时分双工系统中子帧间负荷均衡方法及系统技术方案

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
时分双工系统中子帧间负荷均衡方法及系统
本专利技术涉及无线通讯领域，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。
技术介绍
第五代移动通信技术(The5thGeneration，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(TimeDivisionDuplexing，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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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；pavg(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：NPRB-used为前n个同向子帧内实际占用的资源块个数；NPRB-usable-Total为前n个同向子帧内系统所有可用的资源块个数。本专利技术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，本专利技术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。本专利技术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专利技术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专利技术实施方式，但并不构成对本专利技术实施方式的限制。在附图中：图1是本专利技术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是本专利技术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是本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
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：/nS1)根据帧结构类型确定连续同向子帧的数目；/nS2)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；/nS3)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：/n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)；/nS4)资源分配结束。/n

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁建涛，万安平，韩海军，袁铭鸿，朱国良，仲磊，
申请(专利权)人：杭州六极加科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33