CN105848220B - 一种网络自适应调整的方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种网络自适应调整的方法及设备，用以解决现有技术中存在无线网络资源调度效果较差的问题。该方法包括：在确定需要进行网络自适应调整后，从网络系统配置的多个对应目标频段的波形权值中选择一个波形权值，并根据网络系统中的终端测量的网络系统中每个资源块组RBG的载干比SINR，确定干扰阵列后确定波形权值下的网络系统的吞吐量；在遍历所有的波形权值后，根据吞吐量最大时的波形权值，对目标频段下的网络的覆盖范围进行调整。这种技术方案由于能够通过调整目标频段下对应的波形权值，来调整目标频段下网络的覆盖范围，从而达到降低网络中干扰的目的，从而提升了无线网络资源调度的效果。

Description

一种网络自适应调整的方法及设备

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种网络自适应调整的方法及设备。

背景技术

目前，如4G(the 4th Generation mobile communication technology,第四代移动通信技术)等以数据业务为主的网络系统中，无法通过调整网络的覆盖范围来提升无线网络资源调度的效果，而是通过资源调度算法来改善无线网络资源调度的效果，常用的资源调度算法主要包括轮询调度、最大载干比调度以及正比公平调度等算法，具体如下：

轮询调度算法，用户轮流使用网络的共享资源，无需考虑瞬时信道条件。

最大载干比调度算法，是一种典型的利用“多用户分集效果”来实现系统性能组大化的方案，在调度过程中只遵循性能最优的原则，将系统资源全部分配给性能最佳的用户，从而获得网络性能的最大化。

正比公平调度所法，考虑了系统吞吐量和公平性的折中，其吞吐量为网络单位时间内成功传送数据的数量，以比特、字节、分组等单位进行测量，网络系统通过该算法给小区内每个用户分配一个相应的优先级,小区中优先级最大的用户接受网络服务，用户的优先级至少会考虑到吞吐量和公平性两个因子，在保证系统吞吐量较优的同时，尽量提升长期得不到服务的用户的优先级，保证相对的公平。

但是，对于目前常用的资源调度算法，存在如下问题：

对于轮询调度算法来说，由于网络系统通过轮询调度算法对所有通信链路提供的服务质量是相同的，因此就需要为较差信道的通信链路分配更多无线资源，此外，由于轮询调度在调度过程中不考虑瞬时信道条件，因此它将导致较低的整体系统性能，虽与最大载干比调度相比，在各通信链路间具有更为均衡的服务质量，但并未真正的改善无线网络资源调度的效果。

对于最大载干比调度算法来说，仅仅追求系统性能的最大化，而完全忽略对于公平性的考虑，当小区内用户所处的无线环境较差时，将会导致长期得不到网络服务。因此从为用户服务角度来看，该方案的公平性最差。

对于正比公平调度算法来说，虽然考虑了系统吞吐量和公平性的折中。但在常规的正比公平方案中，主要考虑了用户的所处的无线环境和累计吞吐量两项因素，但影响网络性能的因素众多，如发射功率、QoS(Quality-of-Service,业务质量)要求等因素未加入考虑，将会导致最终调度结果并不是相对最优的。

综上所述，目前无线网络资源调度的效果较差。

发明内容

本发明实施例提供了一种网络自适应调整的方法及设备，用以解决现有技术中存在无线网络资源调度效果较差的问题。

本发明提供了一种网络自适应调整的方法，包括：

在确定需要进行网络自适应调整后，从网络系统配置的多个对应目标频段的波形权值中选择一个波形权值，并根据选择的所述波形权值对目标频段下的网络的覆盖范围进行调整；

根据网络系统中的终端测量的所述网络系统中每个RBG(Resource Block Group，资源块组)的SINR(Signal-to-Interference-and-Noise Ratio，载干比)，确定干扰阵列；

根据所述干扰阵列，确定所述波形权值下的网络系统的吞吐量；

在遍历所有的波形权值后，确定所述吞吐量最大时选择的波形权值；

根据所述吞吐量最大时的波形权值，对所述目标频段下的网络的覆盖范围进行调整。

由于能够通过调整目标频段下对应的波形权值，来调整目标频段下网络的覆盖范围，通过调整目标频段下网络的覆盖范围来达到降低该频段网络中干扰的目的，从而提升了无线网络资源调度的效果。

较佳地，在满足下列条件中的一种后确定需要进行网络自适应调整：

接收到触发指令；

网络自适应调整周期到达；

最近一次进行网络自适应调整结束。

较佳地，对目标频段的网络的覆盖范围进行调整，包括：

对所述目标频段对应的天线辐射波形进行调整。

较佳地，根据网络系统中的终端测量的所述网络系统中每个资源块组RBG的载干比SINR，确定干扰阵列，包括：

在选择对应目标频段的波形权值后，根据网络系统中的终端测量的最近一次的所述网络系统中每个资源块组RBG的载干比SINR，确定干扰阵列。

较佳地，根据所述干扰阵列，确定所述波形权值下的网络系统的吞吐量，包括：

根据所述干扰阵列，通过网络系统中配置的资源调度算法确定所述波形权值下的网络系统的吞吐量；

其中，所述资源调度算法为最大载干比算法、正比公平算法以及最大权重时延优先算法中的一种。

本发明实施例提供了一种网络自适应调整的设备，包括：

选择模块，用于在确定需要进行网络自适应调整后，从网络系统配置的多个对应目标频段的波形权值中选择一个波形权值，并根据选择的所述波形权值对目标频段下的网络的覆盖范围进行调整；

第一确定模块，用于根据网络系统中的终端测量的所述网络系统中每个资源块组RBG的载干比SINR，确定干扰阵列；

第二确定模块，用于根据所述干扰阵列，确定所述波形权值下的网络系统的吞吐量；

遍历模块，用于在遍历所有的波形权值后，确定所述吞吐量最大时选择的波形权值；

调整模块，用于根据所述吞吐量最大时的波形权值，对所述目标频段下的网络的覆盖范围进行调整。

较佳地，在满足下列条件中的一种后确定需要进行网络自适应调整：

接收到触发指令；

网络自适应调整周期到达；

最近一次进行网络自适应调整结束。

较佳地，所述选择模块还用于：

根据选择的所述波形权值对目标频段下的网络的覆盖范围进行调整时，根据选择的所述波形权值对所述目标频段对应的天线辐射波形进行调整；

所述调整模块还用于：

根据所述吞吐量最大时的波形权值，对所述目标频段下的网络的覆盖范围进行调整时，根据所述吞吐量最大时的波形权值，对所述目标频段对应的天线辐射波形进行调整。

较佳地，所述第一确定模块具体用于：

在选择对应目标频段的波形权值后，根据网络系统中的终端测量的最近一次的所述网络系统中每个资源块组RBG的载干比SINR，确定干扰阵列。

较佳地，所述第二确定模块具体用于：

根据所述干扰阵列，通过网络系统中配置的资源调度算法确定所述波形权值下的网络系统的吞吐量；其中，所述资源调度算法为最大载干比算法、正比公平算法以及最大权重时延优先算法中的一种。

附图说明

图1为本发明实施例一网络自适应调整的方法的流程示意图；

图2为本发明实施例二网络自适应调整的方法的流程示意图；

图3为本发明实施例三网络自适应调整的设备的示意图；

图4为本发明实施例四网络自适应调整的设备的示意图。

具体实施方式

本发明实施例在确定需要进行网络自适应调整后，从网络系统配置的多个对应目标频段的波形权值中选择一个波形权值，并根据选择的波形权值对目标频段下的网络的覆盖范围进行调整；根据网络系统中的终端测量的网络系统中每个资源块组RBG的载干比SINR，确定干扰阵列；根据干扰阵列，确定波形权值下的网络系统的吞吐量；在遍历所有的波形权值后，确定吞吐量最大时选择的波形权值；根据吞吐量最大时的波形权值，对目标频段下的网络的覆盖范围进行调整。这种技术方案由于能够通过调整目标频段下对应的波形权值，来调整目标频段下网络的覆盖范围，通过调整目标频段下网络的覆盖范围来达到降低网络中干扰的目的，从而提升了无线网络资源调度的效果。

下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。

如图1所示，本发明实施例一网络自适应调整的方法，包括：

步骤100，在确定需要进行网络自适应调整后，从网络系统配置的多个对应目标频段的波形权值中选择一个波形权值，并根据选择的波形权值对目标频段下的网络的覆盖范围进行调整；

步骤101，根据网络系统中的终端测量的网络系统中每个资源块组RBG的载干比SINR，确定干扰阵列；

步骤102，根据干扰阵列，确定波形权值下的网络系统的吞吐量；

步骤103，在遍历所有的波形权值后，确定吞吐量最大时选择的波形权值；

步骤104，根据吞吐量最大时的波形权值，对目标频段下的网络的覆盖范围进行调整。

步骤100中，从网络系统配置的多个对应目标频段的波形权值中选择一个波形权值，举例进行说明，例如在TD-LTE(Time-Division Long-Term Evolution,时分长期演进)网络中，包括F频段和D频段，其中对TD-LTE网络系统中的F频段对应的配置M个波形权值，D频段对应的配置N个波形权值，M和N的值可以相同，也可以不同，但是F频段对应的配置M个波形权值与D频段对应的配置N个波形权值为不同的波形权值。

较佳地，对目标频段的网络的覆盖范围进行调整，包括：

对所述目标频段对应的天线辐射波形进行调整。

也就是说，根据波形权值可以调整网络的覆盖范围。具体的，根据波形权值调整天线辐射波形，其中该调整可以为平移、收窄、展宽等，并根据调整的天线辐射波形调整网络的覆盖范围，由此可以调整网络系统中整体干扰的情况。

通过波束权值对目标频段下的网络的覆盖范围进行调整，选择吞吐量最大时的波形权值，这是由于当吞吐量最大时，网络系统中的整体干扰最小，改善了用户的无线网络环境，从而实现提升了无线网络资源调度的效果。

其中在步骤100中对目标频段的网络的覆盖范围进行调整，是为了评估调整后网络吞吐量的变化，并作为方案的循环的初始值，最终得到最大吞吐量时对应的波束权值；而在步骤104中对目标频段的网络的覆盖范围进行调整，是为了得到在吞吐量最大时的目标波段下的网络覆盖，从而实现提升无线网络资源调度性能的目的。

在步骤101中，网络系统中的终端对网络系统中干扰的测量是实时进行的，具体来说，网络系统中的终端对每个资源块RBG的载干比SINR的测量是实时进行的，因此无需将所有的测量结果都上报给网络系统，只需将改变波束权值之后测量的最近一次的载干比上报给网络系统即可。

较佳地，根据网络系统中的终端测量的所述网络系统中每个资源块组RBG的载干比SINR，确定干扰阵列，包括：

在选择对应目标频段的波形权值后，根据网络系统中的终端测量的最近一次的所述网络系统中每个资源块组RBG的载干比SINR，确定干扰阵列。

其中，资源块组RBG为业务信道资源分配的资源单位，根据3GPP(3rd GenerationPartnership Project，第三代合作伙伴计划)协议，由一组频域上连续的或不连续的资源块RB组成，资源块RB由服务信道资源分配的一个资源单位。

较佳地，步骤102中根据所述干扰阵列，确定所述波形权值下的网络系统的吞吐量，包括：

根据所述干扰阵列，通过网络系统中配置的资源调度算法确定所述波形权值下的网络系统的吞吐量；

其中，所述资源调度算法为最大载干比算法、正比公平算法以及最大权重时延优先算法中的一种。

也就是说，根据网络系统中的终端测量的载干比SINR即为N，由所有载干比N组成干扰阵列。

具体来说，假设网络系统中的目标频段配置M个波形权值Q_m，m＝1、2……、M，其中Q_m与载干比N满足公式(1)：

Q_m＝f{N_m1,……,N_mt}＝f{N_mt}，m＝1、2……、M，t＝1、2……、T (1)

T为RGB的个数，满足公式(2)：

其中N_RB为系统的带宽；P为根据3GPP协议36.213的Table7.1.6.1-1确定的RGB的大小。

其中，遍历所有的波形权值，以波形权值Q_m有M为例，若在遍历时，m＝M则遍历结束，若m≠M则继续进行遍历。

在本发明中，系统吞吐量f(c)满足公式(3)

其中，f(B)为系统带宽表征函数，f(s)为系统功率表征函数，f(N)为系统干扰表征函数，

当资源调度算法为最大载干比调度算法时，f(G)＝1；当资源调度算法为正比公平算法时，其中f(l)为当前拟调度信道的瞬时吞吐量，f(L)为累积吞吐量；当资源调度算法为最大权重时延优先算法时，f(QoS)为当前业务的时延函数，f(l)为当前拟调度信道的瞬时吞吐量，f(L)为累积吞吐量。

可根据用户的不同需要选择不同的算法。

针对不同波形权值对于每个RGB干扰矩阵的影响，将Q_m代入公式(3)中，则最终网络系统的吞吐量为公式(4)：

其中，N_mt为网络系统中的干扰阵列。

较佳地，在满足下列条件中的一种后确定需要进行网络自适应调整：

接收到触发指令；

网络自适应调整周期到达；

最近一次进行网络自适应调整结束。

具体来说，对于接收到来自网络系统中终端，如手机、MiFI(My WirelessFidelity，便携式宽带无线装置)、CPE(Customer Premise Equipment，用户端设备)等含移动通信模块的个人通信设备的触发指令：在接收到调整网络覆盖范围的指令后，触发重新选择目标频段下的一个波形权值，开始进行网络自适应调整。

对于网络自适应调整周期到达：在网络系统中根据用户需要设定相应的周期，周期进行网络自适应调整。例如，周期可以为一个月，也可以为24小时。

对于最近一次进行网络自适应调整结束：实时对目标频段中的波形权值进行调整，也就是最近一次的网络自适应调整结束后，通过将结束信息反馈给网络系统，网络系统触发下一次网络自适应调整的流程。

本发明的执行主体可以为4G eNode B(E-UTRAN Node B，演进型节点B)配合含二维电调模块的8阵列天线或3G Node B配合含二维电调模块的8阵列天线。

如图2所示，本发明实施例一网络自适应调整的方法，包括：

步骤200，触发进行网络自适应调整。

步骤201，从网络系统配置的多个对应目标频段的波形权值中选择一个波形权值。

步骤202，根据网络系统中的终端测量的网络系统中每个资源块组RBG的载干比SINR，确定干扰阵列。

步骤203，根据干扰阵列，确定波形权值下的网络系统的吞吐量，并将其存储到相应的存储器中。

步骤204，判断是否已完成对目标频段的所有波形权值的遍历，若是，则实行步骤206，否则执行步骤205。

步骤205，重新从网络系统配置的多个对应目标频段的波形权值中选择一个波形权值后，执行步骤202。

步骤206，比较存储器中吞吐量的值，并确定吞吐量最大时波形权值。

步骤207，根据吞吐量最大时的波形权值，对目标频段下的网络的覆盖范围进行调整。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了网络自适应调整的设备，由于本发明实施例网络自适应调整的设备对应的方法为网络自适应调整的方法，因此本发明实施例装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

如图3所示，本发明实施例三网络自适应调整的设备，包括：

选择模块300，用于在确定需要进行网络自适应调整后，从网络系统配置的多个对应目标频段的波形权值中选择一个波形权值，并根据选择的所述波形权值对目标频段下的网络的覆盖范围进行调整；

第一确定模块301，用于根据网络系统中的终端测量的所述网络系统中每个资源块组RBG的载干比SINR，确定干扰阵列；

第二确定模块302，用于根据所述干扰阵列，确定所述波形权值下的网络系统的吞吐量；

遍历模块303，用于在遍历所有的波形权值后，确定所述吞吐量最大时选择的波形权值；

调整模块304，用于根据所述吞吐量最大时的波形权值，对所述目标频段下的网络的覆盖范围进行调整。

较佳地，在满足下列条件中的一种后确定需要进行网络自适应调整：

接收到触发指令；

网络自适应调整周期到达；

最近一次进行网络自适应调整结束。

较佳地，所述选择模块还用于：

根据选择的所述波形权值对目标频段下的网络的覆盖范围进行调整时，根据选择的所述波形权值对所述目标频段对应的天线辐射波形进行调整；

所述调整模块还用于：

根据所述吞吐量最大时的波形权值，对所述目标频段下的网络的覆盖范围进行调整时，根据所述吞吐量最大时的波形权值，对所述目标频段对应的天线辐射波形进行调整。

较佳地，所述第一确定模块301具体用于：

在选择对应目标频段的波形权值后，根据网络系统中的终端测量的最近一次的所述网络系统中每个资源块组RBG的载干比SINR，确定干扰阵列。

较佳地，所述第二确定模块302具体用于：

根据所述干扰阵列，通过网络系统中配置的资源调度算法确定所述波形权值下的网络系统的吞吐量；其中，所述资源调度算法为最大载干比算法、正比公平算法以及最大权重时延优先算法中的一种。

网络自适应调整的设备可以将选择模块、遍历模块和调整模块整合成控制模块，第一确定模块作为测量模块，第二确定模块作为估算模块，如图4所示。

其中，测量模块400，根据网络环境，测量各个资源块组RBG的信道信息。估算模块401，根据干扰阵列，按照资源调度算法，得到估算结果，即当前的网络的吞吐量。控制模块402，根据估算结果，调整各个频段的波束权值，并反馈测试模块重新测量。

从上述内容可以看出：本发明实施例在确定需要进行网络自适应调整后，从网络系统配置的多个对应目标频段的波形权值中选择一个波形权值，并根据选择的波形权值对目标频段下的网络的覆盖范围进行调整；根据网络系统中的终端测量的网络系统中每个资源块组RBG的载干比SINR，确定干扰阵列；根据干扰阵列，确定波形权值下的网络系统的吞吐量；在遍历所有的波形权值后，确定吞吐量最大时选择的波形权值；根据吞吐量最大时的波形权值，对目标频段下的网络的覆盖范围进行调整。这种技术方案由于能够通过调整目标频段下对应的波形权值，来调整目标频段下网络的覆盖范围，通过调整目标频段下网络的覆盖范围来达到降低网络中干扰的目的，从而提升了无线网络资源调度的效果。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种网络自适应调整的方法，其特征在于，该方法包括：

在确定需要进行网络自适应调整后，从网络系统配置的多个对应目标频段的波形权值中选择一个波形权值，并根据选择的所述波形权值对目标频段下的网络的覆盖范围进行调整；

根据网络系统中的终端测量的所述网络系统中每个资源块组RBG的载干比SINR，确定干扰阵列；

根据所述干扰阵列，通过网络系统中配置的资源调度算法确定所述波形权值下的网络系统的吞吐量；

在遍历所有的波形权值后，确定所述吞吐量最大时选择的波形权值；

根据所述吞吐量最大时的波形权值，对所述目标频段下的网络的覆盖范围进行调整；

其中，所述资源调度算法为最大载干比算法、正比公平算法以及最大权重时延优先算法中的一种。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在满足下列条件中的一种后确定需要进行网络自适应调整：

接收到触发指令；

网络自适应调整周期到达；

最近一次进行网络自适应调整结束。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对目标频段的网络的覆盖范围进行调整，包括：

对所述目标频段对应的天线辐射波形进行调整。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据网络系统中的终端测量的所述网络系统中每个资源块组RBG的载干比SINR，确定干扰阵列，包括：

在选择对应目标频段的波形权值后，根据网络系统中的终端测量的最近一次的所述网络系统中每个资源块组RBG的载干比SINR，确定干扰阵列。

5.一种网络自适应调整的设备，其特征在于，该设备包括：

选择模块，用于在确定需要进行网络自适应调整后，从网络系统配置的多个对应目标频段的波形权值中选择一个波形权值，并根据选择的所述波形权值对目标频段下的网络的覆盖范围进行调整；

第一确定模块，用于根据网络系统中的终端测量的所述网络系统中每个资源块组RBG的载干比SINR，确定干扰阵列；

第二确定模块，用于根据所述干扰阵列，通过网络系统中配置的资源调度算法确定所述波形权值下的网络系统的吞吐量；

遍历模块，用于在遍历所有的波形权值后，确定所述吞吐量最大时选择的波形权值；

调整模块，用于根据所述吞吐量最大时的波形权值，对所述目标频段下的网络的覆盖范围进行调整；

其中，所述资源调度算法为最大载干比算法、正比公平算法以及最大权重时延优先算法中的一种。

6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，在满足下列条件中的一种后确定需要进行网络自适应调整：

接收到触发指令；

网络自适应调整周期到达；

最近一次进行网络自适应调整结束。

7.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述选择模块还用于：

根据选择的所述波形权值对目标频段下的网络的覆盖范围进行调整时，根据选择的所述波形权值对所述目标频段对应的天线辐射波形进行调整；

所述调整模块还用于：

根据所述吞吐量最大时的波形权值，对所述目标频段下的网络的覆盖范围进行调整时，根据所述吞吐量最大时的波形权值，对所述目标频段对应的天线辐射波形进行调整。

8.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述第一确定模块具体用于：

在选择对应目标频段的波形权值后，根据网络系统中的终端测量的最近一次的所述网络系统中每个资源块组RBG的载干比SINR，确定干扰阵列。