CN115052244B - 基站的无线资源分配方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基站的无线资源分配方法及装置，针对无线资源更新频繁的问题，提供了技术方案，基站获取终端的位置信息；基站根据位置信息生成终端的位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子；基站根据终端的位置因子、速度因子、终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子，判断是否满足无线资源调整策略的触发条件；当满足无线资源调整策略的触发条件时，更新资源调整策略；基站根据更新的资源调整策略，为终端分配无线资源。当不满足无线资源调整策略的触发条件时，不更新资源调整策略。减少无线资源调整策略的更新次数，减少资源分配的调度，减少基站的调度开销。

Description

基站的无线资源分配方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，更具体地说，它涉及一种基站的无线资源分配方法及装置。

背景技术

移动通信即是无线通信。为满足人们对大量数据处理和高速数据处理的需求，移动通信技术经过第一代、第二代、第三代、第四代技术的发展，目前，已经迈入了第五代发展的时代(5G移动通信技术)。

5G移动通信同时支持中低频和高频频段的无线资源，使通信容量增大，使抗干扰能力增强。但是由于高频率的信号穿透能力差，5G基站覆盖范围小，5G基站布置得更多。在这种情况下，相比于前几代的移动通信，5G通信使用户终端在移动相同的距离的情况下，在不同的基站之间更换更频繁。终端在不同的基站之间更换时，终端的信道产生变化。基站根据用户终端的位置和移动速度为其重新分配无线资源。

在实施现有技术的过程中，发明人发现：

这种方法使基站在终端任何运动情况下都为终端分配无线资源。也就是说，无论终端的位置是否变化，均不停地为终端重新分配无线资源。无形中增加了基站系统的调度开销。因此，基站在重新分配无线资源之前，需要提前根据终端的位置、移动速度、移动方向、时延和信道质量来判断是否为终端重新分配无线资源，以减少无线资源的分配次数，减少基站系统的调动次数，减少基站系统的调度开销，具有改进的空间。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一目的在于提供一种基站的无线资源分配方法，在分配无线资源之前，增加判断是否满足更新无线资源调整策略的条件的步骤。当不满足条件时，不更新无线资源调整策略，减少无线资源分配的次数。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种基站的无线资源分配方法，包括以下步骤：

基站获取用户终端的动态位置信息；

基站处理所述动态位置信息，生成用户终端在第一时刻的位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子；

基站根据用户终端在第一时刻的位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子，判断是否满足无线资源调整策略的触发条件；

当满足无线资源调整策略的触发条件时，更新资源调整策略；

基站根据更新的资源调整策略，为用户终端分配无线资源。

进一步，基站获取用户终端的动态位置信息，具体包括以下步骤：

基站利用到达时间定位技术、到达时间差定位技术和到达角度定位技术中至少其中之一，获取用户终端的动态位置信息。

进一步，基站处理所述动态位置信息，生成用户终端在第一时刻的位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子，具体包括以下步骤：

基站的位置服务器处理单元，处理所述动态位置信息，生成用户终端在第一时刻的位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子。

进一步，基站根据用户终端在第一时刻的位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子，判断是否满足无线资源调整策略的触发条件，具体包括以下步骤：

基站的位置服务器处理单元，根据用户终端在第一时刻的位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子确定预采取无线资源调整策略；

基站的位置服务器处理单元，获取第一时刻的上一个周期内的第一无线资源调整策略；

比较预采取无线资源调整策略和第一无线资源调整策略；

当预采取无线资源调整策略和第一无线资源调整策略不同时，确定满足无线资源调整策略的触发条件。

进一步，基站的位置服务器处理单元，根据用户终端在第一时刻的位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子确定预采取无线资源调整策略，具体包括以下步骤：

基站的位置服务器处理单元，采用公平调度算法、最大加权时延优先算法和轮询调度算法中至少其中之一，根据用户终端在第一时刻的位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子确定预采取无线资源调整策略。

进一步，基站根据更新的无线资源调整策略，为用户终端分配无线资源，具体包括以下步骤：

基站的位置服务器处理单元，将更新的无线资源调整策略发送至基站的资源调度模块；

基站的资源调度模块，根据更新的无线资源调整策略，为用户终端分配无线资源。

进一步，还包括以下步骤：

基站的资源调度模块将为终端分配的无线资源发送至基站的无线资源管理模块；

基站的无线资源管理模块通过无线接入承载模块与终端建立无线承载。

针对现有技术存在的不足，本发明的第二目的在于提供一种基站的无线资源分配装置，利用第二功能单元，在分配无线资源之前，增加判断是否满足更新无线资源调整策略的条件的步骤。当不满足条件时，不更新无线资源调整策略，减少无线资源分配的次数。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种基站的无线资源分配装置，包括：

位置信息获取模块，用于获取终端的动态位置信息；

位置服务器处理单元，用于更新无线资源调整策略；

资源调度模块，用于为终端分配相应的无线资源；

所述位置服务器处理单元包括：

第一功能单元，用于确定位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子；

第二功能单元，用于判断终端在第一时刻的位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子是否满足无线资源调整策略的触发条件；

算法单元，用于确定无线资源调整策略；

所述位置信息获取模块、第一功能单元、第二功能单元、算法单元和资源调度模块依次沿信号传送方向通信连接。

进一步，所述第二功能单元还包括比较单元，所述比较单元用于判断第一时刻的无线资源调整策略和第一时刻的上一周期的无线资源调整策略是否相同，所述第一功能单元、比较单元和算法单元依次沿信号传送方向通信连接。

进一步，所述位置服务器处理单元还包括：

静态无线资源存储器，用于存储静态类无线资源，所述静态类无线资源是当速度因子属于第一阀值时为算法单元提供的一类无线资源；

半静态无线资源存储器，用于存储半静态类无线资源，所述半静态类无线资源是当速度因子属于第二阀值时为算法单元提供的一类无线资源；

动态无线资源存储器，用于存储动态类无线资源，所述动态类无线资源是当速度因子属于第三阀值时为算法单元提供的一类无线资源；

所述第一阀值中的任意速度因子小于第二阀值中的速度因子，所述第二阀值中的速度因子小于第三阀值中的速度因子。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.当不满足无线资源调整策略的触发条件时，不更新无线资源调整策略。减少无线资源调整策略的更新次数，减少资源分配的调度，减少基站系统的调度开销，降低基站的功耗。另外，在减少资源调度的同时，基站系统可为信道质量差的终端提供更多的无线资源，以使信道质量差的终端享有较好的无线资源，实现公平分配。

附图说明

此处所说明的附图仅用于提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为基站的无线资源分配方法的流程框图。

图2为图1中根据动态位置信息生成终端的位置因子、速度因子、信道质量因子和时延因子的具体的流程框图。

图3为图1中根据终端的位置因子、速度因子、信道质量因子和时延因子，判断是否满足无线资源调整策略的触发条件的具体的流程框图。

图4为图1中为用户终端分配无线资源的具体的流程框图。

图5为基站的无线资源分配装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本发明提供了一种基站的无线资源分配方法，参见图1，包括以下步骤：

S100：基站获取用户终端的动态位置信息。

本发明中，用户终端可以采用手机、平板电脑和车载电脑。基站包括位置信息获取模块。位置信息获取模块与天线连接。天线接收终端的信号并将终端的信号发送给位置信息获取模块。位置信息获取模块可以采用到达时差定位技术(Time Difference OfArrival，TDOA)，根据终端的信号来获得终端的动态位置信息。

动态位置信息包括终端的移动过程中各个时刻的位置、移动时间、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量和数据传输时的时延。利用时差定位技术，位置信息获取模块通过确定终端的信号到达基站的时间，来确定终端与基站之间的距离。位置信息获取模块利用时差定位技术，通过确定终端到三个基站的距离，确定终端的位置。位置信息获取模块获得终端的位置的具体步骤是：三个基站分别以各自的位置为中心，并以与终端之间的距离为半径，作圆。三个圆的交点即为终端的位置。移动时间为终端从起始位置移动到终点位置的时刻之差。

S200：基站处理所述动态位置信息，生成用户终端在第一时刻的位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子。

本发明中，基站包括位置服务器处理单元。第一时刻可以是从第一秒开始的1秒内。位置服务器处理单元用于根据终端的动态位置信息，确定终端在第一时刻的位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子。位置因子为终端在第一时刻所在的位置。速度因子为终端从起始位置移动到终点位置时，终端的位置变化距离除以移动时间的值。数据传输的信道质量除以信道质量平均值的最终值为信道质量因子。第一时刻内，基站已经获得的终端的信道质量的平均值为信道质量平均值。终端与基站之间数据传输时的时延除以时延平均值为时延因子。第一时刻内，基站已经获得的终端的时延的平均值为时延平均值。

S300：基站根据终端在第一时刻的位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子，判断是否满足无线资源调整策略的触发条件。

本发明中，无线资源是无线通信所需要的资源。无线资源包括频率、时隙、扩频码等。无线资源调整策略是为终端分配什么样的无线资源的方法。无线资源调整策略的触发条件是更新无线资源调整策略的门槛。基站包括资源调度模块。资源调度模块用于根据无线资源调整策略为终端分配相应的无线资源。

位置服务器处理单元设有三个无线资源存储器：静态无线资源存储器、半静态无线资源存储器和动态无线资源存储器。静态无线资源存储器存储有静态类的无线资源。静态类的无线资源是当速度因子、信道质量因子和时延因子属于第一阀值时，为终端提供的一类无线资源。半静态无线资源存储器存储有半静态类的无线资源。半静态类的无线资源是当速度因子、信道质量因子和时延因子属于第二阀值时，为终端提供的一类无线资源。动态无线资源存储器存储有动态类的无线资源。动态类的无线资源是当速度因子、信道质量因子和时延因子属于第三阀值时，为终端提供的一类无线资源。

第一阀值中的速度因子的最大值小于第二阀值中的速度因子的最小值，第二阀值的速度因子的最大值小于第三阀值中的速度因子的最小值。也就是说，第一阀值的终端位置基本无变化或者变化速度相对非常慢。例如，放置的桌面上的手机。属于第二阀值的终端位置有变化，但变化速度相对一般。例如，被携带在走路的人身上的手机。属于第三阀值的终端位置变化速度快。例如，在高铁上的手机。

位置服务器处理单元在确定终端第一时刻的速度因子、信道质量因子和时延因子后，判断第一时刻的速度因子、信道质量因子和时延因子属于三个阀值中的哪一个。位置服务器处理单元根据第一时刻的上一周期的所属阀值的一类无线资源、速度因子、信道质量因子和时延因子，确定第一无线资源调整策略。位置服务器处理单元根据第一时刻的所属阀值的一类无线资源、速度因子、信道质量因子和时延因子，确定预采取无线资源调整策略。

位置服务器处理单元还用于判断第一时刻的上一周期的第一无线资源调整策略与第一时刻的位置信息的预采取无线资源调整策略是否相同。当位置服务器处理单元确定第一无线资源调整策略与预采取无线资源调整策略相同时，不满足更新无线资源调整策略的条件。位置服务器处理单元不更新无线资源调整策略。此时，位置服务器处理单元准备接收下一时刻的动态位置信息，以准备下一次的无线资源调整策略的触发条件的判断。当位置服务器处理单元确定第一无线资源调整策略与预采取无线资源调整策略不同时，满足更新无线资源调整策略的条件。位置服务器处理单元更新无线资源调整策略，以便后续更新无线资源调整策略。

S400：当满足无线资源调整策略的触发条件时，更新无线资源调整策略。

本发明中，位置服务器处理单元设有算法单元。算法单元与静态无线资源存储器、半静态无线资源存储器和动态无线资源存储器均通信连接。算法单元用于根据速度因子、信道质量因子、时延因子和为所属的阀值对应的一类无线资源，为终端确定无线资源调整策略。

例如，当位置服务器处理单元确定终端第一时刻的速度因子、信道质量因子和时延因子属于第一阀值，并且第一时刻的上一周期的终端位置信息所在的阀值不属于第一阀值时，位置服务器处理单元将速度因子、信道质量因子和时延因子发送至算法单元。静态无线资源存储器将静态类无线资源发送至算法单元。算法单元根据速度因子、信道质量因子、时延因子和静态类无线资源，利用算法，为终端确定预采取无线资源调整策略。算法单元根据第一周期的上一周的位置信息，确定第一无线资源调整策略。位置服务器处理单元比较预采取无线资源调整策略和第一无线资源调整策略。当预采取无线资源调整策略和第一无线资源调整策略不同时，也就是当满足无线资源调整策略的触发条件时，位置服务器处理单元将预采取无线资源调整策略发送给资源调度模块，以使资源调度模块根据预采取无线资源调整策略，为终端分配相应的无线资源。

当不满足无线资源调整策略的触发条件时，也就是当预采取无线资源调整策略和第一无线资源调整策略相同时，位置服务器处理单元不发出任何信号，并准备接收下一时刻的动态位置信息。

通过设置更新无线资源调整策略的门槛的方式，来减少算法单元的计算次数，从而减少资源调度模块重新分配无线资源的次数，因此，减少基站系统的调度开销。

S500：基站根据更新的无线资源调整策略，为用户终端分配无线资源。

本发明中，当满足无线资源调整策略的触发条件时，算法单元确定无线资源调整策略，并将无线资源调整策略发送至资源调度模块。资源调度模块根据无线资源调整策略，为终端分配相应的无线资源。

可以理解的是，位置信息获取模块利用时差定位技术，根据手机的信号，获得手机的动态位置信息。位置信息获取模块将手机的动态位置信息发送给位置服务器处理单元。位置服务器处理单元根据手机的动态位置信息，确定手机在第一时刻内的位置因子、速度因子、手机与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子。位置服务器处理单元判断位置因子、速度因子、信道质量因子和时延因子属于第一阀值、第二阀值或第三阀值中的哪一个。

位置服务器处理单元将第一时刻的位置因子、速度因子、信道质量因子和时延因子发送给算法单元。第一时刻的动态位置信息所属的阀值对应的一类无线资源存储器将存储的无线资源发送给算法单元。算法单元确定预采取无线资源调整策略。算法单元根据第一时刻的上一周期的动态位置信息，确定第一线资源调整策略。位置服务器处理单元判断预采取无线资源调整策略和第一线资源调整策略是否相同。

当预采取无线资源调整策略和第一线资源调整策略不同时，位置服务器处理单元将预采取无线资源调整策略发送至资源调度模块。资源调度模块根据预采取无线资源调整策略，为终端分配相应的无线资源。

当预采取无线资源调整策略和第一线资源调整策略相同时，位置服务器处理单元不发出任何信号，并准备接收下一时刻的手机位置信息。通过判断手机的预采取无线资源调整策略是否有变动，来决定是否为手机重新分配无线资源。相比于无论手机是否有位置变化以及无论手机位置变化的快或慢，均时刻为手机重新分配无线资源的方法，本发明减少无线资源的调整次数，减少资源分配的调度，减少基站系统的调度开销，降低基站的功耗。

另外，属于第一阀值的终端位置基本无变化或者变化速度相对非常慢。属于第二阀值的终端位置有变化，但变化速度相对一般。属于第三阀值的终端位置变化速度快。无线资源根据终端的速度因子由小到大的顺序依次被分为静态类无线资源、半静态类无线资源和动态类无线资源，使算法单元从所属阀值对应一类的无线资源中确定适合手机在第一时刻的动态位置信息的无线资源调整策略。相比于直接从无线资源堆中确定无线资源调整策略，计算的工作量小，降低计算时间，提高计算效率。

进一步，S100具体包括以下步骤：

S101:基站利用到达时间定位技术、到达时间差定位技术和到达角度定位技术中至少其中之一，获取用户终端的动态位置信息。

本发明中，到达时间定位技术(Time Of Arrival，TOA)是通过测量终端的信号到达多个基站的时间来确定终端相对于多个基站的位置。例如，三个基站分别以各自的位置为中心，并以与终端之间的距离为半径，作圆。三个圆的交点即为终端的位置。三个基站与终端之间的距离是通过确定信号到达基站的时间确定得到。

到达时差定位技术(Time Difference Of Arrival，TDOA)又称为双曲线定位。到达时差定位技术的定位的原理是通过测量多个基站接收到信号的时间差来确定终端的位置。例如，终端发送信号。若两个基站收到终端的信号，则终端的位置处于以两个基站为焦点的双曲线上。若四个基站收到终端的信号，则四个基站之间形成四条双曲线。四条双曲线的交点就是终端的位置。

到达角度定位技术(Angle Of Arrival，AOA)是通过测量终端信号到多个基站的角度来确定终端的位置。例如，两个基站收到终端发送的信号。两个基站根据终端的信号获得终端到两个基站的角度。两个角相交的交点即为终端的位置。

可以理解的是，位置信息获取模块可以支持到达时间定位技术和/或到达时间差定位技术和/或到达角度定位技术三种不同的定位技术，使位置信息获取模块可通过三种不同的定位技术来获得终端的动态位置信息，增加位置信息获取模块的适用范围，使本发明的适用范围更广泛。

进一步，参见图2，S200具体包括以下步骤：

S201:基站的位置服务器处理单元，处理所述动态位置信息，生成用户终端在第一时刻的位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子。

本发明中，基站包括位置服务器处理单元。位置服务器处理单元用于在收到终端的动态位置信息后，根据终端的动态位置信息确定终端在第一时刻的位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子。位置因子为终端在第一时刻内所在的位置。速度因子为终端从起始位置移动到终点位置时，终端的位置变化距离除以移动时间的值。数据传输的信道质量除以信道质量平均值的最终值为信道质量因子。第一时刻内，基站已经获得的终端的信道质量的平均值为信道质量平均值。终端与基站之间数据传输时的时延除以时延平均值为时延因子。第一时刻内，基站已经获得的终端的时延的平均值为时延平均值。

进一步，参见图3，S300具体包括以下步骤：

S301:基站的位置服务器处理单元，根据用户终端在第一时刻的位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子确定预采取无线资源调整策略。

本发明中，位置服务器处理单元还包括归类单元。归类单元根据第一时刻的速度因子、信道质量因子和时延因子，确定第一时刻的动态位置信息所属的阀值。位置服务器处理单元根据所属阀值，并为算法单元分配所属阀值对应的一类无线资源。根据速度因子、信道质量因子、时延因子和所属阀值对应的一类无线资源，算法单元确定预采取无线资源调整策略。

S302:基站的位置服务器处理单元，获取第一时刻的上一个周期内的第一无线资源调整策略。

本发明中，位置服务器处理单元获取第一时刻的上一个周期内的第一无线资源调整策略。也就是在第一时刻的上一个周期内，归类单元根据第一时刻的上一个周期的速度因子、信道质量因子和时延因子，确定第一时刻上一周期的动态位置信息所属的阀值，并为算法单元分配所属阀值对应的一类无线资源。根据速度因子、信道质量因子、时延因子和所属阀值对应的一类无线资源，算法单元确定第一无线资源调整策略。为判断预采取无线资源调整策略与第一无线资源调整策略是否相同做准备，从而判断是否达到更新无线资源策略的条件。

S303:比较预采取无线资源调整策略和第一无线资源调整策略。

本发明中，位置服务器处理单元还包括比较单元。比较单元对预采取无线资源调整策略和第一无线资源调整策略进行比较，为后续判断是否满足无线资源调整策略的触发条件做准备。

S304:当预采取无线资源调整策略和第一无线资源调整策略不同时，确定满足无线资源调整策略的触发条件。

本发明中，当预采取无线资源调整策略和第一无线资源调整策略不同时，满足更新无线资源调整策略的条件，以便后续更新无线资源调整策略。当预采取无线资源调整策略和第一无线资源调整策略相同时，不满足更新无线资源调整策略的条件。位置服务器处理单元不发出任何信号。位置服务器处理单元准备接收下一次的位置信息，以判断下一时刻的位置信息是否满足更新无线资源策略的条件。此时，位置服务器处理单元准备接收下一时刻的终端位置信息，以准备下一次的无线资源调整策略的触发条件的判断。

可以理解的是，相比于无论手机是否有位置变化以及无论手机位置变化得快或慢，均时刻为手机重新分配无线资源的方法，本发明通过设置无线资源调整的门槛，来减少无线资源的调整次数，减少资源分配的调度，减少基站系统的调度开销，降低基站的功耗。

进一步，S301具体包括以下步骤：

基站的位置服务器处理单元，采用公平调度算法、最大加权时延优先算法和轮询调度算法中至少其中之一，根据用户终端在第一时刻的位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子确定预采取无线资源调整策略。

本发明中，归类单元将第一时刻的位置信息所属的阀值发送至位置服务器处理单元。位置服务器处理单元根据所属阀值，通知所属阀值对应的无线资源存储器将对应的一类无线资源发送至算法单元。算法单元采用公平调度算法、最大加权时延优先算法和轮询调度算法中至少其中之一，根据第一时刻的位置因子、速度因子、信道质量因子、时延因子和所属阀值对应一类的无线资源，确定最终的无线资源调整策略。

可以理解的是，算法单元可以利用公平调度算法和/或最大加权时延优先算法和/或轮询调度算法来获得无线资源调整策略，使算法单元有多种算法可以选择，增加本方法的适用范围。另外，算法单元根据第一时刻的位置因子、速度因子、信道质量因子和时延因子从三类无线资源中的一类确定具体的无线资源调整策略，也就是预采取无线资源调整策略。相比于从没被分类的无线资源中确定具体的无线资源调整策略的方法，本发明降低算法单元的计算工作量，减少算法单元的计算时间，提高计算效率。

进一步，参见图4，S500具体包括以下步骤：

S501:基站的位置服务器处理单元，将更新的无线资源调整策略发送至基站的资源调度模块。

本发明中，资源调度模块(Resource Scheduling Module，RSM)存储有无线资源库。属于第一阀值的终端位置基本无变化或者变化速度相对非常慢。属于第二阀值的终端位置有变化，但变化速度相对一般。属于第三阀值的终端位置变化速度快。资源调度模块的无线资源库根据终端的速度因子由小到大的顺序依次被分为静态类无线资源库、半静态类无线资源库和动态类无线资源库。便于资源调度模块根据更新的无线资源调整策略，从某一类无线资源库中确定无线资源调。相比于直接从无线资源堆中确定无线资源，计算的工作量小，降低计算时间，提高计算效率。

S502:基站的资源调度模块，根据更新的无线资源调整策略，为用户终端分配无线资源。

本发明中，资源调度模块根据位置服务器处理单元发送的更新的无线资源调整策略，从三种无线资源库中的一种无线资源库中选择相应的一个无线资源。便于后续为终端提供相应的无线资源做准备。

可以理解的是，无线资源调整策略是一种指令，是一种为终端分配相应的无线资源的方法的指令。资源调度模块根据指令，先选择相应种类的无线资源库，再从该类无线资源库中确定相应的无线资源。相比于从未分类的无线资源库中确定无线资源的方式，本发明减少资源调度模块的计算量，提高计算效率，减少功耗。

进一步，参见图1，还包括以下步骤：

S600：基站的资源调度模块将为终端分配的无线资源发送至基站的无线资源管理模块。

本发明中，无线资源管理模块(Radio Resource Management，RRM)的作用是，在网络话务量分布不均匀、信道衰弱和信道特性起伏变化大等情况下，灵活分配和动态调整无线资源，以最大程度地提高无线频谱利用率，从而防止网络拥塞和保持尽可能小的信令负荷。资源调度模块将无线资源发送至无线资源管理模块后，无线资源管理模块根据基站与终端之间的信道情况，对无线资源进行微调，以使终端收到准确完整的无线资源。

S700：基站的无线资源管理模块通过无线接入承载模块与终端建立无线承载。

本发明中，无线承载模块是连接基站和终端的中间结构。无线承载模块用于将无线资源管理模块与终端之间建立连接，以使资源管理模块的无线资源可以顺利传送至终端。

可以理解的是，基站与终端之间通过通信协议建立无线连接。无线接入承载模块相当于接口，通过通信协议与终端之间建立一一对应连接，避免接错的情况。基站和终端之间的信道被干扰的因素有很多。例如，建筑物遮挡和天气。无线资源管理模块根据信道情况，将无线资源微调，保证无线资源完整地传送到终端。无线接入承载模块和无线资源管理模块双重地保证无线资源完整地发送至终端，保证为终端提供的服务质量。

本发明还提供了一种基站的无线资源分配装置，适应于一种基站的无线资源分配方法，参见图5，包括：

位置信息获取模块，用于获取终端的动态位置信息；

位置服务器处理单元，用于更新无线资源调整策略；

资源调度模块，用于为终端分配相应的无线资源；

所述位置服务器处理单元包括：

第一功能单元，用于确定位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子；

第二功能单元，用于判断终端在第一时刻的位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子是否满足无线资源调整策略的触发条件；

算法单元，用于确定无线资源调整策略；

所述位置信息获取模块、第一功能单元、第二功能单元、算法单元和资源调度模块依次沿信号传送方向通信连接。

本发明中，用户终端可以采用手机、平板电脑和车载电脑。基站包括位置信息获取模块。位置信息获取模块与天线连接。天线接收终端的信号并将终端的信号发送给位置信息获取模块。位置信息获取模块可以采用到达时差定位技术(Time Difference OfArrival，TDOA)，根据终端的信号来获得终端的动态位置信息。

动态位置信息包括终端的移动过程中各个时刻的位置、移动时间、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量和数据传输时的时延。利用时差定位技术，位置信息获取模块通过确定终端的信号到达基站的时间，来确定终端与基站之间的距离。位置信息获取模块利用时差定位技术，通过确定终端到三个基站的距离，确定终端的位置。位置信息获取模块获得终端的位置的具体步骤是：三个基站分别以各自的位置为中心，并以与终端之间的距离为半径，作圆。三个圆的交点即为终端的位置。移动时间为终端从起始位置移动到终点位置的时刻之差。

位置服务器处理单元的第一功能单元根据终端的位置信息，确定终端在第一时刻的位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子。位置因子为终端在第一时刻内所在的位置。速度因子为终端从一个位置移动到另一个位置时，终端的位置变化距离除以移动时间的值。数据传输的信道质量除以信道质量平均值的最终值为信道质量因子。第一时刻内，基站已经获得的终端的信道质量的平均值为信道质量平均值。终端与基站之间数据传输时的时延除以时延平均值为时延因子。第一时刻内，基站已经获得的终端的时延的平均值为时延平均值。

无线资源是无线通信所需要的资源。无线资源包括频率、时隙、扩频码等。无线资源调整策略是为终端分配什么样的无线资源的方法。无线资源调整策略的触发条件是更新无线资源调整策略的门槛。基站包括资源调度模块。资源调度模块用于根据无线资源调整策略为终端分配相应的无线资源。

位置服务器处理单元设有三个无线资源存储器：静态无线资源存储器、半静态无线资源存储器和动态无线资源存储器。静态无线资源存储器存储有静态类的无线资源。静态类的无线资源是当速度因子、信道质量因子和时延因子属于第一阀值时，为终端提供的一类无线资源。半静态无线资源存储器存储有半静态类的无线资源。半静态类的无线资源是当速度因子、信道质量因子和时延因子属于第二阀值时，为终端提供的一类无线资源。动态无线资源存储器存储有动态类的无线资源。动态类的无线资源是当速度因子、信道质量因子和时延因子属于第三阀值时，为终端提供的一类无线资源。第一阀值中的速度因子的最大值小于第二阀值中的速度因子的最小值，第二阀值的速度因子的最大值小于第三阀值中的速度因子的最小值。位置服务器处理单元在确定终端第一时刻的速度因子、信道质量因子和时延因子后，判断第一时刻的速度因子、信道质量因子和时延因子属于三个阀值中的哪一个，并将判断结果通知第二功能单元。

第二功能单元判断第一时刻的上一周期的所属阀值和第一时刻的所属阀值是否相同。

当第一时刻的上一周期的所属阀值和第一时刻的所属阀值相同时，不满足更新无线资源调整策略的条件。此时第二功能单元不发出任何信号，并准备接收下一时刻的动态位置信息，以准备下一次的无线资源调整策略的触发条件的判断。当第一时刻的上一周期的所属阀值和第一时刻的所属阀值不同时，满足更新无线资源调整策略的条件。位置服务器处理单元将第一时刻的速度因子、信道质量因子、时延因子和所属阀值对应一类的无线资源发送至算法单元。算法单元采用公平调度算法、最大加权时延优先算法和轮询调度算法中至少其中之一，根据第一时刻的位置因子、速度因子、信道质量因子、时延因子和所属阀值对应一类的无线资源，确定最终的无线资源调整策略。

可以理解的是，在重新分配无线资源之前，位置服务器处理单元判断是否满足无线资源调整策略的触发条件。相比于无论手机是否有位置变化以及无论手机位置变化的快或慢，均时刻为手机重新分配无线资源的方法，本发明减少无线资源的调整次数，减少资源分配的调度，减少基站系统的调度开销，降低基站的功耗。

进一步，所述第二功能单元还包括比较单元，所述比较单元用于判断第一时刻的无线资源调整策略和第一时刻的上一周期的无线资源调整策略是否相同，所述第一功能单元、比较单元和算法单元依次沿信号传送方向通信连接。

本发明中，第二功能单元在确定第一时刻的上一周期的所属阀值和第一时刻的所属阀值后，将第一时刻的上一周期的所属阀值和第一时刻的所属阀值发送至比较单元。比较单元对比第一时刻的上一周期的所属阀值和第一时刻的所属阀值，并将判断结果发送至第二功能单元。

当第二功能单元收到第一时刻的上一周期的所属阀值和第一时刻的所属阀值相同的判断结果时，第二功能单元不发出任何信号。位置服务器处理单元准备接收下一组终端位置信息，以准备下一次的无线资源调整策略的触发条件的判断。

当第二功能单元收到第一时刻的上一周期的所属阀值和第一时刻的所属阀值不同的判断结果时，满足更新无线资源调整策略的条件。此时，第二功能单元通知位置服务器处理单元将第一时刻的速度因子、信道质量因子和时延因子发送至算法单元，以便后续更新无线资源调整策略。

进一步，所述位置服务器处理单元还包括：

静态无线资源存储器，用于存储静态类无线资源，所述静态类无线资源是当速度因子属于第一阀值时为算法单元提供的一类无线资源；

半静态无线资源存储器，用于存储半静态类无线资源，所述半静态类无线资源是当速度因子属于第二阀值时为算法单元提供的一类无线资源；

动态无线资源存储器，用于存储动态类无线资源，所述动态类无线资源是当速度因子属于第三阀值时为算法单元提供的一类无线资源；

所述第一阀值中的任意速度因子小于第二阀值中的速度因子，所述第二阀值中的速度因子小于第三阀值中的速度因子。

本发明中，当满足更新无线资源调整策略的条件时，第二功能单元将位置因子、速度因子、信道质量因子和时延因子发送给算法单元。第一时刻的动态位置信息所属的一类无线资源存储器将其存储的一类无线资源发送给算法单元，以使算法单元为确定无线资源调整策略做准备。

可以理解的是，第一阀值中的速度因子相比于第二阀值和第三阀值的速度因子最小。第二阀值中的速度因子在三者中属于中等。第三阀值中的速度因子在三者中属于最大。也就是说，属于第一阀值的终端位置基本无变化或者变化速度相对非常慢。例如，放置的桌面上的手机。属于第二阀值的终端位置有变化，但变化速度相对一般。例如，被携带在走路的人身上的手机。属于第三阀值的终端位置变化速度快。例如，在高铁上的手机。

资源调度模块存储有无线资源库。资源调度模块的无线资源库根据终端的速度因子由小到大的顺序依次被分为静态类无线资源库、半静态类无线资源库和动态类无线资源库。便于资源调度模块根据更新的无线资源调整策略，从某一类无线资源库中确定无线资源调整策略。相比于直接从无线资源堆中确定无线资源，计算的工作量小，降低计算时间，提高计算效率。

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，则可对这些实施例作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 (9)

1.一种基站的无线资源分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

基站获取用户终端的动态位置信息；

基站处理所述动态位置信息，生成用户终端在第一时刻的位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子；其中，所述位置因子为终端在第一时刻所在的位置，速度因子为终端从起始位置移动到终点位置时，终端的位置变化距离除以移动时间的值，质量因子为数据传输的信道质量除以信道质量平均值的最终值；

基站根据用户终端在第一时刻的位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子，判断是否满足无线资源调整策略的触发条件，具体包括以下步骤：

基站的位置服务器处理单元，根据用户终端在第一时刻的位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子确定预采取无线资源调整策略；

基站的位置服务器处理单元，获取第一时刻的上一个周期内的第一无线资源调整策略；

比较预采取无线资源调整策略和第一无线资源调整策略；

当预采取无线资源调整策略和第一无线资源调整策略不同时，确定满足无线资源调整策略的触发条件；

当满足无线资源调整策略的触发条件时，更新资源调整策略；

基站根据更新的资源调整策略，为用户终端分配无线资源。

2.根据权利要求1所述的基站的无线资源分配方法，其特征在于，基站获取用户终端的动态位置信息，具体包括以下步骤：

基站利用到达时间定位技术、到达时间差定位技术和到达角度定位技术中至少其中之一，获取用户终端的动态位置信息。

3.根据权利要求1所述的基站的无线资源分配方法，其特征在于，基站处理所述动态位置信息，生成用户终端在第一时刻的位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子，具体包括以下步骤：

基站的位置服务器处理单元，处理所述动态位置信息，生成用户终端在第一时刻的位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子。

4.根据权利要求1所述的基站的无线资源分配方法，其特征在于，基站的位置服务器处理单元，根据用户终端在第一时刻的位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子确定预采取无线资源调整策略，具体包括以下步骤：

基站的位置服务器处理单元，采用公平调度算法、最大加权时延优先算法和轮询调度算法中至少其中之一，根据用户终端在第一时刻的位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子确定预采取无线资源调整策略。

5.根据权利要求3所述的基站的无线资源分配方法，其特征在于，基站根据更新的无线资源调整策略，为用户终端分配无线资源，具体包括以下步骤：

基站的位置服务器处理单元，将更新的无线资源调整策略发送至基站的资源调度模块；

基站的资源调度模块，根据更新的无线资源调整策略，为用户终端分配无线资源。

6.根据权利要求5所述的基站的无线资源分配方法，其特征在于，还包括以下步骤：

基站的资源调度模块将为终端分配的无线资源发送至基站的无线资源管理模块；

基站的无线资源管理模块通过无线接入承载模块与终端建立无线承载。

7.一种基站的无线资源分配装置，其特征在于，包括：

位置信息获取模块，用于获取终端的动态位置信息；

位置服务器处理单元，用于更新无线资源调整策略；

资源调度模块，用于为终端分配相应的无线资源；

所述位置服务器处理单元包括：

第一功能单元，用于确定位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子；其中，所述位置因子为终端在第一时刻所在的位置，速度因子为终端从起始位置移动到终点位置时，终端的位置变化距离除以移动时间的值，质量因子为数据传输的信道质量除以信道质量平均值的最终值；

第二功能单元，用于判断终端在第一时刻的位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子是否满足无线资源调整策略的触发条件；具体包括以下步骤：

基站的位置服务器处理单元，根据用户终端在第一时刻的位置因子、速度因子、用户终端与基站之间进行数据传输的信道质量因子和数据传输时的时延因子确定预采取无线资源调整策略；

基站的位置服务器处理单元，获取第一时刻的上一个周期内的第一无线资源调整策略；

比较预采取无线资源调整策略和第一无线资源调整策略；

当预采取无线资源调整策略和第一无线资源调整策略不同时，确定满足无线资源调整策略的触发条件；算法单元，用于确定无线资源调整策略；

所述位置信息获取模块、第一功能单元、第二功能单元、算法单元和资源调度模块依次沿信号传送方向通信连接。

8.根据权利要求7所述的基站的无线资源分配装置，其特征在于，所述第二功能单元还包括比较单元，所述比较单元用于判断第一时刻的无线资源调整策略和第一时刻的上一周期的无线资源调整策略是否相同，所述第一功能单元、比较单元和算法单元依次沿信号传送方向通信连接。

9.根据权利要求8所述的基站的无线资源分配装置，其特征在于，所述位置服务器处理单元还包括：

静态无线资源存储器，用于存储静态类无线资源，所述静态类无线资源是当速度因子属于第一阀值时为算法单元提供的一类无线资源；

半静态无线资源存储器，用于存储半静态类无线资源，所述半静态类无线资源是当速度因子属于第二阀值时为算法单元提供的一类无线资源；

动态无线资源存储器，用于存储动态类无线资源，所述动态类无线资源是当速度因子属于第三阀值时为算法单元提供的一类无线资源；

所述第一阀值中的任意速度因子小于第二阀值中的速度因子，所述第二阀值中的速度因子小于第三阀值中的速度因子。