5G网络到4G网络的切换方法及装置与流程

5g网络到4g网络的切换方法及装置
技术领域
1.本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种5g网络到4g网络的切换方法及装置。


背景技术：

2.现有的终端由5g网络向4g网络切换是根据rsrp(reference signal receiving power，参考信号接收功率)电平值的强弱确定的。当5g网络信号较弱时，可以将终端从5g网络切换到4g网络。
3.随着用户从4g网络向5g网络迁移，5g网络利用率不断提升，网络负荷逐渐加重。同时，随着用户的迁出，4g网络会出现较多的空闲频谱资源。此时，可能会出现某些5g用户占用了小区内信号强度较好的位置，但这些用户发起的业务类型对速率要求较低；而对于需要发起对速率要求较高的业务的其他用户而言，由于小区内大量频率资源已被低速率需求的用户占用，会分配不到足够的资源进行数据传输，从而发挥不出5g网络的速率优势，影响用户感知，同时也会降低5g小区的吞吐量。
4.此种情况下，4g网络较多的空闲频谱资源得不到有效利用，而5g网络的资源无法得到高效的分配，造成了资源的浪费。
5.因此，如何提出一种方法，能够合理地将终端从5g网络切换到4g网络，从而提高5g网络以及4g网络的资源分配效率，具有十分重要的意义。


技术实现要素：

6.针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种5g网络到4g网络的切换方法及装置。
7.本发明提供的5g网络到4g网络的切换方法，包括：
8.根据终端在5g网络中实际使用的传输块大小，以及传输块大小上限值，确定传输块使用率；
9.根据所述终端分配到的5g网络带宽，以及所述终端切换到4g网络后将要分配到的4g网络带宽，确定带宽折算系数；
10.确定所述传输块使用率小于所述带宽折算系数，将所述终端从所述5g网络切换到所述4g网络。
11.在一个实施例中，所述将所述终端从所述5g网络切换到所述4g网络包括：
12.若所述传输块使用率小于所述带宽折算系数的所述终端的实际数量小于或等于预设数量，则将所有所述终端从所述5g网络切换到所述4g网络。
13.在一个实施例中，所述将所述终端从所述5g网络切换到所述4g网络还包括：
14.若所述实际数量大于所述预设数量，则根据所述传输块使用率对所述终端进行升序排列；
15.将前所述预设数量个的所述终端从所述5g网络切换到所述4g网络。
16.在一个实施例中，所述将所述终端从所述5g网络切换到所述4g网络之后，还包括：
17.若满足预设条件，则继续执行所述将所述终端从所述5g网络切换到所述4g网络的步骤；
18.所述预设条件包括：
19.第一平均网络速率小于第二平均网络速率，并且
20.5g全网的平均物理资源块prb利用率小于第二prb利用率，并且
21.所述4g网络的prb利用率小于预设prb利用率阈值；
22.其中，所述第一平均网络速率为将所述终端从所述5g网络切换到所述4g网络之前，所述5g网络中的终端的平均网络速率；
23.所述第二平均网络速率为将所述终端从所述5g网络切换到所述4g网络之后，所述5g网络中的终端的平均网络速率；
24.所述第二prb利用率为将所述终端从所述5g网络切换到所述4g网络之后，所述5g网络的prb利用率。
25.在一个实施例中，所述预设prb利用率阈值为50％。
26.在一个实施例中，所述传输块使用率为所述传输块大小与所述传输块大小上限值的比值。
27.在一个实施例中，所述带宽折算系数为所述4g网络带宽与所述5g网络带宽的比值。
28.本发明还提供一种5g网络到4g网络的切换装置，包括：
29.第一确定模块，用于根据终端在5g网络中实际使用的传输块大小，以及传输块大小上限值，确定传输块使用率；
30.第二确定模块，用于根据所述终端分配到的5g网络带宽，以及所述终端切换到4g网络后将要分配到的4g网络带宽，确定带宽折算系数；
31.切换模块，用于确定所述传输块使用率小于所述带宽折算系数，将所述终端从所述5g网络切换到所述4g网络。
32.本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一种的5g网络到4g网络的切换方法的步骤。
33.本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一种的5g网络到4g网络的切换方法的步骤。
34.本发明提供的5g网络到4g网络的切换方法及装置，通过确定终端的tbs使用率以及带宽折算系数，并在判断出终端的传输块使用率小于带宽折算系数的情况下，将终端从5g网络切换到4g网络，可以确保在合理(终端的实际业务需求对网络速率的要求较低，且4g网络具备承载该终端业务的能力)的情况下将终端从5g网络切换到4g网络，从而提高5g网络以及4g网络的资源分配效率。
附图说明
35.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些
附图获得其他的附图。
36.图1为本发明提供的5g网络到4g网络的切换方法的流程示意图；
37.图2为本发明提供的5g网络到4g网络的切换装置的结构示意图；
38.图3是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
39.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
40.图1为本发明提供的5g网络到4g网络的切换方法的流程示意图。参照图1，本发明提供的5g网络到4g网络的切换方法包括：
41.s110、根据终端在5g网络中实际使用的传输块大小，以及传输块大小上限值，确定传输块使用率；
42.s120、根据终端分配到的5g网络带宽，以及终端切换到4g网络后将要分配到的4g网络带宽，确定带宽折算系数；
43.s130、确定传输块使用率小于带宽折算系数，将终端从5g网络切换到4g网络。
44.本发明提供的5g网络到4g网络的切换方法的执行主体可以是电子设备、电子设备中的部件、集成电路、或芯片。该电子设备可以是移动电子设备，也可以为非移动电子设备。示例性的，移动电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，umpc)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant，pda)等，非移动电子设备可以为服务器、网络附属存储器(network attached storage，nas)、个人计算机(personal computer，pc)、电视机(television，tv)、柜员机或者自助机等，本发明不作具体限定。
45.下面以计算机执行本发明提供的5g网络到4g网络的切换方法为例，详细说明本发明的技术方案。
46.需要说明的是，tbs(transport block size，传输块大小)与终端被分配到的带宽、调制阶数以及空分复用流数相关，直接决定了终端可达到的网络速率。如果终端在进行数据传输时，其实际分配到的tbs远小于协议中规定的相同调制阶数及目标编码码率下应有的tbs，那么可以判断该终端的实际业务需求对网络速率的要求较低，具备将其切换到4g网络的可能。
47.具体地，在步骤s110中，可以首先确定终端在当前5g网络实际使用的tbs，以及tbs上限值，并根据该实际使用的tbs与tbs上限值，确定传输块使用率。
48.tbs的计算公式可表述为：
49.tbs＝n
re
×r×
qm×v×aꢀꢀ
(1)
50.其中，n
re
表示用户分配到的5g带宽中的频率资源re(resource element，资源元素)的总数；r为目标编码码率；qm为调制阶数，可通过查询3gpp协议确定；v是数据传输的层数，在本实施例中取4；a表示量化调整系数，可通过查询3gpp协议确定，其是3gpp协议中根据中间比特及目标编码码率的大小对tbs进行量化调整的过程参数。
51.由公式(1)可知，tbs与调制阶数qm密切相关。调制阶数qm与mcs(modulation and coding scheme，调制与编码策略)承载等级对应，调制阶数qm越大，mcs承载等级越高，要求的信噪比就越高。
52.设终端在5g网络中实际使用的tbs上限值为tbs
(m)
，则
53.tbs
(m)
＝n
re(m)
×r(m)
×qm(m)
×v×aꢀꢀ
(2)
54.其中，n
re(m)
表示用户分配到的5g带宽中的频率资源re的总数的最大值；r
(m)
为最大编码码率；q
m(m)
为最大调制阶数。n
re(m)
、r
(m)
、q
m(m)
均可通过查询3gpp协议确定。
55.在一个实施例中，传输块使用率可以是tbs与tbs上限值的比值。具体地，设传输块使用率为tbs
eff
，则
[0056][0057]
传输块使用率tbs
eff
代表终端在5g网络中发起业务时实际使用的tbs与其在相同信噪比、相同带宽下可使用的tbs理论上限的比值。tbs
eff
值越小，说明终端发起的业务对网络速率的要求越低，将该终端切换到4g网络的优先级就越高。
[0058]
在步骤s120中，可以根据终端分配到的5g网络带宽，以及将终端切换到4g网络后，4g网络将分配给终端的4g网络带宽，来确定带宽折算系数。
[0059]
在一个实施例中，带宽折算系数可以是4g网络带宽与5g网络带宽的比值。
[0060]
具体地，设带宽折算系数为bw
eff
，则
[0061][0062]
其中，bw
4g
为4g网络将分配给终端的4g网络带宽；bw
5g
为终端当前分配到的5g网络带宽。
[0063]
当确定传输块使用率tbs
eff
以及带宽折算系数bw
eff
后，即可在步骤s130中，判断传输块使用率tbs
eff
以及带宽折算系数bw
eff
的大小关系，从而确定是否将终端从5g网络切换到4g网络。
[0064]
具体地，若确定
[0065]
tbs
eff
＜bw
eff
ꢀꢀ
(5)
[0066]
则将终端从5g网络切换到4g网络。
[0067]
需要说明的是，为判断终端在5g网络中进行的业务是否可在不影响用户感知的情况下用4g网络承载，需将tbs
eff
与bw
eff
作对比。考虑到在相同信噪比和带宽的条件下，终端在5g和4g中可分配到的tbs理论上限值基本一致，又根据公式(1)，tbs与带宽呈线性关系。因此，当5g终端满足公式(5)时，可以判断出终端的实际业务需求对网络速率的要求较低，且4g网络具备承载该终端业务的能力，可将其切换到4g网络，从而将5g频率资源腾挪给对网络速率要求更高的其它终端使用。
[0068]
本发明提供的5g网络到4g网络的切换方法，通过确定终端的tbs使用率以及带宽折算系数，并在判断出终端的传输块使用率小于带宽折算系数的情况下，将终端从5g网络切换到4g网络，可以确保在合理(终端的实际业务需求对网络速率的要求较低，且4g网络具备承载该终端业务的能力)的情况下将终端从5g网络切换到4g网络，从而提高5g网络以及4g网络的资源分配效率。
[0069]
进一步地，在一个实施例中，将终端从5g网络切换到4g网络包括：
[0070]
若传输块使用率小于带宽折算系数的终端的实际数量小于或等于预设数量，则将所有终端从5g网络切换到4g网络。
[0071]
具体地，若在5g网络中，传输块使用率小于带宽折算系数的终端(即满足公式(5)的终端)的实际数量有多个，则会判断该实际数量与预设数量的大小。
[0072]
可以理解的是，由于4g网络的承载能力有限，若仅简单地将满足公式(5)的终端从5g网络切换到4g网络，则当切换的终端数量较大时，有可能造成4g网络超载，严重影响接入4g网络的用户的体验。
[0073]
因此，需要设置4g网络单次所能接收的原5g网络中的终端的预设数量n。其中，n的具体取值可以根据实际需要，例如4g网络当前的带宽分配情况来确定。具体地，n的具体取值可以是10、20、50等，本发明对此不作具体限定。
[0074]
设满足公式(5)的终端的实际数量为m，若确定
[0075]
m≤n
ꢀꢀ
(6)
[0076]
则可以将所有(即m个)满足公式(5)的终端从5g网络切换到所述4g网络。
[0077]
本发明提供的5g网络到4g网络的切换方法，通过设置4g网络能够接受的待切换终端的预设数量，并判断待切换终端的实际数量与该预设数量的大小关系，来最终确定从5g网络切换到4g网络的终端的数量，可以保证4g网络接受待切换终端后，不会发生过载的现象，从而保证了待切换终端接入4g网络后，4g网络内的所有终端仍能高效且正常地通信。
[0078]
进一步地，在一个实施例中，将终端从5g网络切换到4g网络还包括：
[0079]
若实际数量大于预设数量，则根据传输块使用率对终端进行升序排列；
[0080]
将前预设数量个的终端从5g网络切换到4g网络。
[0081]
具体地，当m＞n时，则会根据终端的传输块使用率tbs
eff
对满足公式(5)的终端进行升序排列，即tbs
eff
越小，终端的优先级越高。
[0082]
在根据传输块使用率tbs
eff
对终端进行升序排列后，会选取排在前n个的终端，并将该n个终端从5g网络切换到4g网络。
[0083]
本发明提供的5g网络到4g网络的切换方法，通过在待切换终端的实际数量超过4g网络能够接受的待切换终端的预设数量时，按照预设数量将切换优先级较高的终端从5g网络切换到4g网络，一方面可以保证4g网络接受待切换终端后不会发生过载的现象，另一方面还能确保被切换的终端均为亟待切换的终端，从而进一步提高了5g网络以及4g网络的资源分配效率。
[0084]
进一步地，在一个实施例中，将终端从5g网络切换到4g网络之后，还包括：
[0085]
若满足预设条件，则继续执行将终端从5g网络切换到4g网络的步骤；
[0086]
预设条件包括：
[0087]
第一平均网络速率小于第二平均网络速率，并且
[0088]
5g全网的平均物理资源块(physical resource block，prb)利用率小于第二prb利用率，并且
[0089]
4g网络的prb利用率小于预设prb利用率阈值。
[0090]
具体地，第一平均网络速率为将终端从5g网络切换到4g网络之前，5g网络中的终端的平均网络速率；
[0091]
第二平均网络速率为将终端从5g网络切换到4g网络之后，5g网络中的终端的平均网络速率；
[0092]
第二prb利用率为将终端从5g网络切换到4g网络之后，5g网络的prb利用率。
[0093]
设第一平均网络速率为vc，第二平均网络速率为v
c’，5g全网的prb利用率为pa，第二prb利用率为p
c’，4g网络的prb利用率为p
4g
，预设prb利用率阈值为p
p
，若满足预设条件：
[0094]vc
＜v
c’&pa＜p
c’&p
4g
＜p
p
ꢀꢀ
(7)
[0095]
则继续执行将终端从5g网络切换到4g网络的步骤，即按照上述任一实施例所述的方式，将终端从5g网络切换到4g网络。
[0096]
需要说明的是，当满足预设条件时，则说明切换后5g小区剩余终端的平均速率上升。5g小区整体负荷高于平均水平的同时，4g网络负担不重，可以承载由5g切换过来的终端。此时可以重复上述切换过程。而当预设条件中的三个条件不能同时满足时，则结束切换。
[0097]
在一个实施例中，预设prb利用率阈值p
p
可以是50％，当然，其具体的取值还可以根据实际需要进行调整，本发明对此不作限定。
[0098]
本发明提供的5g网络到4g网络的切换方法，通过判断是否满足预设条件，来确定是否继续进行将终端从5g网络切换到4g网络的步骤，可以保证4g网络在负担不重的情况下继续承载从5g切换而来的终端，从而进一步节省5g网络资源，更好发挥5g网络的优势。
[0099]
本发明还提供一种5g网络到4g网络的切换装置，该装置与上文描述的5g网络到4g网络的切换方法可相互对应参照。
[0100]
图2为本发明提供的5g网络到4g网络的切换装置的结构示意图，如图2所示，该装置包括：
[0101]
第一确定模块210，用于根据终端在5g网络中实际使用的传输块大小，以及传输块大小上限值，确定传输块使用率；
[0102]
第二确定模块220，用于根据终端分配到的5g网络带宽，以及终端切换到4g网络后将要分配到的4g网络带宽，确定带宽折算系数；
[0103]
切换模块230，用于确定传输块使用率小于带宽折算系数，将终端从5g网络切换到4g网络。
[0104]
本发明提供的5g网络到4g网络的切换装置，通过确定终端的tbs使用率以及带宽折算系数，并在判断出终端的传输块使用率小于带宽折算系数的情况下，将终端从5g网络切换到4g网络，可以确保在合理(终端的实际业务需求对网络速率的要求较低，且4g网络具备承载该终端业务的能力)的情况下将终端从5g网络切换到4g网络，从而提高5g网络以及4g网络的资源分配效率。
[0105]
在一个实施例中，切换模块230具体用于：
[0106]
若传输块使用率小于带宽折算系数的终端的实际数量小于或等于预设数量，则将所有终端从5g网络切换到4g网络。
[0107]
在一个实施例中，切换模块230还具体用于：
[0108]
若实际数量大于预设数量，则根据传输块使用率对终端进行升序排列；
[0109]
将前预设数量个的终端从5g网络切换到4g网络。
[0110]
在一个实施例中，切换模块230还具体用于：
[0111]
若满足预设条件，则继续执行将终端从5g网络切换到4g网络的步骤；
[0112]
预设条件包括：
[0113]
第一平均网络速率小于第二平均网络速率，并且
[0114]
5g全网的平均物理资源块prb利用率小于第二prb利用率，并且
[0115]
4g网络的prb利用率小于预设prb利用率阈值；
[0116]
其中，第一平均网络速率为将终端从5g网络切换到4g网络之前，5g网络中的终端的平均网络速率；
[0117]
第二平均网络速率为将终端从5g网络切换到4g网络之后，5g网络中的终端的平均网络速率；
[0118]
第二prb利用率为将终端从5g网络切换到4g网络之后，5g网络的prb利用率。
[0119]
本发明还提供一种电子设备，如图3所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)310、通信接口(communication interface)320、存储器(memory)330和通信总线(bus)340，其中，处理器310，通信接口320，存储器330通过通信总线340完成相互间的通信。处理器310可以调用存储器330中的逻辑指令，以执行5g网络到4g网络的切换方法的步骤，例如包括：
[0120]
根据终端在5g网络中实际使用的传输块大小，以及传输块大小上限值，确定传输块使用率；
[0121]
根据终端分配到的5g网络带宽，以及终端切换到4g网络后将要分配到的4g网络带宽，确定带宽折算系数；
[0122]
确定传输块使用率小于带宽折算系数，将终端从5g网络切换到4g网络。
[0123]
此外，上述的存储器330中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0124]
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的5g网络到4g网络的切换方法的步骤，例如包括：
[0125]
根据终端在5g网络中实际使用的传输块大小，以及传输块大小上限值，确定传输块使用率；
[0126]
根据终端分配到的5g网络带宽，以及终端切换到4g网络后将要分配到的4g网络带宽，确定带宽折算系数；
[0127]
确定传输块使用率小于带宽折算系数，将终端从5g网络切换到4g网络。
[0128]
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例提供的5g网络到4g网络的切换方
法的步骤，例如包括：
[0129]
根据终端在5g网络中实际使用的传输块大小，以及传输块大小上限值，确定传输块使用率；
[0130]
根据终端分配到的5g网络带宽，以及终端切换到4g网络后将要分配到的4g网络带宽，确定带宽折算系数；
[0131]
确定传输块使用率小于带宽折算系数，将终端从5g网络切换到4g网络。
[0132]
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0133]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0134]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。