CN105323765B - 一种频带资源分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种频带资源分配方法，该方法中：当小区内待调度终端为新增加终端时，若具有匹配该终端需求的且未被预留的连续空闲频带资源，则将该资源分配给该终端，否则，为该终端预留满足预留条件的连续频带资源；当小区内待调度终端为已经预留了连续频带资源的终端时，如果具有与该终端需求匹配的连续空闲频带资源，则将该资源分配给该终端，并解除预留状态，如果没有足够的连续空闲频带资源，则根据该终端的等待时间确定其是否抢占所预留的资源。本发明的频带资源分配方法，可以减少小区频带资源碎片，提高频带资源利用率。本发明通过有空闲频带资源时分配、无空闲资源时预留以及超时抢占的方式，减少了业务获得多频带资源的等待时间。

Description

一种频带资源分配方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术，特别涉及一种蜂窝无线通信系统中的频带资源分配方法。

背景技术

在蜂窝无线通信系统中，调度算法是系统无线资源管理的核心算法。基站通过合理分配小区资源以实现保证业务QoS(Quality of Service，服务质量)要求，提高系统吞吐量，并兼顾用户公平性的目。对于固定时间包间隔、数据包大小相对固定的业务，一些需要保证资源分配的特殊业务，以及资源比较受限的系统，为减少信令开销和调度时延，一般采用半静态传输的方式，即为用户分配持续一段时间的资源或周期性的资源用于业务传输。

现有技术中，为用户分配半静态传输的频带资源时，通常需要参考下面几种因素：

第一，结合干扰协调手段选择频带。首先，通过用户测量并上报的来自本小区和邻小区的RSRP(Reference Signal Receiving Power，参考信号接收功率)，比较得出用户可能受到哪些邻小区的强干扰，获知用户的中心或边缘属性；然后，将边缘用户调度到边缘频带集上。

第二，结合频谱感知技术选择频带，基站和用户分别在静默时期测量小区所有频带，并将测量结果与预设门限值进行比较，以判定频带是否存在其它系统干扰以及是否可被本系统使用。

第三，考虑到用户之间的公平性，轮询或随机化选择频带。

在上述方法的基础上，再进一步考虑用户的业务需求。不同业务类型传输所需的资源需求不同：资源需求少的业务，如单频带业务，频带选择比较灵活；资源需求大的业务，需要分配多个空闲频带；特别是，对于硬件处理能力不高的终端，对于收发频带的跨度有约束，只能在连续的多个频带上工作，频带选择有一定难度。当系统中存在多部终端多种业务类型同时工作时，空闲可用的频带资源很容易被打散，快速高效地查找并分配连续多个空闲频带是需要关注的问题。

现有技术中，分配连续频带资源时，存在下述问题：

一种方法是在小区带宽中预规划一块多频带区域用于有多频带需求的业务传输，保证业务到达时有资源可分配。但是，在业务量不饱满的情况下，专有资源存在利用率不高的问题。

另一种方法是共享资源，提高有多频带需求的业务的调度优先级。但是，在半静态传输系统中，在单频带业务随机选择资源，造成资源离散化的情况下，获得连续空闲资源比较困难，有多频带需求的业务长期得不到满足，影响用户体验，并且，在单频带业务不饱满的情况下，离散的多个非连续空闲频带得不到利用，造成资源浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种频带资源分配方法，以有效地利用空闲频带资源。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种频带资源分配方法，包括：

实时获取小区内连续空闲频带资源集合；

当所述小区内待调度的有多频带需求的终端为新增加的待调度终端时：

若在连续空闲频带资源集合中具有匹配该终端需求的且未被预留的连续空闲频带资源，则将所述连续空闲频带资源分配给该终端，否则，为该终端预留满足预留条件的连续频带资源；

当所述小区内待调度的有多频带需求的终端为已经预留了连续频带资源的终端时：

若为该终端所预留的连续频带资源处于空闲状态，则将为该终端所预留的连续频带资源分配给该终端，并解除该预留的连续频带资源的预留状态；

若为该终端所预留的连续频带资源并非处于空闲状态，并且在连续空闲频带资源集合中具有匹配该终端需求的且未被预留的连续空闲频带资源，则将所述连续空闲频带资源分配给该终端，并解除该终端预留的连续频带资源的预留状态；

若为该终端所预留的连续频带资源并非处于空闲状态，并且在连续空闲频带资源集合中没有匹配该终端需求的且未被预留的连续空闲频带资源，则根据该终端的等待时间确定该终端是否抢占为其所预留的连续频带资源。

进一步，所述预留条件包括：

所要预留的连续频带资源满足该终端的业务需求；

所要预留的连续频带资源中不包含正在被其它相同优先级业务占用的频带资源；

所要预留的连续频带资源中不包含已经预留给其它终端的频带资源。

进一步，为所述终端预留满足预留条件的连续频带资源时，从所述小区频带的起始位置开始查找满足所述预留条件的连续频带资源，以将首次查找到满足所述预留条件的连续频带资源预留给所述终端。

进一步，为所述终端预留满足预留条件的连续频带资源后，开始对该终端的预留等待时间进行计时。

进一步，根据所述终端的等待时间确定该终端是否抢占为其所预留的连续频带资源，包括：

若该终端的等待时间超过设定时间，则将为该终端所预留的连续频带资源中的非空闲频带全部释放，并将为该终端所预留的连续频带资源分配给该终端使用；否则，该终端继续等待。

进一步，所述等待时间通过定时器进行计时。

进一步，在连续频带资源的预留期间，小区基站不再调度其它终端在所预留的连续频带资源中工作。

进一步，各个预留的连续频带资源之间互不重叠。

进一步，当所述小区内出现频带空闲且未被预留的情况时，根据各个已预留连续频带资源的终端对预留带宽的需求，从小区频带的起始位置开始，依次对各个已预留连续频带资源的终端重新预留连续频带资源。

从上述方案可以看出，在小区带宽受限，且可用资源离散化的场景下，使用本发明的频带资源分配方法，可以减少资源碎片，提高资源利用率。在空闲频带资源不足且频带资源状态实时变化的情况下，本发明通过有空闲频带资源时分配、无空闲资源时预留以及超时抢占的方式，减少了业务获得多频带资源的等待时间。本发明的方法可结合业务特点规划预留频带资源，保证同等优先级类型的业务的传输的连贯性。

附图说明

图1为本发明的频带资源分配方法示意图；

图2为本发明的频带资源分配方法中的一个具体实施例流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。

本发明的频带资源分配方法的思想是，基站实时监测频带资源的空闲状态，通过有空闲资源时分配、无空闲资源时预留以及超时抢占，为有多频带需求的终端选择所需频带，以减少业务获得多频带资源的等待时间。

如图1所示，本发明的频带资源分配方法，主要包括：

步骤1、实时获取小区内连续空闲频带资源集合；

步骤2、当所述小区内待调度的有多频带需求的终端为新增加的待调度终端时：

若在连续空闲频带资源集合中具有匹配该终端需求的且未被预留的连续空闲频带资源，则将所述连续空闲频带资源分配给该终端，否则，为该终端预留满足预留条件的连续频带资源；

步骤3、当所述小区内待调度的有多频带需求的终端为已经预留了连续频带资源的终端时：

若为该终端所预留的连续频带资源处于空闲状态，则将为该终端所预留的连续频带资源分配给该终端，并解除该预留的连续频带资源的预留状态；

若为该终端所预留的连续频带资源并非处于空闲状态，并且在连续空闲频带资源集合中具有匹配该终端需求的且未被预留的连续空闲频带资源，则将所述连续空闲频带资源分配给该终端，并解除该终端预留的连续频带资源的预留状态；

若为该终端所预留的连续频带资源并非处于空闲状态，并且在连续空闲频带资源集合中没有匹配该终端需求的且未被预留的连续空闲频带资源，则根据该终端的等待时间确定该终端是否抢占为其所预留的连续频带资源。

其中，在步骤2中，针对新增加的待调度终端来说，增加对其预留的连续频带资源所要满足的预留条件主要包括：1)所要预留的连续频带资源满足该终端的业务需求；2)所要预留的连续频带资源中不包含正在被其它相同优先级业务占用的频带资源；3)所要预留的连续频带资源中不包含已经预留给其它终端的频带资源。

为了减少频带资源中的碎片，本发明在步骤2中，为所述终端预留满足预留条件的连续频带资源时，从所述小区频带的起始位置开始查找满足所述预留条件的连续频带资源，以将首次查找到满足所述预留条件的连续频带资源预留给所述终端。这样，在各个预留的连续频带资源之间便可减小间隔的频带，进而减少了频带资源中的碎片，同时带来的好处是增加了连续频带资源空间，进而可为更多的终端进行连续频带资源的预留。

在对于终端预留了连续频带资源之后，所预留的连续频带资源中可能当前部分频带处于忙碌状态，终端需要等待所预留的连续频带资源全部处于空闲状态时，才能够使用该预留的连续频带资源。如果该预留的连续频带资源中由于一部分频带在较长的时间内均处于忙碌状态，则将造成该终端始终无法使用该预留连续频带资源，另一方面也会造成该预留连续频带资源中由于较少的频带占用而浪费整个连续频带资源。因此，为了使得预留了连续频带资源的终端能够尽快使用所预留的连续频带资源，本发明的频带资源分配方法中通过设定等待时间，进行预留连续频带资源的抢占，具体是在步骤2中，为终端预留满足预留条件的连续频带资源后，便开始对该终端的预留等待时间进行计时，进而实现在步骤3中的根据该终端的等待时间确定该终端是否抢占为其所预留的连续频带资源。在步骤3中，若该终端的等待时间超过设定时间，则将为该终端所预留的连续频带资源中的非空闲频带全部释放，并将为该终端所预留的连续频带资源分配给该终端使用；否则，该终端继续等待。

同时，本发明中为了能够使得预留连续频带资源的终端能够尽快使用为其所预留的连续频带资源，在连续频带资源的预留期间，小区基站不再调度其它终端在所预留的连续频带资源中工作。

另外本发明中，各个预留的连续频带资源之间互不重叠，这样可避免预留连续频带资源的终端在使用预留的续频带资源时造成的相互影响。

以下，结合一具体实施例，对本发明的频带资源分配方法进行进一步说明。

本发明实施例中，主要涉及以下几个定义。

1)预留连续频带资源

预留连续频带资源，定义为当小区没有足够的空闲频带可以分配给终端时，为终端预留匹配其业务带宽需求的一段连续频带，这些频带当前状态可能全部处于忙碌状态也可能部分处于空闲状态。

在连续频带资源的预留期间内，预留该段连续频带资源的终端拥有优先使用权，小区基站不再调度其它终端在预留连续频带资源上工作，等待直到预留的连续频带资源中的全部频带都空闲后再分配给预留该段连续频带资源的终端使用。各个终端之间所预留的连续频带资源互不重叠，并且，考虑到业务传输的连贯性，预留的连续频带资源中不能包含正在被同等业务类型的业务使用的频带。因为预留的连续频带资源中有部分频带是忙碌的，其中，忙碌的频带不希望是被同等优先级业务类型占用的频带，这样才能避免抢占预留的连续频带资源时，同等优先级业务类型的传输被打断。本发明实施例中，可以预留被其他优先级业务类型占用的连续频带资源。

2)终端预留频带列表

终端预留频带列表中包含小区内多个终端的预留频带。终端预留频带采用事件触发更新机制，更新原因包含两种：

一种是，当有新的连续频带资源被预留，或者当已经预留的连续频带资源解除预留状态时，更新终端预留频带列表。这种情况下，添加或者删除预留频带资源，会改变终端预留频带列表的长度。

另一种是，为了减少频带资源碎片，每当所述小区内出现频带空闲且未被预留的情况时，根据各个已预留连续频带资源的终端对预留带宽的需求，从小区频带的起始位置开始，依次对各个已预留连续频带资源的终端重新预留连续频带资源。

3)预留定时器

从为终端预留满足预留条件的连续频带资源开始，对该终端启动预留定时器，直到该终端被分配连续频带资源后，关闭该定时器。对于某些时延要求高的业务，设定参数业务最长容忍等待时间，通过该设定时间，以提供连续频带资源的分配保障，确保终端的业务能够及时进行。

频带资源分配方法实施例主要包括：

步骤a1、每个无线帧，扫描小区带宽，获得连续空闲频带资源集合。

步骤a2、依次判断小区内待调度的有多频带需求的终端，如果是新调度的终端，如果在连续空闲频带资源集合中有匹配该终端需求的连续空闲频带资源，则直接为该终端分配资源；如果没有足够的连续空闲频带资源，则在带宽内查找是否有合适的连续频带资源可为该终端预留，预留条件是：

1)该连续频带资源能够满足该终端需求；

2)该连续频带资源中不包含正在被其他同类优先级业务占用的频带资源；

3)该连续频带资源中不包含已预留给其他终端的频带资源。

如果找到可为该终端预留的连续频带资源，则为该终端预留该连续频带资源，加入终端预留频带列表，并启动预留定时器；如果没有找到，则等待下一个无线帧继续调度。为了减少资源碎片，可以约定每次都从系统带宽的起始位置开始查找满足条件的预留频带资源，并按序预留。

步骤a3、如果是已经预留连续频带资源的终端，如果为该终端所预留的连续频带资源处于空闲状态，则将为该终端所预留的连续频带资源分配给该终端，并解除该预留的连续频带资源的预留状态并关闭预留定时器，否则如果为该终端所预留的连续频带资源并非处于空闲状态，并且在连续空闲频带资源集合中有与该终端需求匹配且未被预留的连续空闲频带资源，则为用户分配该连续空闲频带资源，并解除该终端的预留状态，关闭预留定时器；如果在连续空闲频带资源集合中没有足够的连续空闲频带资源(即为该终端所预留的连续频带资源并非处于空闲状态，并且在连续空闲频带资源集合中没有匹配该终端需求的且未被预留的连续空闲频带资源)，则判断预留定时器是否超时(超过设定时间)，如果预留定时器没有超时，则等待下一个无线帧继续调度，如果预留定时器超时，则该终端抢占预留的连续频带资源，由小区基站下发指令将预留的连续频带资源内的非空闲频带全部释放，等到释放成功后分配给该终端使用。

如图2所示，为本发明的频带资源分配方法的一个具体实施例流程图，该过程包括每个无线帧中的如下各个步骤：

步骤b1、扫描小区带宽，生成小区内连续空闲频带资源集合，之后进入步骤b2。

步骤b2、取出小区内所有待调度的有多频带需求的终端，之后针对每个所述终端执行步骤b3至步骤b10的过程。

步骤b3、判断所述连续空闲频带资源集合中是否有匹配终端需求的连续空闲频带资源，如果是则进入步骤b4，否则进入步骤b5。

步骤b4、将连续空闲频带资源分配给该终端，如果该终端是已预留连续频带资源的终端，则同时解除该预留的连续频带资源的预留状态，关闭预留定时器，之后进入b10。

步骤b5、判断该终端是否已预留了连续频带资源，如果是则进入步骤b6，否则进入步骤b8。

步骤b6、判断该终端的预留定时器是否超时，如果是则进入步骤b7，否则进入步骤b10。

步骤b7、该终端抢占预留的连续频带资源，之后进入步骤b10。

本步骤b7中，具体地，由小区基站下发指令释放预留的连续频带资源内的所有非空闲频带，等待全部释放成功后将该连续频带资源分配给该终端。

步骤b8、判断小区带宽中是否有满足预留条件的连续频带资源，如果有则进入步骤b9，否则进入步骤b10。

步骤b9、为该终端预留满足预留条件的连续频带资源，并启动预留定时器，之后进入步骤b10。

步骤b10、判断小区内待调度的有多频带需求的终端是否均处理完毕，如果是则结束流程，否则对下一个待调度的有多频带需求的终端进行步骤b3至步骤b10的操作流程。

在小区带宽受限，且可用资源离散化的场景下，使用本发明的频带资源分配方法，可以减少资源碎片，提高资源利用率。在空闲频带资源不足且频带资源状态实时变化的情况下，本发明通过有空闲频带资源时分配、无空闲资源时预留以及超时抢占的方式，减少了业务获得多频带资源的等待时间。本发明的方法可结合业务特点规划预留频带资源，保证同等优先级类型的业务的传输的连贯性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种频带资源分配方法，包括：

实时获取小区内连续空闲频带资源集合；

当所述小区内待调度的有多频带需求的终端为新增加的待调度终端时：

若在连续空闲频带资源集合中具有匹配该终端需求的且未被预留的连续空闲频带资源，则将所述连续空闲频带资源分配给该终端，否则，为该终端预留满足预留条件的连续频带资源；

当所述小区内待调度的有多频带需求的终端为已经预留了连续频带资源的终端时：

若为该终端所预留的连续频带资源处于空闲状态，则将为该终端所预留的连续频带资源分配给该终端，并解除该预留的连续频带资源的预留状态；

若为该终端所预留的连续频带资源并非处于空闲状态，并且在连续空闲频带资源集合中具有匹配该终端需求的且未被预留的连续空闲频带资源，则将所述连续空闲频带资源分配给该终端，并解除该终端预留的连续频带资源的预留状态；

若为该终端所预留的连续频带资源并非处于空闲状态，并且在连续空闲频带资源集合中没有匹配该终端需求的且未被预留的连续空闲频带资源，则根据该终端的等待时间确定该终端是否抢占为其所预留的连续频带资源；

其中，所述预留条件包括：

所要预留的连续频带资源满足该终端的业务需求；

所要预留的连续频带资源中不包含正在被其它相同优先级业务占用的频带资源；

所要预留的连续频带资源中不包含已经预留给其它终端的频带资源。

2.根据权利要求1所述的频带资源分配方法，其特征在于，为所述终端预留满足预留条件的连续频带资源时，从所述小区频带的起始位置开始查找满足所述预留条件的连续频带资源，以将首次查找到满足所述预留条件的连续频带资源预留给所述终端。

3.根据权利要求1所述的频带资源分配方法，其特征在于，为所述终端预留满足预留条件的连续频带资源后，开始对该终端的预留等待时间进行计时。

4.根据权利要求1或3所述的频带资源分配方法，其特征在于，根据该终端的等待时间确定该终端是否抢占为其所预留的连续频带资源，包括：

若该终端的等待时间超过设定时间，则将为该终端所预留的连续频带资源中的非空闲频带全部释放，并将为该终端所预留的连续频带资源分配给该终端使用；否则，该终端继续等待。

5.根据权利要求4所述的频带资源分配方法，其特征在于，所述等待时间通过定时器进行计时。

6.根据权利要求1所述的频带资源分配方法，其特征在于，在连续频带资源的预留期间，小区基站不再调度其它终端在所预留的连续频带资源中工作。

7.根据权利要求1所述的频带资源分配方法，其特征在于，各个预留的连续频带资源之间互不重叠。

8.根据权利要求1所述的频带资源分配方法，其特征在于，当所述小区内出现频带空闲且未被预留的情况时，根据各个已预留连续频带资源的终端对预留带宽的需求，从小区频带的起始位置开始，依次对各个已预留连续频带资源的终端重新预留连续频带资源。