一种可调节的低复杂度无线资源调度器的调度方法

文档序号:9755619阅读:555来源:国知局
一种可调节的低复杂度无线资源调度器的调度方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种可调节的低复杂度无线资源调度器的调度方法,属于移动通信技 术领域。
【背景技术】
[0002] 移动通信系统属于资源受限系统,而移动用户数目却在持续的高速增长,因此如 何将有限的无线资源在多用户间进行合理分配满足日渐增长的用户需求,一直是移动通信 系统制造商和运营商关注的一个重点问题。
[0003] LTE引入了共享信道机制,需要解决多肥多业务竞争共享资源的问题。LTE系统中, 资源调度主要由eNodeB位于MAC层的调度器实现,又可W分为上行和下行调度器,分别负责 合理分配上行和下行的共享信道资源,通常上行的调度单位为逻辑信道(Logical Channel,简称LC),而下行的调度单位为逻辑信道组化Ogical Channel Group,简称LCG)。
[0004] 常见的调度算法有最大载干比(Maximum C/I)算法,轮询(RR)类算法,PF算法。 Maximum (VI算法在每一帖都优先选择载干比最高的连接进行服务,此算法得到的系统吞 吐量是所有调度算法的上界,但忽略了公平性,会使得信道质量较差的UE无法得到服务,引 发低信道质量用户的"饥饿"。RR算法与Maximum C/I算法相反,它不W最大化系统吞吐量 为目标,因而不考虑UE的信道质量,尽量等机会地调度系统中的用户,虽然能保证公平性, 但会造成通信系统效率较低。PF算法是一种半公平性调度,定义了一个指标DRC/R,其中DRC 是一个用户在当前信道载干比下所能支持的最高传输速率,R是一个用户在一段时间内的 平均速率值,在每个传输时间间隔(Transmission time intervel,简称TTI),调度器选择 调度指标DRC/R最高的用户,因此PF算法兼顾了公平性和效率性。
[000引各通信设备厂家对于无线资源调度算法的实现方法各有不同。一种合理的无线资 源调度算法通常需要综合考虑用户设备(UE)的无线信道质量,用户的公平性,W及用户的 业务等级等。在LTE通信系统中,信道质量W信道质量指示(化annel如ality Indication, W下简称CQI)来表示,CQI共有15个等级,分别代表不同的用户信道质量。UE业务等级通常 WQoS等级标示(QoS class identifier,简称QCI),对应不同业务对于优先级,时延,误码 率等的需求。
[0006] 无线资源调度算法应用在实际通信设备中时,除了要综合考虑如上所述的用户 CQI等级,公平性,业务QCI等级等,还需要具备低复杂度的特点,可W减少消耗,降低时延, 并且运营商通常希望是可W对资源调度算法进行自主配置,根据实际无线环境和用户具体 需求等对效率性,公平性在调度影响权重进行灵活调节。

【发明内容】

[0007] 本发明的目的是根据PF调度算法,并综合考虑效率性,公平性,且具有计算复杂度 低,模型简单,运营商灵活可调节的特点,提供一种应用于TD-LTE企业级基站(Femtocell) 的无线资源调度器的调度方法。
[0008] 本发明采取的技术方案是:一种可调节的低复杂度无线资源调度器的调度方法, 其特征在于包括如下步骤: 步骤一:首先TD-LTE基站对于内部每一个有业务传输需求的用户,统计其已发送速率 襄益即用户已经获得调度机会并传输数据的平均速率;然后协议找将每个等待调度用 户的及其CQI等级和业务Qos等级作为输入参数,输入到无线资源调度器; 步骤二:运营商通过TD-LTE企业级基站的OAM配置页面,根据自己的需求,进行效率因 子而泼。和公平因子敎;的配置,兩忠:和P&ir作为输入参数,输入到协议找内的无线资源调 度器中; 步骤如步骤一和二所述,对于每个用户来说,无线资源调度器都具有五项输入参 数,分别为效率因子《5汰C,公平因子戀姑:,已发送速率iceb,結,CQI等级和QoS等级;首先,无 线资源调度器根据输入的用户CQI等级,Qos等级和載^。,茲,计算得到用户初始的效率优先 级系数,业务优先级系数和公平优先级系数,分别用P觀齡:濟%。;:,務鑄齡.来表示;然 后,无线资源调度器调度器再结合运营商配置的效率因子%辕e和公平因子戀M:计算得到用 户的加权效率优先级系数Prk礎和加权公平优先级系数I蝶Ii,; 步骤四:无线资源资源调度器根据用户的加权效率优先级系数PriQ為,加权公平优先 级系数耗iHf和业务优先级系数察毅g;,计算得到该用户的最终调度优先级值; 步骤五:无线资源调度器将所有等待调度用户的调度优先级值进行排序,即首先将所 有用户按申请业务的先后顺序插入优先级队列,并都赋予最大的调度优先级值,协议找内 CQI上报和分配请求会触发无线资源调度器重新计算调度优先级值,进行优先级队列重排 序;在每个调度周期,都选取调度优先级值最高的用户进行调度。
[0009] 方案中,TD-LTE中用户的CQI具有15个等级,QoS等级具有9个等级,在步骤一中,协 议找将用户CQI和QCI的等级号M和N输入调度器中;对于用户已发送数据速率Rsen,,无线 资源调度器会根据此值计算出用户的"已服务等级",无线资源调度器将已服务等级划分 为255个等级,对于无保证速率业务,根据骇始wek/AMBR落入的区间,得出已服务等级;对于 速率保证业务,根据/GBR落入的区间,得出已服务等级,其中已服务等级用L表示。
[0010] 方案中,所述效率因子和公平因子is;;的取值范围为0-10,如果没有配置,则 均取默认值10。
[0011] 方案中,无线资源调度器存有初始效率优先级系数表PrioEffi[15],初始公平优 先级系数表Prio化ir[ 255 ]和初始业务优先级系数表PrioQos [9 ],其中的系数值分别由用 户CQI,用户已服务平均速率,QCI与系统总速率的数学关系得出;无线资源调度器根据步骤 一中的M,N,L查找优先级系数表,可W得到的ie'6淀C二巧Io酷ifMhlMo觀S = PrbQos闽, 綠镑:茲S 穩緣:iNfi ;无线资源资源调度器根据运营商配置的效率因子和公平因子计算 加权效率优先级值,公平优先级值,并W指数方式对初始效率优先级值和公平优先级值进 .帝空巧.餐'-古 行加权,即,礫辕簾。'單:臣爱辦端諸^,燃駭藻。古輕據敎 加权优先级值为1,会完全屏蔽该因素对调度的影响;当公平因子为0,公平性被屏蔽,信道 质量好的用户几乎占用全部调度机会;随着加权因子增大,加权优先级值指数上升,当加权 因子为10,贝阳日权优先级值即为初始优先级值。
[0012] 本发明的有益效果是:本发明可W使运营商通过企业级基站的OAM配置页面对无 线资源调度器进行公平性和效率性侧重程度的调节。如果运营商希望获得更高的系统吞吐 量,可W为效率因子配置更高的值,运样具有更高CQI等级的用户相应的调度优先级会更 高;如果运营商不优先考虑系统吞吐量,而是希望用户的调度能够更加公平,则可W为公平 因子配置更高的值,运样累计被服务的数据量较少的用户会被调度器优先调度。当效率因 子配置为零时,用户CQI对调度不再产生影响,因而调度器由PF调度机制转化为RR调度机 审IJ。当公平因子配置为零时,调度器由PF调度机制转化为Max CA调度机制。本发明考虑了 运营商对效率性和公平性的灵活配置,实际业务优先级的配置可W由同样的方法实现;此 夕h本发明中的调度器采用的数学模型简单,符合TD-LTE企业级基站对于算法低复杂度的 要求,可W有效降低系统时延。
【附图说明】
[0013] 图1是本发明的流程示意图。
[0014] 图2是利用TM500(业界标准基站测试仪)对资源调度器性能进行测试;预置条件 为:TM500模拟两终端UEl
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