CN111970732A - 时分双工系统中子帧间负荷均衡方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种时分双工系统中子帧间负荷均衡方法及系统，属于无线通讯领域。所述方法包括：S1)根据帧结构类型确定连续同向子帧的数目；S2)对所述连续同向子帧按顺序进行编号并为各子帧设定资源分配门限值；S3)按照子帧编号和该子帧对应的门限值依次分配等待调度的资源：其中，在每次分配资源后获取当前调度子帧已分配的资源值，若当前调度子帧已分配的资源值超过该子帧对应的资源分配门限值，转至步骤S4)；否则，判断是否剩余待分配资源；若是，重新为下一待调度子帧的设定资源分配门限值，重新执行步骤S3)；否则，转至步骤S4)；S4)资源分配结束。实现TDD系统中连续同向子帧间负荷均衡控制，避免子帧间负荷突变造成设备易损的问题。

Description

时分双工系统中子帧间负荷均衡方法及系统

技术领域

本发明涉及无线通讯领域，具体地涉及一种时分双工系统中子帧间负荷均衡方法及一种时分双工系统中子帧间负荷均衡系统。

背景技术

第五代移动通信技术(The 5th Generation，下称5G)为满足近年来对蜂窝移动通信系统提出的极致速率、超低时延、超高可靠和支持海量连接等新要求应用而生，5G要渗透到未来社会生活的各个领域，形成一个以用户为中心的全方位的信息生态系统，即能够为用户提供光纤般的接入速率，“零”时延的使用体验，也可支持千亿设备的连接能力、超高流量密度、超高连接数密度和超高移动性等多种应用场景，使网络能效提升百倍、比特成本降低百倍。5G网络要达到高速率、低时延、高可靠、海量连接的性能，足够的无线频谱资源和系统容量是基本的物理条件。

面对日益稀缺的无线频谱，时分双工(Time Division Duplexing，下称TDD)技术用时间来分离接收和发送信道,接收和发送使用同一频率载波的不同时隙作为信道的承载,其单方向的资源在时间上是不连续的，无需占用成对的无线频谱，因此能够灵活配置频率。但是，在TDD模式下，由于上下行子帧交错出现，发送调度信令的子帧与传输数据的子帧之间的固定映射关系，可能会导致某些个别子帧上负载较大，而有些子帧上负载非常轻，负载突变会加速硬件设备损坏。因此，需要创造一种以子帧内资源利用率来均衡系统内的业务负荷，达到使同一方向(上行/下行)连续的子帧间资源利用率平衡的方法。

发明内容

本发明实施方式的目的是提供一种时分双工系统中子帧间负荷均衡方法，以至少解决上述的传统TDD模式下子帧间负荷差距大和子帧负载突变造成设备易损的问题。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种时分双工系统中子帧间负荷均衡方法，由通信基站执行，所述方法包括：

S1)根据帧结构类型确定连续同向子帧的数目；

S2)对所述连续同向子帧按顺序进行编号，并根据等待调度资源判断是否开启子帧间负荷均衡功能，根据判断结果为各子帧设定资源分配门限值和生成对应的MIB消息；

S3)下发所述MIB消息至用户终端以通知用户终端开启或关闭子帧间负荷均衡功能，并按照子帧编号和该子帧对应的门限值依次分配等待调度的资源：

其中，在每次分配资源后获取当前调度子帧已分配的资源值，若当前调度子帧已分配的资源值超过该子帧对应的资源分配门限值，转至步骤S4)；否则，判断是否剩余待分配资源；若是，重新为下一待调度子帧的设定资源分配门限值，重新执行步骤S3)；否则，转至步骤S4)；

S4)资源分配结束。

可选的，所述MIB消息包括：下行宽带配置、PHICH配置、系统帧号和负荷均衡功能开启指示；其中，所述负荷均衡功能开启指示占用1个比特位，用于指示当前连续同向子帧小区是否开启子帧间负荷均衡功能。

可选的，步骤S3)中，所述下发所述MIB消息至用户终端以通知用户终端开启或关闭子帧间负荷均衡功能，包括：下发MIB消息至用户终端；用户终端通过解析MIB消息得到负荷均衡功能开启指示标记，判断是否开启子帧间负荷均衡功能，其中，若所述标记显示为1，判定开启子帧间负荷均衡功能；若所述标记显示为0，判定不开启子帧间负荷均衡功能。

可选的，步骤S3)中，所述按照子帧编号和该子帧对应的门限值依次分配等待调度的资源，包括：当判定不开启子帧间负荷均衡功能时，所述资源分配门限值等于所有剩余待分配资源总值，选用传统蜂窝系统信息传输方案进行与用户之间的数据传输。

可选的，步骤S3)还包括：在每次分配资源后，判断当前调度子帧的编号是否超过所述连续同向子帧的数目，若超过，转至步骤S4)；否则，重新执行步骤S3)。

可选的，步骤S3)中，所述为下一待调度子帧重新设定资源分配门限值，包括：根据当前调度子帧的编号和所述连续同向子帧的数目，判定下一待调度子帧是否与所述当前调度子帧同向，若是，重新计算并更新所述下一子帧以及之后的所有连续同向子帧的资源分配门限值；否则，不对所述下一子帧设置资源分配门限值，并按照实际剩余资源进行频域调度。

可选的，所述重新计算并更新所述下一子帧以及之后的所有连续同向子帧的资源分配门限值，包括：采用遗忘因子滤波的方式更新资源分配门限值，计算公式如下：

其中：p₀(n)为同向子帧n的资源分配门限值；p_avg(n)为前n个同向子帧的资源利用率平均值；Tp为权值参数。

可选的，所述的计算公式如下：

其中：N_PRB-used为前n个同向子帧内实际占用的资源块个数；N_{PRB-usable-Total}为前n个同向子帧内系统所有可用的资源块个数。

本发明第二方面提供一种时分双工系统中子帧间负荷均衡系统，包括用户终端和通信基站，所述通信基站包括：MIB消息生成单元，用于生成指示是否开启子帧间负荷均衡功能的MIB消息；处理单元，用于对所述连续同向子帧按顺序进行编号，并根据等待调度资源判断是否开启子帧间负荷均衡功能，根据判断结果为各子帧设定资源分配门限值；以及在后续信息传输过程中判断资源分配完成进度；所述处理单元还被用于在完成每次分配资源后且还存在待分配资源时，为待调度子帧重新设定对应的资源分配门限值；资源分配单元，用于在开启所述子帧间负荷均衡功能的情况下按照子帧编号和该子帧对应的门限值依次分配等待调度的资源；传输单元，用于传输所述MIB消息至用户终端以通知用户终端开启或关闭所述子帧间负荷均衡功能，以及在后续过程中进行通信基站与用户终端之间的上行/下行信息传输。

另一方面，本发明提供一种可读存储介质，该计算机可读存储介质上储存有指令，其在计算机上运行时使得计算机执行上述的时分双工系统中子帧间负荷均衡方法。

通过上述技术方案，通信基站根据待分配业务/用户资源量判断是否开启子帧间负荷均衡功能并根据判断结果生成对应的MIB消息，将MIB消息下发给用户终端，通知用户终端开启子帧间负荷均衡功能。在开启子帧间负荷均衡功能情况下，通信基站依次对等待调度的业务/用户进行分配资源，保证每个子帧上的负载均衡。在通信基站与用户终端的输出传输过程中，实时判断连续同向子帧的调度和资源分配情况，在完成一次业务/用户分配资源后若当前连续同向子帧区间还存在未调度子帧，更新未调度子帧的资源分配门限值，并继续进行待分配业务/用户资源的调度，直到所有资源均被调度完成。保证TDD模式下，存在待分配资源量复杂且量很大时，每个子帧上的负载均衡，不会存在连续子帧间负荷突变的情况，有效提高连续同向子帧间资源利用率的平衡性，提高设备的使用寿命。

本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中：

图1是本发明一种实施方式提供的时分双工系统中子帧间负荷均衡方法的步骤流程图；

图2是本发明一种实施方式提供的时分双工系统中子帧间负荷均衡方法的门限值更新步骤流程图；

图3是本发明一种实施方式提供的时分双工系统中子帧间负荷均衡方法中MIB消息的比特结构配比图；

图4是本发明一种实施方式提供的时分双工系统中子帧间负荷均衡方法的控制流程图；

图5时本发明一种实施方式提供的时分双工系统中子帧间负荷均衡系统结构图。

附图标记说明

10-通信基站；20-用户终端；

101-MIB消息生成单元；102-处理单元；

103-资源分配单元；104-传输单元。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图5，本发明一种实施方式提供一种时分双工系统中子帧间负荷均衡系统，所述系统包括：用户终端20和通信基站10，其中，所述通信基站10包括：MIB消息生成单元101，用于生成指示子帧间负荷均衡功能是否开启的MIB消息；处理单元102，用于对所述连续同向子帧按顺序进行编号，并根据等待调度资源判断是否执行子帧间负荷均衡功能，根据判断结果为各子帧设定资源分配门限值；以及在后续信息传输过程中判断资源分配完成进度；所述处理单元102还被用于在完成每次分配资源后且还存在待分配资源时，重新定义待调度子帧的编号和为待调度子帧重新设定资源分配门限值；资源分配单元103，用于在开启所述子帧间负荷均衡功能的情况下按照子帧编号和该子帧对应的门限值进行待分配资源的均衡分配；传输单元104，用于传输所述MIB消息至用户终端以通知用户终端开启或关闭所述子帧间负荷均衡功能，以及在后续过程中进行通信基站与用户终端之间的上行/下行信息传输。

图1是本发明一种实施方式提供的时分双工系统中子帧间负荷均衡方法的步骤流程图。如图1所示，本发明实施方式提供一种时分双工系统中子帧间负荷均衡方法，所述方法包括：

步骤S10：通信基站10确定连续同向上行/下行子帧的数目，并进行子帧序号初始化。

具体的，在时分双工(Time Division Duplexing，TDD)系统，如：长期演进(longTerm Evolution，LTE)中，上行子帧和下行子帧是交错出现的，具体上下行子帧的配比情况由无线帧的帧结构决定，帧结构包括：无线帧、半帧、子帧、时隙以及OFDM符号。长度为10ms的无线帧由两个长度为5ms的半帧组成，每个半帧由五个长度为1ms的子帧组成，其中有四个普通子帧和一个特殊子帧。所以，一个无线帧包括十个子帧，每个子帧长度为1ms，其中上行子帧、下行子帧和无线子帧的配比方案如表1：

表1 TDD LTE系统上下行子帧配比

其中，D(Downlink，下行)代表下行子帧；S(Special，特殊)代表特殊子帧；U(Uplink，上行)代表上行子帧。

在进行数据传输时，上行传输和下行传输所调度的资源是区别开的，所以进行子帧间负荷均衡需要保证至少有两个及以上的同向上行/下行子帧才能进行，也就表示进行资源均衡本质为在多个连续同向上行/下行子帧区间内进行资源负荷均衡分配。所以，通信基站10在进行子帧间负荷均衡前，首先获取无线帧的帧结构，获取详细的上下行子帧配比，分别识别出连续的下行子帧数目和连续的上行子帧数目，从一个上行/下行子帧出现开始，到下一个其他子帧出现，在这区间出现的同向上行/下行子帧数量作为通信基站10识别的连续同向上行/下行子帧数目，记为N。然后进行连续同向子帧的序号初始化，通信基站10将连续同向子帧中的第一个调度子帧的子帧序号n记为1，例如，在某上下行子帧配置中，从2号子帧到4号子帧都为上行子帧，则将这个区间连续上行子帧的第一个调度子帧(即2号子帧)初始化标记为1，依次序将3号子帧标记为2，而4号子帧标记为3。以此规律，将连续同向子帧的第一个调度子帧标记为1，后续逐个子帧按照自然数递增的规律进行序号标记，直到标记到该连续同向子帧区间的最后一个子帧，最后一个子帧的序号数值与该连续同向子帧区间的连续同向子帧数目N的数值相同。

步骤S20：通信基站10将连续同向子帧中每个子帧上的资源分配门限值设置为初始值p0。

具体的，通信基站10将连续同向子帧中每个子帧上的资源分配门限值设置为初始值p₀(1)＝p₀(2)＝...＝p₀(n)＝...＝p₀(N)＝p₀，通信基站10根据剩余待分配资源量的大小和复杂程度判断是否开启子帧间负荷均衡功能，根据判断结果生成对应的MIB消息，优选的，MIB以下几部分信息：系统帧号(System Frame Number，SFN)、物理控制格式指示信道(Physical HARQ Indicator Channel，PHICH)信息，下行系统带宽信息外还包含蜂窝通信系统(如4G/5G)中的MIB信息中闲置比特位中的一个比特位指示当前小区是否开启子帧间负荷均衡功能，MIB消息共占用15个比特，每隔40ms重复一次。如图3，MIB消息的结构为3位下行带宽配置(dl-bandwidth)、3位PHICH配置、高8位系统帧(SFN)号和1个比特位的负荷均衡功能开启指示，其中，负荷均衡功能开启指示用于指示当前连续同向子帧小区是否开启子帧间负荷均衡功能，1表示开启，0表示不开启。当通信基站10判定不开启子帧间负荷均衡功能时，即MIB消息中的负荷均衡功能开启指示为0时，此时通信基站10和用户终端20之间的数据传输方式与传统系统中的数据传输方式相同，资源理论上可以被任意一个子帧完全承载，则此时每个子帧的门限值为1，即p₀＝1；若通信基站10判定开启子帧间负荷均衡功能，即MIB消息中的负荷均衡功能开启指示为1时，此时通信基站10和用户终端20之间按照开启子帧间负荷均衡时的数据传输方式进行数据传输，资源被均衡分配到当前小区的每个连续同向子帧上，多个连续同向子帧共同承载该部分资源，则单个子帧不可能承载所有资源，单个子帧的资源承载量小于1，即p₀＜1。例如，用户终端20需要从通信基站10获取300kb的资源量，而通信基站10通过无线帧的帧结构判断存在三个连续的下行子帧，若未开启子帧间负荷均衡功能，在不限定带宽的前提下，理论上该小区间内的第一个下行子帧上就将完全承载300kb的资源量，而后续两个下行子帧在无其他待分配资源的工况下将不进行资源承载；而若开启了子帧间负荷均衡功能，资源分配单元103将获取待分配资源量300kb和待调度连续下行子帧数目3，将300kb资源量合理分配到3个下行子帧上，又因为各子帧的预设门限值相同，根据均衡原则，每个子帧将承载相同的资源量，即100kb；通过资源的合理分配，使得每个子帧上的负荷均等。

在本发明实施例中，传统的在TDD模式下，由于上下行子帧交错出现，发送调度信令的子帧与传输数据的子帧之间的固定映射关系，可能会导致某些个别子帧上负载较大，而有些子帧上负载非常轻，负载突变会加速硬件设备损坏。而通过子帧间的负荷均衡功能，使得子帧上的负载均等，不会出现负载突变的情况，有效提高硬件设备的使用寿命。

步骤S30：通信基站10下发广播消息(MIB)通知用户开启子帧间负荷均衡。

具体的，通信基站10的MIB消息生成单元101将原本MIB消息中闲置的比特位中的一个比特位设置为负荷均衡功能开启指示，当通信基站10判断剩余待分配资源量很大，需要执行子帧间负荷均衡功能时，生成的MIB消息中的负荷均衡功能开启指示为1，用户终端20接收到MIB消息后，对MIB消息进行解析，当识别到荷均衡功能开启指示为1时，判定当前小区开启了子帧间负荷均衡功能，生成通信基站10和终端用户按照开启子帧间负荷均衡时的数据传输方式进行数据传输的指令；通信基站10判断需要执行子帧间负荷均衡功能时，MIB消息中的负荷均衡功能开启指示为0，用户终端20接收到MIB消息后，对MIB消息进行解析，当识别到荷均衡功能开启指示为0时，判定当前小区未开启子帧间负荷均衡功能，此时的数据传输方式与传统的蜂窝系统中的数据传输方式相同。

在本发明实施例中，用户终端20不需要进行硬件模块升级，仅通信基站10需要进行MIB消息的信息升级，用户终端20仅对MIB消息进行解析并判断是否开启子帧间负荷均衡功能，并在判定开启时按照子帧间负荷均衡功能进行数据传输，通过MIB消息中闲置比特位中的一个比特位指示判断用户是否开启了子帧间负荷均衡功能，方法自动启动，保持数据传输的灵活性，也在增加子帧间负荷均衡功能的同时用户终端20不需要进行硬件模块的升级，减少成本投入。

步骤S40：通信基站10实时获取当前调度子帧的序号，判断本次连续同向子帧的调度结束是否完成。

具体的，在进行用户终端20与通信基站10的数据传输过程中，每完成一个子帧的调度就获取一起当前调度子帧的编号，并将获取的当前子帧编号与通信基站10判断的当前子帧所在的小区内连续同向子帧数目进行对比，若当前调度子帧的编号值n大于当前小区连续同向子帧数目N，则表示当前小区已经调度完毕，本次资源调度和负荷均衡控制完成，通信基站10开始重新获取下一次连续同向子帧的数目和方向，进行对应的新一轮的连续同向子帧调度。若当前调度子帧的编号值小于当前小区连续同向子帧的数目，则表示本次连续同向子帧的调度依旧在进行过程中，继续进行本次连续同向子帧调度，资源分配单元103依次对等待调度的待调度业务/用户进行分配资源。

步骤S50：获取每次资源分配后当前调度子帧已经分配的资源量，判断资源是否分配结束。

具体的，待调度业务/用户资源为依次进行分配，每完成一个业务/用户的资源分配后，处理单元102获取当前子帧已经分配的资源量，将当前子帧已经分配的资源量与通信基站10设定的资源分配门限值进行对比，若当前子帧已经分配的资源量大于通信基站10设定的资源分配门限值，则表示本次待分配的业务/用户资源已将完全调度完毕，且子帧承载资源量已经达到预设值，完成子帧资源满载，资源分配结束，完成资源调度；若当前子帧已经分配的资源量不超过通信基站10设定的资源分配门限值，则表示完成本次业务/用户调度后，当前小区连续同向子帧还具备负载能力，可以继续进行剩余待分配业务/用户资源调度。资源分配单元103获取待调度业务/用户分配资源量，当待调度业务/用户分配资源量等于0时，表示无剩余待调度业务/用户分配资源量，所有待调度业务/用户分配资源量都已经完成资源调度，处理单元102判定完成所有资源调度，资源分配结束；若待调度业务/用户分配资源量大于0，则表示还剩余待调度业务/用户分配资源量，继续剩余待调度业务/用户分配资源量资源调度。

步骤S60：重新定义后续未调度子帧标号，并为后续未调度子帧重新分配资源调度门限值。

具体的，新的待调度业务/用户分配资源量从还未进行调度的下一个子帧开始调度，即若完成一次待调度业务/用户分配资源量分配后的当前调度子帧编号为n，则从编号为n+1的子帧开始后续待调度业务/用户分配资源量分配，则进行新一次待调度业务/用户分配资源量分配时，将第一个子帧的编号n更新为n+1。例如，完成一次待调度业务/用户分配资源量分配后，当前调度子帧编号为2，通信基站10判断还存在剩余待调度业务/用户分配资源，则从编号为3的子帧开始进行剩余待调度业务/用户分配资源调度，在进行新的待调度业务/用户分配资源开始前，首先进行当前调度子帧的下一个子帧是否与当前调度子帧同向，如图2，包括以下步骤。

步骤S601：获取当前TDD系统的帧结构配置信息，判断当前调度子帧后续子帧方向情况。

具体的，获取当前TDD系统的帧结构配置，根据当前调度子帧所在小区情况和当前调度子帧的编号值，判断当前调度子帧的下一个子帧的方向，例如，当前调度子帧为下行子帧，编号值为2，根据当前TDD系统的帧结构显示，当前调度子帧所在的小区有五个连续同向下行子帧，则判定当前调度子帧后续子帧为同向子帧，根据子帧间负荷均衡方法进行后续子帧的门限值更新，若当前TDD系统帧结构显示当前小区仅为两个连续同向下行子帧，则判定当前调度子帧的下一个子帧为异向子帧，无法进行子帧间负荷均衡控制。

步骤S602：根据当前调度子帧后续子帧方向判定结果，进行后续门限值更新。

具体的，若判定当前调度子帧的下一个子帧的方向与当前子帧的方向不一致时，判定无法进行子帧间负荷均衡控制，则对该下行子帧不设置资源利用率门限值，按照实际情况进行频域调度；若判定当前子帧的下一个子帧的方向与当前调度子帧的方向一致时，判定可以按照子帧间负荷均衡功能方法进行待调度业务/用户分配资源调度，则在完成一次待调度业务/用户分配资源量分配后，到达负荷门限值更新时刻，负荷门限更新时刻为完成一次待调度业务/用户分配资源量分配后的编号为n的子帧之后，下一个编号为n+1的子帧开始的时刻，负荷门限采用遗忘因子滤波的方式进行更新，即根据之前的负荷门限以及前一个时间间隔T内的系统负荷情况来确定下一个时间间隔T的复合门限，其中，上一个时间间隔T即上一次待调度业务/用户分配资源量分配完成的多个子帧量，下一个时间间隔的即进行本次待调度业务/用户分配资源量分配的子帧量。则更新后新的负荷门限值p₀(n+1)的计算公式如下：

其中：p₀(n)为同向子帧n的资源分配门限值；p_avg(n)为前n个同向子帧的资源利用率平均值；T_p为权值参数。

具体的，T_p的参数取值将影响p₀(n)值变化的快慢程度，T_p越小，新的负荷门限值受最近一段时间的系统负荷影响因素越小，p₀(n)的变化越缓慢，所以，为了适应不同工况的资源传输，T_p值根据实际资源传输工况进行对应设定，例如，当待分配资源量复杂且量很大时，每次待调度业务/用户资源分配时的资源差异化很大，每次的资源分配门限值变化很大，则T_p设定值更大；若待分配资源相似度很高时，每次待分配调度业务/用户资源分配时的资源差异化并不大，每次的资源分配门限值变化也不大，则T_p设定值相对较小。这里是以每个子帧实际的资源占用来衡量子帧的负荷情况，资源占用的统计主要包括重传数据占用的资源、半持续调度的预定义资源和初始传输数据占用的资源。因此，其中p_avg(n)的计算公式为：

其中：N_PRB-used为前n个同向子帧内实际占用的资源块个数；N_{PRB-usable-Total}为前n个同向子帧内系统所有可用的资源块个数。

具体的，N_{PRB-usable-Total}参数由系统带宽、负荷更新周期和子帧配置决定，不同的数据传输工况下的N_{PRB-usable-Total}参数不同。

步骤S70：重复步骤S40及其后续步骤，直到所有待分配资源调度完成。

具体的，在进行新的连续同向子帧门限值更新后，根据更新后的门限值进行后续待分配业务/用于资源的调度，重复步骤S40及其后续步骤，资源分配单元103依次对等待调度的待调度业务/用户进行分配资源，并完成每一次资源分配后判断资源分配情况，重复进行待调度子帧门限值更新，并根据更新后的门限值进行剩余待分配资源调度，直到所有待分配资源调度完成，剩余待分配业务/用户资源量为0时，停止资源调度，完成资源调度和负荷均衡控制。

在一中可能的实施方式中，如图4，有一批用户的资源需要通信基站10进行调度并传输到用户终端20，通信基站10的处理单元102判断该部分资源需要开启子帧间负荷均衡功能进行调度，则MIB消息生成单元101生成指示子帧间负荷均衡功能开启的MIB消息，即生成的MIB消息中，用于指示子帧间负荷均衡功能开启的指示位显示为1，通信基站10将该MIB消息通过传输单元104下发到用户终端20，告知用户终端20开启子帧间负荷均衡功能。用户终端20在接收到该MIB消息后，对该MIB消息进行解析，识别用于指示子帧间负荷均衡功能开启的指示位，判定开启子帧间负荷均衡功能。处理单元102获取当前TDD系统的帧结构配置，获取其中连续下行子帧的分布情况，并对第一个连续线性子帧小区的所有下行子帧进行编号，依照子帧布置顺序对应自然数递增顺序进行子帧编号，第一个子帧编号为1，完成子帧编号后，根据本次待调度用户资源量进行当前小区各子帧的门限值设定，每个子帧上的门限值相同且小于本次待调度用户资源量。依照本次设定的子帧门限值按照子帧编号顺序进行本次待调度用户资源量分配并通过传输单元104根据子帧门限值进行将本次待调度用户资源传输到用户终端20。每完成一个子帧的调度，便对比一次当前子帧编号值和当前小区连续下行子帧数目，当前子帧编号值大于当前小区连续下行子帧数目时，则此次连续同向子帧的调度结束；当前子帧编号值不大于当前小区连续下行子帧数目时，资源分配单元103依次对等待调度的待调度业务/用户进行分配资源，并在每完成一次业务/用户分配资源后，判断当前调度子帧已经分配的资源是否超过设定的资源分配门限值设置为初始值。若是，资源分配结束；若不是，资源分配单元103判定待调度业务/用户分配资源是否为空，若是，完成资源分配；若不是，从下一个子帧开始新一轮待调度业务/用户资源分配，更新下一子帧的资源分配利用率门限值，并根据更新后的资源分配利用率门限值进行后续剩余待分配用户资源分配，直到该批次所有用户资源均传输到对应的用户终端20，完成资源调度和负荷均衡控制。

本发明实施方式还提供一种机器可读存储介质，该计算机可读存储介质上储存有指令，其在计算机上运行时使得计算机执行上诉的时分双工系统中子帧间负荷均衡方法。

以上结合附图详细描述了本发明的可选实施方式，但是，本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施方式的技术构思范围内，可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施方式的思想，其同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。

Claims (10)

1.一种时分双工系统中子帧间负荷均衡方法，由通信基站执行，其特征在于，所述方法包括：

S1)根据帧结构类型确定连续同向子帧的数目；

S2)对所述连续同向子帧按顺序进行编号，并根据等待调度资源判断是否开启子帧间负荷均衡功能，根据判断结果为各子帧设定资源分配门限值和生成对应的MIB消息；

S3)下发所述MIB消息至用户终端以通知用户终端开启或关闭子帧间负荷均衡功能，并按照子帧编号和该子帧对应的门限值依次分配等待调度的资源：

其中，在每次分配资源后获取当前调度子帧已分配的资源值，若当前调度子帧已分配的资源值超过该子帧对应的资源分配门限值，转至步骤S4)；否则，判断是否剩余待分配资源；若是，为下一待调度子帧重新设定资源分配门限值，重新执行步骤S3)；否则，转至步骤S4)；

S4)资源分配结束。

2.根据权利要求1所述的时分双工系统中子帧间负荷均衡方法，其特征在于，所述MIB消息包括：

下行宽带配置、PHICH配置、系统帧号和负荷均衡功能开启指示；其中，

所述负荷均衡功能开启指示占用1个比特位，用于指示当前连续同向子帧小区是否开启子帧间负荷均衡功能。

3.根据权利要求2所述的时分双工系统中子帧间负荷均衡方法，其特征在于，步骤S3)中，所述下发所述MIB消息至用户终端以通知用户终端开启或关闭子帧间负荷均衡功能，包括：

下发MIB消息至用户终端；

用户终端通过解析MIB消息得到负荷均衡功能开启指示标记，判断是否开启子帧间负荷均衡功能，其中，

若所述标记显示为1，判定开启子帧间负荷均衡功能；

若所述标记显示为0，判定不开启子帧间负荷均衡功能。

4.根据权利要求3所述的时分双工系统中子帧间负荷均衡方法，其特征在于，步骤S3)中，所述按照子帧编号和该子帧对应的门限值依次分配等待调度的资源，包括：

当判定不开启子帧间负荷均衡功能时，所述资源分配门限值等于所有剩余待分配资源总值，选用传统蜂窝系统信息传输方案进行与用户之间的数据传输。

5.根据权利要求1所述的时分双工系统中子帧间负荷均衡方法，其特征在于，步骤S3)还包括：

在每次分配资源后，判断当前调度子帧的编号是否超过所述连续同向子帧的数目，若超过，转至步骤S4)；否则，重新执行步骤S3)。

6.根据权利要求5所述的时分双工系统中子帧间负荷均衡方法，其特征在于，步骤S3)中，所述为下一待调度子帧重新设定资源分配门限值，包括：

根据当前调度子帧的编号和所述连续同向子帧的数目，判定下一待调度子帧是否与所述当前调度子帧同向，若是，重新计算并更新所述下一子帧以及之后的所有连续同向子帧的资源分配门限值；否则，不对所述下一子帧设置资源分配门限值，并按照实际剩余资源进行频域调度。

7.根据权利要求6所述的时分双工系统中子帧间负荷均衡方法，其特征在于，所述重新计算并更新所述下一子帧以及之后的所有连续同向子帧的资源分配门限值，包括：

采用遗忘因子滤波的方式更新资源分配门限值，计算公式如下：

其中：p₀(n)为同向子帧n的资源分配门限值；

p_avg(n)为前n个同向子帧的资源利用率平均值；

T_p为权值参数。

8.根据权利要求7所述的时分双工系统中子帧间负荷均衡方法，其特征在于，所述p_avg(n)的计算公式如下：

其中：N_PRB-used为前n个同向子帧内实际占用的资源块个数；

N_{PRB-usable-Total}为前n个同向子帧内系统所有可用的资源块个数。

9.一种时分双工系统中子帧间负荷均衡系统，包括用户终端和通信基站，其特征在于，所述通信基站包括：

MIB消息生成单元，用于生成指示是否开启子帧间负荷均衡功能的MIB消息；

处理单元，用于对所述连续同向子帧按顺序进行编号，并根据等待调度资源判断是否开启子帧间负荷均衡功能，根据判断结果为各子帧设定资源分配门限值；以及在后续信息传输过程中判断资源分配完成进度；

所述处理单元还被用于在完成每次分配资源后且还存在待分配资源时，为待调度子帧重新设定对应的资源分配门限值；

资源分配单元，用于在开启所述子帧间负荷均衡功能的情况下按照子帧编号和该子帧对应的门限值依次分配等待调度的资源；

传输单元，用于传输所述MIB消息至用户终端以通知用户终端开启或关闭所述子帧间负荷均衡功能，以及在后续过程中进行通信基站与用户终端之间的上行/下行信息传输。

10.一种可读存储介质，该计算机可读存储介质上储存有指令，其在计算机上运行时使得计算机执行权利要求1至8中任一项权利要求所述的时分双工系统中子帧间负荷均衡方法。

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