[发明专利]一种蜂窝网络中基于用户行为驱动的人工频谱空洞获取方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于移动通信技术领域，具体涉及一种蜂窝网络中基于用户行为驱动的人工频谱空洞获取方法及装置。

背景技术

移动宽带技术（如WiFi，LTE）的高速发展给我们的日常生活带来了极大的便利和舒适。随着人们对各种服务需求的增加，受限于有限的无线资源，移动网络的负载正变得越来越繁重，因此用户体验也无法得到有效的保证。造成这种局面的一个主要原因就是人们对高级终端（如智能手机、上网本、平板设备等）的使用快速增长。报告显示，在2012年，92%的全球手机流量已经被智能手机所占据。此外，据观察，使用高级终端的用户不仅产生了更高的平均负载，还比使用普通电话的用户消耗更多的时间在他们的设备上。因此，未来的趋势就是，随着使用高级终端的用户数量的增多，无线资源的消耗变大，导致无线资源短缺甚至网络拥塞的发生概率也随着变大。因此，设计一种能有效应对这种高级终端数量激增情形的无线资源管理策略已成为当务之急。

为了在拥塞的网络中解决好无线资源管理问题，“区分服务”策略被广泛地采用。当网络负载比较繁重且高优先级的服务需要更多的无线资源时，为了提高整个网络的频谱效率，这种策略通常会对低优先级的服务或者某种特定业务类型的用户降低服务质量（Quality of Service,QoS）要求。例如，为了在一个过载系统中容纳更多的连接请求，面向区分服务的接入控制方案，如文献“Handoff prioritization and decision schemes in wireless cellular networks:A survey”（作者A.Sgora，发表于IEEE Communications Surveys & Tutorials,vol.11,no.4,pp.57-77,2009）中提到的分类评级策略、文献“An efficient admission control scheme for adaptive multimedia services in IEEE802.16e networks”（作者Y.Ge，发表于Proc.IEEE VTC-2006Fall,2006）中提到的服务降级策略以及文献“Radio resource management games in wireless networks:An approach to bandwidth allocation and admission control for polling service in IEEE802.16”（作者D.Niyato，发表于IEEE Wireless Commun.,vol.14,no.1,pp.27-35,Feb.2007）中提到的带宽借用策略等，会强制地令一些正在运行中的低优先级连接在低服务要求模式下运行。类似的，当网络因为一部分拥有大流量的用户而发生拥塞时，面向区分服务的拥塞控制会通过对这部分用户征收高额费用来惩罚他们，从而缓解拥塞问题并可能还会给网络运营商带来更高的收入。

但是，在高级终端数量激增的情形下直接采用区分服务策略实际上效果是不太好的。高级终端数量激增的网络与传统的语音网络有很大的差异。在前一种网络中，设备通常支持多个任务同时工作（如IOS和Android），而后一种网络中的设备则没有这种功能。使用高级终端的用户可以同时产生多个请求或者有多个应用同时接受服务。如果不知道用户所关注的特定的某个应用，而简单地根据服务类型而减少无线资源的供应，则会产生额外的且不必要的用户体验质量（Quality of Experience,QoE）损失。例如，一个用户在用上网本访问Baidu视频网站，他可以同时打开多个感兴趣的视频剪辑。除了他最感兴趣的一个视频剪辑他将优先关注外，其他的剪辑都先暂停，让它们先缓冲一段时间。当网络拥塞的时候，采用区分策略将强制降低系统中所有网页应用的QoS，用户不得不遭受恶劣的体验质量。然而，如果网络能感知用户的行为，通过收回一定数量用户不关注的应用所占用的资源，分配充足的网络资源给用户所关注的应用，用户QoE就可以得到提升。因此，针对高级终端用户的使用行为设计一种有效的资源分配方式对于解决当前网络日趋拥塞的问题至关重要。

发明内容

针对现有技术所存在的上述技术问题，本发明提供了一种蜂窝网络中基于用户行为驱动的人工频谱空洞获取方法及装置，通过采取时频资源转换降低对用户不关注应用所对应连接的资源供应，人为地腾出一些频谱满足更多用户的流量需求。