CN1510935A - 一种通信系统中资源规划方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通信系统中资源规划方法，该方法将系统资源一部分设置为预留给高端用户使用的预留资源，将其余系统资源作为高端用户和低端用户的共享资源，当用户申请网络接入时，首先从共享资源中为用户分配资源并为用户提供服务，如果共享资源已经分配完毕，则判断用户是否为高端用户，如果是，从预留资源中为该高端用户分配资源并为用户提供服务，当共享资源已经分配完毕，且预留资源中没有可以为高端用户分配的资源时，选择低优先级别的用户进行资源抢占，使用抢占的资源为高端用户服务；上述方案可以在某种程度上避免或减少资源抢占的发生；同时，有效解决系统为高优先级用户提供优先服务的问题。

Description

一种通信系统中资源规划方法

技术领域

本发明涉及通信系统中资源的分配和管理方法。

背景技术

在目前的通信系统中，尤其是各种移动通信系统中，在某些情况下会出现话务高峰，此时，用户申请使用的资源总量大于系统中可用资源总量。这种情况的出现将导致一部分用户无法接入系统，或者接入系统后无法得到满意的服务，即其话务申请的服务质量(QOS)得不到满足。通常，对于网络运营商来说，在出现话务高峰时，往往需要完全或者尽可能的保证其用户群中的特定用户的网络接入或满足已接入网络话务的服务质量要求。为此，需要通过对系统资源的规划和管理来实现上述需求。满足上述需求的最一般的做法，就是必须拒绝某些一般用户的接入请求或者中断其服务或者降低为一般用户提供的服务质量。例如，实现上述目的的最一般的做法是采用系统资源抢占法，该方法通过对系统资源的使用监测来实现。当发现系统资源不足时，强行中断优先级别较低用户的业务，使其释放资源，供优先级别较高的用户使用。这种方法从资源利用效率的角度来看是合理的，它能按照资源使用的最高效益原则管理和使用系统资源。但在实际的网络运营中，无论对于运营商还是用户，中断一个用户的业务比网络接入的延迟或等待更令人难以接受，因此实际中系统总是尽量避免这一手段的使用。

作为上述方法的一个替代，也可以采用基于优先级排队的方法来解决系统资源使用的问题。该方法的实质是：当系统资源不足时，申请者排队等待，具体的排队按照用户的优先级依次完成，优先级别高的用户的业务始终排在队首，优先级别相同的用户按申请时间依次排队，这样，一旦系统资源有空闲，高优先级别的用户将优先得到服务。

在上述两种方法中，第一种方法的最大危害是服务信誉度的降低，副作用较大；第二种方法对于用户来说，在接入时能够容忍的排队等待时间通常较短，尤其是在申请话音业务时，其一般的选择是重新发起呼叫，而在如此短的时间内，由于其他用户话务结束而获得资源的概率也不高，因此这种方案在实际应用中也不是很有效。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通信系统中资源规划方法，使用该方法能够有效解决系统为高优先级用户提供优先服务的问题，同时避免或减少资源抢占的发生。

为达到上述目的，本发明提供的通信系统中资源规划方法，包括：

设置预留给高端用户使用的系统资源数量，将其余系统资源作为高端用户和低端用户的共享资源；

当用户申请网络接入时，首先从共享资源中为用户分配资源并为用户提供服务，如果共享资源已经分配完毕，则判断用户是否为高端用户，如果是，从预留资源中为该高端用户分配资源并为用户提供服务，否则拒绝该低端用户的网络接入。

当共享资源已经分配完毕，且预留资源中没有可以为高端用户分配的资源时，选择低优先级别的用户进行资源抢占，使用抢占的资源为高端用户服务。

在选择低优先级别的用户进行资源抢占前，将申请网络接入的高端用户送入高端用户队列进行排队，当排队时间超过规定的阈值时，再择低优先级别的用户进行资源抢占。

当高端用户的排队时间未超过规定的阈值，且系统已经有可以为高端用户分配的共享资源或预留资源时，为该高端用户分配资源并为其提供服务，同时清除该高端用户的排队定时器。

在拒绝低端用户的网络接入前，将该低端用户送入低端用户队列进行排队，当排队时间超过规定的阈值时，再拒绝该低端用户的网络接入。

另外，本发明可以根据系统中高端用户的数目和低端用户的数目的比例确定预留给高端用户使用的系统资源；也可以根据系统资源的历史占用信息动态调整预留给高端用户使用的系统资源数量；如果采用后者，则采用下述方法动态调整预留给高端用户使用的系统资源数量：如果在当前时间前的规定时间内发生了抢占共享资源的行为，则增加预留给高端用户使用的系统资源数量，如果在当前时间前的规定时间内发生低端用户网络接入失败或排队的行为，且预留资源未被使用或使用率低于规定的阈值，则减少预留给高端用户使用的系统资源数量。

在增加预留给高端用户使用的系统资源数量时，首先检查共享资源中是否有空闲资源，如果有，再检查低端用户队列中是否为空，如果为空，将空闲共享资源设置为预留资源。

本发明还设置了增加预留资源的数量阈值，在将空闲共享资源设置为预留资源时，在该阈值的范围内设置。

由于本发明采用给高端用户设置预留系统资源，而将其余系统资源作为高端用户和低端用户的共享资源的方法，这样，当用户申请网络接入时，可以首先从共享资源中为用户分配资源并为用户提供服务，如果共享资源已经分配完毕，而该用户又为高端用户时，则可以从预留资源中为该高端用户分配资源并为用户提供服务，这样可以在某种程度上避免或减少资源抢占的发生；同时，当共享资源已经分配完毕，且预留资源中没有可以为高端用户分配的资源时，再选择低优先级别的用户进行资源抢占，使用抢占的资源为高端用户服务，从而有效解决系统为高优先级用户提供优先服务的问题。

附图说明

图1是本发明所述方法的实施例流程图；

图2是图1所述实施例采用的自适应调节预留资源流程图；

图3是图2所述流程采用的增加预留资源流程图。

具体实施方式

在通信系统的实际中，在出现话务高峰时不可避免地出现高端用户对低端用户正在占用的系统资源进行抢占，由于过多的资源抢占导致的业务中断要比暂时不能接入更令人难以接收，因此实际中需要尽量避免这种现象的发生。基于此，本发明的实质是，通过对系统资源的规划管理，将一定数量的系统资源预留给高端用户使用，而其余资源作为高、低端用户的共享资源，以保证在系统资源不足时，通过预留资源为高端用户提供服务，尽量避免对低端用户的资源进行抢占，同时也保证为高端用户提供服务的质量。

本发明的具体实现方案是这样的：首先设置预留给高端用户使用的系统资源数量，将其余系统资源作为高端用户和低端用户的共享资源。具体的预留制值可以通过系统网管中心进行配置，在初始时，预留资源的数量可以根据经验设置，也可以根据与网络运营商签约的高端用户数目和低端用户的数目的比例值来确定。例如可以设置10％的预留资源给高端用户，剩下的90％资源为共享资源，为高端和低端用户共同拥有。这样，在正常情况下，当用户申请网络接入时，首先从共享资源中为用户分配资源并为用户提供服务，即正常情况下仅仅在共享资源池中分配资源，但是如果共享资源已经分配完毕，对于之后由于新的用户接入系统而提出的新的资源申请，则要判断用户是否为高端用户，如果是，从预留资源中为该高端用户分配资源并为用户提供服务，若为低端用户则该低端用户的网络接入。但是实际中还有这样的情况，即高端用户接入时，共享资源已经分配完毕，且预留资源中没有可以为高端用户分配的资源，这时，为保证系统为高端用户提供的服务质量，选择低优先级别的用户进行资源抢占，然后使用抢占的资源为高端用户服务。

在上述方法中，为了进一步降低对低端用户所占用资源抢占发生的次数，当高优先级别用户申请资源而预留资源也无空闲资源的时候，可以考虑让其先参加优先级别排队。当其排队时间超过某一阈值(例如5秒)而依然没有等到分配给它的资源，再开始实施对低端用户的资源抢占。因此，还要预先设置高端用户的排队队列，以及设置高端用户的排队等待阈值，这样，当高端用户接入系统，而系统又没有可以分配给高端用户的资源，则在选择低优先级别的用户进行资源抢占前，将申请网络接入的高端用户送入队列高端用户队列进行排队，同时启动该高端用户的排队定时器，当通过定时器得知排队时间超过规定的阈值时，再择低优先级别的用户进行资源抢占。如果当高端用户的排队时间未超过规定的阈值时，系统已经有可以为高端用户分配的共享资源或预留资源时，则为该高端用户分配资源并为其提供服务，同时清除该高端用户的排队定时器。

同理，为使系统功能更完善，在低优先级别的用户接入网络时若无资源可以分配，也可以考虑让其参加优先级排队而不是立即拒绝。因此，为实现上述操作，也要预先设置低端用户的排队队列，以及设置低端用户的排队等待阈值，这样，在拒绝低端用户的网络接入前，将该低端用户送入低端用户队列进行排队，同时启动该低端用户的排队定时器，当排队时间超过规定的阈值时，再拒绝该低端用户的网络接入。当然，如果当低端用户的排队时间未超过规定的阈值时，系统就已经有可以为低端用户分配的共享资源，则为该低端用户分配资源并为其提供服务，同时清除该低端用户的排队定时器。

在本发明具体实施过程中，由于系统资源的占用或使用情况是在动态变化的，仅仅根据经验或与网络运营商签约的高端用户数目和低端用户的数目的比例值来确定预留给高端用户的资源数量可能是不合理的，因为这样静态设置的数值通常较难全面反映系统资源使用状态的变化，还可能导致系统资源不被充分利用的情况。因此，本发明还根据系统资源的历史占用信息动态调整预留给高端用户使用的系统资源数量，即根据历史统计信息，确定可靠的话务模型，在此基础上，给高端用户预留的资源数量根据前一时段的资源占用情况进行动态调整。具体的动态调整方法是这样的：如果在当前时间前的规定时间内发生了抢占共享资源的行为，表明资源预留量较小，可以考虑在下一个时间段增加预留给高端用户使用的系统资源数量，例如将释放的共享区资源立即划作预留资源；如果在当前时间前的规定时间内发生低端用户网络接入失败或排队的行为，且预留资源未被使用或使用率低于规定的阈值，则说明资源预留量偏大，可以考虑减少预留给高端用户使用的系统资源数量。

在具体的增加预留给高端用户使用的系统资源数量过程中，首先检查共享资源中是否有空闲资源，如果有，说明已经有可供增加的预留资源，此时，再检查低端用户队列中是否为空，如果为空，说明共享资源有可以作为预留的资源，因此将空闲共享资源设置为预留资源。为使预留资源的数量调节对系统的影响最小，实际中可以设置增加预留资源的数量阈值，在将空闲共享资源设置为预留资源时，在该阈值的范围内设置或增加。

同理，在具体的减少预留给高端用户使用的系统资源数量过程中，首先检查预留资源中是否有空闲资源，如果有，说明已经有可供减少的预留资源，此时，再检查高端用户队列中是否为空，如果为空，说明共享资源有可以作为共享的资源，因此将空闲预留资源设置为共享资源。当然，在减少预留资源时，也可以设置就减少的数量阈值，以减小动态调整预留资源数量时对系统的影响。

另外，为了使得资源预留更加准确，可以考虑采用较短的时间段，如考虑每30分钟调节一次资源预留量。

下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。

图1是本发明所述方法的实施例流程图。按照图1，当用户在步骤1进行网络接入而申请系统资源时，系统在步骤2查看共享资源中是否有空闲的资源，如果有，则在步骤3为该用户分配资源，同时为该用户提供服务，如果没有空闲资源，则在步骤4判断该用户是否为高端用户，如果不是，在步骤5拒绝用户的此次网络接入请求或做其它处理；如果是高端用户，则继续判断预留资源中是否有空闲资源，如果有，在步骤7从共享资源中为该用户分配资源，并为该用户提供服务；如果共享资源中也没有可为该用户分配的资源，则在步骤8将该用户送到预先设置的高端用户队列排队，并为该用户设置定时器，最后在步骤9按照定时器的状态对用户进行相应的处理。步骤9的具体操作是这样的：在所述定时器超时前，如果用户主动退出网络的接入，则清除该用户的定时器；如果在所述定时器超时前等待了空闲资源，则为该用户分配资源、为该用户提供服务，并清除定时器；如果所述定时器超时，则从共享资源中选择一个低优先级别的用户进行资源抢占。

在图1所述的实施例运行过程中，还要对给高端用户预留的资源数量进行自适应调整，具体过程参考图2。首先在步骤21设置一个T分钟定时器，然后在步骤22检查与系统资源使用情况有关的各个统计值，如网络当前接入的高端用户和低端用户的数目、预留资源和共享资源的利用情况等，接着在步骤23判断在过去的T分钟内是否发生了对低端用户的资源抢占，如果发生了资源抢占现象，说明预留资源不足，则在步骤25设置一个标记J，以指示在下一个T分钟时间内增加K个预留资源，所述K值可以根据经验值设定，也可以根据系统资源利用情况动态调整。如果经步骤23判断在过去的T分钟内没有发生资源抢占现象，说明预留资源的数量目前不需要增加调整，但是否需要减少调整则还要做继续判断。因此在步骤24继续判断在过去的T分钟内是否发生了低优先级别的用户被拒绝网络接入的现象，如果没有发生过上述现象，说明预留资源的数量恰当，因此在步骤26不进行资源的调整操作，而是继续进行其他的系统操作；如果在过去的T分钟内发生了低优先级别的用户被拒绝网络接入的现象，说明共享资源不足，当这时还不能决定是否可以将预留资源的一部分转化为共享资源，还要经步骤27继续判断在过去的T分钟内预留资源的最大利用率是否小于预先设定的阈值，如果小于，说明预留资源数量过多，可以转化一部分作为共享资源，因此在步骤28，按照预先设定的转化值，将部分预留资源转化为共享资源；否则说明预留资源数量恰当，不能够进行转化，因此在步骤29不进行资源的调整操作，而是继续进行其他的系统操作。

在上述预留资源资源的调整过程中，步骤25所述的增加K个预留资源按照下述过程实现，参考图3：首先系统在步骤251将不在被用户占用的共享资源释放出来，并进行整理，然后在步骤252检查低端用户队列是否有排队的用户，如果有，则在步骤254为排队的用户分配资源，并为其提供服务，然后进行步骤257；如果在步骤252检查低端用户队列没有排队的用户，则在步骤253检查系统是否设置了扩大预留资源的标记J，如果没有，说明不需要调整预留资源，在步骤256结束调整过程，否则在步骤255将此空闲的共享资源按照预先设定的策略转化为预留资源；接着在步骤257检查预留资源的调整量是否达到预先设定的K值的要求，如果达到，在步骤259结束调整过程，并清除增加预留资源的标记J；否则还要经过步骤258判断T分钟定时器是否超时，如果超时，也执行步骤259，如果未超时，则返回步骤251继续进行增加预留资源的调整。

总之，通过本发明所述的资源规划方法，能够最大限度地避免或减少资源抢占现象的发生，保证为高端用户提供的服务质量。

Claims (10)

1、一种通信系统中资源规划方法，包括：

设置预留给高端用户使用的系统资源数量，将其余系统资源作为高端用户和低端用户的共享资源；

当用户申请网络接入时，首先从共享资源中为用户分配资源并为用户提供服务，如果共享资源已经分配完毕，则判断用户是否为高端用户，如果是，从预留资源中为该高端用户分配资源并为用户提供服务，否则拒绝该低端用户的网络接入。

2、根据权利要求1所述的资源规划方法，其特征在于，当共享资源已经分配完毕，且预留资源中没有可以为高端用户分配的资源时，选择低优先级别的用户进行资源抢占，使用抢占的资源为高端用户服务。

3、根据权利要求2所述的资源规划方法，其特征在于，在选择低优先级别的用户进行资源抢占前，将申请网络接入的高端用户送入高端用户队列进行排队，当排队时间超过规定的阈值时，再择低优先级别的用户进行资源抢占。

4、根据权利要求3所述的资源规划方法，其特征在于，当高端用户的排队时间未超过规定的阈值，且系统已经有可以为高端用户分配的共享资源或预留资源时，为该高端用户分配资源并为其提供服务，同时清除该高端用户的排队定时器。

5、根据权利要求1所述的资源规划方法，其特征在于，在拒绝低端用户的网络接入前，将该低端用户送入低端用户队列进行排队，当排队时间超过规定的阈值时，再拒绝该低端用户的网络接入。

6、根据权利要求1、2、3、4或5所述的资源规划方法，其特征在于，根据系统中高端用户的数目和低端用户的数目的比例确定预留给高端用户使用的系统资源。

7、根据权利要求6所述的资源规划方法，其特征在于，根据系统资源的历史占用信息动态调整预留给高端用户使用的系统资源数量。

8、根据权利要求7所述的资源规划方法，其特征在于，采用下述方法动态调整预留给高端用户使用的系统资源数量：如果在当前时间前的规定时间内发生了抢占共享资源的行为，则增加预留给高端用户使用的系统资源数量，如果在当前时间前的规定时间内发生低端用户网络接入失败或排队的行为，且预留资源未被使用或使用率低于规定的阈值，则减少预留给高端用户使用的系统资源数量。

9、根据权利要求8所述的资源规划方法，其特征在于，在增加预留给高端用户使用的系统资源数量时，首先检查共享资源中是否有空闲资源，如果有，再检查低端用户队列中是否为空，如果为空，将空闲共享资源设置为预留资源。

10、根据权利要求9所述的资源规划方法，其特征在于，设置增加预留资源的数量阈值，在将空闲共享资源设置为预留资源时，在该阈值的范围内设置。

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