一種lte比例公平調(diào)度方法
【專(zhuān)利摘要】一種LTE比例公平調(diào)度方法，在基站根據(jù)底層上報(bào)的信息得到用戶業(yè)務(wù)的總信號(hào)功率比，并利用香農(nóng)公式計(jì)算用戶的瞬時(shí)頻譜效率，根據(jù)業(yè)務(wù)類(lèi)型計(jì)算用戶QOS權(quán)重，根據(jù)平均吞吐量計(jì)算用戶的吞吐量權(quán)重，最后得到用戶的調(diào)度權(quán)重，根據(jù)用戶的調(diào)度權(quán)重進(jìn)行調(diào)度。本發(fā)明綜合考慮調(diào)度時(shí)延、業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量要求及系統(tǒng)用戶容量規(guī)模等因素，并且對(duì)各個(gè)因素在量級(jí)上進(jìn)行統(tǒng)一，均衡調(diào)度權(quán)重。本發(fā)明所提供方法可提高LTE系統(tǒng)的調(diào)度效率，確保用戶業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種LTE比例公平調(diào)度方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動(dòng)通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種LTE比例公平調(diào)度方法。
【背景技術(shù)】
[0002]LTE (Long Term Evolution,長(zhǎng)期演進(jìn))是3G系統(tǒng)的演進(jìn)技術(shù)，采用MMO (多輸入多輸出)和OFDM(正交頻分復(fù)用)等關(guān)鍵技術(shù)使得系統(tǒng)性能顯著提高。如何將有限的LTE系統(tǒng)無(wú)線資源高效合理地分配和使用以滿足用戶日益增長(zhǎng)的需求，和確保用戶業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量、系統(tǒng)規(guī)劃的覆蓋區(qū)域以及提高系統(tǒng)容量，這是LTE系統(tǒng)中調(diào)度方法所要解決的問(wèn)題。
[0003]調(diào)度方法要考慮兩個(gè)方面的內(nèi)容:方法實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度和對(duì)系統(tǒng)性能指標(biāo)的影響，如公平性、時(shí)延、業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(QOS)等。目前有3種常用的調(diào)度方法:RR(輪詢算法)、MAX C/Ι (最大載干比)調(diào)度算法和PF (比例公平)調(diào)度算法。RR算法不考慮任何參數(shù)，對(duì)系統(tǒng)中的用戶依次調(diào)度，保證所有用戶得到相同的調(diào)度機(jī)會(huì)。其優(yōu)點(diǎn)是算法復(fù)雜度低，保證了用戶調(diào)度機(jī)會(huì)的公平性；缺點(diǎn)是不考慮用戶的無(wú)線信道條件，中心用戶與邊緣用戶的調(diào)度機(jī)會(huì)相等，不利于提高系統(tǒng)的吞吐量。MAX C/Ι (最大載干比)調(diào)度算法保證系統(tǒng)中無(wú)線信道質(zhì)量最高的用戶獲得最高的調(diào)度優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先獲得系統(tǒng)無(wú)線資源。其優(yōu)點(diǎn)是算法復(fù)雜度低，系統(tǒng)的吞吐量高。缺點(diǎn)是不考慮用戶之間的公平性，可能導(dǎo)致邊緣用戶長(zhǎng)時(shí)間得不到調(diào)度。PF調(diào)度算法綜合考慮用戶的無(wú)線信道質(zhì)量和用戶速率因素計(jì)算用戶的優(yōu)先級(jí)，然后按照優(yōu)先級(jí)分配系統(tǒng)無(wú)線信道資源。其優(yōu)點(diǎn)是兼顧了用戶的公平性和系統(tǒng)的吞吐量，使得系統(tǒng)性能更加穩(wěn)定。缺點(diǎn)是算法的復(fù)雜度增加，沒(méi)有考慮時(shí)延及業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量要求。目前LTE系統(tǒng)一般使用性能較好的PF算法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，克服經(jīng)典PF算法不能區(qū)別不同等級(jí)業(yè)務(wù)的服務(wù)及吞吐量因子的權(quán)重隨服務(wù)用戶數(shù)的改變而隨之變化的缺陷。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為一種LTE比例公平調(diào)度方法，在基站進(jìn)行如下步驟，
[0006]步驟一，根據(jù)底層上報(bào)的信息得到用戶業(yè)務(wù)的總信號(hào)功率比，并利用香農(nóng)公式計(jì)算用戶的瞬時(shí)頻譜效率Wse ；
[0007]步驟二，根據(jù)業(yè)務(wù)類(lèi)型計(jì)算用戶QOS權(quán)重Wvjs,所述QOS為業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量；
[0008]步驟三，根據(jù)平均吞吐量計(jì)算用戶的吞吐量權(quán)重Wth ；
[0009]步驟四，根據(jù)上述步驟一、二和三所得結(jié)果計(jì)算用戶的調(diào)度權(quán)重Pb，根據(jù)用戶的調(diào)度權(quán)重Pb進(jìn)行調(diào)度。
[0010]而且，步驟一中，利用香農(nóng)公式計(jì)算用戶的瞬時(shí)頻譜效率Wse如下，
[0011]Wse = min (1g2 (Ι+sinr), 6)
[0012]其中，sinr為用戶業(yè)務(wù)的總信號(hào)功率比。
[0013]而且，步驟二中，所述業(yè)務(wù)類(lèi)型為保證速率和不保證速率，
[0014]對(duì)業(yè)務(wù)類(lèi)型為不保證速率的用戶，計(jì)算用戶QOS權(quán)重Wvjs如下，
【權(quán)利要求】
1.一種LTE比例公平調(diào)度方法，其特征在于:在基站進(jìn)行如下步驟， 步驟一，根據(jù)底層上報(bào)的信息得到用戶業(yè)務(wù)的總信號(hào)功率比，并利用香農(nóng)公式計(jì)算用戶的瞬時(shí)頻譜效率Wse ； 步驟二，根據(jù)業(yè)務(wù)類(lèi)型計(jì)算用戶QOS權(quán)重Wvjs，所述QOS為業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量； 步驟三，根據(jù)平均吞吐量計(jì)算用戶的吞吐量權(quán)重Wth ； 步驟四，根據(jù)上述步驟一、二和三所得結(jié)果計(jì)算用戶的調(diào)度權(quán)重Pb，根據(jù)用戶的調(diào)度權(quán)重Pb進(jìn)行調(diào)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述LTE比例公平調(diào)度方法，其特征在于:步驟一中，利用香農(nóng)公式計(jì)算用戶的瞬時(shí)頻譜效率Wse如下，
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述LTE比例公平調(diào)度方法，其特征在于:步驟二中，所述業(yè)務(wù)類(lèi)型為保證速率和不保證速率， 對(duì)業(yè)務(wù)類(lèi)型為不保證速率的用戶，計(jì)算用戶QOS權(quán)重Wvjs如下，
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述LTE比例公平調(diào)度方法，其特征在于:速率滿意度因子GAP按下式獲取，
GAPn = min (GAPn-JGBR X Tsched interval-BWn, η X GBR) 其中，GAPn表示當(dāng)前調(diào)度η的速率滿意度因子，GAPlri表示上一次調(diào)度η_1的速率滿意度因子；Tscted inteval表示當(dāng)前調(diào)度η與上一次調(diào)度η-1的時(shí)間間隔，BWn表示時(shí)間間隔Tsctedinterval內(nèi)已調(diào)度給相應(yīng)用戶的帶寬，n表示對(duì)速率滿意度因子最大值的限制因子。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述LTE比例公平調(diào)度方法，其特征在于:步驟三中，根據(jù)平均吞吐量計(jì)算用戶的吞吐量權(quán)重Wth如下，
J|Tf| B = f/lV0R/'N,,/THmm 其中，Nn表示當(dāng)前可調(diào)度的承載或者用戶數(shù)量，THsys max表示當(dāng)前的系統(tǒng)帶寬，示用戶的平均吞吐量，計(jì)算公式如下，
aveRn = β X aveU (1- β ) Rn 公式中，β是平滑因子，BveRlri表示上一次調(diào)度η-1的平均吞吐量，Rn表示當(dāng)前調(diào)度η的瞬時(shí)速率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述LTE比例公平調(diào)度方法，其特征在于:步驟四中，根據(jù)業(yè)務(wù)類(lèi)型計(jì)算用戶的調(diào)度權(quán)重Pb，對(duì)業(yè)務(wù)類(lèi)型為保證速率的用戶，計(jì)算用戶的調(diào)度權(quán)重Pb如下，
【文檔編號(hào)】H04W72/12GK103929822SQ201410200381
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】馮偉, 江世宇, 黃念, 陳磊, 趙凱南, 袁偉 申請(qǐng)人:武漢郵電科學(xué)研究院