CN112367687B - 一种基于业务类型的4g和5g多模终端网络选择方法 - Google Patents

一种基于业务类型的4g和5g多模终端网络选择方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于业务类型的4G和5G多模终端网络选择方法，包括计算4G和5G现网无线资源利用率U4G和U5G；计算4G和5G网络预分配B个无线资源后的网络无线资源利用率U4G‑B和U5G‑B；计算4G和5G网络的影响网络选择因素m的归一化等效值FA4G‑m和FA5G‑m；计算4G和5G网络的网络选择偏好因子S4G‑i和S5G‑i；计算4G和5G网络的网络资源匹配因子F4G和F5G；计算4G/5G多模终端网络承载选择因子F，根据计算结果选择网络。本发明在4G和5G多模终端网络承载选择时，可以充分考虑现有网络的资源利用率情况，同时结合网络的性能，以及对不同业务的承载能力，以实现基于业务特征的网络承载选择。

Description

一种基于业务类型的4G和5G多模终端网络选择方法
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种基于业务类型的4G和5G多模终端网络选择方法。
背景技术
在过去的四十多年里，移动通信经历了从语音业务到移动宽带数据业务的飞跃式发展，不仅深刻改变了人们的生活方式，也极大地促进了社会和经济的飞速发展。
从第一代模拟蜂窝移动通信***发展至今，移动通信已经历经了五代的演进。目前运营商即将进入2G和3G退网，4G和5G长期并存的时期。
4G和5G长期共存，必然存在多模终端网络承载选择问题。目前的策略是首选5G网络，同时根据信号电平情况，在5G网络信号电平不佳的区域，终端由5G网络切换或重选到4G网络，从而实现基于信号电平的动态网络选择。
对于4G和5G多模终端，在进行网络选择时，主要策略是优选5G网络，在5G网络信号不佳时，选择4G网络，当5G网络信号变好时，多模终端又会重新选择5G网络。可以说，多模终端在网络选择时，主要考虑的是网络覆盖因数，也就是无线信号因素。但是实际网络运行本身负荷情况不同，可以为业务提供的无线资源不同；另外由于网络对不同业务的承载能力不同，对业务的支撑能力也不同，如5G网络对uRLLC(ultra-Reliable and Low LatencyCommunication，超可靠和低延迟通信)业务的承载能力远强于4G网络，因此在进行网络选择时，仅仅考虑网络的覆盖情况，很难实现对业务的最佳承载，因此在多模终端进行网络选择时，需要考虑网络本身的负荷情况，也要考虑网络对不同业务的承载能力，以实现基于业务类型的网络承载选择。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于业务类型的4G和5G多模终端网络选择方法。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基于业务类型的4G和5G多模终端网络选择方法，包括如下步骤：
步骤1：计算4G和5G现网无线资源利用率U4G和U5G，无线资源利用率的上限设置为H；若U4G≥H且U5G≥H，执行步骤8，否则执行步骤2；
步骤2：计算4G和5G网络预分配B个无线资源后的网络无线资源利用率U4G-B和U5G-B；若U4G-B≥H且U5G-B≥H，执行步骤8；若U4G-B＜H且U5G-B＜H，执行步骤3；否则执行步骤7；
步骤3：计算4G和5G网络的影响网络选择因素m的归一化等效值FA4G-m和FA5G-m；
步骤4：计算4G和5G网络的网络选择偏好因子S4G-i和S5G-i；
步骤5：计算4G和5G网络的网络资源匹配因子F4G和F5G；
步骤6：计算4G/5G多模终端网络承载选择因子F，根据计算结果选择网络，然后执行步骤9；
步骤7：若U4G-B≥H且U5G-B＜H，多模终端选择由5G网络来承载本次业务，执行步骤9；若U5G-B≥H且U4G-B＜H，多模终端选择由4G网络来承载本次业务，执行步骤9；
步骤8：拒绝本次4G/5G多模终端的业务承载无线资源分配请求，执行步骤9；
步骤9：等待4G/5G多模终端发起新的网络无线资源承载请求，然后执行步骤1。
在一种实现方式中，所述步骤1中，4G现网无线资源利用率U4G的计算公式如下：
U4G＝B4G-U/B4G
5G现网无线资源利用率U5G的计算公式如下：
U5G＝B5G-U/B5G
其中，B4G-U为4G网络现网已被占用的无线资源，B4G为4G网络总无线资源；B5G-U为5G网络现网已被占用的无线资源，B5G为5G网络总无线资源。
在一种实现方式中，所述步骤2中，4G网络预分配B个无线资源后的网络无线资源利用率U4G-B的计算公式如下：
U4G-B＝(B+B4G-U)/B4G
5G网络预分配B个无线资源后的网络无线资源利用率U5G-B的计算公式如下：
U5G-B＝(B+B5G-U)/B5G
在一种实现方式中，所述步骤3中，对所述影响网络选择因素进行一段时间T内的归一化处理，影响网络选择因素m的归一化等效值记为FAm，m∈[1，N]，N为影响网络选择因素的总数量；所述影响网络选择因素分为两类，一类是数值越大，网络性能越好；另一类是数值越小，网络性能越好；
对于4G网络：
采用如下公式对数值越大，网络性能越好类型的影响网络选择因素，进行归一化等效计算：
FA4G-m＝(FA4G-m-av-σ4G-m)/FAthe-m
采用如下公式对数值越小，网络性能越好类型的影响网络选择因素，进行归一化等效计算：
FA4G-m＝FAthe-m/(FA4G-m-av+σ4G-m)
其中，FAthe-m为影响网络选择因素m的4G和5G***中的最优值，针对同一影响网络选择因素m，FAthe-m取4G和5G两个***中的最优值；FA4G-m-av为影响网络选择因素m的数值在一段时间T内的算术平均值，采用以下公式进行计算：
Figure GDA0003911617040000031
σ4G-m为影响网络选择因素m的数值在同一段时间内T的方差，采用以下公式进行计算：
Figure GDA0003911617040000032
对于5G网络：
采用如下公式对数值越大，网络性能越好类型的影响网络选择因素，进行归一化等效计算：
FA5G-m＝(FA5G-m-av-σ5G-m)/FAthe-m
采用如下公式对数值越小，网络性能越好类型的影响网络选择因素，进行归一化等效计算：
FA5G-m＝FAthe-m/(FA5G-m-av+σ5G-m)
其中，FA5G-m-av为影响网络选择因素m的数值在一段时间T内的算术平均值，采用以下公式进行计算：
Figure GDA0003911617040000033
σ5G-m为影响网络选择因素m的数值在同一段时间T内的方差，采用以下公式进行计算：
Figure GDA0003911617040000041
在一种实现方式中，所述步骤4中，业务类型i对于4G网络的网络选择偏好因子记为S4G-i，业务类型i对于5G网络的网络选择偏好因子记为S5G-i；对于4G和5G网络，将业务类型为i时的影响网络选择因素m在网络承载选择时起到的影响定义为影响因子，用COi-m表示，其中m∈[1，N]；COi-m的取值采用如下公式进行计算：
COi-m＝abs((FA4G-m-FA5G-m)/(FA4G-m+FA5G-m))
其中：abs()为绝对值取值函数；
4G网络的网络选择偏好因子S4G-i的计算公式如下：
Figure GDA0003911617040000042
5G网络的网络选择偏好因子S5G-i的计算公式如下：
Figure GDA0003911617040000043
其中：FA4G-m和FA5G-m分别表示4G和5G网络的影响网络选择因素m的归一化等效值，m∈[1,N]；
在一种实现方式中，所述步骤5中，定义F4G为4G网络资源匹配因子，F5G为5G网络资源匹配因子，计算公式如下：
F4G＝S4G-i+(U4G/U4G-B)+Δ4G-i
F5G＝S5G-i+(U5G/U5G-B)+Δ5G-i
其中：Δ4G-i和Δ5G-i分别为4G和5G网络中当业务类型为i时的资源匹配因子偏置量，关于该偏置量的数值，依据以下公式进行计算。
Δ4G-i＝TH4G-i/T4G-i
Δ5G-i＝TH5G-i/T5G-i
其中：T4G-i为业务类型为i的业务，一段时间T内的4G网络平均时延；TH4G-i为业务类型为i的业务，一段时间T内的4G网络平均吞吐量；T5G-i为业务类型为i的业务，一段时间T内的5G网络平均时延；TH5G-i为业务类型为i的业务，一段时间T内的5G网络平均吞吐量。
在一种实现方式中，所述步骤6中，依据以下公式计算4G/5G多模终端网络承载选择因子F：
F＝max(F4G，F5G)
其中：max()为取最大值函数，当F＝F4G时，则多模终端选择由4G网络来承载本次业务；当F＝F5G时，则多模终端选择由5G网络来承载本次业务。
在一种实现方式中，所述步骤3和步骤4中的影响网络选择因素包括网络吞吐量、网络时延和网络误码率。
有益效果：
1、本发明提供的方法考虑了4G和5G网络负荷情况，优先选择负荷较低的网络。负荷较低的网络，一般可以提供更多的宽带资源，能够提供更好的网络性能。
2、本发明提供的方法在多模终端进行网络承载选择时，考虑了分配出去新的无线资源后对网络无线资源利用率的影响，在相同的无线利用率下，5G网络可以为用户提供更多的空闲无线资源。
3、本发明提供的方法针对不同的业务类型综合考虑了4G和5G网络的影响网络选择因素，如网络吞吐量、网络时延和网络误码率的影响，从而选择最优承载网络。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1为本发明实施例的流程图
具体实施方式
假设某个4G/5G多模终端，其承载的业务有三类，即eMBB业务(enhanced MobileBroadBand，增强型移动宽带，用Se代表)，mMTC业务(massive Machine TypeCommunication，大规模机器类型通信，用Sm代表)和uRLLC业务(ultra-Reliable and LowLatency Communication，超可靠和低延迟通信，用Su代表)。在某一时刻，需要申请B个无线资源(RB)，去承载某一类业务。4G/5G多模终端依据图1所示的步骤选择业务承载网络，即选择由4G或5G网络来承载业务。
步骤1：计算4G和5G现网无线资源利用率。
假设4G现网无线资源利用率为U4G，5G现网无线资源利用率为U5G，则：
U4G＝B4G-U/B4G (1)
U5G＝B5G-U/B5G (2)
其中，B4G-U为4G网络现网已被占用(使用)的无线资源，B4G为4G网络总无线资源；B5G-U为5G网络现网已被占用(使用)的无线资源，B5G为5G网络总无线资源。
考虑网络无线资源利用率的高低将影响网络运行的稳定性，为了保证网络的稳定运行，需要设置网络无线资源利用率的上限，如公式(3)和(4)所示。其中H为保障网络稳定运行的无线资源利用率上限。
U4G≥H (3)
U5G≥H (4)
如果公式(3)和(4)同时满足，则执行步骤8；否则执行步骤2。
步骤2：计算4G和5G网络预分配B个无线资源后的网络无线资源利用率。
U4G-B、U5G-B分别表示4G和5G网络预分配B个无线资源后的无线资源利用率。计算公式如(5)和(6)所示。
U4G-B＝(B+B4G-U)/B4G (5)
U5G-B＝(B+B5G-U)/B5G (6)
为了保障网络的稳定运行，需要对U4G-B和U5G-B的数值进行限定。
U4G-B≥H (7)
U5G-B≥H (8)
如果公式(7)和(8)同时满足，则执行步骤8。
如果公式(7)和(8)只有一个满足，则执行步骤7。
如果公式(7)和(8)同时不满足，则执行步骤3。
步骤3：计算4G和5G网络的影响网络选择因素的归一化等效值。
由于不同类型的业务对于网络的吞吐量(TH)、时延(TD)、误码率(BE)等性能要求不同，这些因素都会影响到不同类型业务对于承载网络的选择。由于网络吞吐量(TH)、时延(TD)、误码率(BE)等网络性能会受到网络负荷高低、干扰严重程度等因素影响，是实时变化的。因此将这些影响网络选择的因素进行等效并进行归一化处理，用FA表示。为了计算方便，需要对连续的一段时间T进行离散化处理，以单位时间(可以是秒，分，或其他单位)内的数值表示FA的数值。
FAm为影响网络选择因素m的归一化等效值，m∈[1，N]，N为影响网络选择因素的总数量。
影响网络选择因素(网络性能)有多种，一般可以分两类：一类是数值越大，网络性能越好，如吞吐量性能；另一类是数值越小，网络性能越好，如时延性能。
对于4G网络：
可以采用如下公式对数值越大，网络性能越好类型的影响网络选择因素，进行归一化等效计算。
FA4G-m＝(FA4G-m-av-σ4G-m)/FAthe-m (9)
可以采用如下公式对数值越小，网络性能越好类型的影响网络选择因素，进行归一化等效计算。
FA4G-m＝FAthe-m/(FA4G-m-av+σ4G-m) (10)
其中，FAthe-m为影响网络选择因素m(网络性能)的4G和5G***中的最优值(同一影响网络选择因素，取4G和5G两个***中的最优值)，由运营商自行设定。FA4G-m-av为影响网络选择因素m的数值在一段时间(T)内的算术平均值，其可以采用以下公式进行计算。
Figure GDA0003911617040000071
σ4G-m为影响网络选择因素m的数值在同一段时间内(T)的方差，其可以采用以下公式进行计算。
Figure GDA0003911617040000072
对于公式(9)、(10)、(11)、(12)，如果m为网络时延，则FA4G-m表示4G网络时延的归一化等效值，FA4G-m-av表示一段时间(T)内的网络时延的算术平均值，σ4G-m表示同一段时间(T)内4G网络时延的方差。
对于5G网络：
可以采用如下公式对数值越大，网络性能越好类型的影响网络选择因素，进行归一化等效计算。
FA5G-m＝(FA5G-m-av-σ5G-m)/FAthe-m (13)
可以采用如下公式对数值越小，网络性能越好类型的影响网络选择因素，进行归一化等效计算。
FA5G-m＝FAthe-m/(FA5G-m-av+σ5G-m) (14)
其中，FA5G-m-av为影响网络选择因素m的数值在一段时间(T)内的算术平均值，其可以采用以下公式进行计算。
Figure GDA0003911617040000081
σ5G-m为影响网络选择因素m的数值在同一段时间内(T)的方差，其可以采用以下公式进行计算。
Figure GDA0003911617040000082
对于公式(13)、(14)、(15)、(16)，如果m为网络时延，则FA5G-m表示5G网络时延的归一化等效值，FA5G-m-av表示一段时间(T)内的网络时延的算术平均值，σ5G-m表示同一段时间(T)内5G网络时延的方差。
步骤4：计算4G和5G网络的网络选择偏好因子。
定义网络选择偏好因子，即：
S4G-i表示不同类型业务对于4G网络的偏好因子(i表示业务类型)，对于eMBB、mMTC、uRLLC业务，偏好因子分别为S4G-e、S4G-m、S4G-u。
S5G-i表示不同类型业务对于5G网络的偏好因子(i表示业务类型)，对于eMBB、mMTC、uRLLC业务，偏好因子分别为S5G-e、S5G-m、S5G-u。
假设不同类型的业务在进行网络承载选择时，需要考虑的网络性能因素有N个，对于4G和5G网络，每个影响网络选择因素m在网络承载选择时起到的影响(或作用)不同，将其定义为影响因子，用COi-m表示，其含义为当业务类型为i时，第m种影响网络选择因素的影响因子，其中m∈[1，N])。即COi-1为业务类型为i时的影响网络选择因素1的影响因子，COi-2为业务类型为i时影响网络选择因素2的影响因子，COi-N为业务类型为i时影响网络选择因素N的影响因子。
关于COi-m的取值，可以采用如下公式进行计算：
COi-m＝abs((FA4G-m-FA5G-m)/(FA4G-m+FA5G-m)) (17)
其中：abs()为绝对值取值函数。
关于S4G-i和S5G-i的数值，可以依据公式(18)和(19)计算。
Figure GDA0003911617040000083
Figure GDA0003911617040000084
其中：FA4G-m和FA5G-m分别表示4G和5G网络的吞吐量(TH)、时延(TD)、误码率(BE)等多种影响网络选择因素的归一化等效值，m∈[1,N]。当m＝1时，表示第一种影响网络选择因素的归一化等效值，m＝N时，表示第N种影响网络选择因素的归一化等效值。在网络实际运营中，具体采用哪些影响网络选择因素由运营商自行决定。COi-m表示业务类型i的网络承载选择影响因子，m∈[1,N]，当m＝1时，表示第一种影响网络选择因素的影响因子，当m＝N时，表示第N种影响网络选择因素的影响因子。
步骤5：计算4G和5G网络的网络资源匹配因子。
定义F4G为4G网络资源匹配因子，F5G为5G网络资源匹配因子，其计算公式如下：
F4G＝S4G-i+(U4G/U4G-B)+Δ4G-i (20)
F5G＝S5G-i+(U5G/U5G-B)+Δ5G-i (21)
其中：Δ4G-i和Δ5G-i分别为4G和5G网络中当业务类型为i时的资源匹配因子偏置量，关于该偏置量的数值，依据以下公式进行计算。
Δ4G-i＝TH4G-i/T4G-i (22)
Δ5G-i＝TH5G-i/T5G-i (23)
其中：T4G-i为业务类型为i的业务，一段时间(T)内的4G网络平均时延；TH4G-i为业务类型为i的业务，一段时间(T)内的4G网络平均吞吐量。T5G-i为业务类型为i的业务，一段时间(T)内的5G网络平均时延；TH5G-i为业务类型为i的业务，一段时间(T)内的5G网络平均吞吐量。
步骤6：计算4G和5G多模终端网络承载选择因子。
依据以下公式计算4G/5G多模终端网络承载选择因子F。
F＝max(F4G，F5G) (24)
其中：max()为取最大值函数，当F＝F4G时，则多模终端选择由4G网络来承载本次业务；当F＝F5G时，则多模终端选择由5G网络来承载本次业务。执行步骤9。
步骤7：如果满足公式(7)，即U4G-B≥H，多模终端选择由5G网络来承载本次业务，执行步骤9；如果满足公式(8)，即U5G-B≥H，多模终端选择由4G网络来承载本次业务，执行步骤9。
步骤8：拒绝本次4G/5G多模终端的业务承载无线资源分配请求，执行步骤9。
步骤9：等待4G/5G多模终端发起新的网络无线资源承载请求，然后执行步骤1。
实施例一：
某个4G/5G多模终端，其承载的业务有三类，即eMBB业务(用Se代表)，mMTC业务(用Sm代表)和uRLLC业务(用Su代表)。在某一时刻，需要申请10个无线资源(RB)，去承载eMBB业务(用Se代表)业务。4G/5G多模终端依据以下步骤选择业务承载网络，即选择由4G或5G网络来承载业务。
步骤1：计算4G和5G现网无线资源利用率。
假设4G现网已被占用(使用)的无线资源(RB)为30个，即B4G-U为＝30，在20MHz组网下，4G总无线资源(RB)为100个，即B4G＝100；5G现网已被占用(使用)的无线资源(RB)为50个，即B5G-U＝50，在100MHz组网下，5G无线资源(RB)总数为273个，即：B5G＝273。
因此，4G现网无线资源利用率为U4G为：
U4G＝B4G-U/B4G＝30/100＝30％
5G现网无线资源利用率为U5G为：
U5G＝B5G-U/B5G＝50/273＝18％
考虑网络无线资源利用率的高低将影响网络运行的稳定性，为了保证网络的稳定运行，需要设置网络无线资源利用率的上限，根据运营商多年网络运营的经验，一般网络无线资源利用率超过60％，就要考虑扩容，而网络无线资源利用率超过80％，网络运行的稳定性会下降，因此把网络无线资源利用率的上限设为80％。由于：
U4G＝30％<80％
U5G＝18％<80％
因此执行步骤2。
步骤2：计算4G和5G网络预分配无线资源后的网络无线资源利用率。
4G和5G预分配10个无线资源(RB)后的无线资源利用率分别为：
U4G-B＝(B+B4G-U)/B4G＝(10+30)/100＝40％
U5G-B＝(B+B5G-U)/B5G＝(10+50)/273＝22％
由于U4G-B和U5G-B的数值全部小于80％，因此执行步骤3。
步骤3：计算4G和5G网络的影响网络选择因素的归一化等效值。
由于不同类型的业务对于网络的吞吐量(TH)、时延(TD)、误码率(BE)等性能要求不同，这些因素都会影响到不同类型业务对于承载网络的选择。在这里考虑网络吞吐量(TH)和时延(TD)这两个影响网络选择的因素。
首先选取一段时间(设定为1小时。即T＝1小时)，并对网络吞吐量(TH)和时延(TD)这两个网络性能进行归一化等效处理。
对于网络吞吐量(TH)，假设在1小时内，以10分钟为一个单位时长统计4G和5G网络实时吞吐量。4G网络实时吞吐量分别为：50Mbps、40Mbps、60Mbps、80Mbps、50Mbps、90Mbps；5G网络实时吞吐量分别为：300Mbps、800Mbps、900Mbps、700Mbps、400Mbps、700Mbps。对于4G和5G网络的网络吞吐量的最优值为1000Mbps。
对于网络时延(TD)，假设在1小时内，以10分钟为一个单位时长统计4G和5G网络实时时延。4G网络时延分别为：30ms、20ms、25ms、30ms、20ms、30ms；5G网络时延分别为：15ms、18ms、20ms、19ms、16ms、15ms。对于4G和5G网络的网络时延的最优值为10ms。
因此：
4G网络：网络吞吐量的均值为62Mbps，方差为18；网络时延的均值为26ms，方差为4。
5G网络：网络吞吐量的均值为633Mbps，方差为213；网络时延的均值为17ms，方差为2。
在上述基础上，可以分别计算得到：
4G网络归一化等效吞吐量为0.04，归一化等效时延为0.33。
5G网络归一化等效吞吐量为0.42，归一化等效时延为0.52。
步骤4：计算4G和5G网络的网络选择影响偏好因子。
对于4G和5G网络，每个影响网络选择因素m在网络承载选择时起到的影响(或作用)不同，将其定义为影响因子，用COi-m表示，其含义为当业务类型为i时，第m种影响网络选择因素的影响因子，其中m∈[1，N])。
在这里，COe-1表示eMBB业务的网络吞吐量影响因子，COe-2表示eMBB业务的网络时延影响因子，具体取值，可以分别采用如下公式进行计算：
COe-1＝abs((FA4G-1-FA5G-1)/(FA4G-1+FA5G-1))＝abs((0.04-0.42)/(0.04+0.42))＝0.81
COe-2＝abs((FA4G-2-FA5G-2)/(FA4G-2+FA5G-2))＝abs((0.33-0.52)/(0.33+0.52))＝0.23
则，4G和5G网络选择偏好因子S4G-i和S5G-i的数值，可以依据以下公式进行计算。
Figure GDA0003911617040000121
Figure GDA0003911617040000122
步骤5：计算4G和5G网络的网络资源匹配因子。
假设eMBB业务的在一段时间(1小时)内的4G网络平均时延T4G-i为17ms，eMBB业务在一段时间(1小时)内的4G网络平均吞吐量TH4G-i为40Mbps；eMBB业务在一段时间(1小时)内的5G网络平均时延T5G-i为30ms，eMBB业务在一段时间(1小时)内的5G网络平均吞吐量TH5G-i为80Mbps。
则，4G和5G网络业务为eMBB时的资源匹配因子偏置量Δ4G-i和Δ5G-i分别依据以下公式进行计算。
Δ4G-i＝TH4G-i/T4G-i＝40/17＝2.35
Δ5G-i＝TH5G-i/T5G-I＝80/30＝2.67
定义F4G为4G资源匹配因子，F5G为5G网络资源匹配因子，其计算公式如下：
F4G＝S4G-i+(U4G/U4G-B)+Δ4G-i＝0.89+(30％/40％)+2.35＝3.99
F5G＝S5G-i+(U5G/U5G-B)+Δ5G-i＝0.81+(18％/22％)+2.67＝4.30
步骤6：计算4G和5G网络的网络承载选择因子。
依据以下公式计算4G/5G多模终端网络承载选择因子F。
F＝max(F4G，F5G)＝max(3.99，4.30)＝4.30
由于F＝F5G，因此4G/5G多模终端选择由5G网络来承载本次业务。
实施例二：
某个4G/5G多模终端，其承载的业务有三类，即eMBB业务(用Se代表)，mMTC业务(用Sm代表)和uRLLC业务(用Su代表)。在某一时刻，需要申请10个无线资源(RB)，去承载eMBB业务(用Se代表)业务。4G/5G多模终端依据以下步骤选择业务承载网络，即选择由4G或5G网络来承载业务。
步骤1：计算4G和5G现网无线资源利用率。
假设4G网络现网已被占用(使用)的无线资源(RB)为30个，即B4G-U为＝30，在20MHz组网下，4G网络总无线资源(RB)为100个，即B4G＝100；5G网络现网已被占用(使用)的无线资源(RB)为210个，即B5G-U＝210，在100MHz组网下，5G网络无线资源(RB)总数为273个，即：B5G＝273。
因此，4G现网无线资源利用率U4G为：
U4G＝B4G-U/B4G＝30/100＝30％
5G现网无线资源利用率U5G为：
U5G＝B5G-U/B5G＝210/273＝77％
考虑网络无线资源利用率的高低将影响网络运行的稳定性，为了保证网络的稳定运行，需要设置网络无线资源利用率的上限，根据运营商多年网络运营的经验，一般网络无线利用率超过60％，就要考虑扩容，而网络利用率超过80％，网络的稳定性会下降，因此把网络无线资源利用率的上限设为H，其数值设为80％。由于：
U4G＝30％<80％
U5G＝77％<80％
因此执行步骤2。
步骤2：计算4G和5G网络预分配出去无线资源后的网络无线资源利用率。
假设4G和5G网络预分配10个无线资源(RB)后的无线资源利用率分别为：
U4G-B＝(B+B4G-U)/B4G＝(10+30)/100＝40％
U5G-B＝(B+B5G-U)/B5G＝(10+210)/273＝81％
由于U5G-B的数值大于80％，而U4G-B的数值小于80％，因此执行步骤7。
步骤7：由于U5G-B＝81％>80％，因此多模终端选择由4G网络来承载本次业务。
本发明提供了一种基于业务类型的4G和5G多模终端网络选择方法的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (3)

1.一种基于业务类型的4G和5G多模终端网络选择方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：计算4G和5G现网无线资源利用率U4G和U5G，无线资源利用率的上限设置为H；若U4G≥H且U5G≥H，执行步骤8，否则执行步骤2；
步骤2：计算4G和5G网络预分配B个无线资源后的网络无线资源利用率U4G-B和U5G-B；若U4G-B≥H且U5G-B≥H，执行步骤8；若U4G-B＜H且U5G-B＜H，执行步骤3；否则执行步骤7；
步骤3：计算4G和5G网络的影响网络选择因素m的归一化等效值FA4G-m和FA5G-m；
步骤4：计算4G和5G网络的网络选择偏好因子S4G-i和S5G-i；
步骤5：计算4G和5G网络的网络资源匹配因子F4G和F5G；
步骤6：计算4G/5G多模终端网络承载选择因子F，根据网络承载选择因子F选择网络，然后执行步骤9；
步骤7：若U4G-B≥H且U5G-B＜H，多模终端选择由5G网络来承载本次业务，执行步骤9；若U5G-B≥H且U4G-B＜H，多模终端选择由4G网络来承载本次业务，执行步骤9；
步骤8：拒绝本次4G/5G多模终端的业务承载无线资源分配请求，执行步骤9；
步骤9：等待4G/5G多模终端发起新的网络无线资源承载请求，然后执行步骤1；
所述步骤3中，对所述影响网络选择因素进行一段时间T内的归一化处理，影响网络选择因素m的归一化等效值记为FAm，m∈[1，N]，N为影响网络选择因素的总数量；所述影响网络选择因素分为两类，一类是数值越大，网络性能越好；另一类是数值越小，网络性能越好；
对于4G网络：
采用如下公式对数值越大，网络性能越好类型的影响网络选择因素，进行归一化等效计算：
FA4G-m＝(FA4G-m-av-σ4G-m)/FAthe-m
采用如下公式对数值越小，网络性能越好类型的影响网络选择因素，进行归一化等效计算：
FA4G-m＝FAthe-m/(FA4G-m-av+σ4G-m)
其中，FAthe-m为影响网络选择因素m的4G和5G***中的最优值，针对同一影响网络选择因素m，FAthe-m取4G和5G两个***中的最优值；FA4G-m-av为影响网络选择因素m的数值在一段时间T内的算术平均值，采用以下公式进行计算：
Figure FDA0003914372490000021
其中，FA4G-m-t表示在第t时刻，影响网络选择因素m的数值；
σ4G-m为影响网络选择因素m的数值在同一段时间T内的方差，采用以下公式进行计算：
Figure FDA0003914372490000022
对于5G网络：
采用如下公式对数值越大，网络性能越好类型的影响网络选择因素，进行归一化等效计算：
FA5G-m＝(FA5G-m-av-σ5G-m)/FAthe-m
采用如下公式对数值越小，网络性能越好类型的影响网络选择因素，进行归一化等效计算：
FA5G-m＝FAthe-m/(FA5G-m-av+σ5G-m)
其中，FA5G-m-av为影响网络选择因素m的数值在一段时间T内的算术平均值，采用以下公式进行计算：
Figure FDA0003914372490000023
其中，FA5G-m-t表示在第t时刻，影响网络选择因素m的数值；
σ5G-m为影响网络选择因素m的数值在同一段时间T内的方差，采用以下公式进行计算：
Figure FDA0003914372490000024
所述步骤4中，业务类型i对于4G网络的网络选择偏好因子记为S4G-i，业务类型i对于5G网络的网络选择偏好因子记为S5G-i；对于4G和5G网络，将业务类型为i时的影响网络选择因素m在网络承载选择时起到的影响定义为影响因子，用COi-m表示，其中m∈[1，N]；COi-m的取值采用如下公式进行计算：
COi-m＝abs((FA4G-m-FA5G-m)/(FA4G-m+FA5G-m))
其中：abs()为绝对值取值函数；
4G网络的网络选择偏好因子S4G-i的计算公式如下：
Figure FDA0003914372490000031
5G网络的网络选择偏好因子S5G-i的计算公式如下：
Figure FDA0003914372490000032
其中：FA4G-m和FA5G-m分别表示4G和5G网络的影响网络选择因素m的归一化等效值，m∈[1，N]；
所述步骤5中，定义F4G为4G网络资源匹配因子，F5G为5G网络资源匹配因子，计算公式如下：
F4G＝S4G-i+(U4G/U4G-B)+Δ4G-i
F5G＝S5G-i+(U5G/U5G-B)+Δ5G-i
其中：Δ4G-i和Δ5G-i分别为4G和5G网络中当业务类型为i时的资源匹配因子偏置量，关于该偏置量的数值，依据以下公式进行计算：
Δ4G-i＝TH4G-i/T4G-i
Δ5G-i＝TH5G-i/T5G-i
其中：T4G-i为业务类型为i的业务，一段时间T内的4G网络平均时延；TH4G-i为业务类型为i的业务，一段时间T内的4G网络平均吞吐量；T5G-i为业务类型为i的业务，一段时间T内的5G网络平均时延；TH5G-i为业务类型为i的业务，一段时间T内的5G网络平均吞吐量；
所述步骤6中，依据以下公式计算4G/5G多模终端网络承载选择因子F：
F＝max(F4G，F5G)
其中：max()为取最大值函数，当F＝F4G时，则多模终端选择由4G网络来承载本次业务；当F＝F5G时，则多模终端选择由5G网络来承载本次业务；
所述步骤3和步骤4中的影响网络选择因素包括网络吞吐量、网络时延和网络误码率。
2.根据权利要求1所述的一种基于业务类型的4G和5G多模终端网络选择方法，其特征在于，所述步骤1中，4G现网无线资源利用率U4G的计算公式如下：
U4G＝B4G-U/B4G
5G现网无线资源利用率U5G的计算公式如下：
U5G＝B5G-U/B5G
其中，B4G-U为4G网络现网已被占用的无线资源，B4G为4G网络总无线资源；B5G-U为5G网络现网已被占用的无线资源，B5G为5G网络总无线资源。
3.根据权利要求2所述的一种基于业务类型的4G和5G多模终端网络选择方法，其特征在于，所述步骤2中，4G网络预分配B个无线资源后的网络无线资源利用率U4G-B的计算公式如下：
U4G-B＝(B+B4G-U)/B4G
5G网络预分配B个无线资源后的网络无线资源利用率U5G-B的计算公式如下：
U5G-B＝(B+B5G-U)/B5G。
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