Lte系統(tǒng)中混合業(yè)務的下行資源調(diào)度方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及移動通信技術(shù)領域，具體涉及LTE(LongTermEvolution)系統(tǒng)中下行 資源調(diào)度技術(shù)領域。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)中混合多媒體業(yè)務廣泛的接入需求和無線通信技術(shù)的快速發(fā) 展，無線蜂窩網(wǎng)絡技術(shù)和市場出現(xiàn)了爆發(fā)式增長。下一代移動通信系統(tǒng)LTE在多服務場景 中的混合業(yè)務下行資源調(diào)度算法可以有效提升實時業(yè)務性能，滿足用戶對高帶寬、高移動 場景下的混合業(yè)務需求，特別是實時業(yè)務中保證比特率業(yè)務的需求。
[0003] 滿足數(shù)據(jù)、視頻等實時業(yè)務和非實時業(yè)務的服務質(zhì)量QoS需求的關(guān)鍵是無線通信 系統(tǒng)具有靈活有效的資源分配及業(yè)務優(yōu)先級調(diào)度算法。調(diào)度算法在無線通信系統(tǒng)的資源管 理中具有核心支配的地位，調(diào)度方法要考慮兩個方面的內(nèi)容：方法實現(xiàn)的復雜度和對系統(tǒng) 性能指標的影響，如公平性、時延、吞吐量等業(yè)務服務質(zhì)量。目前，主要的無線分組調(diào)度算 法可以分為兩類r-類是考慮物理層（PHY-layer)信道質(zhì)量的分組調(diào)度算法，如最大載干 比（MaxC/I)調(diào)度算法、輪詢（RR,RoundRobin)調(diào)度算法和比例公平（PF,Proportional Fairness)調(diào)度算法；另一類是結(jié)合了物理層信道質(zhì)量以及媒體接入控制層（MAC-layer) 緩存隊列的跨層分組調(diào)度算法，如M-LWDF(ModifiedLargestWeightedDelayFirst)調(diào) 度算法和EXP調(diào)度算法。前一類算法沒有考慮用戶業(yè)務的QoS需求,使得其不能很好的滿 足實時業(yè)務的性能需求；而后一類算法雖然滿足了實時業(yè)務的QoS需求，但未考慮不同業(yè) 務間的公平性和不同業(yè)務應用于混合場景中的系統(tǒng)性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要克服現(xiàn)有技術(shù)存在的的上述問題，提出一種LTE系統(tǒng)中混合業(yè)務的下行 資源調(diào)度方法，使其能對不同等級業(yè)務進行區(qū)分，并使得其調(diào)度優(yōu)先級權(quán)重隨其業(yè)務類型 改變而變化，在混合業(yè)務場景中提升保證比特率業(yè)務的性能，滿足現(xiàn)階段用戶對于實時業(yè) 務中保證比特率業(yè)務的需求。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：
[0006] LTE系統(tǒng)中混合業(yè)務的下行資源調(diào)度方法，即混合服務指數(shù)因子（HSEF，Hybrid ServiceExponentialFactor)算法，實現(xiàn)步驟如下：
[0007] 步驟1,根據(jù)用戶接受到的信號計算用戶在每個資源塊（RB,ResourceBlock)上 的有效信噪比SINRu，并根據(jù)香農(nóng)公式計算出用戶在該時刻____t的瞬時傳輸速率！'u,計算瞬 時頻譜因子
[0008] 步驟2,根據(jù)當前獲得的瞬時傳輸速率ru，并計算用戶平均吞吐量瓦，乂《)，計算用 戶的平均吞吐量因子在
[0009] 步驟3,根據(jù)每個業(yè)務的業(yè)務類型及相應GBR要求計算業(yè)務權(quán)重因子Ii;
[0010] 步驟4,根據(jù)上述步驟--、步驟二和步驟三所求得的計算結(jié)果計算用戶的調(diào)度優(yōu)先 級因子《i，j;
[0011] 步驟5,根據(jù)步驟四所求得的用戶調(diào)度優(yōu)先級因子進行資源調(diào)度。
[0012] 其中，步驟1中，根據(jù)香農(nóng)公式計算用戶瞬時頻譜因子：
[0013]
【主權(quán)項】
1. 一種LTE系統(tǒng)中混合業(yè)務的下行資源調(diào)度方法，包括以下步驟： 步驟1，根據(jù)用戶接受到的信號計算用戶在每個資源塊上的有效信噪比SINRiij,根據(jù)香 農(nóng)公式計算出用戶在該時刻上的瞬時傳輸速率計算瞬時頻譜因子盡> 步驟2,根據(jù)當前獲得的瞬時傳輸速率riij，并計算用戶平均吞吐量萬,.,(/?)，計算用戶 的平均吞吐量因子 步驟3,根據(jù)每個業(yè)務的業(yè)務類型及相應保證比特速率（GBR, Guranteed Bit Rate)要 求計算業(yè)務權(quán)重因子 步驟4,根據(jù)上述步驟1、步驟2和步驟3所求得結(jié)果計算用戶的調(diào)度優(yōu)先級因子ω j; 步驟5,根據(jù)步驟4所求得的用戶調(diào)度優(yōu)先級因子ω u進行資源調(diào)度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LTE系統(tǒng)中混合業(yè)務的下行資源調(diào)度方法，其特征在于：所 述步驟1中根據(jù)香農(nóng)公式計算用戶瞬時頻譜因了: ￡;、, =min(/:. ,,0 其中，I^j= Iog2(HSINRiJ)表示用戶在該時刻上的瞬時傳輸速率,SINRiJ表示用戶i 在資源塊j上的有效信噪比，Q表示瞬時速率比照參數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LTE系統(tǒng)中混合業(yè)務的下行資源調(diào)度方法，其特征在于：步 驟2中計算用戶的平均吞吐量因子巧^ : Efj =eR-'(n) 其中用戶平均吞吐量瓦/(") = 0-^Γ)·^_(η-^ + ，ru表示用戶在該時刻的瞬時 傳輸速率，T。為更新時間窗，Un-l)表示先前n-1個傳輸時間間隔（TTI，Transmission Time Interval)內(nèi)的平均傳輸速率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LTE系統(tǒng)中混合業(yè)務的下行資源調(diào)度方法，其特征在于：步 驟3中，所述業(yè)務類型為保證比特率GBR要求業(yè)務和非保證比特率要求業(yè)務； 對于保證比特率要求業(yè)務的用戶，計算用戶的業(yè)務權(quán)重因子如下： ___^a{dfDH0Li'max(\fiBRlR]-](n})) 其中e表示數(shù)學常量，α表示可調(diào)優(yōu)先級因子，DffiiU為用戶i在緩沖隊列中的隊列頭 部（HOL, Head of Line)數(shù)據(jù)包的時延；3，代表服務質(zhì)量（Q0S, Quality of Service)級別， ^ -IgJ 即巧=^^，其中^代表用戶i的時延閾值，δ 1是隊列頭數(shù)據(jù)包的時延!、。^超過時延 Ti ， 閾值的最大概率，GBR表示保證比特率參數(shù)，克.,(/〇犮示用戶平均吞吐量； 對于非保證比特率業(yè)務的用戶，計算用Zi的業(yè)務權(quán)重因子如下： pTf W = e ? 其中β表示自調(diào)整因子，Td表示業(yè)務調(diào)度時延，Ti表示時延歸一化參數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LTE系統(tǒng)中混合業(yè)務的下行資源調(diào)度方法,其特征在于：步 驟4中，根據(jù)業(yè)務類型計算用戶的調(diào)度優(yōu)先級因子G^ i; 對于保證比特率業(yè)務的用戶，計算其調(diào)度優(yōu)先級因子如下：
對于非保證比特率業(yè)務的用戶，計算其調(diào)度優(yōu)先級因子如下：
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種LTE系統(tǒng)中混合業(yè)務的下行資源調(diào)度方法，即混合服務指數(shù)因子(HSEF,Hybrid Service Exponential Factor)算法。本調(diào)度方法包括以下步驟：在基站側(cè)根據(jù)基站底層上報的信息，計算用戶在每個資源塊的有效信噪比SINRi,j，然后根據(jù)香農(nóng)公式計算出用戶在該時刻上的瞬時傳輸速率ri,j，并求得瞬時頻譜因子根據(jù)當前獲得的瞬時傳輸速率ri,j，計算用戶平均吞吐量并求得平均吞吐量因子根據(jù)每個服務的業(yè)務類型及相應保證比特速率(GBR,Guranteed Bit Rate)要求計算業(yè)務權(quán)重因子Wi,j；最后根據(jù)前述所求得的各因子計算用戶調(diào)度權(quán)重ωi,j，系統(tǒng)則根據(jù)用戶的調(diào)度權(quán)重進行資源調(diào)度。本發(fā)明改善了用戶間公平性和保證比特率業(yè)務的性能，從而提高LTE系統(tǒng)整體性能。
【IPC分類】H04W72-14
【公開號】CN104640227
【申請?zhí)枴緾N201510031796
【發(fā)明人】吳哲夫, 金騰飛, 陳濱, 王中友
【申請人】浙江工業(yè)大學
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年1月22日