一种lte通信系统中面向实时业务的分组调度方法
【技术领域】
[OOOU 本发明设及长期演进（Long Term Evolution, LTC)通信系统的调度功能，尤其设 及一种LTE通信系统中实时业务的分组调度。
【背景技术】
[0002] LTE 是由第S代合作伙伴计划（The 化d Generation Partnership Project, 3GPF〇 组织制定的通用移动通信系统（Universal Mobile Telecommunications System, UMT巧技术标准的长期演进，W其高速率、低时延等特点，越来越受到世界各大运营商和设 备厂商的广泛关注。随着用户数W及业务类型的不断增加，系统中的无线资源管理面临着 越来越大的挑战。如何在恶劣的无线传播环境W及用户运动且互相干扰的情况下为各类业 务提供QoS保证，同时充分利用珍贵的无线频谱资源，是LTE系统必须认真解决的问题。
[0003] 分组调度技术作为无线资源管理的关键技术之一，其主要任务是为无线用户的分 组业务合理分配无线资源，在保证用户公平性的前提下，可有效提高移动信道利用率和业 务的服务质量（Quality of Service,QoS)。根据针对的业务类型，调度算法通常会分为针 对实时业务和非实时业务两大类。在专利号为；201410657885. 2,专利名称为；一种LTE通 信系统中基于混合业务的分组调度方法实时业务的调度方法中，曾经公开过一种调度方 法，该方法首先按照业务将用户划分为实时业务佑uranteed Bit Rate,GBR)用户和非实时 业务（Non-Guranteed Bit Rate, Non-GBR)用户。不同类型的用户采取不同的调度方案， 针对GBR用户，先把用户划分为过载用户和非过载用户，过载用户即时延无法满足QoS要求 的用户。册L分组时延越大，非过载用户的分组优先级越高，过载用户的优先级越低。针对 Non-GBR用户，为了保证用户数据的完整性，将用户划分为重传用户和新传用户，且重传用 户的优先级高于新传用户。该种方法能够满足不同实时业务对分组延迟要求的差异，自适 应调整内部参数实现多种实时业务的QoS要求，在非实时业务调度时体现出对用户业务完 整性的考察。
【发明内容】
[0004] 本发明在同样可W满足不同实时业务对分组时延的不同要求的情况下提出了一 种LTE通信系统中基于实时业务的分组调度方法。本发明只针对实时业务进行调度，复杂 度较低，将调度流程划分两个部分，先分组后从组内选出优先级最高的用户，可W拥有更好 的调度表现；在QoS方面不仅考虑了分组时延，信道环境，而且考虑了用户的GBR速率，可W 满足更高的QoS要求。
[0005] 本发明首先依据系统的具体负载和用户的时延特性，选出优先级最高的一组用 户。其次，对优先级最高的一组用户进行组内排序，分配当前的调度资源巧esource Block Group, RBG)给组内优先级最高的用户。本发明设置了优先级表达式，式中考虑了用户信道 环境，同时还考虑了用户的的时延和保证比特速率佑uranteed Bit Rate, GBR) W保证用户 QoS等级，并实现不同实时业务对分组延迟要求的差异。
[0006] 一种LTE通信系统中面向实时业务的分组调度方法，包括如下步骤：
[0007] S1、定义一个用户i的紧急程度W, = r ，其中，Ti为用户i所能允许的最 了i ^HOL 大分组时延，《TOi为用户i的缓存队列头数据包的等待时延，即分组时延化ead Of Line, 册L)，i = 1，2,3，...，〇，11为不为零的自然数；
[000引 S2、判断系统负载情况：
[0009] A、系统无法满足所有用户的调度需求时，则判断系统负载过高，转入S3，
[0010] B、系统可W满足所有用户的调度需求时，则判断系统负载正常，转入S4 ;
[0011] S3、将系统中叫<0和mi> A的用户划分到区间K，转入S4,所述区间K对应的 用户组优先级最低，其中，A > 5000且A为实数；
[0012] S4、根据系统负载情况函数S(E，n，W)将系统内紧急程度为A的用户 按照叫的大小进行排序，将排序后的用户平均划分若干个用户组，每个用户组对应一个 区间，所述区间的上限值越大则对应的用户组优先级越高，其中，所述系统负载情况函数 S化n，W)中的E表示信道的环境参数，n表示系统中用户的个数，W表示噪声；
[0013] S5、选择S4所述优先级最高的用户组G，假设所述用户组G共有a个用户，根据 公式
【主权项】
1. 一种LTE通信系统中面向实时业务的分组调度方法，其特征在于，包括如下步骤： 51、 定义一个用户i的紧急程度叫\，其中，^为用户i所能允许的最大分组 a HOL 时延，为用户i的缓存队列头数据包的等待时延，即分组时延（HeadOfLine，HOL)，i=1，2,3，...，11，11为不为零的自然数； 52、 判断系统负载情况： A、 系统无法满足所有用户的调度需求时，则判断系统负载过高，转入S3， B、 系统可以满足所有用户的调度需求时，则判断系统负载正常，转入S4; 53、 将系统中叫<0和11^>X的用户划分到区间K，转入S4,所述区间K对应的用户 组优先级最低，其中，A多5000且A为实数； 54、 根据系统负载情况函数S(E，n，W)将系统内紧急程度为A的用户按照mi 的大小进行排序，将排序后的用户平均划分若干个用户组，每个用户组对应一个区间，所 述区间的上限值越大则对应的用户组优先级越高，其中，所述系统负载情况函数S(E，n，W) 中的E表示信道的环境参数，n表示系统中用户的个数，W表示噪声； 55、 选择S4所述优先级最高的用户组G，假设所述用户组G共有a个用户，根据公 5
计算组内用户的调度优先级，得到组内优先级最高 的用户Q，其中，为单调递增函数，GBR1用户i的保证比特速率（GuranteedBit Rate，GBR)，ri(t)为用户i在第t个时间传输间隔（TimeTransmissionInterval，TTI)的 可达传输速率，Ri(t)为用户i一个时间窗的平均吞吐量，t，0 是可调整参数；
56、 把系统当前的RBG分配给S5所述用户Q。
【专利摘要】本发明涉及长期演进(Long Term Evolution，LTE)通信系统的调度功能，尤其涉及一种LTE通信系统中实时业务的分组调度。本发明首先依据系统的具体负载和用户的时延特性，选出优先级最高的一组用户。其次，对优先级最高的一组用户进行组内排序，分配当前的调度资源(Resource Block Group,RBG)给组内优先级最高的用户。本发明设置了优先级表达式，式中考虑了用户信道环境，同时还考虑了用户的时延和保证比特速率(Guranteed Bit Rate,GBR)以保证用户QoS等级，并实现不同实时业务对分组延迟要求的差异。
【IPC分类】H04W72-12
【公开号】CN104619034
【申请号】CN201510021350
【发明人】陈浪, 陈劼, 李栩龙, 李少谦
【申请人】电子科技大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月16日