专利名称：移动通信系统具有时延保证的无线资源调度方法
技术领域：
本发明涉及移动通信OFDM系统无线资源调度方法，具体涉及下行链路业务的无线分组 调度算法。
背景技术：
OFDM是在信道中进行有效信息传输的一种健全的通信技术。由于数据速率的提高，为用 户提供了多种业务服务。因此，高数据速率下能满足服务质量需求的无线资源调度方法成为 实现整个系统性能的关键一环。
目前的无线资源调度算法中， 一类是从传统的有线分组调度算法引申到无线情况的算 法，另一类是追求系统吞吐量极大化的算法。前者在保障公平性的同时，却忽略了服务质量 要求，实际效果不理想。后者在保证时延及公平性上有较大缺陷。
对于移动业务服务商来讲，无线带宽资源有限，而对用户的服务质量也不能忽视。因此, 如何在追求系统吞吐量极大化的前提下保证业务时延和用户公平性，是本发明所要解决的主 要问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种OFDM系统中具有时延保证的无线资源调度的方法。 为了实现上述目的， 一种OFDM系统中具有时延保证的无线资源调度方法，包括步骤
(1) 对业务进行分级，定义优先级别，进入步骤(2)。
(2) 获取M个用户当前时隙的服务请求情况，进入步骤(3)。
(3) 获取系统当前可用资源块的数量JV，进入步骤(4)。
(4) 根据信道反馈信息计算各用户在各个资源块上的预测速率r(/)，进入步骤(5)。
(5) 计算各用户累积服务指数A(小进入步骤(6)。
(6) 计算各用户在各个资源块上的优先级尸=;^^(中"(0，进入步骤(7)。
(7) 对各用户在各个资源块上的优先级进行排序，进入步骤(8)。
(8) 根据优先级排序情况检査在该资源块上优先级最大的用户是否为超前流，如果是则 进入步骤(9)，不是则进入步骤(IO)。
(9) 对各滞后流用户在该资源块上进行优先级排序，进入步骤(IO)。
(10) 对每个资源块选择优先级最大用户分配该资源块。进入步骤(ll)。
(11) 判断全部资源块是否分配完毕，分配完则进入步骤(12)，未分配完则在下一个资 源块上重复步骤(8)。
(12) 更新用户的平均速率[/(f)。进入步骤(13)。
(13) 结束当前时隙的资源调度。
本发明一在比例公平i4性的技术上，通过调整传输数据的平均速率、累计服务时延指数等 参数，实现高吞吐量下对服务时延的限制，提升服务质量特性。又利用用户服务流以获得服 务的累计值，实现各用户流量的互相补偿，体现长期公平性。
图i为本发明确定的操作流程图。
图2为用户各业务优先级图。 图3为OFDM系统资源块结构图。
具体实施例方式
下面结合附图详细地描叙本发明
图2为用户业务根据其服务质量要求不同而进行分级。定义4种不同的业务优先级以 VoIP为典型的对话类业务服务质量级别为0;以V0D视频点播为典型的流类业务服务质量级 别为1;以WWW网页浏览，数据库检索为典型的交互类业务服务质量级别为2;以Eiail、 FTP等为典型的背景类业务的服务质量级别为3。
图3为OFDM系统资源符号，本发明采用的资源块为由频域子载波簇和时隙组成的最小资 源分配单位，对每个调度帧采用资源块、用户相关的判决方法。
如图1所示，基站在当前时刻首先获取M个用户对资源块的请求状况，然后读取系统当 前可用资源块7V。采用有限反馈的方式，对用户不同信道状况采用从QPSK1/3到16QAM4/5 速率不同的调制编码方式。
定义用户/在资源块y上预测数据速率为
，=乂,/7}1《/ j 1S /《iV
式中气为资源块包含的OFDM符号数；d(0为调制编码阶数；7>为调度帧时间长度；M 为系统中用户数；iV为可供用户使用的资源块数量。
经过w个调度时隙后，用户/所能获得速率的期望为
w
其中7^=^7}为比例公平窗口长度，Z。为用户/在过去7V个调度时隙中接受到的服务
量之和。
系统为每个用户维护一个饥饿时间计数器s")，统计用户/在时刻,已经有多长时间没有 接受到服务。
其中，I:=
[0
情况i: s(0<7:;
情况2: S々)^，
在第n个时隙内事件A发生 在第n个时隙内事件A没有发生
C为用户/的饥饿警戒门限，采用正常方式更新平均速率。
则采用调整累积服务时延指数;i,(/)方式进行调度，以保证用户y在达 到警戒门限之前尽快得到服务。累积服务时延指数;i,(f)调整方式如下-
<formula>formula see original document page 4</formula>其中^为可设置时延参数。此时用户平均速率的更新方式分为两种情况
1) 如果在最近(时间内观测用户平均速率抖动超过门限值"，则表明用户信道突然发
生了巨大变化，此时应将用户/平均速率的历史信息"'G)清零，将其按照新增用户 处理，以保证用户/在本调度规则下的竞争力和公平性。
2) 如果在最近T时间内观测用户平均速率抖动没有超过门限值"，说明用户未得到服
务是由于其他用户信道情况较好，并非用户本身信道质量恶化造成，此时更新平均 速率方式不变。
超前流对滞后流进行自愿补偿，各种业务按照优先级不同补偿的比例分别为3。、 3,、 32 和33 。其中3。《& S 32 S 33 e (O，l)。
状态监控比例公平调度算法定义用户/在资源块/上的优先级选择策略为
调度规则选择用户如下 调度规则选择用户
t= argmax (f)
检测用户A是否为超前流
如果用户不为超前流，则分配资源块_/给用户"如果为超前流，则用户^根据比例让出
资源块y给滞后流的用户。使用调度规则选择滞后流用户
A; = argmax
用户A根据业务情况使用补偿比例A对滞后流用户A'进行补偿。
权利要求
1、一种基于OFDM系统下行无线资源调度方法，不同用户的多种业务数据流在基站内排队时，业务分组的调度策略，含以下几步服务质量分级定义预测用户当前最大传输速率用户平均速率更新的方法用户累积服务时延指数的计算方法对当前分配资源块的用户的选择
2、 根据权利要求1所述的调度方法，其中传输业务之前，对业务服务质量级别的定义。
3、 根据权利要求1所述的调度方法，对所有用户最大传输速率的预测。
4、 根据权利要求1所述的调度方法，对所有用户平均速率的更新。
5、 根据权利要求1所述的调度方法，对所有用户累计服务时延指数的计算。
6、 根据权利要求1所述的调度方法，对在当前时刻分配资源的用户选择。
全文摘要
本发明涉及移动通信正交频分复用OFDM系统下行链路无线资源调度方法，本发明提供的方法，使用较优的平均速率更新机制，同时使用累积服务时延指数，从而使系统在容量维持高吞吐量的情况下保证了业务的时延和用户的公平性。本发明对高速率、多业务系统进行优化，极大提高系统性能。
文档编号H04L12/56GK101567834SQ20081004746
公开日2009年10月28日 申请日期2008年4月25日 优先权日2008年4月25日
发明者坤 王 申请人:坤 王