CN105491666B

CN105491666B - 待更换子帧配置的确定方法、更换方法及相关装置

Info

Publication number: CN105491666B
Application number: CN201410469485.9A
Authority: CN
Inventors: 张龙; 毛剑慧; 高有军
Original assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd
Current assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd
Priority date: 2014-09-15
Filing date: 2014-09-15
Publication date: 2019-02-05
Anticipated expiration: 2034-09-15
Also published as: CN105491666A

Abstract

本发明提供一种待更换子帧配置的确定方法、更换方法及相关装置。确定方法包括：确定中继站可用的子帧配置集合中，每个子帧配置对应的第一比值，所述第一比值为其对应的子帧配置下，Un接口与Uu接口能够使用的传输资源的比值；确定第二比值，所述第二比值为Un接口与Uu接口当前实际使用的传输资源的比值；选择一与所述第二比值最接近的第一比值所对应的子帧配置作为中继站待更换的目标子帧配置。本发明的方案能够动态调整中继站当前的子帧配置，以提高中继站的吞吐量。

Description

待更换子帧配置的确定方法、更换方法及相关装置

技术领域

本发明涉及长期演进系统，特别是一种待更换子帧配置的确定方法、更换方法及相关装置。

背景技术

为解决传输资源受限地区的部署问题，LTE系统引入了中继(Relay)技术，在基站(eNB)与用户设备(UE)之间设置中继站(也称中继节点)。其中，与中继站连接的基站进一步称之为宿主基站(DeNB)，中继站与DeNB之间的回传链路被称为Un接口，中继站与UE之间的接入链路被称之为Uu接口。对于LTE带内中继，Un接口和Uu接口时分复用中继站的射频收发机(即，Un接口和Uu接口共用同一频率的传输信道)，因此中继站不能同时与DeNB和UE进行通信。以DeNB发送下行数据传输为例，数据先通过Un接口到达中继站，再通过Uu接口传给UE。可以看出，Un接口或Uu接口受限都会影响中继站的吞吐量。为了最大化中继站的吞吐量，应保证Un接口和Uu接口的带宽匹配。

Un接口和Uu接口的带宽，一方面取决于Un接口和Uu接口各自可使用的传输资源，另一方取决于Un接口和Uu接口的信道质量。信道质量是客观存在的，无法调整，因此要保证Un接口和Uu接口带宽匹配，就需要采用合适的子帧配置。

中继站的子帧配置明确了Un接口与Un接口具体占有的传输资源。目前，Un接口与Un接口具体占有的传输资源在开站前就已确定好了，后续不会通过修改子帧配置自适应进行调整。因此，一旦传输信道的条件发生变化(如中继站下用户分布变化、新增遮挡等)，Uu接口和Un接口占有的传输资源就会出现不合理的情况(如少劳多占、多劳少占的现象)，导致中继站吞吐量未达到最大化。

为此，当前亟需一种自适应地调节上子帧配置的技术方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种待更换子帧配置的确定方法、更换方法及相关装置，能够提高中继站的吞吐量。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种待更换子帧配置的确定方法，包括：

确定中继站可用的子帧配置集合中，每个子帧配置对应的第一比值，所述第一比值为其对应的子帧配置下，Un接口与Uu接口能够使用的传输资源的比值；

确定第二比值，所述第二比值为Un接口与Uu接口当前实际使用的传输资源的比值；

选择一与所述第二比值最接近的第一比值所对应的子帧配置作为中继站待更换的目标子帧配置。

其中，所述确定第二比值，包括：

确定Un接口与Uu接口当前的传输资源利用率；

将原子帧配置的第一比值乘以Un接口与Uu接口当前的传输资源利用率的比值，得到第二比值；

其中，所述原子帧配置为当前中继站所使用的子帧配置，且属于所述子帧配置集合。

其中，所述确定Un接口与Uu接口当前的传输资源利用率，包括：

将Un接口当前的物理资源模块的利用率作为其当前的传输资源利用率；

将Uu接口当前的物理资源模块的利用率作为其当前的传输资源利用率。

其中，所述第一比值＝[aX+b(0.83Y+cZ)]/[aX＇+b(Y＇+cZ＇)]；

其中，X、Y以及Z分别为Un接口在对应的子帧配置下的上行子帧数、下行子帧数以及特殊子帧数；X＇、Y＇以及Z＇分别为Uu接口在对应的子帧配置下的上行子帧数、下行子帧数以及特殊子帧数；a＝1或0；当a＝1时，b＝0；当a＝0时，b＝1；当特殊子帧不用于传输下行业务时，c＝0；当特殊子帧的下行导频时隙DwPTS：保护间隔GP：上行导频时隙UpPTS为6:6:2，且用于传输下行业务时，c＝0.375；当特殊子帧的DwPTS：GP：UpPTS为10:2:2，且用于传输下行业务时，c＝0.75。

其中，若与所述第二比值最接近的第一比值，对应有多个子帧配置，则在其中选择一与所述原子帧配置相似度最高的子帧配置作为待更换的目标子帧配置；所述相似度是指共有的子帧数量。

此外，本发明的另一实施例还提供一种待更换子帧配置的确定装置，包括：

第一确定模块，用于确定中继站可用的子帧配置集合中，每个子帧配置对应的第一比值，所述第一比值为其对应的子帧配置下，Un接口与Uu接口能够使用的传输资源的比值；

第二确定模块，用于确定第二比值，所述第二比值为Un接口与Uu接口当前实际使用的传输资源的比值；

选择模块，用于选择一与所述第二比值最接近的第一比值所对应的子帧配置作为中继站待更换的目标子帧配置。

其中，所述第二确定模块包括：

第一确定子模块，用于确定Un接口与Uu接口当前的传输资源利用率；

计算子模块，用于将原子帧配置的第一比值乘以Un接口与Uu接口当前的传输资源利用率的比值，得到第二比值；

其中，所述第一确定子模块包括：

第一确定单元，用于将Un接口当前的物理资源模块的利用率作为其当前的传输资源利用率；

第二确定单元，用于Uu接口当前的物理资源模块的利用率作为其当前的传输资源利用率。

其中，所述第一比值＝[aX+b(0.83Y+cZ)]/[aX＇+b(Y＇+cZ＇)]；

其中，若与所述第二比值最接近的第一比值，对应有多个子帧配置，则所述选择模块在其中选择一与所述原子帧配置相似度最高的子帧配置作为中继站待更换的目标子帧配置；所述相似度是指共有的子帧数量。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

本发明的方案根据Un接口与Uu接口的实际使用传输资源的比值，来重新调整中继站的子帧配置，从而提高中继站的吞吐量。

附图说明

图1为本发明的待更换子帧配置的确定方法的步骤示意图；

图2为本发明的应用于宿主基站的子帧配置的更换方法的步骤示意图；

图3为本发明的应用于中继站的子帧配置的更换方法的步骤示意图；

图4为具体实施本发明的待更换子帧配置的确定方法的流程图；

图5为具体实施本发明的子帧配置的更换方法的流程图；

图6为本发明的待更换子帧配置的确定方法的结构示意图；

图7为本发明的宿主基站的结构示意图；

图8为本发明的中继站的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1所示，本发明的实施例提供一种待更换子帧配置的确定方法，包括：

步骤11，确定中继站可用的子帧配置集合中，每个子帧配置对应的第一比值，所述第一比值为其对应的子帧配置下，Un接口与Uu接口能够使用的传输资源的比值；

步骤12，确定第二比值，所述第二比值为Un接口与Uu接口当前实际使用的传输资源的比值；

步骤13，选择一与所述第二比值最接近的第一比值所对应的子帧配置作为中继站待更换的目标子帧配置。

由于Un接口与Uu接口共用一个传输信道，因此总共的传输资源是固定的。即某一子帧配置为Un接口分配的可用传输资源越多，那么对应的，Uu接口可用的传输资源就会越少。因此，本发明的方法根据Un接口与Uu接口的实际使用传输资源的比值，来重新确定中继站待更换的子帧配置，对后续子帧配置的动态调整，提供了支持。

举例来说，当Un接口与Uu接口的实际使用传输资源的第二比值为6:4，而当前中继站使用的原子帧配置对应的第一比值为3:7时，显然Un接口的传输负荷要比Uu接口大，但在原子帧配置下，Uu接口确分配到了更多的传输资源，因此需要重新确定一个合适的子帧配置。

具体地，在上述步骤12中，确定第二比值又进一步包括：

步骤121，确定Un接口与Uu接口当前的传输资源利用率；

步骤122，将原子帧配置的第一比值乘以Un接口与Uu接口当前的传输资源利用率的比值，得到第二比值。其中，所述原子帧配置为当前中继站所使用的子帧配置，且属于所述子帧配置集合。

在上述描述中，Un接口对应原子帧配置所能够使用的传输资源×Un接口当前的传输资源利用率即能得到Un接口实际使用的传输资源；同理，Uu接口对应原子帧配置所能够使用的传输资源×Uu接口当前的传输资源利用率即能得到Uu接口实际使用的传输资源。因此，可以推断出，第二比值也就原子帧配置的第一比值×Un接口与Uu接口当前的传输资源利用率的比值。

需要给予说明的，技术上很难实现检测Un接口与Uu接口当前的传输资源利用率。为此，本发明的方法采用另外一种角度来确定传输资源利用率，即在上述步骤121中，将Un接口当前的物理资源模块的利用率作为其当前的传输资源利用率；并将Uu接口当前的物理资源模块的利用率作为其当前的传输资源利用率。

举例来说，假设Un接口的物理资源模块有10个，而当前传输上下行业务时只有4个物理资源模块处于工作状态，那么Un接口的传输资源利用率即为40％。

下面具体介绍如何根据子帧配置来确定出第一比值。

Un接口与Uu接口能够使用的传输资源，实际就是子帧配置为其分配的用于传输上下行业务的子帧。因此，应根据Un接口的子帧来确定Un接口能够使用的传输资源，同理，根据Uu接口的子帧确定Uu接口能够使用的传输资源。但是，通过上文描述，可以知道子帧具体分为上行子帧、下行子帧以及特殊子帧，这些不同类别的子帧携带业务数据的能力是不同的。

为此，本发明提供了一种确定第一比值的计算公式，即第一比值＝[aX+b(0.83Y+cZ)]/[aX＇+b(Y＇+cZ＇)]。

下面该公式进行具体解释。

式中，X、Y以及Z分别为Un接口在对应的子帧配置下的上行子帧数、下行子帧数以及特殊子帧数；X＇、Y＇以及Z＇分别为Uu接口在对应的子帧配置下的上行子帧数、下行子帧数以及特殊子帧数。在目前的协议规定中，上行子帧用于传输上行业务，下行子帧子帧和部分特殊子帧用于传输下行业务。

通过上文可以知道：第一比值即为Un接口与Uu接口在子帧配置下，能够使用的传输资源的比值。因此，想要确定出准确的第一比值，应该将两接口对应上行业务的传输资源进行相比，或者对应下行业务的传输资源进行相比。因此，在上式中，要么a＝1，b＝0；要么a＝0，b＝1。

Un接口下行子帧有两个符号用于收发转换，这两个符号不能传输下行业务，因此将Un接口的下行子帧等效于0.83个子帧。即上式中，Y还要乘以0.83。

而特殊子帧传输下行业务的能力需根据具体情况进行分析：

当特殊子帧配置不用于传输下行业务，则c＝0；

当特殊子帧用于传输下行业务，则需要根据特殊子帧的结构确定其传输下行业务的能力：如目前下行导频时隙DwPTS：保护间隔GP：上行导频时隙UpPTS为6:6:2的特殊子帧，由于实际传输数据的符号数较少，因此实际等效于0.375个子帧，即c＝0.375。如DwPTS：GP：UpPTS为10:2:2的特殊子帧，则按0.75个子帧计算，即c＝0.75。

此外，在上述步骤13中，若与所述第二比值最接近的第一比值，对应有多个子帧配置，则在其中选择一与所述原子帧配置相似度最高的子帧配置作为中继站待更换的目标子帧配置，相似度是指共有的子帧数量。这样有利于中继站与宿主基站完成子帧配置的更换(在下文具体解释)。

以上是确定更换的子帧配置的方法。当然，就目前的LTE网络，若想要中继站与用户设备之间使用新的子帧配置来传输上下行业务，中继站必需要重新对eMBMS进行配置(eMBMS的配置为现有技术，用于建立与目标子帧配置匹配的MBSFN配置信息)。eMBMS的重配置需要一定时间才能完成，而中继站与宿主基站之间使用新的子帧配置来传输上下行业务相对较快，可视为瞬间完成。而如何实现宿主基站、中继站以及用户设备同步使用新的子帧配置，是技术难点。

为此，本发明的另一实施例还提供一种子帧配置的更换方法，如2所示，应用于宿主基站的更换方法包括：

步骤21，宿主基站向中继站发送由原子帧配置更换为目标子帧配置的第一指令，使得所述中继站按照所述目标子帧配置对增强多媒体广播多播业务eMBMS进行重配置；

步骤22，宿主基站在所述第一指令发送后至收到所述中继站返回的反馈信息前，在Un接口上，按照所述原子帧配置与所述目标子帧配置共有的子帧收发上下行业务；

步骤23，宿主基站收到所述反馈信息后，在Un接口上，按照所述目标子帧配置收发上下行业务。

与之对应的，应用于中继站的更换方法如图3所示，包括：

步骤31，中继站接收自宿主基站发送的由原子帧配置更换为目标子帧配置的第一指令；

步骤32，中继站按照所述第一指令指示的所述目标子帧配置，对增强多媒体广播多播业务eMBMS进行重配置；其中，eMBMS的重配为现有技术，用于与用户设备之间建立与目标子帧配置匹配的MBSFN配置信息；

步骤33，中继站在进行所述重配置的过程中，在Un接口上，按照所述原子帧配置与所述目标子帧配置共有的子帧收发上下行业务，以及在Uu接口上，按照所述原子帧配置收发上下行业务；

步骤34，中继站在完成所述重配置后，向所述宿主基站发送反馈信息，并在Un接口以及Uu接口上，按照所述目标子帧配置收发上下行业务。

中继站在执行eMBMS的重配置过程中，由于Uu接口与目标子帧配置匹配的相关配置还未生效，中继站依然会在Uu接口上与用户设备使用原子帧配置传输业务。但是，一旦重配置完成后，中继站与用户设备会立刻使用目标子帧配置在Uu接口上传输业务。为避免Uu接口突然使用目标子帧配置而与Un接口的原子帧配置不一致，主基站发起目标子帧配的更换后，会在Un接口上采用原子帧配置与目标子帧配置共有的子帧传输业务，以等待中继站的反馈信息。中继站完成eMBMS的重配置后，按照目标子帧配置，在Uu接口与Un接口上传输业务，同时向宿主基站发送反馈信息，宿主基站收到反馈信息后，再使用目标子帧配置传输业务，以保证Uu接口与Un接口的子帧不会发生冲突。

下面以一个实现方式，将本发明的待更换子帧配置的确定方法以及子帧配置的更换方法进行结合使用。

在本实现方式中，宿主基站本地预先保存有每个可以使用的子帧配置所对应的第一比值，并通过X2接口与中继站建立交互通道。

首先确认待更换子帧配置的方法如图4所示，包括：

S1，宿主基站通过X2接口向中继站发送RESOURC STATUS REQUEST报文。

S2，中继站在收到RESOURC STATUS REQUEST报文后，通过X2接口，在本周期内，定期反馈RESOURCE STATUS RESPONSE报文，以告知Uu接口上的PRB(物理资源模块)利用率。

S3，宿主站统计本周期内的Uu接口以及Un接口的PRB平均利用率；具体地，Un接口的PRB平均利用率在宿主基站侧即可确定出来。

S4，宿主基站从本地调取当前中继站使用的原子帧配置的第一比值。

S5，宿主基站根据原子帧配置的第一比值，以及Uu接口以及Un接口的PRB平均利用率的比值，计算出第二比值。

S6，宿主基站从本地遍历所有子帧配置的第一比值，选择一与第二比值最接近的第一比值所对应的子帧配置，并将该子帧配置确定为待更换的目标子帧配置；具体地，若与第二比值最接近的第一比值，对应有多个子帧配置，则在其中选择一与所述原子帧配置相似度最高的子帧配置作为中继站待更换的目标子帧配置，从而保证在中继站进行MBMS的重配置过程中，宿主基站与中继站之间能够使用更过的子帧传输上下行业务。

之后更换目标子帧配置的步骤如图5所示，包括：

S7，宿主基站发送携带目标子帧配置的RN_Reconfigration指令(即本文的第一指令)。

S8，中继站根据收到的目标子帧配置，按协议流程重新进行eMBMS的配置。

S9，宿主基站在Un接口上，使用原子帧配置与目标子帧配置共有的子帧传输上下行业务。

S10，在eMBMS新配置生效前，中继站在Un接口上，使用原子帧配置与目标子帧配置共有的子帧传输上下行业务，在Uu接口上依旧使用原子帧配置传输上下行业务。

S11，在eMBMS新配置生效后，中继站在Un接口与Uu接口上，按照目标子帧配置传输上下行业务。

S12，中继站发送反馈信息RN_Reconfiguration Complete；

S13，宿主基站得到反馈信息后，在Uu接口上，开始按照目标子帧配置传输上下行业务。

可见，本实现方式的由宿主基站能够动态灵活调整中继站的子帧配置，保证Uu接口和Un接口的速率匹配，最大化提高中继站站吞吐量。

需要说明的，对第一比值以及第二比值进行简单的倒数替换，也应属于本发明所保护的技术方案。

此外，如图6所示，本发明的另一实施例还提供一种待更换子帧配置的确定装置，包括：

由于Un接口与Uu接口共用一个传输信道，因此总共的传输资源是固定的。即某一子帧配置为Un接口分配的可用传输资源越多，那么对应的，Uu接口可用的传输资源就会越少。因此，本发明的装置根据Un接口与Uu接口的实际使用传输资源的比值，来重新确定中继站待更换的子帧配置，对后续子帧配置的动态调整，提供了支持，使Un接口与Uu接口提高了吞吐量。

具体地，在上述基础之上，所述第二确定模块包括：

具体地，在上述基础之上，所述第一确定子模块包括：

具体地，在上述基础之上，所述第一比值＝[aX+b(0.83Y+cZ)]/[aX＇+b(Y＇+cZ＇)]；

此外，若与所述第二比值最接近的第一比值，对应有多个子帧配置，则所述选择模块在其中选择一与所述原子帧配置相似度最高的子帧配置作为中继站待更换的目标子帧配置；所述相似度是指共有的子帧数量。

显然，本实施例的一种待更换子帧配置的确定装置与本发明提供的一种待更换子帧配置的确定方法相对应，能够达到相同的技术效果。

此外，如图7所示，本发明的另一实施例还提供一种宿主基站，包括：

第一发送模块，用于向中继站发送由原子帧配置更换为目标子帧配置的第一指令，使得所述中继站按照所述目标子帧配置对增强多媒体广播多播业务eMBMS进行重配置

第一接收模块，用于接收所述中继站发送的反馈信息；

第一传输模块，用于在所述第一发送模块发送第一指令后至第一接收模块收到所述反馈信息前，在Un接口上，按照所述原子帧配置与所述目标子帧配置共有的子帧收发上下行业务；

第二传输模块，用于在所述第一接收模块收到所述反馈信息后，在Un接口上，按照所述目标子帧配置收发上下行业务。

与上述实施例的宿主基站相对应，如图8所示，本发明还提供一种中继站，包括：

第二接收模块，用于接收自宿主基站发送的由原子帧配置更换为目标子帧配置的第一指令；

重配置模块，用于按照所述第一指令指示的所述目标子帧配置，对增强多媒体广播多播业务eMBMS进行重配置；

第三传输模块，用于在所述重配置模块进行所述重配置的过程中，在Un接口上，按照所述原子帧配置与所述目标子帧配置共有的子帧收发上下行业务，以及在Uu接口上，按照所述原子帧配置收发上下行业务；

第四传输模块，用于在所述重配置模块完成所述重配置后，在Un接口以及Uu接口上，按照所述目标子帧配置收发上下行业务；

第二发送模块，用于在所述重配置模块完成所述重配置后，向所述宿主基站发送反馈信息。

同时，采用图7的宿主基站和图8的中继站，能够实现宿主基站、中继站以及用户设备同步切换新的子帧配置，保证Un接口与Uu接口不会放生子帧冲突。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种待更换子帧配置的确定方法，其特征在于，包括：

选择一与所述第二比值最接近的第一比值所对应的子帧配置作为中继站待更换的目标子帧配置；

所述第一比值＝[aX+b(0.83Y+cZ)]/[aX＇+b(Y＇+cZ＇)]；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述确定第二比值，包括：

确定Un接口与Uu接口当前的传输资源利用率；

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述确定Un接口与Uu接口当前的传输资源利用率，包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若与所述第二比值最接近的第一比值，对应有多个子帧配置，则在其中选择一与所述原子帧配置相似度最高的子帧配置作为待更换的目标子帧配置；所述相似度是指共有的子帧数量。

5.一种待更换子帧配置的确定装置，其特征在于，包括：

选择模块，用于选择一与所述第二比值最接近的第一比值所对应的子帧配置作为中继站待更换的目标子帧配置；

所述第一比值＝[aX+b(0.83Y+cZ)]/[aX＇+b(Y＇+cZ＇)]；

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块包括：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述第一确定子模块包括：

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，若与所述第二比值最接近的第一比值，对应有多个子帧配置，则所述选择模块在其中选择一与所述原子帧配置相似度最高的子帧配置作为中继站待更换的目标子帧配置；所述相似度是指共有的子帧数量。