专利名称：一种互联网电话协议业务的调度方法
技术领域：
本发明涉及VoIP(Voice over Internet Protocol，互联网电话协议)业务技术，具体地说，是涉及WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access，宽带码分多址)系统中高速下行分组接入中VoIP业务的调度方法。
背景技术：
传统的无线通信系统中，实时业务由于对时延敏感，是通过同步的信道传输的，而数据业务由于其突发性，则通过非同步信道传输。例如对于WCDMA移动通信系统，相对于3GPP Release 99版本，3GPP Release 5版本在节点B(Node B)上增加了媒体接入控制-高速下行分组接入实体(MediaAccess Control high speed，MAC-hs)，用于提供高速的数据业务。高速下行分组接入(HSDPA)利用用户的瞬时信道条件，同时采用混合自动重传请求(HARQ)及快速灵活的分组调度方法，通过多用户分级增益为系统提供较高的吞吐量。HSDPA的分组调度器在MAC-hs中实现。近来已提出即使是实时的业务，也可以利用异步信道如3G网络中的1x-EVDO(1XEvolution for data only的缩写，仅用于数据的改进版本)，HSDPA所支持的时分共享信道来实现。
为了提供令人满意的VoIP等实时业务服务的用户质量，同时又能提供较高的吞吐量，系统资源的分配必须谨慎的考虑。即，如何利用HSDPA为WCDMA系统提供尽可能高的系统容量的同时，能够为实时VoIP业务提供更好的QoS(服务质量)保障。VoIP业务的QoS主要有时延、时延抖动、以及错包/丢包率等组成。HSDPA L1层HARQ重传技术对于保证错包率有明显的优势，而时延抖动主要通过用户终端的播放缓存来解决，同时这也带来了一定的时延。那么，主要的问题则集中在时延的QoS要求上。
因此，如何针对时延问题来提出一种在保证QoS同时，支持更多的VoIP用户的VoIP业务的调度方法，成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种互联网电话协议业务的调度方法，来实现在满足VoIP业务QoS要求的同时，支持更多的VoIP用户，提高系统容量。
为解决上述技术问题，本发明提供方案如下一种互联网电话协议业务的调度方法，包括如下步骤(1)、对所有互联网电话协议业务用户的分组时延进行测量，并分别根据丢弃时延计算其相对时延；(2)、将所有互联网电话协议业务用户的相对时延进行加权算术平均，得到平均相对时延；(3)、将每个所述用户的相对时延与所有用户的平均相对时延作比较，如果相对时延大于平均相对时延，则提高该用户的调度优先级因子，如果相对时延小于平均相对时延，则降低该用户的调度优先级因子；(4)、按各个用户的调度优先级因子从高到低的顺序进行调度。
本发明所述方法，通过VoIP业务用户相对时延与平均相对时延比较，对于相对时延大于平均相对时延，则提高其调度优先级因子、对于相对时延小于平均相对时延，则降低其调度优先级因子；最后按各个VoIP业务用户的调度优先级因子的优先级顺序进行调度，使得所有VoIP业务用户的相对时延收敛于一个稳态的平均值，实现了为VoIP业务用户提供更为公平的服务调度策略，在满足VoIP业务QoS要求的同时，有效提高了系统的吞吐量。
本发明所要解决的技术问题、技术方案要点及有益效果，将结合实施例，参照附图作进一步的说明。
图1为本发明实施例所述方法的流程图。
具体实施例方式
人们希望通过HSDPA使WCDMA系统能够提供VoIP业务，同时在满足VoIP业务的QoS要求的情况下，尽可能多得支持更多的VoIP用户。VoIP业务对时延及时延抖动的要求非常高，而数据速率较低，容许一定的错包/丢保率。HSDPA L1层HARQ重传技术可保证错包率，而用户终端的缓存则可以解决时延抖动的问题，那么主要的问题则集中在时延的QoS要求上。由于VoIP业务对时延的要求较为一致，利用用户的时延信息以及每个用户时延的对比为调度器提供分配资源的依据，为所有VoIP业务用户提供平等的服务并充分利用瞬时信道条件使系统的吞吐量最大，即支持更多的VoIP用户是本发明的宗旨。
所有用户均为VoIP业务，要求保证QoS要求，并支持更多的VoIP业务用户，步骤如下101对所有VoIP业务用户的分组时延(headofline时延)进行测量，并根据与QoS相关的丢弃时延(由无线网络控制器来配置DiscardTimer)计算其相对时延 其中delayi为用户的分组时延，DiscardTimeri为用户的丢弃时延；102对同一优先级调度队列的所有VoIP业务用户的相对时延取加权算术平均，得到平均相对时延，如下式1NΣj=1NαjdelayjDiscardTimerj]]>其中，αj为各VoIP业务用户的权值，这里的权值可设为1。
103判断用户的相对时延与平均相对时延之差是否在可接受的范围内([-λ，λ])，这里λ的取值可以通过根据正常互联网电话协议业务用户的分组时延及与QoS相关的丢弃时延得到，即， 假设DiscardTimer为150ms，则20ms的分组时延代表着相对时延为20ms/150ms=0.1333≅0.15,]]>当相对时延与平均相对时延相差正负0.15以内时，即λ取值0.15时，认为可以接受范围。如果是，则进入步骤105；否则进入步骤104；104步骤103中的条件不满足时，则根据下述规则，调整控制因子Ci，这里Ci初值可设为1，Δ的选取可根据所要达到的相对时延的收敛速度以及所期望的在收敛值左右的变化幅度，可以根据仿真实验得到的性能较好的值，根据试验结果可以取0.05Ci＝Ci-Δ，当(delayiDiscardTimeri-1NΣj=1NdelayjDiscardTimerj)<-λ]]>时Ci＝Ci+Δ，当(delayiDiscardTimeri-1NΣj=1NdelayjDiscardTimerj)>λ]]>时为了使调度器有机会根据信道条件做出最好的调度决定，此控制因子不需要频繁调整，可以设定每5个TTI(传输时间间隔)即10ms调整一次。
105按下式计算优先级时延加权因子，通过控制因子Ci从而可以调节时延因子在调度优先级因子中的权重 其中，β是用于调节控制因子Ci对时延加权因子在调度优先级因子中的权重，试验中该参数取值为1。
106计算VoIP业务调度优先级因子Priority4VoIP，如下式方法Priority4VoIP＝PF公平因子·时延加权因子目前常用的PF比例公平调度算法能够在吞吐量和用户公平性之间做一定的平衡，其比例公平因子Proportional Fair Factor＝R(t)/λ(t)，其中，R(t)为当前信道条件所支持的数据速率，λ(t)表示用户的平均吞吐量。
107将各个VoIP业务用户的调度优先级因子比较，在调度队列中选择优先级因子最高的用户准备进行调度。
108根据信道条件，用户缓冲区的数据大小，分配适当的功率及码资源，进行调度并更新等待调度的用于队列；109判断是否还有剩余功率及码资源，并且还有等待调度的用户，如果是，执行步骤107，否则，结束。
通过此方法，各VoIP用户之间可以较平等的使用资源，以保证实时性强的VoIP业务的QoS，同时又可支持更多的实时业务。
本发明所述的一种互联网电话协议业务的调度方法，并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明之领域，对于熟悉本领域的人员而言可容易地实现另外的优点和进行修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。
权利要求
1.一种互联网电话协议业务的调度方法，用于根据调度优先级因子对互联网电话协议业务进行调度，其特征在于包括如下步骤(1)、对所有互联网电话协议业务用户的分组时延进行测量，并分别根据丢弃时延计算其相对时延；(2)、将所有互联网电话协议业务用户的相对时延进行加权算术平均，得到平均相对时延；(3)、将每个所述用户的相对时延与所有用户的平均相对时延作比较，如果相对时延大于平均相对时延，则提高该用户的调度优先级因子，如果相对时延小于平均相对时延，则降低该用户的调度优先级因子；(4)、按各个用户的调度优先级因子从高到低的顺序进行调度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于 其中，αj为各互联网电话协议业务用户的权值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述将每个用户的相对时延与所有用户的平均相对时延作比较的步骤进一步包括如下步骤(3-1)、根据正常互联网电话协议业务用户的分组时延，设置一个范围[-λ，λ]，其中， (3-2)、将每个用户的相对时延与所有用户的平均相对时延的差值与所述范围[-λ，λ]作比较，如果在所述范围之外切比λ大，则提高该用户的调度优先级因子；如果在所述范围之外切比-λ小，则降低该用户的调度优先级因子。
全文摘要
本发明公开了一种互联网电话协议业务的调度方法，包括如下步骤首先，对所有互联网电话协议业务用户的分组时延进行测量，并分别根据丢弃时延计算其相对时延；然后，将所有互联网电话协议业务用户的相对时延进行加权算术平均，得到平均相对时延；再将每个所述用户的相对时延与所有用户的平均相对时延作比较，如果相对时延大于平均相对时延，则提高该用户的调度优先级因子，如果相对时延小于平均相对时延，则降低该用户的调度优先级因子；按各个用户的调度优先级因子从高到低的顺序进行调度。按本发明所述方法，可以实现在满足VoIP业务QoS要求的同时，支持更多的VoIP用户，提高系统容量。
文档编号H04L1/00GK101030925SQ20061005789
公开日2007年9月5日 申请日期2006年3月3日 优先权日2006年3月3日
发明者吕开颖 申请人:中兴通讯股份有限公司