配，充分利用了用户信道在频域上的差异性（diversity），增加了无线资源管理的系统优化维度，相比于传统的空白子帧方案，可进一步提高系统吞吐量；同时，由于第一资源块权值的计算由LPN所属的用户队列长度决定，第二资源块权值的计算由宏基站所属的用户队列长度决定，而指示宏基站进行ABRB分配的综合资源块权值由第一资源块权值和第二资源块权值决定，因此本发明实施例中的空白资源块分配方案是根据用户队列长度进行优先级的动态规划的，从而有效地控制了用户队列长度，间接地控制了排队时延，从而有效地降低了全网用户的平均传输时延和最大传输时延；而且用户数据传输队列状态的变化速度远小于现有空白子帧的时间粒度，使得本发明实施例提供的动态资源块分配方法对信令时延并不敏感，具有很好的鲁棒性。可以看出，相比现有采用固定的空白子帧的分配方式，本发明实施例提供的动态资源块分配方法能够根据用户的实际传输需求进行资源块的分配，具有很好的时延控制自适应能力，提高了全网的抗时延性能。

为使本发明提供的动态资源块分配方法更易理解，现从LPN，宏基站和RRMS三者之间的数据交互层面，对本发明实施例提供的动态资源块分配方法进行描述，同时在描述中引入可选的参数、公式，以使得本发明实施例提供的动态资源块分配方法的实现更易理解；只是需要注意的是，下文出现的参数、公式仅为可选形式，其不应成为本发明实施例动态资源块分配方法在实现上的限制。

图2为本发明实施例提供的动态资源块分配方法的另一流程图，参照图2，本发明实施例提供的动态资源块分配方法可以包括：

步骤S200、LPN在宏基站发送ABRB及不发送ABRB时，分别计算LPN下的各用户的各资源块所对应的传输速率；

步骤S200在具体实现上可以是：LPN计算宏基站在发送ABRB及不发送ABRB时分别对应的SINR（Signalto Interferenceplus Noise Ratio，信号与干扰加噪声比）；通过宏基站在发送ABRB时对应的SINR，计算宏基站在发送ABRB时LPN下的各用户的各资源块所对应的传输速率；通过宏基站在不发送ABRB时对应的SINR，计算宏基站在不发送ABRB时LPN下的各用户的各资源块所对应的传输速率。此处可设LPN为n’，宏基站为n，则宏基站在发送ABRB时，第n’个LPN中用户i在第m个资源块上的传输速率可以表示为其中abs表示宏基站发送ABRB的情况；宏基站在未发送ABRB时，第n’个LPN中用户i在第m个资源块上的传输速率可以表示为其中nabs表示宏基站未发送ABRB的情况。

步骤S210、LPN根据所计算的传输速率的差值计算经过LPN所属的用户队列长度加权后的第一资源块权值；

LPN所属的用户队列长度可以为，在LPN下排列的等待进行数据业务的CRE用户的 队列长度。则第n’个LPN上的资源块m的一个经过LPN所属的用户队列长度加权后的第一资 源块权值可设为可通过下式计算得出 其中Q_n'表示第n’个LPN所属的用户队列长度，该第一资源块权值可表示为当宏基站n在 资源块m上传输ABRB时，第n’个LPN可以获得的最大加权速率增益。在本发明实施例中，max_i （）是表示取后面这个表达式的最大值，i代表的是用户编号。

步骤S220、LPN将权值最大的M_F个第一资源块权值反馈给RRMS；

此处权值最大的M_F个可认为是图1所示方法描述的符合预设条件数目，即对于步骤S220而言，可从所计算的第一资源块权值中选取出权值最大的M_F个，将所选取的权值最大的M_F个第一资源块权值反馈给RRMS；常数M_F为LPN向RRMS反馈第一资源块权值的个数，可表示为其中为本发明实施例分配ABRB的预设资源块数目，η≤1为反馈比例；其中，N_c为宏基站发送的总的资源块数目，β表示宏基站发送的ABRB占总资源块的比例，简称为ABRB的发送比例。

步骤S230、宏基站计算在不发送ABRB时，宏基站下的各用户的各资源块所对应的传输速率；

步骤S230在具体实现上可以为：宏基站计算在不发送ABRB时对应的SINR，通过该SINR计算宏基站在发送ABRB时，宏基站下的各用户的各资源块所对应的传输速率。可设在宏基站不发送ABRB时，宏基站n的第i个用户在资源块m上的传输速率为

步骤S240、宏基站根据所计算的传输速率，计算经过宏基站所属的用户队列长度加权后的第二资源块权值；

在第n个宏基站的资源块m上的一个经过宏基站所属的用户队列长度加权后的第二资源块权值可设为，则，其中表示在宏基站不发送ABRB时，宏基站n的第i个用户在第m个资源块上的传输速率；Q_n表示宏基站n所属的用户队列长度；该第二资源块权值可表示为宏基站n在所有宏用户中的资源块m上可获得的最大队列加权速率的值。

步骤S250、宏基站将所计算的所有的第二资源块权值反馈给RRMS。

值得注意的是，步骤S200～步骤S220，及步骤S230～步骤S250分别为LPN及宏基站对应的操作，步骤S200～步骤S220，与步骤S230～步骤S250之间不存在先后顺序。

步骤S260、RRMS根据M_F个的第一资源块权值，及所有的第二资源块权值，计算宏基站中任一资源块上的综合资源块权值；

可设宏基站n在资源块m上的综合资源块权值为 其中β_L(n)表示处于第n个宏基站覆盖范围下的所有LPN的结合，α_n'表示一个与LPN节点n’受到的干扰有关的因子，α_n'的取值为与LPN节点n’相临近并对其CRE区域用户造成强干扰的宏基站数目的倒数。（比如，如果有3个临近宏基站对其CRE区域用户有强干扰，那么α_n'的取值为1/3。）

步骤S270、对综合资源块权值做降序处理，若降序后的权值恒大于零，则指示宏基站分配所有的资源块传输ABRB，若降序后的权值不恒大于零，则指示宏基站将降序后的权值最大的并且为正的不超过M_F个的资源块，分配为传输ABRB的资源块。

步骤S270可认为是图1所示步骤S120的一种具体实现。下面以参数形式对步骤S270的实现进行说明：若宏基站n在资源块m上的综合资源块权值为则对作关于m的降序排序，得到降序后的权值其中π(m)为排序索引；若恒大于零，则指示宏基站分配所有的资源块传输ABRB，值得注意的是，恒大于零意味着宏基站没有数据需要传输，这时最优的策略是将所有资源块都分配给LPN使用；如果不恒大于零，则指示宏基站将中权值最大的并且为正的不超过M_F个的资源块用于进行ABRB的传输，值得注意的是，权值为正表明资源块分配给LPN更优，否则资源块保留给宏基站更优。

前文提到过预设资源块数目的计算方式为：可见确定主要是确定ABRB的发送比例β；下面对本发明实施例提供的确定ABRB的发送比例的方法进行介绍。图3为本发明实施例提供的确定ABRB的发送比例的方法流程图，参照图3，该方法可以包括：

步骤S300、每个宏基站和LPN记录所属用户的平均队列长度；

步骤S310、每个宏基站和LPN将用户平均队列长度信息反馈给RRMS；

即RRMS将接收每个宏基站和LPN所计算的所属用户的平均队列长度信息；

可选的，可在每经过一定的时间跨度后，每个宏基站和LPN将用户平均队列长度信息反馈给RRMS。

步骤S320、RRMS计算出全网平均的宏基站用户队列长度和LPN小区用户队列长度

步骤S330、若则β=β₀+Δβ，若则β=β₀-Δβ。

其中，t_abs为调节阈值，调节阈值反应了在稳定状态下宏基站用户和LPN小区用户的队列长度容差，阈值越小，目标容差越小；Δβ为调节步长，Δβ权衡网络系统达到稳态时对应的收敛速度和调节精度，调节步长越小，精度越高，但收敛时间越长；β₀为预设的ABRB的发送比例。

本发明实施例提供的动态资源块分配方法能够根据用户的实际传输需求进行资源块的分配，具有很好的时延控制自适应能力，提高了全网的抗时延性能。

下面对本发明实施例提供的动态资源块分配装置进行描述，下文描述的动态资源块分配装置与上文描述的动态资源块分配方法对应，两者可相互参照。

图4为本发明实施例提供的动态资源块分配装置的结构框图，该装置应用于RRMS，RRMS可以是一个全新的用于实现本发明实施例提供的动态资源块分配方法的网络节点，也可以网络模块的形式嵌入到现有的LTE，3G或者2G基站中；参照图4，动态资源块分配装置可以包括：

第一接收模块100，用于接收低功率节点LPN反馈的第一资源块权值；

第一接收模块100接收第一资源块权值的时机可以是：LPN在宏基站发送ABRB及不发送ABRB时，分别计算LPN下的各用户的各资源块所对应的传输速率，根据所计算的传输速率的差值计算经过LPN所属的用户队列长度加权后的第一资源块权值，将所计算的第一资源块权值中符合预设条件数目的第一资源块权值反馈给第一接收模块100。

第二接收模块200，用于接收宏基站反馈的第二资源块权值；

第二接收模块200接收第二资源块权值的时机可以是：宏基站计算在不发送ABRB时，宏基站下的各用户的各资源块所对应的传输速率，在根据所计算的传输速率计算经过宏基站所属的用户队列长度加权后的第二资源块权值后，将所计算的所有的第二资源块权值反馈给第二接收模块200。

综合资源块权值计算模块300，用于根据第一接收模块100接收的第一资源块权值和第二接收模块200接收的第二资源块权值，计算宏基站中任一资源块上的综合资源块权值。

ABRB分配模块400，用于根据所述综合资源块权值指示宏基站进行ABRB的分配。

本发明实施例提供的动态资源块分配装置能够根据用户的实际传输需求进行资源块的分配，具有很好的时延控制自适应能力，提高了全网的抗时延性能。

图5示出了综合资源块权值计算模块300的结构，参照图5，综合资源块权值计算模块300可以包括：

第一计算单元310，用于根据公式计算宏基站中任一资源块上的综合资源块权值，其中表示宏基站n在资源块m上的综合资源块权值，表示第二接收模块200所接收的第n个宏基站的资源块m上的一个经过宏基站所属的用户队列长度加权后的第二资源块权值，表示第一接收模块100所接收的第n’个LPN上的资源块m的一个经过LPN所属的用户队列长度加权后的第一资源块权值，β_L(n)表示处于第n个宏基站覆盖范围下的所有LPN的结合，α_n'表示一个与LPN节点n’受到的干扰有关的因子。

图6示出了ABRB分配模块400的结构，参照图6，ABRB分配模块400可以包括：

降序处理单元410，用于对综合资源块权值做降序处理；

设宏基站n在资源块m上的综合资源块权值为则可对作关于m的降序排序，得到降序后的权值

第一分配单元420，用于在降序后的权值恒大于零时，指示宏基站分配所有的资源块传输ABRB；

第二分配单元430，用于在降序后的权值不恒大于零时，指示宏基站将降序后的权值最大的并且为正的不超过M_F个的资源块，分配为传输ABRB的资源块，其中， 为分配ABRB的预设资源块数目，η为反馈比例。

图7为本发明实施例提供的动态资源块分配装置的另一结构框图，结合图4和图7所示，动态资源块分配装置还可以包括：

ABRB发送比例确定单元500，用于接收每个宏基站和LPN所计算的所属用户的平均队列长度信息，根据所述平均队列长度信息计算出全网平均的宏基站用户队列长度和LPN小区用户队列长度若则确定β=β₀+Δβ，若则确定β=β₀-Δβ；

其中，t_abs为调节阈值，Δβ为调节步长，β₀为预设的ABRB的发送比例，β为所要确定的ABRB的发送比例。

前文已述RRMS可以嵌入到现有的LTE，3G或者2G基站中，因此本发明实施例还提供一种基站，该基站包括上述所述的动态资源块分配装置。

本发明实施例还提供一种动态资源块分配系统，下文描述的动态资源块分配系统与上文描述的动态资源块分配方法及装置对应，可相互参照。

图8为本发明实施例提供的动态资源块分配系统的结构框图，参照图8，该系统可以包括：LPN10，宏基站20和RRMS30；其中RRMS30可以嵌入到现有的LTE，3G或者2G基站中。

LPN10，用于在宏基站发送ABRB及不发送ABRB时，分别计算LPN下的各用户的各资源块所对应的传输速率，根据所计算的传输速率的差值计算经过LPN所属的用户队列长度加权后的第一资源块权值，将所计算的第一资源块权值中符合预设条件数目的第一资源块权值反馈给RRMS30；

宏基站20，用于在宏基站不发送ABRB时，计算宏基站下的各用户的各资源块所对应的传输速率，根据所计算的传输速率计算经过宏基站所属的用户队列长度加权后的第二资源块权值，将所计算的所有的第二资源块权值反馈给RRMS30；

RRMS30，用于接收LPN10反馈的第一资源块权值，及接收宏基站20反馈的第二资源块权值，根据所接收的第一资源块权值和第二资源块权值，计算宏基站中任一资源块上的综合资源块权值，根据所述综合资源块权值指示宏基站进行ABRB的分配。

本发明实施例提供的动态资源块分配系统能够根据用户的实际传输需求进行资源块的分配，具有很好的时延控制自适应能力，提高了全网的抗时延性能。

图9为本发明实施例提供的基站的硬件结构图，该基站嵌入有本发明实施例提供的RRMS，参照图9，基站可以包括通信接口1，存储器2，处理器3和通信总线4。

下面结合图9对基站的各个构成部件进行具体的介绍：

通信接口1可以为通信模块的接口，如网卡的接口，用于在基站与外部设备之间进行信息收发过程中，实现信号的接收和发送。

存储器2可用于存储软件程序以及模块，处理器3通过运行存储在存储器2的软件程序以及模块，从而执行基站的各种功能应用以及数据处理。存储器2可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序（比如声音播放功能、图像播放功能等）等；存储数据区可存储根据接入服务器的使用所创建的数据（比如音频数据、电话本等）等。此外，存储器2可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器3是基站的控制中心，利用各种接口和线路连接整个基站的各个部分，通过运行或执行存储在存储器2内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器2内的数据，执行基站的各种功能和处理数据，从而对基站进行整体监控。可选的，处理器3可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器3可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器3中。

通信接口1，存储器2，处理器3通过通信总线4完成相互间的通信。

在本发明实施例中，通信接口1，用于接收低功率节点LPN反馈的第一资源块权值，及接收宏基站反馈的第二资源块权值；

其中，LPN在宏基站发送ABRB及不发送ABRB时，分别计算LPN下的各用户的各资源块所对应的传输速率，根据所计算的传输速率的差值计算经过LPN所属的用户队列长度加权后的第一资源块权值，将所计算的第一资源块权值中符合预设条件数目的第一资源块权值反馈给通信接口1；

宏基站在不发送ABRB时，计算宏基站下的各用户的各资源块所对应的传输速率，根据所计算的传输速率计算经过宏基站所属的用户队列长度加权后的第二资源块权值，将所计算的所有的第二资源块权值反馈给通信接口1；

处理器3，用于执行程序；

存储器2，用于存放程序；

其中程序用于：

根据所接收的第一资源块权值和第二资源块权值，计算宏基站中任一资源块上的综合资源块权值；

根据所述综合资源块权值指示宏基站进行ABRB的分配。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (13)

1.一种动态资源块分配方法，其特征在于，应用于无线资源管理服务器RRMS，所述方法包括：

接收低功率节点LPN反馈的第一资源块权值，及接收宏基站反馈的第二资源块权值；

根据所接收的第一资源块权值和第二资源块权值，计算宏基站中任一资源块上的综合资源块权值；

根据所述综合资源块权值指示宏基站进行空白资源块ABRB的分配；

其中，LPN在宏基站发送ABRB及不发送ABRB时，分别计算LPN下的各用户的各资源块所对应的传输速率，根据所计算的传输速率的差值计算经过LPN所属的用户队列长度加权后的第一资源块权值，将所计算的第一资源块权值中符合预设条件数目的第一资源块权值反馈给RRMS；

宏基站计算在不发送ABRB时，宏基站下的各用户的各资源块所对应的传输速率，根据所计算的传输速率计算经过宏基站所属的用户队列长度加权后的第二资源块权值，将所计算的所有的第二资源块权值反馈给RRMS。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所计算的传输速率的差值计算经过LPN所属的用户队列长度加权后的第一资源块权值包括：

根据公式计算第一资源块权值；

其中，表示第n’个LPN上的资源块m的一个经过LPN所属的用户队列长度加权后的第一资源块权值；表示宏基站在发送ABRB时，第n’个LPN中用户i在第m个资源块上的传输速率；表示宏基站在未发送ABRB时，第n’个LPN中用户i在第m个资源块上的传输速率；Q_n'表示第n’个LPN所属的用户队列长度；

所述根据所计算的传输速率计算经过宏基站所属的用户队列长度加权后的第二资源块权值包括：

根据公式计算第二资源块权值；

其中，表示第n个宏基站的资源块m上的一个经过宏基站所属的用户队列长度加权后的第二资源块权值；表示在宏基站不发送ABRB时，宏基站n的第i个用户在第m个资源块上的传输速率，Q_n表示宏基站n所属的用户队列长度；

所述将所计算的第一资源块权值中符合预设条件数目的第一资源块权值反馈给RRMS包括：

从所计算的第一资源块权值中选取出权值最大的M_F个，将所选取的权值最大的M_F个第一资源块权值反馈给RRMS；

其中， 为分配ABRB的预设资源块数目，η为反馈比例。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的确定过程包括：

根据确定其中N_c为宏基站发送的总的资源块数目，β表示宏基站发送的ABRB占总资源块的比例。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述宏基站发送的ABRB占总资源块的比例β的确定过程包括：

接收每个宏基站和LPN所计算的所属用户的平均队列长度信息；

根据所述平均队列长度信息，计算出全网平均的宏基站用户队列长度和LPN小区用户队列长度

若则确定β＝β₀+Δβ，若则确定β＝β₀-Δβ，其中t_abs为调节阈值，Δβ为调节步长，β₀为预设的ABRB的发送比例。

5.根据权利要求2-4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所接收的第一资源块权值和所述所有的第二资源块权值，计算宏基站中任一资源块上的综合资源块权值包括：

根据计算宏基站n在资源块m上的综合资源块权值为其中β_L(n)表示处于第n个宏基站覆盖范围下的所有LPN的结合，α_n'表示一个与LPN节点n’受到的干扰有关的因子。

6.根据权利要求2-4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述综合资源块权值指示宏基站进行ABRB的分配包括：

对综合资源块权值做降序处理；

若降序后的权值恒大于零，则指示宏基站分配所有的资源块传输ABRB；

若降序后的权值不恒大于零，则指示宏基站将降序后的权值最大的并且为正的不超过M_F个的资源块，分配为传输ABRB的资源块。

7.一种动态资源块分配装置，其特征在于，应用于无线资源管理服务器RRMS，所述装置包括：

第一接收模块，用于接收低功率节点LPN反馈的第一资源块权值；

第二接收模块，用于接收宏基站反馈的第二资源块权值；

综合资源块权值计算模块，用于根据所述第一接收模块接收的第一资源块权值和所述第二接收模块接收的第二资源块权值，计算宏基站中任一资源块上的综合资源块权值；

空白资源块ABRB分配模块，用于根据所述综合资源块权值指示宏基站进行ABRB的分配；

其中，LPN在宏基站发送ABRB及不发送ABRB时，分别计算LPN下的各用户的各资源块所对应的传输速率，根据所计算的传输速率的差值计算经过LPN所属的用户队列长度加权后的第一资源块权值，将所计算的第一资源块权值中符合预设条件数目的第一资源块权值反馈给RRMS；

宏基站计算在不发送ABRB时，宏基站下的各用户的各资源块所对应的传输速率，在根据所计算的传输速率计算经过宏基站所属的用户队列长度加权后的第二资源块权值后，将所计算的所有的第二资源块权值反馈给所述第二接收模块。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述综合资源块权值计算模块包括：

第一计算单元，用于根据公式计算宏基站中任一资源块上的综合资源块权值；

其中，表示宏基站n在资源块m上的综合资源块权值，表示所述第二接收模块所接收的第n个宏基站的资源块m上的一个经过宏基站所属的用户队列长度加权后的第二资源块权值，表示所述第一接收模块所接收的第n’个LPN上的资源块m的一个经过LPN所属的用户队列长度加权后的第一资源块权值，β_L(n)表示处于第n个宏基站覆盖范围下的所有LPN的结合，α_n'表示一个与LPN节点n’受到的干扰有关的因子。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述ABRB分配模块包括：

降序处理单元，用于对综合资源块权值做降序处理；

第一分配单元，用于在降序后的权值恒大于零时，指示宏基站分配所有的资源块传输ABRB；

第二分配单元，用于在降序后的权值不恒大于零时，指示宏基站将降序后的权值最大的并且为正的不超过M_F个的资源块，分配为传输ABRB的资源块，其中， 为分配ABRB的预设资源块数目，η为反馈比例。

10.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

ABRB发送比例确定单元，用于接收每个宏基站和LPN所计算的所属用户的平均队列长度信息，根据所述平均队列长度信息计算出全网平均的宏基站用户队列长度和LPN小区用户队列长度若则确定β＝β₀+Δβ，若则确定β＝β₀-Δβ，其中t_abs为调节阈值，Δβ为调节步长，β₀为预设的ABRB的发送比例，β为所要确定的ABRB的发送比例。

11.一种基站，其特征在于，包括权利要求7-10任一项所述的动态资源块分配装置。

12.一种动态资源块分配系统，其特征在于，包括：低功率节点LPN，宏基站和无线资源管理服务器RRMS；

所述LPN，用于在宏基站发送ABRB及不发送空白资源块ABRB时，分别计算LPN下的各用户的各资源块所对应的传输速率，根据所计算的传输速率的差值计算经过LPN所属的用户队列长度加权后的第一资源块权值，将所计算的第一资源块权值中符合预设条件数目的第一资源块权值反馈给RRMS；

所述宏基站，用于在宏基站不发送ABRB时，计算宏基站下的各用户的各资源块所对应的传输速率，根据所计算的传输速率计算经过宏基站所属的用户队列长度加权后的第二资源块权值，将所计算的所有的第二资源块权值反馈给所述RRMS；

所述RRMS，用于接收所述LPN反馈的第一资源块权值，及接收所述宏基站反馈的第二资源块权值，根据所接收的第一资源块权值和第二资源块权值，计算宏基站中任一资源块上的综合资源块权值，根据所述综合资源块权值指示宏基站进行ABRB的分配。

13.一种基站，其特征在于，包括：通信接口，存储器，处理器和通信总线；

其中所述处理器、所述通信接口、所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信；

所述通信接口，用于接收低功率节点LPN反馈的第一资源块权值，及接收宏基站反馈的第二资源块权值；

其中，LPN在宏基站发送空白资源块ABRB及不发送ABRB时，分别计算LPN下的各用户的各资源块所对应的传输速率，根据所计算的传输速率的差值计算经过LPN所属的用户队列长度加权后的第一资源块权值，将所计算的第一资源块权值中符合预设条件数目的第一资源块权值反馈给RRMS；

宏基站在不发送ABRB时，计算宏基站下的各用户的各资源块所对应的传输速率，根据所计算的传输速率计算经过宏基站所属的用户队列长度加权后的第二资源块权值，将所计算的所有的第二资源块权值反馈给所述通信接口；

所述处理器，用于执行程序；

所述存储器，用于存放程序；

其中程序用于：

根据所接收的第一资源块权值和第二资源块权值，计算宏基站中任一资源块上的综合资源块权值；

根据所述综合资源块权值指示宏基站进行ABRB的分配。