一种速率预测方法、装置和系统与流程

本发明涉及核心网技术领域，尤其涉及一种速率预测方法、装置和系统。

背景技术：

随着4G(The 4th Generation Mobile Communication Technology，第四代移动通信技术)技术的不断发展，运营商逐渐开放网络能力，为用户提供QoS(Quality of Service，服务质量)差异化服务，使用户按需获取不同等级的速率。此过程中，运营商希望能够量化地描述用户不同的速率情况，以便在推广QoS差异化服务时提供数据支撑。

运营商向用户提供QoS差异化服务，用户可以按照需求提升速率。伴随着此QoS差异化服务的提出，产生了另外一个重要的需求，即是如何有效地预先评估用户提升速率后的效果，以便用户提前预知，进而有利于用户决策是否开通速率提升业务，提高用户业务体验的满意度。但是，目前的研究及现有的技术并没有此方面的相关方案，无法量化地描述用户不同的速率情况，在推广QoS差异化服务时缺乏相关数据支撑。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种速率预测方法、装置和系统，能够有效地预先评估用户提升速率后的效果，从而大大提升用户业务体验的满意度。

本发明实施例采用以下技术方案：

一种速率预测方法，包括：

网络侧设备接收第三方应用平台发送的针对终端的速率预测请求消息；

根据所述针对终端的速率预测请求消息，确定所述终端的第一参数值和所述终端接入的基站的第二参数值；其中，所述第一参数值包括：所述终端的信号与干扰加噪声比SINR和服务质量类别标识符QCI，所述第二参数值包括：所述基站针对各QCI设置的调度权重比和各QCI对应的当前用户数量；

根据所述终端的第一参数值和所述基站的第二参数值，以及所述终端的网络类型，确定所述终端的当前速率和可能提升到的速率范围；

将所述终端的当前速率和可能提升到的速率范围发送给所述第三方应用平台。

其中，根据所述针对终端的速率预测请求消息，确定所述终端的第一参数值和所述终端接入的基站的第二参数值，具体包括：

根据所述针对终端的速率预测请求消息，获取所述终端的位置信息；

根据所述终端的位置信息，确定所述终端对应的移动管理实体MME；

通过所述终端对应的MME，确定所述终端的第一参数值和所述终端接入的基站的第二参数值。

其中，通过所述终端对应的MME，确定所述终端的第一参数值和所述终端接入的基站的第二参数值，具体包括：

向所述MME发送用于请求所述终端的第三参数值和所述基站的第二参数值的第三请求消息，使所述MME根据所述第三请求消息，从所述基站获取所述终端的第三参数值和所述基站的第二参数值；其中，所述终端的第三参数值包括：所述终端的信道质量指示CQI和QCI；

接收所述MME反馈的所述终端的第三参数值和所述基站的第二参数值；

根据所述终端的第三参数值中的CQI，确定与所述CQI对应的所述终端的SINR。

其中，根据所述速率预测请求消息，获取所述终端的位置信息，具体包括：

根据所述针对终端的速率预测请求消息，从策略与计费规则功能单元PCRF获取所述终端的位置信息。

其中，根据所述终端的第一参数值和所述基站的第二参数值，以及所述终端的网络类型，确定所述终端的当前速率和可能提升到的速率范围，具体包括：

按照公式确定所述终端的当前速率；其中，x为所述终端的QCI的值，S_x为所述终端的当前速率，n_i为值为i的QCI对应的所述基站的当前用户数量，a_i为所述基站针对值为i的QCI设置的调度权重比；M为所述基站的最大吞吐量，由所述终端的SINR确定；

根据所述终端的当前速率，以及所述终端的网络类型，确定所述终端可能提升到的速率范围。

一种速率预测装置，包括：

接收单元，用于接收第三方应用平台发送的针对终端的速率预测请求消息；

参数确定单元，用于根据所述接收单元接收的针对终端的速率预测请求消息，确定所述终端的第一参数值和所述终端接入的基站的第二参数值；其中，所述第一参数值包括：所述终端的信号与干扰加噪声比SINR和服务质量类别标识符QCI，所述第二参数值包括：所述基站针对各QCI设置的调度权重比和各QCI对应的当前用户数量；

速率确定单元，用于根据所述参数确定单元确定的所述终端的第一参数值和所述基站的第二参数值，以及所述终端的网络类型，确定所述终端的当前速率和可能提升到的速率范围；

发送单元，用于将所述速率确定单元确定的所述终端的当前速率和可能提升到的速率范围发送给所述第三方应用平台。

其中，所述参数确定单元具体包括：

位置获取模块，用于根据所述针对终端的速率预测请求消息，获取所述终端的位置信息；

MME确定模块，用于根据所述位置获取模块获取的所述终端的位置信息，确定所述终端对应的移动管理实体MME；

参数确定模块，用于通过所述MME确定模块确定的所述终端对应的MME，确定所述终端的第一参数值和所述终端接入的基站的第二参数值。

其中，所述参数确定模块，具体用于：

向所述MME发送用于请求所述终端的第三参数值和所述基站的第二参数值的第三请求消息，使所述MME根据所述第三请求消息，从所述基站获取所述终端的第三参数值和所述基站的第二参数值；其中，所述终端的第三参数值包括：所述终端的信道质量指示CQI和QCI；

接收所述MME反馈的所述终端的第三参数值和所述基站的第二参数值；

根据所述终端的第三参数值中的CQI，确定与所述CQI对应的所述终端的SINR。

其中，所述位置获取模块，具体用于：

根据所述针对终端的速率预测请求消息，从策略与计费规则功能单元PCRF获取所述终端的位置信息。

其中，所述速率确定单元，具体用于：

按照公式确定所述终端的当前速率；其中，x为所述终端的QCI的值，S_x为所述终端的当前速率，n_i为值为i的QCI对应的所述基站的当前用户数量，a_i为所述基站针对值为i的QCI设置的调度权重比；M为所述基站的最大吞吐量，由所述终端的SINR确定；

根据所述终端的当前速率，以及所述终端的网络类型，确定所述终端可能提升到的速率范围。

一种速率预测系统，包括能力开放平台和第三方应用平台，其中：

所述第三方应用平台，用于向所述能力开放平台发送针对终端的速率预测请求消息，并接收所述能力开放平台反馈的所述终端的当前速率和可能提升到的速率范围；

所述能力开放平台，用于接收所述第三方应用平台发送的针对终端的速率预测请求消息；根据所述针对终端的速率预测请求消息，确定所述终端的第一参数值和所述终端接入的基站的第二参数值；其中，所述第一参数值包括：所述终端的信号与干扰加噪声比SINR和服务质量类别标识符QCI，所述第二参数值包括：所述基站针对各QCI设置的调度权重比和各QCI对应的当前用户数量；根据所述终端的第一参数值和所述基站的第二参数值，以及所述终端的网络类型，确定所述终端的当前速率和可能提升到的速率范围；将所述终端的当前速率和可能提升到的速率范围发送给所述第三方应用平台。

本发明实施例的有益效果如下：

本发明实施例中，当接收到第三方应用平台发送的针对终端的速率预测请求消息时，根据该速率预测请求消息确定终端的第一参数值和终端接入的基站的第二参数值，其中，第一参数值包括：终端的SINR和QCI，第二参数值包括：基站针对各QCI设置的调度权重比和各QCI对应的当前用户数量，再根据上述参数值以及终端的网络类型，确定出终端的当前速率和可能提升到的速率范围，最后反馈给第三方应用平台，该方法能够有效地预先评估用户提升速率后的效果，从而大大提升用户业务体验的满意度。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种速率预测方法的原理流程图；

图2为能力开放平台在应用中的能力开放架构图；

图3为基于LTE的速率等级范围的划分示意图；

图4为基于LTE的速率等级范围划分示意图-用户数增多情况的划分示意图；

图5为基于LTE的速率等级范围划分示意图-用户数减少情况的划分示意图；

图6为本发明实施例中提供的一种蜂窝网的速率预测架构图；

图7为本发明实施例提供的一种速率预测方法的具体实现流程图；

图8为本发明实施例提供的一种速率预测装置的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的一种速率预测系统的结构示意图。

具体实施方式

为了能够有效地预先评估用户提升速率后的效果，从而大大提升用户业务体验的满意度，本发明实施例提供了一种速率预测方案。该技术方案中，当接收到第三方应用平台发送的针对终端的速率预测请求消息时，根据该速率预测请求消息确定终端的第一参数值和终端接入的基站的第二参数值，其中，第一参数值包括：终端的SINR和QCI，第二参数值包括：基站针对各QCI设置的调度权重比和各QCI对应的当前用户数量，再根据上述参数值以及终端的网络类型，确定出终端的当前速率和可能提升到的速率范围，最后反馈给第三方应用平台，该方法能够有效地预先评估用户提升速率后的效果，从而大大提升用户业务体验的满意度。

以下结合说明书附图对本发明的实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例的特征可以互相结合。

如图1所示，为本发明实施例提供的速率预测方法的实现流程图，具体包括下述步骤：

步骤11，网络侧设备接收第三方应用平台发送的针对终端的速率预测请求消息。

其中，网络侧设备可以但不限于为能力开放平台。

如图2所示，为能力开放平台在应用中的能力开放架构图，其中，能力开放平台通过封装网络底层能力的方式把网络核心的能力开放出去，提供流量差异化价值服务，实现复杂网络能力的盘活，达到一个第三方、用户、运营商共赢的环境。

步骤12，根据第三方应用平台发送的针对终端的速率预测请求消息，确定终端的第一参数值和终端接入的基站的第二参数值。

其中，第一参数值包括：终端的信号与干扰加噪声比(Signal to Interference plus Noise Ratio，SINR)和服务质量类别标识符(QoS Class Identifier，QCI)；

第二参数值包括：基站针对各QCI设置的调度权重比和各QCI对应的当前用户数量。

本发明实施例中，终端的第一参数值和终端接入的基站的第二参数值可以但不限于按照如下方式确定：

1、根据该针对终端的速率预测请求消息，获取终端的位置信息；

具体的，可以根据针对终端的速率预测请求消息，从策略与计费规则功能单元(Policy and Charging Rules Function，PCRF)获取终端的位置信息。

2、根据获取的终端的位置信息，确定终端对应的移动管理实体(Mobility Management Entity，MME)；

3、通过终端对应的MME，确定终端的第一参数值和终端接入的基站的第二参数值。

具体的，首先向终端对应的MME发送用于请求终端的第三参数值和基站的第二参数值的第三请求消息，使MME根据该第三请求消息，从基站获取终端的第三参数值和基站的第二参数值；其中，终端的第三参数值包括：终端的信道质量指示(Channel Quality Indicator，CQI)和QCI；

然后接收终端对应的MME反馈的终端的第三参数值和基站的第二参数值；

最后根据终端的第三参数值中的CQI，确定与该CQI对应的终端的SIRN，从而确定终端的第一参数值。

步骤13，根据终端的第一参数值和基站的第二参数值，以及所述终端的网络类型，确定终端的当前速率和可能提升到的速率范围。

具体的，首先按照下述公式(1)确定终端的当前速率；

其中，x为所述终端的QCI的值，S_x为所述终端的当前速率，n_i为值为i的QCI对应的所述基站的当前用户数量，a_i为所述基站针对值为i的QCI设置的调度权重比；M为基站的最大吞吐量，由终端的SINR确定；

然后根据终端的网络类型和当前速率，确定终端可能提升到的速率范围。

步骤14，将终端的当前速率和可能提升到的速率范围发送给第三方应用平台。

下面对上述步骤13的实现过程进行详细说明。

首先依据无线接入技术，终端的网络类型可以分为2G网络，3G网络和4G网络三种类型，因此，其速率也可以分为2G，3G和4G三个等级范围。

由于2G网络和3G网络的带宽有限，因此可根据经验值使用平均速率来标识2G和3G的带宽区间。而在4G网络下，可依据调制与编码技术将速率区分为64QAM，16QAM和QPSK三个等级范围。如图3所示，三个等级范围按照SINR值递减的方向依次分布，在每个等级范围内，近似认为SINR值的变化对用户速率的影响控制在一定区间内，即某种编码方式下的用户速率隶属于相应的速率带。

对位于小区任一点的用户来说，若使用不同QCI承载，所获得的无线资源亦有所不同。因此，根据不同的QCI的值可以再进一步划分出不同等级范围，由于3GPP标准规定QCI为6、8和9时，其时延和丢包率等参数都相同，但对QCI为7时提出了更高的时延要求，因此本发明实施例中根据QCI的取值划分为QCI＝6、8、9三个等级。

根据基站相对优先级调度算法原理，基站针对QCI设置的调度权重比将影响不同QCI用户速率带的基准速率及带宽范围。图3中所示QCI6(即QCI＝6)、QCI8、QCI9三个速率带宽相等，是方便于示意，实际应用中，三个速率带的相对位置和带宽都需要依据实际的基站针对QCI设置的调度权重比来确定。

由于使用相对优先级调度算法的基站按其QCI的调度权重比分配无线资源，因此小区用户数亦会影响各等级范围的基准速率。以图3为例，以常数速率A作为对比示意，若小区用户数相比图3中小区用户数增多，则基准速率降低，如图4所示，速率等级相对常数速率A整体下移；若小区用户数相比图3中小区用户数减少，则基准速率提升，如图5所示，速率等级相对常数速率A整体上移。

参考上述公式(1)，对本发明实施例中的速率分级算法进行简单介绍：

设基站针对QCI 6，8，9的调度权重比分别为a6，a8，a9。

假设小区某点信号强度为R(下行信号强度由SINR值表征，上行信号强度由参考信号接收功率(Reference Signal Receiving Power，RSRP)值表征)，最大吞吐量为M(包括上行M记为M上和下行M记为M下)，同一信号强度下，其中QCI6，8，9的用户数量分别为n6，n8，n9，数据速率分别表示为s6，s8，s9。

则根据拥塞状态下所有相同信号强度的用户总的数据速率近似等于这点的小区最大吞吐量的理论，有如下公式2：

s₉×n₉+s₈×n₈+s₆×n₆＝M (式2)

拥塞情况下，QCI6，8，9的速率比近似符合基站调度比，带入公式2即可得出QCI6，8，9的速率，可由公式3、4和5求出：

(式3)

(式4)

(式5)

以上公式中，小区吞吐量M与信号强度R成一定的函数关系，可记为M＝f(R)，则用户速率值亦可以带入信号强度求出，公式如下：

(式6)

(式7)

(式8)

根据以上公式，根据无线侧小区无线相关参数及用户总数，即可推导出当前小区下终端的当前速率和可能提升到的速率范围。

本发明实施例中，当接收到第三方应用平台发送的针对终端的速率预测请求消息时，根据该速率预测请求消息确定终端的第一参数值和终端接入的基站的第二参数值，其中，第一参数值包括：终端的SINR和QCI，第二参数值包括：基站针对各QCI设置的调度权重比和各QCI对应的当前用户数量，再根据上述参数值以及终端的网络类型，确定出终端的当前速率和可能提升到的速率范围，最后反馈给第三方应用平台，该方法能够有效地预先评估用户提升速率后的效果，从而大大提升用户业务体验的满意度。

为了更好的理解本发明实施例，以下结合具体的实施对本发明实施例的具体实施过程进行说明。

图6为本发明实施例中提供的一种蜂窝网的速率预测架构图，图7为本发明实施例提供的一种速率预测方法的具体实现流程图，具体步骤如下：

步骤71、第三方应用商需要评估是否为平台指定UE进行速率升级时，点击速率预测功能，触发速率预测功能开始执行。

步骤72、第三方应用平台向能力开放平台(SCEF/AAC)发送请求，请求能力开放平台(SCEF/AAC)评估指定UE速率提升后的效果。

步骤73、能力开放平台(SCEF/AAC)向PCRF获取指定UE终端所在位置信息。

步骤74、能力开放平台依据获取的位置信息找到指定UE对应的MME。

步骤75、MME根据指定UE信息，找到UE所在小区基站，并向基站请求获取速率预测所需相关参数。

步骤76、基站将指定UE侧相关参数以及基站侧相关参数通过S1接口信令传递给MME。其中UE侧相关参数包括CQI(与用户所处位置的SINR值相关)、用户的QCI值等；基站侧上报相关参数主要包括：基站对不同QCI设置的基站调度比，小区用户数等。

步骤77、MME将基站上报UE侧相关参数及基站侧相关参数传递给能力开放平台。

步骤78、能力开放平台(SCEF/AAC)根据获取的相关参数，利用相应的算法得出用户在当前情况下所属的速率，并预测用户通过差异化服务提升后可能达到的速率范围。

步骤79、能力开放平台(SCEF/AAC)将用户当前速率和用户可能达到的速率范围返回给第三方应用平台。

步骤710、第三方应用商查看速率预测结果，速率预测流程结束。

本发明实施例中，当接收到第三方应用平台发送的针对终端的速率预测请求消息时，根据该速率预测请求消息确定终端的第一参数值和终端接入的基站的第二参数值，其中，第一参数值包括：终端的SINR和QCI，第二参数值包括：基站针对各QCI设置的调度权重比和各QCI对应的当前用户数量，再根据上述参数值以及终端的网络类型，确定出终端的当前速率和可能提升到的速率范围，最后反馈给第三方应用平台，该方法能够有效地预先评估用户提升速率后的效果，从而大大提升用户业务体验的满意度。

基于同一发明构思，本发明实施例中还分别提供了一种网络侧实施的速率预测装置及系统，由于上述装置及系统解决问题的原理与网络侧实施的速率预测方法相似，因此上述装置及系统的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

如图8所示，为本发明实施例提供的一种网络侧实施的速率预测装置的结构示意图，包括：，包括：

接收单元81，用于接收第三方应用平台发送的针对终端的速率预测请求消息；

参数确定单元82，用于根据所述接收单元81接收的针对终端的速率预测请求消息，确定所述终端的第一参数值和所述终端接入的基站的第二参数值；其中，所述第一参数值包括：所述终端的信号与干扰加噪声比SINR和服务质量类别标识符QCI，所述第二参数值包括：所述基站针对各QCI设置的调度权重比和各QCI对应的当前用户数量；

速率确定单元83，用于根据所述参数确定单元82确定的所述终端的第一参数值和所述基站的第二参数值，以及所述终端的网络类型，确定所述终端的当前速率和可能提升到的速率范围；

发送单元84，用于将所述速率确定单元83确定的所述终端的当前速率和可能提升到的速率范围发送给所述第三方应用平台。

其中，所述参数确定单元82具体包括：

位置获取模块821，用于根据所述针对终端的速率预测请求消息，获取所述终端的位置信息；

MME确定模块822，用于根据所述位置获取模块821获取的所述终端的位置信息，确定所述终端对应的移动管理实体MME；

参数确定模块823，用于通过所述MME确定模块822确定的所述终端对应的MME，确定所述终端的第一参数值和所述终端接入的基站的第二参数值。

其中，所述参数确定模块823，具体用于：

向所述MME发送用于请求所述终端的第三参数值和所述基站的第二参数值的第三请求消息，使所述MME根据所述第三请求消息，从所述基站获取所述终端的第三参数值和所述基站的第二参数值；其中，所述终端的第三参数值包括：所述终端的信道质量指示CQI和QCI；

接收所述MME反馈的所述终端的第三参数值和所述基站的第二参数值；

根据所述终端的第三参数值中的CQI，确定与所述CQI对应的所述终端的SINR。

其中，所述位置获取模块821，具体用于：

根据所述针对终端的速率预测请求消息，从策略与计费规则功能单元PCRF获取所述终端的位置信息。

其中，所述速率确定单元83，具体用于：

按照公式确定所述终端的当前速率；其中，x为所述终端的QCI的值，S_x为所述终端的当前速率，n_i为值为i的QCI对应的所述基站的当前用户数量，a_i为所述基站针对值为i的QCI设置的调度权重比；M为所述基站的最大吞吐量，由所述终端的SINR确定；

根据所述终端的当前速率，以及所述终端的网络类型，确定所述终端可能提升到的速率范围。

为了描述的方便，以上各部分按照功能划分为各模块(或单元)分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块(或单元)的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。

具体实施时，上述速率检测装置可以设置在能力开放平台中。

如图9所示，为本发明实施例提供的一种网络侧实施的速率预测系统的结构示意图，包括能力开放平台91和第三方应用平台92，其中：

所述第三方应用平台92，用于向所述能力开放平台91发送针对终端的速率预测请求消息，并接收所述能力开放平台91反馈的所述终端的当前速率和可能提升到的速率范围；

所述能力开放平台91，用于接收所述第三方应用平台92发送的针对终端的速率预测请求消息；根据所述针对终端的速率预测请求消息，确定所述终端的第一参数值和所述终端接入的基站的第二参数值；其中，所述第一参数值包括：所述终端的信号与干扰加噪声比SINR和服务质量类别标识符QCI，所述第二参数值包括：所述基站针对各QCI设置的调度权重比和各QCI对应的当前用户数量；根据所述终端的第一参数值和所述基站的第二参数值，以及所述终端的网络类型，确定所述终端的当前速率和可能提升到的速率范围；将所述终端的当前速率和可能提升到的速率范围发送给所述第三方应用平台92。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。