专利名称：一种网络仿真中调度用户的确定方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信技术领域中的网络仿真技术领域，尤其涉及一种网络仿真中调度用户的确定方法及系统。
背景技术：
网络仿真是3G系统中进行算法研究以及网络规划的常用手段，是用计算机手段模拟出简化的网络结构或物理层关键技术，进而考察虚拟网络的性能。网络仿真在本质上是一种网络性能和算法效率的沙盘演练。网络仿真一般又分为链路级(Link Level)仿真和系统级(System Level)仿真两类链路级仿真主要是对物理层的无线传输技术(如编码、交织、调制和扩频等)进行仿真； 系统级仿真则主要是针对带有网络拓扑结构的无线接入系统进行仿真。系统级仿真一般又分为静态仿真和动态仿真两种。其区别在于动态仿真中通常融入时间流动的概念，这样一来，用户在前后两个时刻的位置移动、速度变化、吞吐量升降等信息就可以准确地记录下来；而静态系统级仿真则更多采用所谓的蒙特卡罗(Monte Carlo)仿真，蒙特卡罗仿真是将整个移动通信系统的运行行为视作多个时间片断内所表现出来的行为样本的统计平均，每个时间片断称为一个快照，它体现了系统在短期内相对稳定的行为。对于基于蒙特卡洛技术的静态仿真而言，每次仿真是相互独立的，亦即两次仿真快照之间的用户分布是没有关联的。因此在此意义上，一般认为静态仿真是没有记忆性的， 而动态仿真则是有记忆性。通常地，动态仿真更为复杂，所需的仿真时间也较长。传统上，出于仿真所占用的硬件资源及仿真所需时间考虑，工程中使用的规划软件往往模拟较大规模的网络，一般采用静态仿真机制，而动态仿真机制则主要用于无线资源管理(RRM)算法研究，仅模拟规模较小的网络拓扑结构甚至单个站点。在高速分组接入HSPA (High-Speed Packet Access)、全球微波互联接入 WiMax(Worldwide Interoperability for Microwave Access)、超三代 B3G(yondThird Generation)、UMB、长期演进LTE (Long Term Evolution)移动通信系统中，分组数据业务主要由共享数据信道承载；相对于传统的语音业务，共享信道上的分组数据业务中，每个用户占用的信道资源并不是预先分配的，而是系统借助一定的调度策略在多个用户之间共享的。在衡量调度策略的性能时，通常采用两个指标，即吞吐量和公平性。调度算法是数据业务系统的一个特色，目的是充分利用信道的时变特性，得到多用户分集增益，以提高系统的吞吐量。吞吐量一般用每小区单位时间传输的总数据量来表示。公平性则是考虑对所有这些请求传输的用户而言，大家是否都享有一定的服务机会。好的调度算法，应该兼顾小区整体所能达到的吞吐量以及所有用户之间占用网络资源的公平性，得到一个比较好的折衷。下面简要介绍几种常见的调度策略。最大信干比C/I调度策略如果在信道条件好时传输数据，就可以提高传输速率，减少编码的冗余。最大C/I算法就是在选择传输数据的调度用户时，只选择C/I最大的用户，即让信道条件好的用户一直在传，等其信道变差时，再让其它信道变好的用户传，这样就充分利用了多用户分集的效果。轮询调度策略在考虑公平性时，一般都把轮循算法作为衡量的标准。每个用户以相同的概率占有可分配的时隙和功率。因此，从占有这两种资源的角度来说，这种调度算法是最公平的。每次调度时，和最大C/I算法性质相同，也不考虑各用户以前被调度的情况， 可以说这两种调度算法都是无记忆的。正比公平调度策略为了做好吞吐量和公平性的折衷，提出了一种称为正比公平的调度算法。在时刻t，移动台k的历史平均传输速率用(k = 1，Λ，K)表示，其请求传输的速率用DRCk(t)表示，则采用如下公式确定被选中的调度用户
\ DRC Xt)]k = arg max <--- 卜；
J=I-A ,K ^ R^t) J可以看出，正比公平调度策略需要用户的历史吞吐量信息作为输入，另一方面，从上面关于静态系统级仿真的背景技术描述可以看出，静态系统级仿真技术的无记忆性，从本质上决定了其难以实施正比公平调度策略。目前现有技术中采用正比公平调度策略的一种静态系统级仿真技术为，系统将同一小区的每个HSDPA用户的导频信号质量指标从大到小进行排序，然后根据排序结果以一定的比例选择该小区内设定数量的HSDPA用户作为调度HSDPA用户进行数据传输。该方案实质上忽略了正比公平算法对于历史吞吐量的考虑，仅是基于静态仿真中所易于获得的导频信道质量一个维度的指标来选择被调度的用户，实际上仍然是最大C/I 调度算法，没有真正体现出正比公平算法的特点，也就无法实现吞吐量与公平性的合理均衡考虑。
发明内容
本发明实施例提供一种网络仿真中调度用户的确定方法及系统，用以解决现有技术中存在的无法实现在静态系统级仿真中吞吐量与公平性的合理均衡考虑的问题。本发明实施例提供一种网络仿真中调度用户的确定方法，包括获取已完成的仿真快照的用户的位置信息；根据获取的位置信息，从已完成的仿真快照的用户中，分别确定出与本次仿真快照的各用户位置接近的用户；基于确定出的位置接近的用户的传输速率，估计本次仿真快照的各用户的历史传输速率；基于本次仿真快照的各用户的信道质量指标和估计的历史传输速率，使用正比公平调度策略，确定本次仿真快照的调度用户。本发明实施例还提供一种网络仿真中调度用户的确定系统，包括获取模块，用于获取已完成的仿真快照的用户的位置信息；第一确定模块，用于根据获取的位置信息，从已完成的仿真快照的用户中，分别确定出与本次仿真快照的各用户位置接近的用户；估计模块，用于基于确定出的位置接近的用户的传输速率，估计本次仿真快照的各用户的历史传输速率；第二确定模块，用于基于本次仿真快照的各用户的信道质量指标和估计的历史传输速率，使用正比公平调度策略，确定本次仿真快照的调度用户。本发明实施例提供的方法中，在进行网络仿真时，对于已完成的仿真快照，存储了每次仿真快照的用户的位置信息和传输速率，并在进行本次仿真快照时，根据已完成的仿真快照的用户的位置信息，针对本次仿真快照的各用户，分别确定出与本次仿真快照的各用户位置接近的用户，并基于确定出的位置接近的用户的传输速率，估计本次仿真快照的各用户的历史传输速率，以及基于本次仿真快照的各用户的信道质量指标和估计的历史传输速率，使用正比公平调度策略，确定本次仿真快照的调度用户。由于用户的传输速率与信道质量有关，而信道质量与用户所在位置有关，所以基于与本次仿真快照的用户位置接近的用户的传输速率，能够较准确地估计出该用户的历史传输速率，从而能够实现基于本次仿真快照的各用户的信道质量指标和估计的历史传输速率，使用正比公平调度策略，确定本次仿真快照的调度用户，进而提高在静态系统级仿真中对吞吐量与公平性均衡考虑的合理性。
图1为本发明实施例提供的网络仿真中调度用户的确定方法的流程图之一；图2为本发明实施例提供的网络仿真中调度用户的确定方法的流程图之二 ；图3为本发明实施例提供的网络仿真中调度用户的确定系统的结构示意图。
具体实施例方式为了给出提高在静态系统级仿真中对吞吐量与公平性均衡考虑的合理性的实现方案，本发明实施例提供了一种网络仿真中调度用户的确定方法及系统，以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明实施例提供一种网络仿真中调度用户的确定方法，如图1所示，包括步骤S101、获取已完成的仿真快照的用户的位置信息。步骤S102、根据获取的位置信息，从已完成的仿真快照的用户中，分别确定出与本次仿真快照的各用户位置接近的用户。步骤S103、基于确定出的位置接近的用户的传输速率，估计本次仿真快照的各用户的历史传输速率。步骤S104、基于本次仿真快照的各用户的信道质量指标和估计的历史传输速率， 使用正比公平调度策略，确定本次仿真快照的调度用户。下面结合附图，用具体实施例对本发明提供的方法及系统进行详细描述。本发明实施例提供的方法中，对于已完成的每次仿真快照，均保存每次仿真快照的用户的位置信息和传输速率(在静态仿真中传输速率也即相当于吞吐量)，如表1所示表1
权利要求
1.一种网络仿真中调度用户的确定方法，其特征在于，包括 获取已完成的仿真快照的用户的位置信息；根据获取的位置信息，从已完成的仿真快照的用户中，分别确定出与本次仿真快照的各用户位置接近的用户；基于确定出的位置接近的用户的传输速率，估计本次仿真快照的各用户的历史传输速率；基于本次仿真快照的各用户的信道质量指标和估计的历史传输速率，使用正比公平调度策略，确定本次仿真快照的调度用户。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，针对本次仿真快照的各用户，从已完成的仿真快照的用户中，分别确定出与本次仿真快照的各用户位置接近的用户，具体为对于本次仿真快照的每个用户，从已完成的每次仿真快照的用户中，确定出与该用户位置最接近的用户；估计本次仿真快照的各用户的历史传输速率，具体包括对于本次仿真快照的每个用户，确定已完成的各次仿真快照中与该用户位置最接近的用户的传输速率的平均速率，并将所述平均速率作为该用户的估计的历史传输速率。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，针对本次仿真快照的各用户，从已完成的仿真快照的用户中，分别确定出与本次仿真快照的各用户位置接近的用户，具体为对于本次仿真快照的每个用户，从已完成的仿真快照的用户中，确定出与该用户位置接近的前设定数量的用户；估计本次仿真快照的各用户的历史传输速率，具体包括对于本次仿真快照的每个用户，确定所述设定数量的用户的传输速率的平均速率，并将所述平均速率作为该用户的估计的历史传输速率。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，针对本次仿真快照的各用户，从已完成的仿真快照的用户中，分别确定出与本次仿真快照的各用户位置接近的用户，具体为对于本次仿真快照的每个用户，从已完成的一次仿真快照的用户中，确定出与该用户位置最接近的用户；估计本次仿真快照的各用户的历史传输速率，具体包括对于本次仿真快照的每个用户，将确定出的与该用户位置最接近的用户的传输速率作为该用户的估计的历史传输速率。
5.如权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述信道质量指标为信干比C/I或者请求传输速率。
6.一种网络仿真中调度用户的确定系统，其特征在于，包括 获取模块，用于获取已完成的仿真快照的用户的位置信息；第一确定模块，用于根据获取的位置信息，从已完成的仿真快照的用户中，分别确定出与本次仿真快照的各用户位置接近的用户；估计模块，用于基于确定出的位置接近的用户的传输速率，估计本次仿真快照的各用户的历史传输速率；第二确定模块，用于基于本次仿真快照的各用户的信道质量指标和估计的历史传输速率，使用正比公平调度策略，确定本次仿真快照的调度用户。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一确定模块，具体用于对于本次仿真快照的每个用户，从已完成的每次仿真快照的用户中，确定出与该用户位置最接近的用户；所述估计模块，具体用于对于本次仿真快照的每个用户，确定已完成的各次仿真快照中与该用户位置最接近的用户的传输速率的平均速率，并将所述平均速率作为该用户的估计的历史传输速率。
8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一确定模块，具体用于对于本次仿真快照的每个用户，从已完成的仿真快照的用户中，确定出与该用户位置接近的前设定数量的用户；所述估计模块，具体用于对于本次仿真快照的每个用户，确定所述设定数量的用户的传输速率的平均速率，并将所述平均速率作为该用户的估计的历史传输速率。
9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一确定模块，具体用于对于本次仿真快照的每个用户，从已完成的一次仿真快照的用户中，确定出与该用户位置最接近的用户；所述估计模块，具体用于对于本次仿真快照的每个用户，将确定出的与该用户位置最接近的用户的传输速率作为该用户的估计的历史传输速率。
10.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第二确定模块，具体用于基于本次仿真快照的各用户的信干比C/I和估计的历史传输速率，使用正比公平调度策略，确定本次仿真快照的调度用户；或者基于本次仿真快照的各用户的请求传输速率和估计的历史传输速率，使用正比公平调度策略，确定本次仿真快照的调度用户。
全文摘要
本发明公开了一种网络仿真中调度用户的确定方法及系统，包括获取已完成的仿真快照的用户的位置信息；并根据获取的位置信息，针对本次仿真快照的各用户，从已完成的仿真快照的用户中，分别确定出与本次仿真快照的各用户位置接近的用户；并基于确定出的位置接近的用户的传输速率，估计本次仿真快照的各用户的历史传输速率；以及基于本次仿真快照的各用户的信道质量指标和估计的历史传输速率，使用正比公平调度策略，确定本次仿真快照的调度用户。采用本发明实施例提供的方案，提高了在静态系统级仿真中对吞吐量与公平性均衡考虑的合理性。
文档编号H04W72/12GK102547823SQ201010616459
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者刘娜, 张琳, 方媛, 李楠, 赵培, 高鹏 申请人:中国移动通信集团设计院有限公司