Lte系统中混合业务调度方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种LTE系统中混合业务调度方法。
【背景技术】
[0002] 日益增长的多媒体业务要求LTE系统支持具有不同QoS要求的业务，一个良好的 资源调度算法能够满足不同业务的QoS需求，同时系统资源也可以得到充分利用，因此资 源调度算法在决定系统的性能上起到了关键作用。无线信道的时变性以及QoS需求因业务 类型而异的特性都决定了资源调度算法必须具备较强的灵活性。
[0003] 早期的调度算法如比例公平（ProportionalFair，PF)算法因没有考虑业务的QoS 需求，难以用于为实时业务分配资源。因此研宄人员后续提出了许多实时业务调度算法，如 最大权重延迟优先（ModifiedLargestWeightedDelayFirst，M_LWDF)算法，指数比例公 平（ExponentialPF，EXP/PF)算法等。这些算法考虑了用户分组数据包的时延、业务优先 级、用户当前信道质量等因素，能够满足实时业务用户的QoS需求，算法总体性能较好，但 是难以保证信道状况较差用户的调度机会。为了解决此问题，研宄人员又提出了时延优先 调度（DelayPrioritizedScheduler，DPS)算法，DPS算法在计算用户优先级时只考虑了 用户的时延状况，算法复杂度较低，能够满足实时业务的QoS需求，但是不能区分不同业务 的QoS需求，只适用于单业务环境。在后续研宄中，研宄人员对多业务并存环境下的资源调 度算法性能更加关注，如基于Z函数的QoS调度算法（Z-BasedQoSScheduler，ZBQoS)，此 算法能够区分不同业务服务等级，能够满足混合业务的QoS需求，但是其丢包率性能难以 令人满意。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是为了解决现有的调度算法难以较好地满足混合业务的QoS需求 以及丢包率性能差的问题，而提出一种LTE系统中混合业务调度方法。
[0005] 一种LTE系统中混合业务调度方法，所述调度方法通过以下步骤实现：
[0006] 步骤一、初始化，根据服务列表中用户上报的信道质量指示CQI值计算当前时隙 每个用户在每个物理资源块上的理论数据速率，以及每个用户在整个带宽上的平均频谱效 率；
[0007] 步骤二、根据RLBS算法计算每个用户在当前时隙的优先级数值；
[0008] 步骤三、从服务列表中挑选出优先级数值最高的用户，将优先级数值最高的用户 作为优先级最高的用户；
[0009] 步骤四、在未分配的物理资源块列表中挑选出信道条件最好的物理资源块，分配 给步骤三获得的优先级最高的用户，并将进行过分配操作的信道条件最好的物理资源块从 物理资源块列表中清除；其中，因为每个用户都有一组对应的物理资源块，所述信道条件最 好的物理资源块是指信干噪比SINR值最高的用户对应的物理资源块；
[0010] 步骤五、将步骤四中被进行过分配操作的优先级最高的用户定义为当前用户，判 断当前用户是否为GBR业务类用户，若是，则重复步骤四的操作，直至当前用户在当前时隙 获得的理论数据速率大于或等于当前用户的目标比特率TBR，然后将当前用户从服务列表 中清除，再执行步骤七；若否，则执行步骤六；
[0011] 步骤六、判断当前用户在当前时隙获得的理论数据速率是否大于或等于当前用户 的目标比特率TBR，若是，则将当前用户从服务列表中清除，若否，则执行步骤七；
[0012] 步骤七、重复步骤三至步骤五，直至物理资源块列表中所有的物理资源块被分配 完成。
[0013] 本发明的有益效果为：
[0014] 本发明是针对GBR业务对数据速率和数据包时延要求高，以及对GBR要求更高的 业务需要更多的资源以满足业务数据速率需求的特点，因此在RLBS算法用户优先级公式 中引入了由业务GBR数值而定的速率等级这一信息，因此对最低传输速率要求较高的业务 可以优先得到服务，而GBR业务类用户优先级也高于nonGBR业务类用户，从而使系统资源 得到更加合理的分配。
[0015] 在与M-LWDF、EXP/PF和ZBQoS算法的仿真对比分析中，由图2、3、4可知，由于RLBS 算法为GBR业务类用户设置了更高的优先级，而且对最低数据传输速率的要求越高的用 户，其优先级越高，因此资源可以优先分配给video业务用户，尤其是videoI型业务用户。 在相同仿真条件下，与其他算法相比，RLBS算法可以多支持10?15位用户，从图5、6可知， 本发明提出的RLBS算法的丢包率较其他三种算法降低12-16%。如图7所示，与ZBQoS算 法相比，RLBS算法还可以将数据包的平均时延降低近25%。因此，本发明提出的RLBS算 法可以在满足业务QoS需求和公平性之间取得良好的折中，同时可以有效地提升丢包率性 能。
【附图说明】
[0016] 图1为本发明实施例1涉及的多小区多用户的仿真环境示意图；
[0017] 图2为本发明实施例1涉及的M-LWDF算法、EXP/PF算法、ZBQoS算法、RLBS算法 这四种算法针对每个videoI型业务用户在每个TTI上的平均吞吐量对比图；
[0018] 图3为本发明实施例1涉及的M-LWDF算法、EXP/PF算法、ZBQoS算法、RLBS算法 这四种算法针对每个videoII型业务用户在每个TTI上的平均吞吐量对比图；
[0019] 图4为本发明实施例1涉及的M-LWDF算法、EXP/PF算法、ZBQoS算法、RLBS算法 这四种算法针对每个CBR型业务用户在每个TTI上的平均吞吐量对比图；
[0020] 图5为本发明实施例1涉及的M-LWDF算法、EXP/PF算法、ZBQoS算法、RLBS算法 这四种算法针对videoI型业务的丢包率性能对比图；
[0021] 图6为本发明实施例1涉及的M-LWDF算法、EXP/PF算法、ZBQoS算法、RLBS算法 这四种算法针对videoII型业务的丢包率性能对比图；
[0022] 图7为本发明实施例1涉及的ZBQoS算法和RLBS算法这两种算法针对video型 业务的平均数据包时延对比图；
[0023] 图8为本发明实施例1涉及的ZBQoS算法和RLBS算法这两种算法针对video型 业务的用户间公平性对比图；
[0024] 图9为本发明方法的流程示意图。
【具体实施方式】
【具体实施方式】 [0025] 一：
[0026] 本实施方式的LTE系统中混合业务调度方法，如图1所示，为了支持LTE系统， 即长期演进系统中混合业务资源调度，提升调度算法的丢包率性能，满足业务需求，尤其 是对QoS需求较高的业务，基于RLBS算法，即混合业务资源调度算法（Rate-Level-Based Scheduling)而提出了一种LTE系统中混合业务调度方法。考虑到GBR业务，即保证比特率 业务（GuaranteedBitRate)对数据速率和数据包时延有着很高的要求，而且GBR要求更 高的业务需要更多的资源以满足业务数据速率的需求，因此在RLBS算法用户优先级公式 中引入了由业务GBR数值而定的速率等级这一信息，因此对最低传输速率要求较高的业务 可以先得到服务，而GBR业务类用户优先级也高于nonGBR业务类用户，从而使系统资源得 到更加合理的分配；所述调度方法通过以下步骤实现：
[0027] 步骤一、初始化，根据服务列表中用户上报的CQI值，即信道质量指示（Channel QualityIndicator)计算当前时隙每个用户在每个物理资源块上的理论数据速率，以及每 个用户在整个带宽上的平均频谱效率；