数据调度方法及装置与流程

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种媒体接入控制层数据调度方法及装置。

背景技术：

在无线通信系统中，mac(mediumaccesscontrol，媒体接入控制)层的主要任务是将逻辑信道数据调度到物理信道上发送。在4glte(longtermevolution，长期演进)中，协议定义了多个tbsize(transportblocksize，传输资源块大小)表，mac层获取逻辑信道bsr(bufferstatusreport，缓存状态报告)后，基于查表的方式即可获取最终调度的mcs(modulationandcodingscheme，调制与编码策略)、prb(physicalresourceblock，物理资源块)数、层数。

而在5gnr(newradio，新空口)系统中，tbsize的确定是通过计算获取的，对给定的mcs、prb数、层数v，首先获取一个prb中有效re(resourceelement，资源单元)数，乘以prb数获取总的re数。然后再基于总的re数以及mcs、v计算信息比特中间数ninfo。最后将ninfo量化获取最终的tbsize。如果基于mcs、prb数轮询方式查找满足bsr大小的tbsize，mac层需要的计算量过大，影响基站侧调度性能。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种媒体接入控制层数据调度方法及装置，以至少解决相关技术中mac层需要的计算量过大，而影响基站侧调度性能的问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种数据调度方法，包括：获取调度当前ue使用的调制与编码模式mcs表、空口传输层数v、当前时隙中每个物理资源块中的有效资源单元数nre、以及当前时隙中剩余的可用物理资源块数nprb_remain；计算待调度数据块的临界量化信息比特cinfo；根据所述临界量化信息比特cinfo、所述msc表、所述层数v、所述有效资源单元数nre和所述可用物理资源块数nprb_remain计算所述待调度数据块的调度mcs；根据所述待调度数据块的调度mcs计算调度所需的物理资源块数。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种数据调度装置，包括：获取模块，用于获取调度当前ue使用的调制与编码模式mcs表、空口传输层数v、当前时隙中每个物理资源块中的有效资源单元数nre、以及当前时隙中剩余的可用物理资源块数nprb_remain；临界量化信息比特计算模块，用于计算待调度数据块的临界量化信息比特cinfo；mcs计算模块，用于根据所述临界量化信息比特cinfo、所述msc表、所述层数v、所述有效资源单元数nre和所述可用物理资源块数nprb_remain计算所述待调度数据块的调度mcs；物理资源块计算模块，用于根据所述调度mcs计算调度所需的物理资源块数。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

根据本发明的又一个实施例，还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

在本发明的上述实施例中，通过先计算待调度数据块的临界量化信息比特，再基于临界量化信息比特反算调度的mcs和prb数，因此，大大降低mac层的调度计算量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明方法实施例运行的基站结构框图；

图2是根据本发明实施例的数据调度方法流程图；

图3是根据本发明实施例的一种临界量化信息比特的示意图；

图4是根据本发明实施例的5g媒体接入控制层数据调度方法流程图；

图5是根据本发明可选实施例的临界量化信息比特计算步骤流程图；

图6是根据本发明实施例的mcs计算方法流程图；

图7是根据本发明实施例的prb计算方法流程图；

图8是根据本发明实施例的数据调度装置结构框图；

图9是根据本发明另一实施例的数据调度装置结构框图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，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。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本发明所提供的方法实施例可以在基站或者类似的运算装置中执行。以运行在基站上为例，图1是本发明实施例的一种数据调度方法的基站硬件结构框图。如图1所示，基站10可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器mcu或可编程逻辑器件fpga等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，可选地，上述基站还包括用于通信功能的传输设备106和用于进行无线信号发射和接收的发射设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如，基站10还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。

存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的数据调度方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端10。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。例如，基站10可以通过该传输装置106的接入运营商的核心网。

发射设备108可以为包括射频(radiofrequency，简称为rf)模块的天线系统，其用于通过无线方式与移动终端进行通讯。

在本实施例中提供了一种运行于上述基站的数据调度方法，图1是根据本发明实施例的数据调度的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：

步骤s202，mac层获取调度bsr，并确定调度当前ue使用的mcs表、层数v、当前时隙(slot)中每个prb中的有效re数nre、当前slot剩余的可用prb数nprb_remain。

步骤s204，计算临界量化信息比特cinfo。

对于tbsize1<bsr≤tbsize2，可以根据协议给的量化公式，计算得到tbsize1和tbsize2的临界量化信息比特cinfo，基于cinfo-1量化计算得到的tbsize＝tbsize1，基于cinfo量化计算得到的tbsize＝tbsize2，如图3所示，图3中示出了tbsize1<bsr≤tbsize2情况下的临界量化信息比特cinfo计算示意图。

这样只需要基于cinfo反算mcs和prb，使得mcs和prb计算得到的中间信息比特量ninfo≥cinfo，就可以保证mcs和prb调度的tbsize满足bsr计算需求。

步骤s206，基于临界量化信息比特cinfo、mcs表、层v、有效re数nre和当前slot剩余的可用nprb_remian计算调度的imcs

步骤s208，基于临界量化信息比特cinfo、mcs表、层v、有效re数nre、可用nprb_remian和调度的mcs反算调度所需的prb数nprb。因此，基站可根据获得调度所需的prb数nprb进行数据的调度。

在本实施例中，通过先计算待调度数据块的临界量化信息比特，再基于临界量化信息比特反算调度的mcs和prb数，因此，大大降低基站侧的mac层的调度计算量。

本发明实施例还提供了一种5g媒体接入控制层数据调度方法，如图4所示，具体包括如下步骤：

步骤s401，确定调度当前ue使用的mcs表、层数v、当前slot中每个prb中的有效re数nre、当前slot剩余的可用prb数nprb_remain。

ue使用的mcs表可以根据38.214协议判断得到。当前slot中每个prb中有效re数根据38.214协议计算得到。层数v可通过信道质量信息获取，因为，将一个tb块进行层映射后，会映射到一个或多个传输层，每层对应一条有效数据流。这个层数v就是tb块的空口传输层数。当前slot剩余的可用prb数为总的prb数减去已调度分配的prb数，在5g中，prb的调度是基于部分带宽(bandwidthpart，bwp)，所以总的prb是当前调度该ue使用的bwp的总的prb数。

步骤s402，计算临界量化信息比特cinfo。

对于一个bsr满足tbsize1<bsr≤tbsize2的待调度数据块，如图3所示，其对应临界量化信息比特cinfo满足基于cinfo量化后计算得到tbsize等于tbsize2，cinfo-1量化后计算得到tbsize等于tbsize1。如图5所示，临界量化信息比特cinfo的计算具体包括以下步骤：

步骤s402-1：判断bsr是否小于等于3824，若是，执行步骤s402-2；若否，执行步骤s402-3。

在5g38.214协议中，对信息比特中间数ninfo的量化有两种计算方式，分别对应ninfo≤3824和ninfo>3824，因此对cinfo的也需要基于不同的量化过程给出不同的计算公式。

步骤s402-2：bsr小于等于3824时cinfo的计算过程为：

1)在tbs表中找到小于bsr的最大tbs，记为tbs，tbs即为前面描述的tbsize1；

2)计算n为量化取整因子的阶乘，2的n次方为8的整数倍，从而确保量化后的cinfo是整数个字节；

3)在计算

步骤s402-3：bsr大于等于3824时cinfo的计算过程为：

1)计算n为量化取整因子的阶乘，2的n次方为8的整数倍，从而确保量化后的cinfo是整数个字节；

2)计算

3)如果则cinfo＝cinfo+2^n-1，否则cinfo保持不变。

步骤s403，基于cinfo、mcs表、v、nre、nprb_remian计算调度的mcs。

为了更清楚的描述调度的mcs的计算过程，本发明的一个实施例提供的一种调度mcs计算方法的步骤流程图，如图6所示，包括如下步骤：

步骤s403-1：判断调度的mcs是否已经确定，若否，则执行步骤s403-2。

首先需要判断下当前该调度ue的信道质量信息是否已经获取，如果基站已经有ue的信道质量信息，可以基于ue的信道质量信息计算得到调度的mcs。此外即使基站没有终端的信道质量信息，也可以通过其他方式，比如基于保守调度设置当前调度的mcs。

步骤s403-2：计算qmr，qmr＝cinfo/nre/nprb_remain/v。

步骤s403-3：在确定的mcs表中从imcs＝0开始查找第一个qm×r大于等于qmr的imcs，qm为imcs对应的调制阶数，r为imcs对应码率。imcs为当前slot调度当前ue的bsr大小的数据块所需要的最小mcs。

步骤s403-4：判断imcs是否超过允许使用的mcs范围，若是，则执行步骤s403-5，若否，则执行步骤s403-6。

这是因为协议对某些类型数据块使用的mcs有限制，例如，系统信息，此时调制阶数qm必须小于等于2，如果imcs对应的qm超过2，当前slot该数据块是不能调度的。此外，实现时也可以自主设置mcs范围，例如mcs范围为4～10，或者mcs范围为10～20等等，基于具体场景需求配置。

步骤s403-5：当前slot不调度该数据块；

步骤s403-6：在允许的mcs范围内选择一个大于等于imcs的mcs值，该mcs即为调度的mcs值。

步骤s404，基于cinfo、mcs表、层数v、nre、nprb_remian、调度的mcs反算调度所需的prb数nprb。

图7给出了本发明的一个实施例提供的一种prb计算方法的步骤流程图，如图7所示，该方法包括如下步骤：

步骤s404-1：首先根据调度的mcs查mcs表得到对应的调制阶数qm和码率r。

步骤s404-2：计算nprb＝ceil(cinfo/nre/r/qm/v)。

步骤s404-3：判断nprb是否小于nprb_remain，若是，则执行步骤s404-4若否，则执行步骤s404-5；

步骤s404-4：调度的prb数即为nprb；

步骤s404-5：判断当前数据块是否可以分块，若是，则调度的prb数即为nprb；若否，则执行步骤s404-6；

步骤s404-5：当前slot不调度当前数据块。

在本发明的上述实施例中，通过先计算待调度数据块的临界量化信息比特，再基于临界量化信息比特反算调度的mcs和prb数，因此，大大降低基站侧的mac层的调度计算量。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台通信设备(可以是基站，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

在本实施例中还提供了一种媒体接入层数据调度装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”或“单元”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图8是根据本发明实施例的数据调度装置的结构框图，如图8所示，该装置包括获取模块10、临界量化信息比特计算模块20、mcs计算模块30和物理资源块计算模块40。

获取模块10用于获取调度当前ue使用的调制与编码模式mcs表、层数v、当前时隙中每个物理资源块中的有效资源单元数nre、以及当前时隙中剩余的可用物理资源块数nprb_remain。

临界量化信息比特计算模块20用于计算待调度数据块的临界量化信息比特cinfo。

mcs计算模块30用于根据所述临界量化信息比特cinfo、所述msc表、所述层数v、所述有效资源单元数nre和所述可用物理资源块数nprb_remain计算所述待调度数据块的调度mcs。

物理资源块计算模块40用于根据所述调度mcs计算调度所需的物理资源块数。

图9是根据本发明另一实施例的数据调度装置的结构框图，如图9所示，该装置除包括图8所示的所有模块外，临界量化信息比特计算模块20还包括第一计算单元201和第二计算单元202

第一计算单元201用于判断调度的缓存状态报告的大小是否小于等于设定阈值，如果是，在tbs表中查找小于缓存状态报告的最大tbs，并按照如下公式计算所述临界量化信息比特cinfo：

第二计算单元202用于在所述缓存状态报告大于所述设定阈值的情况下，根据如下公式计算所述临界量化信息比特cinfo：

其中，bsr为缓存状态报告的大小。

在所述缓存状态报告大于所述设定阈值的情况下，在计算出所述临界量化信息比特后，第二计算单元201还进一步判断，如果则按cinfo＝cinfo+2^n-1调整计算出的临界量化信息比特，否则保持计算出的临界量化信息比特不变。

在上述实施例中，mcs模块30还可以进一步包括第三计算单元301和第一判断单元302。

第三计算单元301用于计算qmr＝cinfo/nre/nprb_remain/v，并在所述mcs表中从imcs＝0开始查找第一个qm×r大于等于qmr的imcs，qm为imcs对应的调制阶数，r为imcs对应码率，imcs为当前时隙调度当前ue的缓存状态报告大小的数据块所需要的最小mcs。

第一判断单元302，用于判断imcs是否超过允许使用的mcs范围，如果是，则当前时隙不调度该数据块，如果否，选择一个大于等于imcs的mcs值作为调度的mcs值。

在上述实施例中，物理资源块计算模块40还可以进一步包括：

查找单元401，用于根据调度的mcs查找所诉mcs表得到对应的调制阶数qm和码率r。

第四计算单元402，用于根据如下公式计算调度所需的物理资源块nprb：nprb＝ceil(cinfo/nre/r/qm/v)。

在上述实施例中，物理资源块计算模块40还可以进一步包括第二判断单元403和第三判断单元404。

第二判断单元403用于在计算出调度所需的物理资源块之后，判断nprb是否小于当前时隙中剩余的可用物理资源块数，若是，则调度所需的物理资源块数为nprb；

第三判断单元404用于在nprb大于等于当前时隙中剩余的可用物理资源块数的情况下，进一步判断当前数据块是否可以分块，若是，则调度所需的物理资源块数为nprb；若否，则当前时隙不调度当前数据块。

需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

本发明的实施例还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：u盘、只读存储器(read-onlymemory，简称为rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，简称为ram)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。

本发明的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。