CN112702108B - 一种控制用户设备准入的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种控制用户设备准入的方法和装置，包括：确定当前时间单元的预留资源，预留资源用于保证时延敏感业务，非预留资源用于时延敏感业务和时延不敏感业务；根据请求准入的用户设备UE的业务的时延参数信息，确定其业务类型，业务类型包括时延敏感业务和时延不敏感业务；根据业务类型，在当前时间单元对请求准入的UE的业务进行资源调度；根据业务的资源调度情况，调整当前时间单元的预留资源，并根据调整后的预留资源对后续请求准入的UE的业务进行资源调度。本发明可以有效保证时延敏感业务的接入成功率，同时降低时延不敏感业务的请求失败率，从整体上提升资源调度的效率，提升用户体验。

Description

一种控制用户设备准入的方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤指一种控制用户设备准入的方法和装置。

背景技术

随着无线通信技术的发展，无线网络的应用越来越广泛，无线接入技术也在不断演进。例如，第五代(5G)移动通信技术已经在开始商用，卫星通信与地面通信的融合也开始进入研究阶段。第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)工作组也开始研究卫星通信与地面无线接入网络(例如地面5G网络)的融合，构建海陆空天地一体化综合通信网，满足用户无处不在的多种业务需求，这是未来通信发展的重要方向。

由于卫星距离地面比较远，对于地面上的用户设备(UE)来说，卫星通信相对于地面通信具有更高的时延，当UE切换到某个目标卫星小区，若业务不能得到及时的切换准入，则时延的缺点将更加明显，甚至会中断业务，使得用户体验下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种控制用户设备准入的方法和装置，用于解决UE切换到目标卫星小区时，由于卫星通信的高时延、用户业务切换不及时，导致用户体验下降的问题。

本发明提供的技术方案如下：

一种控制用户设备准入的方法，包括：确定当前时间单元的预留资源，所述预留资源用于保证时延敏感业务，非预留资源用于时延敏感业务和时延不敏感业务；根据请求准入的用户设备UE的业务的时延参数信息，确定其业务类型，所述业务类型包括时延敏感业务和时延不敏感业务；根据所述业务类型，在所述当前时间单元对请求准入的UE的业务进行资源调度；根据业务的资源调度情况，调整所述当前时间单元的预留资源，并根据调整后的预留资源对后续请求准入的UE的业务进行资源调度。

进一步地，所述确定当前时间单元的预留资源，包括：确定当前时间单元之前的多个时间单元的时延敏感业务资源的占用率；将所述多个时间单元的时延敏感业务资源的占用率的平均值作为所述当前时间单元的时延敏感业务资源的预留比率；根据所述预留比率，确定所述当前时间单元的预留资源。

进一步地，所述的对请求准入的UE的业务进行资源调度，包括：若UE的业务类型为时延敏感业务，且所述预留资源能满足所述UE的本次分配需求，则在所述预留资源中为所述UE分配资源；若UE的业务类型为时延敏感业务，且所述预留资源不能满足所述UE的本次分配需求，则在所述非预留资源中为所述UE分配资源；若UE的业务类型为时延不敏感业务，则在所述非预留资源中为所述UE分配资源。

进一步地，所述的根据业务的资源调度情况，调整所述当前时间单元的预留资源，包括：当在所述当前时间单元未能成功调度时延不敏感业务时，减少所述当前时间单元的预留资源；和/或，当在所述当前时间单元为调度时延敏感业务使用了非预留资源时，增加所述当前时间单元的预留资源。

进一步地，通过调整所述当前时间单元的时延敏感业务资源的预留比率来调整所述当前时间单元的预留资源。

进一步地，所述当前时间单元的时延敏感业务资源的预留比率按以下公式来调整：

β＝α*(1-ω)^p*(1+γ)^q；

其中β是调整后的时延敏感业务资源的预留比率，α是所述当前时间单元的时延敏感业务资源的初始预留比率，ω<1，ω是递减因子，p是时延不敏感业务在当前时间单元中调度失败的次数，γ<1，γ是递增因子，q是时延敏感业务在当前时间单元中调度了非预留资源的次数。

本发明还提供一种控制用户设备准入的装置，包括：预留资源确定模块，用于确定当前时间单元的预留资源，所述预留资源用于保证时延敏感业务，非预留资源用于时延敏感业务和时延不敏感业务；业务类型确定模块，用于根据请求准入的用户设备UE的业务的时延参数信息，确定其业务类型，所述业务类型包括时延敏感业务和时延不敏感业务；资源调度模块，用于根据所述业务类型，在所述当前时间单元对请求准入的UE的业务进行资源调度；预留资源调整模块，用于根据业务的资源调度情况，调整所述当前时间单元的预留资源；所述的资源调度模块，还用于根据调整后的预留资源对后续请求准入的UE的业务进行资源调度。

进一步地，所述资源调度模块，还用于若UE的业务类型为时延敏感业务，且所述预留资源能满足所述UE的本次分配需求，则在所述预留资源中为所述UE分配资源；若UE的业务类型为时延敏感业务，且所述预留资源不能满足所述UE的本次分配需求，则在所述非预留资源中为所述UE分配资源；若UE的业务类型为时延不敏感业务，则在所述非预留资源中为所述UE分配资源。

进一步地，所述预留资源调整模块，还用于当在所述当前时间单元未能成功调度时延不敏感业务时，减少所述当前时间单元的预留资源；和/或，当在所述当前时间单元为调度时延敏感业务使用了非预留资源时，增加所述当前时间单元的预留资源。

进一步地，所述预留资源调整模块，还用于通过调整所述当前时间单元的时延敏感业务资源的预留比率来调整所述当前时间单元的预留资源。

通过本发明提供的一种控制用户设备准入的方法和装置，至少能够带来以下有益效果：

1、本发明根据业务的时延参数信息将业务分为时延敏感业务和时延不敏感业务，通过预留资源的方式有效保证时延敏感业务的接入成功率，并根据业务调度情况动态调整预留资源比率，从而整体上提升资源调度的效率，提升用户体验。

2、本发明通过当时延不敏感业务在当前时间单元调度失败时减少预留资源，从而保证时延不敏感业务较低的请求失败率。

3、本发明通过当时延敏感业务在当前时间单元使用了非预留资源调度时增加预留资源，从而进一步保证了时延敏感业务的低时延和接入成功率。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，一种控制用户设备准入的方法和装置的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1为本发明实施例提供的一种控制用户设备准入的方法的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种控制用户设备准入的装置的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种通信系统的示意图。

具体实施方式

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，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅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，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘制了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

请参考图3，其为本发明实施例提供的一种通信系统的示意图。如图3所示，该通信系统包括接入网(Access Network，AN)110和核心网(Core Network，CN)120，用户设备(User Equipment，UE)130通过AN 110接入到无线网络，经过CN 120与其它网络，例如数据网络(Data Nework)通信。

AN又可以称为无线接入网(Radio Access Network，RAN)，AN侧的设备可以称为AN设备或RAN设备，又可以称为基站。在不同的通信制式中其名称不同，例如，在长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统中可以称为演进型节点B(evolved Node B，eNB)，在5G系统中，可以称为下一代节点B(gNB)。AN设备还可以是集中单元(Centralized Unit，CU)，分布单元(Distributed Unit，DU)，或包括CU和DU。

AN设备与UE之间通过空口(Uu)通信，且AN设备可以服务多个UE。当UE在AN设备中的服务质量变差时，例如信道质量变差时，当前服务UE的AN设备可以将UE切换到其它AN设备，以获得更好的服务质量。切换前为UE提供服务的AN设备称为源AN设备，切换后为UE提供服务的AN设备称为目标AN设备。目标AN设备可以服务多个UE，当源接入网设备请求将UE切入目标AN设备时，可能还有其它一个或多个UE待接入该目标AN设备，此时，目标AN设备可以通过一定的准入原则来控制UE的接入，以保证服务质量。

目前，目标AN设备根据演进分组系统(Evolved Packet System，EPS)承载的服务质量(Quality of Service，QoS)信息提供的优先级进行准入控制。然而，这种方式不能满足对时延要求较高的业务的需求，使得用户体验下降。

尤其，随着技术的演进，例如，在图3所示的通信系统中，AN设备布置在卫星上，而卫星离地面UE的距离更远，卫星通信具有高时延的特点，因此希望对时延要求较高的业务具有更好的准入保证。

考虑到以上问题，本发明实施例在进行准入判断时，根据业务QoS信息提供的时延参数信息，将业务分为时延敏感业务和时延不敏感业务两类，且为时延敏感业务预留资源；在对业务进行资源调度时，时延敏感业务使用预留资源和非预留资源，时延不敏感业务只能使用非预留资源，并且根据业务的资源调度情况动态调整预留资源，如此来保证时延敏感业务的接入成功率，同时降低时延不敏感业务的请求失败率，从而提升用户体验。

请参考图1，其为本发明实施例提供的一种控制UE准入的方法示意图。如图1所示，该方法由目标接入网设备执行，包括如下步骤：

S100：确定当前时间单元的预留资源。

将目标小区的当前时间单元的可分配资源分为预留资源和非预留资源。

将预留资源用于时延敏感业务的准入，非预留资源用于时延敏感业务和时延不敏感业务的准入。

当前时间单元的预留资源的确定，可根据历史时延敏感业务资源的占用情况来确定。具体可包括步骤：

S110确定当前时间单元之前的多个时间单元的时延敏感业务资源的占用率；

S120将多个时间单元的时延敏感业务资源的占用率的平均值作为当前时间单元的时延敏感业务资源的预留比率；

S130根据该预留比率，确定当前时间单元的预留资源。

例如，AN设备可以在本地动态维护一个表格，统计每个时间单元的时延敏感业务资源的占用率，该占有率可以为前面几个时间单元时延敏感业务资源的占有率的平均值。

以时间单元为slot为例，AN设备统计每个slot的时延敏感业务资源的占用率；取第(N-M)个slot到(N-1)个slot共计M个slot中时延敏感业务资源的占用率，计算其平均值，作为第N个slot的预留比率α。从而得到如下表1所示的时延敏感业务资源的占用率表格。本发明对M的取值不做限定，可以根据需要进行选择。

表1时延敏感业务资源的占用率

预留比率α可以按以下公式进行更新：

其中，α为第N个时间单元的时延敏感业务资源的预留比率，α_n为第n个时间单元中时延敏感业务资源的占用率。

本发明对M的取值不做限定，可以根据需要进行选择，例如该M的取值可以为80至160中的任一取值。

S200：确定UE的业务类型。

目标AN设备从源AN设备接收切换请求消息，获知请求准入的UE的业务的QoS信息。QoS信息包括时延参数信息，比如包时延预算(Packet Delay Budget，PDB)。

目标AN设备获取时延参数信息，比如PDB，根据该时延参数信息将业务类型分为时延敏感业务和时延不敏感业务两类。比如当PDB小于等于阈值T，归入时延敏感业务；反之，归入时延不敏感业务。

S300：根据UE的业务类型，在当前时间单元对请求准入的UE的业务进行资源调度。

具体地，时延敏感业务优先使用预留资源，在预留资源不够时可以使用非预留资源；而时延不敏感业务只能使用非预留资源。

即，若UE的业务类型为时延敏感业务，且预留资源能满足该UE的本次分配需求，则在预留资源中为该UE分配资源；若UE的业务类型为时延敏感业务，且预留资源不能满足该UE的本次分配需求时，则在非预留资源中为该UE分配资源。这样可以更大程度地保证时延敏感业务的准入。

若UE的业务类型为时延不敏感业务，则在非预留资源中为UE分配资源。

S400：根据业务的资源调度情况，调整当前时间单元的预留资源。

具体包括：当在当前时间单元未能成功调度时延不敏感业务时，减少当前时间单元的预留资源；当在当前时间单元为调度时延敏感业务使用了非预留资源时，增加当前时间单元的预留资源。

通过调整当前时间单元的时延敏感业务资源的预留比率来调整当前时间单元的预留资源。

一种实施方式，若当前时间单元(假设为时间单元N)的资源调度中发生了时延不敏感业务调度失败，则时间单元N的时延敏感业务资源的预留比率α按以下公式进行更新：

β＝α*(1-ω)^p。

其中β是当前时间单元的调整后的时延敏感业务资源的预留比率，ω<1，ω是递减因子，p是时延不敏感业务在当前时间单元中调度失败的次数。

另一种实施方式，若当前时间单元(假设为时间单元N)的资源调度中发生了时延敏感业务使用了非预留资源，则时间单元N的时延敏感业务资源的预留比率α可以按以下公式进行更新：

β＝α*(1+γ)^q；

其中γ<1，γ是递增因子，q是时延敏感业务在当前时间单元中调度了非预留资源的次数。

另一种实施方式，时间单元N的时延敏感业务资源的预留比率α按以下公式进行更新：

β＝α*(1-ω)^p*(1+γ)^q。

统计当前已使用的预留资源X₁；根据调整后的时延敏感业务资源的预留比率，计算调整后的理想预留资源X₂＝β*X₀，X₀为目标小区的当前时间单元的可分配资源；将X₁与X₂的最大值作为调整后的预留资源。

S500：根据调整后的预留资源对当前时间单元的后续请求准入的UE的业务进行资源调度。

示例，参考图3，假设对于同一个目标AN设备，有6个UE同时申请切换准入，其中，UE0为GBR(保证比特速率)业务，优先级为1，PDB(包时延预算)为50ms；UE1为GBR业务，优先级为2，PDB为100ms；UE2为GBR业务，优先级为3，PDB为150ms；UE3为Non-GBR(不保证比特速率)业务，优先级为4，PDB为250ms；UE4为Non-GBR业务，优先级为5，PDB为150ms；UE5为Non-GBR业务，优先级为6，PDB为50ms。

假设阈值T为100ms，则UE0为时延敏感业务，UE1为时延敏感业务，UE2为时延不敏感业务，UE3为时延不敏感业务，UE4为时延不敏感业务，UE5为时延敏感业务。

假设按照时延敏感业务的准入优先级高于时延不敏感业务，同种业务类型中按照优先级系数区分准入优先级，则上述UE的准入顺序(即准入优先级，也是资源分配的顺序)为UE0，UE1，UE5，UE2，UE3，UE4。

假设UE0，UE1，UE5占用部分预留资源，UE2占用完非预留资源。当调度UE3时，UE3为时延不敏感业务，由于非预留资源已被使用完，所以UE3调度失败。应用本实施例的策略，触发预留资源调整，减少预留资源，增加了非预留资源。

当调度UE4时，UE4为时延不敏感业务，由于增加了非预留资源，所以UE4调度成功。

可见基于本实施例的控制UE准入的方法，增加了时延不敏感业务的调度成功概率。

以上仅是一个时延不敏感业务调度失败引起预留资源减少的示例，也存在因预留资源不足导致时延敏感业务使用非预留资源，从而增加预留资源的情况，那样可以增加后续时延敏感业务的准入成功率。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种装置，该装置可以为AN设备，也可以为位于AN设备中的装置，例如芯片，或单板等，用于执行以上方法实施例中目标AN设备或源AN设备所执行的方法。

请参考图2，其为本发明实施例提供的一种控制UE准入的装置的示意图。如图2所示，该装置位于目标AN设备，包括预留资源确定模块110、业务类型确定模块120、资源调度模块130和预留资源调整模块140。

预留资源确定模块110，用于确定当前时间单元的预留资源。将目标小区的当前时间单元的可分配资源分为预留资源和非预留资源。将预留资源用于时延敏感业务的准入，非预留资源用于时延敏感业务和时延不敏感业务的准入。

当前时间单元的预留资源的确定，可根据历史时延敏感业务资源的占用情况来确定。

预留资源确定模块110，还可用于确定当前时间单元之前的多个时间单元的时延敏感业务资源的占用率；将多个时间单元的时延敏感业务资源的占用率的平均值作为当前时间单元的时延敏感业务资源的预留比率；根据该预留比率，确定当前时间单元的预留资源。

预留比率α可以按以下公式进行更新：

其中，α为第N个时间单元的时延敏感业务资源的预留比率，α_n为第n个时间单元中时延敏感业务资源的占用率。

业务类型确定模块120，用于根据请求准入的用户设备UE的业务的时延参数信息，确定其业务类型，业务类型包括时延敏感业务和时延不敏感业务。

目标AN设备从源AN设备接收切换请求消息，获知请求准入的UE的业务的QoS信息。QoS信息包括时延参数信息，比如包时延预算(Packet Delay Budget，PDB)。

目标AN设备获取时延参数信息，比如PDB，根据该时延参数信息将业务类型分为时延敏感业务和时延不敏感业务两类。比如当PDB小于等于阈值T，归入时延敏感业务；反之，归入时延不敏感业务。

资源调度模块130，用于根据UE的业务类型，在当前时间单元对请求准入的UE的业务进行资源调度。

具体地，时延敏感业务优先使用预留资源，在预留资源不够时可以使用非预留资源；而时延不敏感业务只能使用非预留资源。

资源调度模块130，还用于若UE的业务类型为时延敏感业务，且预留资源能满足该UE的本次分配需求，则在所述预留资源中为所述UE分配资源；若UE的业务类型为时延敏感业务，且预留资源不能满足该UE的本次分配需求时，则在非预留资源中为该UE分配资源。这样可以更大程度地保证时延敏感业务的准入。

资源调度模块130，还用于若UE的业务类型为时延不敏感业务，则在非预留资源中为UE分配资源。

预留资源调整模块140，用于根据业务的资源调度情况，调整当前时间单元的预留资源。

具体包括：预留资源调整模块140，还用于当在当前时间单元未能成功调度时延不敏感业务时，减少当前时间单元的预留资源；当在当前时间单元为调度时延敏感业务使用了非预留资源时，增加当前时间单元的预留资源。

预留资源调整模块140，还用于通过调整当前时间单元的时延敏感业务资源的预留比率来调整当前时间单元的预留资源。

一种实施方式，若当前时间单元(假设为时间单元N)的资源调度中发生了时延不敏感业务调度失败，则时间单元N的时延敏感业务资源的预留比率α按以下公式进行更新：

β＝α*(1-ω)^p。

其中β是当前时间单元的调整后的时延敏感业务资源的预留比率，ω<1，ω是递减因子，p是时延不敏感业务在当前时间单元中调度失败的次数。

另一种实施方式，若当前时间单元(假设为时间单元N)的资源调度中发生了时延敏感业务使用了非预留资源，则时间单元N的时延敏感业务资源的预留比率α可以按以下公式进行更新：

β＝α*(1+γ)^q；

其中γ<1，γ是递增因子，q是时延敏感业务在当前时间单元中调度了非预留资源的次数。

另一种实施方式，时间单元N的时延敏感业务资源的预留比率α按以下公式进行更新：

β＝α*(1-ω)^p*(1+γ)^q。

统计当前已使用的预留资源X₁；根据调整后的时延敏感业务资源的预留比率，计算调整后的理想预留资源X₂＝β*X₀，X₀为目标小区的当前时间单元的可分配资源；将X₁与X₂的最大值作为调整后的预留资源。

资源调度模块130，还用于根据调整后的预留资源对后续请求准入的UE的业务进行资源调度。

需要说明的是，本发明提供的控制用户设备准入的装置的实施例与前述提供的控制用户设备准入的方法的实施例均基于同一发明构思，能够取得相同的技术效果；因而，控制用户设备准入的装置的实施例的其它具体内容可以参照前述控制用户设备准入的方法的实施例内容的记载。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种控制用户设备准入的方法，其特征在于，包括：

确定当前时间单元的预留资源，所述预留资源用于保证时延敏感业务，非预留资源用于时延敏感业务和时延不敏感业务；

根据请求准入的用户设备UE的业务的时延参数信息，确定其业务类型，所述业务类型包括时延敏感业务和时延不敏感业务；

根据所述业务类型，在所述当前时间单元对请求准入的UE的业务进行资源调度；

根据业务的资源调度情况，通过调整所述当前时间单元的时延敏感业务资源的预留比率来调整所述当前时间单元的预留资源，并根据调整后的预留资源对后续请求准入的UE的业务进行资源调度；

所述当前时间单元的时延敏感业务资源的预留比率α按以下公式来调整：

β＝α*(1-ω)^p*(1+γ)^q；

其中β是调整后的时延敏感业务资源的预留比率，ω<1，ω是递减因子，p是时延不敏感业务在当前时间单元中调度失败的次数，γ<1，γ是递增因子，q是时延敏感业务在当前时间单元中调度了非预留资源的次数。

2.根据权利要求1所述的控制用户设备准入的方法，其特征在于，所述确定当前时间单元的预留资源，包括：

确定当前时间单元之前的多个时间单元的时延敏感业务资源的占用率；

将所述多个时间单元的时延敏感业务资源的占用率的平均值作为所述当前时间单元的时延敏感业务资源的预留比率；

根据所述预留比率，确定所述当前时间单元的预留资源。

3.根据权利要求1所述的控制用户设备准入的方法，其特征在于，所述的对请求准入的UE的业务进行资源调度，包括：

若UE的业务类型为时延敏感业务，且所述预留资源能满足所述UE的本次分配需求，则在所述预留资源中为所述UE分配资源；

若UE的业务类型为时延敏感业务，且所述预留资源不能满足所述UE的本次分配需求，则在所述非预留资源中为所述UE分配资源；

若UE的业务类型为时延不敏感业务，则在所述非预留资源中为所述UE分配资源。

4.一种控制用户设备准入的装置，其特征在于，包括：

预留资源确定模块，用于确定当前时间单元的预留资源，所述预留资源用于保证时延敏感业务，非预留资源用于时延敏感业务和时延不敏感业务；

业务类型确定模块，用于根据请求准入的用户设备UE的业务的时延参数信息，确定其业务类型，所述业务类型包括时延敏感业务和时延不敏感业务；

资源调度模块，用于根据所述业务类型，在所述当前时间单元对请求准入的UE的业务进行资源调度；

预留资源调整模块，用于根据业务的资源调度情况，通过调整所述当前时间单元的时延敏感业务资源的预留比率来调整所述当前时间单元的预留资源；所述当前时间单元的时延敏感业务资源的预留比率α按以下公式来调整：

β＝α*(1-ω)^p*(1+γ)^q；

其中β是调整后的时延敏感业务资源的预留比率，ω<1，ω是递减因子，p是时延不敏感业务在当前时间单元中调度失败的次数，γ<1，γ是递增因子，q是时延敏感业务在当前时间单元中调度了非预留资源的次数；

所述的资源调度模块，还用于根据调整后的预留资源对后续请求准入的UE的业务进行资源调度。

5.根据权利要求4所述的控制用户设备准入的装置，其特征在于：

所述资源调度模块，还用于若UE的业务类型为时延敏感业务，且所述预留资源能满足所述UE的本次分配需求，则在所述预留资源中为所述UE分配资源；若UE的业务类型为时延敏感业务，且所述预留资源不能满足所述UE的本次分配需求，则在所述非预留资源中为所述UE分配资源；若UE的业务类型为时延不敏感业务，则在所述非预留资源中为所述UE分配资源。

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