一种保障高优先级用户QoS的资源分配方法组成比例

本发明专利技术提出一种保障高优先级用户QoS的资源分配方法，包括：每个用户配置一种用户优先级，系统为高优先级用户预留专用空口资源；系统周期计算空闲空口资源的比例S2，当其小于所述专用空口资源的比例的最低门限值S1时，触发低优先级用户按照用户优先级由低到高出让空口资源，直到S2不小于S1。本发明专利技术使得高优先级用户在重载的系统中进行业务时依然能够满足业务的资源及时延等QoS要求。

【技术实现步骤摘要】
一种保障高优先级用户QoS的资源分配方法
本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种保障高优先级用户QoS的资源分配方法。
技术介绍
宽带无线通信系统被更多的行业和领域所使用，在一些特定领域，如地铁、油田等，无线信息的传输需要分为不同的优先级：高优先级用来传输安全控制等消息，需要较高的可靠性与较低的时延；低优先级可以用来进行其他业务，如视频监控、文件下载等。对资源有限的无线通信来说，当用户较多或数据量过载时，需要进行有效的调度，以保障高优先级终端业务的时延及误码率等QoS指标，使其能够在基站过载时也能够正常进行业务。在LTE系统中，调度器为动态调度，MAC会在每个1ms的TTI(TransmissionTimeInterval，传输时间间隔)内对有限的用户进行调度，被调度的用户能够使用当前TTI的频谱资源，LTE系统能够根据业务等级的不同进行调度，使具有高优先级业务的终端能够比低优先级业务的终端有更大的概率被调度，从而可以更多的获得空口资源的使用权，从而保障高优先级业务的QoS要求。而在半静态调度系统中(例如McWiLL系统)中，系统采取了用户优先级的方式来实现对高低优先级业务的区分，每个用户的用户信息都包含其优先级的配置，系统会根据用户的优先级及系统当前的资源饱和状态，对用户重配时可以占用的资源进行调度，通过较低优先级为较高优先级出让空口资源的方式，满足高优先级用户的资源使用，以此来保障高优先级业务的QoS要求。在半静态的调度系统中，若用户没有被重配资源，则会一直使用上次重配时所分配的资源。上述调度机制下，若系统资源重配周期较长，当系统重载时，低优先级的资源出让过程较长，且出让时间与系统中低优先级用户数成正比。这样，必然会使高优先级业务的时延受到影响。若低优先级的用户长时间没有被重配，那么新接入系统的高优先级更有可能无法得到其需要的空口带宽资源。
技术实现思路
为了解决高优先级用户在基站重载时接入后无法满足资源及时延等QoS要求的问题，本专利技术提出一种改进的资源分配方法，包括：每个用户配置一种用户优先级，系统为高优先级用户预留专用空口资源；系统周期计算空闲空口资源的比例S2，当其小于所述专用空口资源的比例的最低门限值S1时，触发低优先级用户按照用户优先级由低到高出让空口资源，直到S2不小于S1。优选的，所述方法还包括：进行资源重配时，高优先级用户的可用空口资源为当前所有空闲空口资源，低优先级用户的可用空口资源为当前所有空闲空口资源减去为高优先级用户预留的专用空口资源。优选的，所述方法还包括：进行资源重配后，如果用户占用的资源不满足自身的业务带宽需求，则记录该用户不满足的业务带宽的带宽缺口，当其它用户发生资源重配时，如果重配用户优先级比所述带宽缺口的用户优先级高，则忽视所述带宽缺口，否则重配用户出让自身已占用的带宽以满足所述带宽缺口。优选的，所述方法还包括：当用户随机接入时，如果无法获得接入用户的优先级，则此用户为无效优先级用户，允许接入系统并申请更新此用户的优先级信息；如果接入用户为低优先级用户，在S2小于S1时禁止接入系统；如果接入用户为高优先级用户，直接允许接入系统。优选的，所述方法还包括：所述无效优先级用户视为最低优先级用户获得空口资源或者出让空口资源。优选的，所述专用空口资源的比例的最低门限值S1由系统配置。本专利技术使得高优先级用户在重载的系统中进行业务时依然能够满足业务的资源及时延等QoS要求。此外，用户优先级属性可配，高优先级用户的预留资源比例的最低门限值可配，使得系统能够适用于多种应用场景。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例；需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例涉及到的网元包括HLR(HomeLocationRegister，归属位置寄存器)、网管、以及基站设备，本实施例的资源分配策略如下：在HLR的用户信息中增加用户优先级的属性参数，包括用户优先级类型(高优先级/低优先级)和可压缩属性(是/否可压缩)。用户在接入系统后会向HLR请求用户信息，HLR会将新增加的优先级属性信息随已经存在用户信息更新消息发送给基站MAC。在系统的网管中增加高优先级用户预留资源比例的最低门限值(记为S1)配置，并通过网管与基站的接口，将预留比例的最低门限值S1通知基站MAC。有用户发生随机接入时，若系统中不存在用户的信息记录，即不了解用户的优先级配置时，系统会将用户作为无效优先级，此时，用户无论系统是否重载，都可以接入系统，并向HLR申请更新用户信息，无效优先级等同最低优先级，一样获得空口资源或者出让资源给较高的优先级用户。若系统中存在用户的信息记录，且用户的优先级类别为低优先级，当系统空闲资源比例(记为S2)不能满足网管配置的预留资源比例最低门限值S1时，此次随机接入失败，不允许用户接入系统；若用户记录的信息为高优先级用户，则可以忽视系统当前的空闲资源比例的不足，正常接入系统进行业务。用户在系统进行资源重配时，会根据该用户由HLR获取到的用户优先级属性，确定其可以使用的空口资源，若判断用户为高优先级用户，则能够占用当前空闲的所有空口资源，若判断为低优先级用户，则须在当前可用的空口资源中除去由网管配置的为高优先级预留的资源，而后才是其最多能够使用的空口资源数量。若用户重配后占用资源不能满足自身的业务带宽需求，则会将不满足的业务带宽记录在对应用户优先级的系统带宽缺口中。当系统中的其他用户发生资源重配时，系统会进行判断，若重配用户优先级比系统中记录的带宽缺口对应的用户优先级高，则忽视系统带宽缺口；反之，当重配用户的等级不大于系统记录的带宽缺口对应的用户优先级时，则需在重配时出让自身已占用的带宽，来满足系统带宽缺口。基站还会周期进行空闲空口资源比例S2的统计，若S2小于网管上配置的高优先级预留资源比例最低门限值S1，则会触发所有低优先级的用户出让自身的带宽资源，直到S2不小于S1，出让的顺序按照用户优先级由低到高进行出让。这样可以保障高优先级的预留始终能够存在。下面以两种实验场景来说明本实施例的实施效果。场景一：高优先级用户接入并获取资源具体步骤如下：(1)HLR配置用户A为低优先级，配置用户B为高优先级；(2)网管配置为高优先级预留资源比例最低门限为20％，网管上配置基站接入系统带宽为5M；(3)低优先级用户A接入系统，并用Iperf工具进行TCP业务，观察用户A占用的系统带宽资源应不大于：空口总带宽资源*(1-20％)。(4)高优先级用户B接入系统，并用Iperf工具进行UDP业务，业务量大小为200Kbps。(5)利用基站日志，分析系统资源变化流程：用户B接入后能够占用为高优先级预留的空闲资源，在一次资源重配后即能够分配到200Kbps的带宽资源，在用户B重配后，系统周期计算的高优先级预留空闲资源比例不足20％，当发生用户A的重配时，A能够分配到的带宽资源比重配前少200Kbps，用于补偿高优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种保障高优先级用户QoS的资源分配方法，其特征在于，包括：每个用户配置一种用户优先级，系统为高优先级用户预留专用空口资源；系统周期计算空闲空口资源的比例S2，当其小于所述专用空口资源的比例的最低门限值S1时，触发低优先级用户按照用户优先级由低到高出让空口资源，直到S2不小于S1。

【技术特征摘要】
1.一种保障高优先级用户QoS的资源分配方法，其特征在于，包括：每个用户配置一种用户优先级，系统为高优先级用户预留专用空口资源；系统周期计算空闲空口资源的比例S2，当其小于所述专用空口资源的比例的最低门限值S1时，触发低优先级用户按照用户优先级由低到高出让空口资源，直到S2不小于S1。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：进行资源重配时，高优先级用户的可用空口资源为当前所有空闲空口资源，低优先级用户的可用空口资源为当前所有空闲空口资源减去为高优先级用户预留的专用空口资源。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：进行资源重配后，如果用户占用的资源不满足自身的业务带宽需求，则记录该用户不满足的业务带宽的带...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄其华，曹伟义，马骏，李伟，
申请(专利权)人：北京信威通信技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11