一种时延可控的联合无线资源调度方法

专利名称：一种时延可控的联合无线资源调度方法
技术领域：
本发明属于移动宽带无线通信技术领域，涉及一种时延可控的联合无线资源调度方法。
背景技术：
未来无线移动通信发展的方向，将会是多种无线接入技术与制式互联互补，为用户提供无处不在、无时不在的泛在信息通信服务。下 一代移动通信网络的拓扑结构将逐步演进成为多层次、重叠式的立体网络结构。同一空间中同时存在不同类型的接入网络，它们有各自的特点和相适宜的应用场合，如长距离接入的TD-LTE技术和短距离接入的WLAN技术。对处于边远农村、山区和大规模运动区域内的用户，由于光缆无法敷设，造成了这部分用户长期处于信息孤岛。为了满足高铁旅客对于数据通信和数字娱乐的通信要求，在高铁车厢内支持多种无线通信技术制式，通过移动中继覆盖车厢，解决由于车厢屏蔽造成的信号衰减，会出现车内用户终端接入车内局域网络和车外的TD-LTE网络并存的场景。当用户终端在此之间频繁切换网络时，会造成QoS参数的多次映射，这样对原业务的QoS指标会造成积累性的改变和影响。在此，需要研究异构网络统一的映射机制，提出在各种网络均可以有效进行QoS映射的通用机制，和内部业务并发接入情况下的联合资源管理分配机制，减少异构系统间资源分配带来的额外时延，实现WLAN网络和TD-LTE网络的实时接入性能，通过无缝融合充分挖掘异构网络多种无线资源的性能优势，实现端到端QoS的一致性和移动切换中QoS的连续性在基于高速移动的异构网络的环境下，为了实现用户终端的无缝接入，同时还要保证正在服务用户、待接入用户和切换用户的QoS，设计出一个联合的无线资源管理机制是必须的，毕竟可供分配的无线资源是有限的，如何在保证不同用户不同QoS的基础上合理有效的分配带宽、功率等资源是一项实现车厢内高速移动的用户从不同接入点接入移动通信后备骨干网络的关键技术。传统的联合资源管理，由于帧结构的不同、频谱、双工方式和调制编码方式等的不同，需要在MAC层之上增加子层，以进行协议转化，从而实现联合的资源管理。例如，3GPP提出了公共无线资源管理(CRRM)的概念和功能模块，用以改进GSM/GPRS/EDGE和UMTS共存的蜂窝网络中的无线资源管理，目前只有基本框架和概念，没有具体的信令流程和实施方案。通用链路层技术(GLL)，可被看做一个在原有协议层上增加的通信层，用来为不同的无线接入机制提供统一的链路层数据处理。现有的80221媒质无关切换技术，关注于802系列协议，对于3GPP和其他组织的协议融合也尚在进行之中。现有的算法和模型由于融合目标不明确，使得这一子层技术迟迟无法有效实现。而针对某种技术的融合方案，也由于市场不明确，导致研发过程的缓慢。由于列车上用户众多，各类业务集中并发，即使利用无线直放站，也很难保证所有用户的业务公平性，特别是难以保证高优先级业务的接入时延。802/lle协议中增加了对业务Qos的保障机制，能够在Mac层对业务分类传输，但其业务类型与TD-LTE系统中的QCI未能对应，TD系统不能保证WLAN业务的Qos性能。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种时延可控的联合无线资源调度方法，该方法保证了实时业务的Q0s需求，降低了数据业务在异构系统中传输时产生的大量时延。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。一种时延可控的联合无线资源调度方法，包括以下步骤步骤一，采用额外的时钟寄存器定时的读取TD-LTE网络的系统时钟，并通过时钟寄存器定时的通知WLAN网络，使WLAN网络与TD-LTE网络保持同步；步骤二，在WLAN网络的MAC层区分业务的上下行方向，并设置上行竞争窗口和下行竞争窗口，窗口大小参照TD-LTE网络的上下行时间配比；步骤三，针对WLAN网络中产生的业务需求，设计联合的虚拟映射机制，使得TD-LTE能够迅速将WLAN数据分配到合适的承载上进行传输；步骤四，设计一种基于时延的信道匹配规则，保证时延敏感业务。作为本发明的一种优选方案，步骤二中，WLAN网络利用GP保护间隔进行上下行同
止/J/ o作为本发明的另一种优选方案，步骤二中，WLAN网络设有避免用户在竞争窗口内出现碰撞的回退机制；所述回退机制根据802. Ile的MAC层业务类型分成4种AC，每类AC对应不同的信道竞争参数进行信道竞争和回退过程；对应于4类AC，每个终端建立4个AC发送队列，各种业务的数据帧首先映射到不同的AC，进而放入相应的发送队列；每个发送队列米用DCF机制独立竞争彳目道。 作为本发明的再一种优选方案，在信道竞争过程中，竞争情况有I)当同一终端内部的多个发送队列之间因竞争信道发生冲突时，由一个虚拟调度器选择优先级较高的队列进行发送，而其他低优先级队列的竞争窗口加倍，重传次数加I ;2)当不同终端同时发送数据帧发生碰撞时，发生碰撞的各个发送队列都要经历重传过程，与队列优先级高低无关。作为本发明的再一种优选方案，所述回退过程的具体内容为在PLCP Header中的服务区域里增加上下行区分标志位sf_LinkDirection,设sf_LinkDirection的值为0或1，其中0表示下行，I表示上行；上下行业务的回退窗口根据所述TD-LTE网络的上下行帧格式配比来制定。作为本发明的再一种优选方案，所述TD-LTE网络的上下行子帧数量比为3 7，相应的WLAN网络的上下行业务竞争窗口间隔时隙也为3 7。作为本发明的再一种优选方案，所述WLAN网络中，上行业务产生时，根据所述时钟寄存器和所述上下行区分标志位判断是否处于上行业务传输过程；如果是，则选择进入传递队列；否则等待；在回退过程中，每个AC都监听信道，如果信道空闲，则每隔一个空闲时隙，回退计数器减I ;在以下两种情况时，回退计数器挂起a、信道上有其他AC发送数据；
b、信道在进行下行数据传输。作为本发明的再一种优选方案，所述联合的虚拟映射机制为JfWLAN网络中产生的业务需求映射到TD-LTE网络承载的类别标识QCI，使得TD-LTE能够迅速将WLAN数据分配到合适的承载上进行传输。作为本发明的再一种优选方案，所述基于时延的信道匹配规则为首先在不区分用户服务优先级的情形下，在第二跳根据不同用户在不同子信道上的信道质量的差异，在每一个子信道上选择信道质量最好的用户服务，然后分别将第一跳AC业务需求和第二跳信道质量排序后一一匹配；其次在区分用户服务优先级的情形下，首先服务高优先级用户，高优先级用户在第二跳选择信道质量最好的信道为其服务，然后在第一跳选择与第二跳信道质量最接近的子信道与之匹配；如果服务完高优先级用户后还有剩余的子信道，则按照不区分用户服务优先级的情形分配给低优先级用户。作为本发明的再一种优选方案，具体的子信道匹配机制为
第一步根据用户的业务类型和所需的传输速率确定用户的服务顺序，首先服务高优先级用户；假设K个用户中有Kl个高优先级用户，其余K-Kl个用户是低优先级用户，用户k所需的传输速率为rk(ke QK)，其中Q K表示所有用户的集合；第二步根据步骤一确定的用户的服务顺序在第二跳为高优先级用户选择子信道，采用Max C/I算法和信道估计，在OFDM系统中用SINR代替C/I，结合用户业务对误码率的需求，第k个用户按照下式选择子信道直到满足其所需的传输速率j(k) = arg max SINR', min BERki
7 JeAj7其中，,Aj表示未被分配的子信道集合；第三步设第二跳中分配给第k个用户的子信道j的信噪比为，第一跳中未分配子信道的AC(i)类业务需求的信噪比为，按照下式进行子信道匹配/(7) = 1^11|麵:，厂麵/:,|其中，B(j)表示匹配完第二跳前j-1个子信道后第一跳中剩余的用户业务集合；第四步如果服务完高优先级用户后还有剩余的子信道，则按照第三步所述的子信道匹配算法将剩余的子信道分配给低优先级用户。本发明的有益效果在于本发明所述的时延可控的联合无线资源调度方法针对TD-LTE和WLAN技术，采用虚拟Qos映射机制和改进的接入机制，保证了高优先级业务的实时接入；改进了 802. 11协议中的定时器、上下行机制和回退机制，保证了实时业务的Qos需求，降低了数据业务在异构系统中传输时产生的大量时延，满足了不同Qos业务对时延的需求，增加了异构频谱的使用效率。


图I为本发明所述的时延可控的联合无线资源调度方法的流程示意图；图2为异构系统的时钟同步流程图；图3为业务上下行区分标志位设置不意图；图4为上下行业务碰撞回退示意图；图5为最小时延信道匹配示意图。
具体实施方式
本发明涉及宽带无线通信领域，尤其涉及基于业务优先级的群组用户的异构网络IP层预切换技术，可广泛应用于未来泛在网络无线通信领域中。异构网络切换一直是无线移动通信中极为重要的问题，也是一个比较难彻底解决的问题。而同一地点存在的不同网络的差异性、业务的多样性、终端的多模性和环境的不可测性等因素的加入，相比于同一网络中切换过程，问题的复杂度大大增加。之前相对成熟的水平切换算法已经不适用，着眼于异构网络中业务环境自适应方面的研究，更是难度极大。本发明基于业务优先级，进行群组用户异构网络中的自优化切换，在移动终端触发链路层切换的同时，通过使用业务预切换级别(level)和目标基站权重数值，自适应进行两者之间的匹配，并进行IP层的预切换连接，提高用户业务质量和切换效率，优化网络和均衡负载。本发明公开了一种时延可控的联合无线资源调度方法，可应用于光缆无法到达区域的大范围宽带接入和高速移动环境中实时业务的大规模无线接入，如乡村、山区、阴影衰落严重区域和高速列车等。本发明利用TD-LTE技术作为长距离传输通道，利用WLAN技术作 为短距离用户接入技术，用户终端可运行多种数据业务，每种数据业务的Qos等级不同。本发明的应用前提是，两种无线制式精确同步，因此需要设计两种网络的同步信令过程，并根据QoS等级、信道匹配度、CQI信息计算相应的优先权值，设计资源调度的映射器，使得业务需求、优先权值和可用信道三者之间达到最优匹配，满足实时业务的Qos需求。为了避免用户业务的碰撞，还需要设计WLAN用户在侦听信道上的回退机制，回退机制需要考虑TD-LTE帧格式的上下行时间配比，从而减少用户上下行业务的排队时间。下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细说明。实施例一本实施例提供一种时延可控的联合无线资源调度方法，如图I所示，包括以下步骤I、采用额外的时钟寄存器，定时的读取TD-LTE的系统时钟，并通过时钟寄存器定时的通知WLAN网络，从而使WLAN网络与TD-LTE网络保持同步。TD-LTE是时分双工的LTE技术，所有无线信道都对应于时域上的唯一资源，而WLAN米用的是载波侦听多路访问/冲突避免CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Accesswith Collision Avoidance),是一种抢占型的半双工介质访问控制协议,从本质上说也是一种基于TDD的双工模式。IEEE 802. 11 中提出了定时同步功能TSF(Timing Synchronization Function,定时同步函数)实现Ad hoc (点对点)网络定时同步的方法，但是该方法随着网络规模的增大，定时精度急剧下降，严重限制了 Ad hoc网络的可扩展性。有文献提出对TSF进行了改进，在一定程度上解决了网络节点数增大时TSF性能急剧下降的问题，但网络节点数较大时，仍存在较大的定时偏差。对于高速列车上的多AP架构，业务的不同步会加重IP层的处理负担，同时两种无线制式采用不同的工作时钟，也会造成数据的异步传送，增加了数据队列的长度。为了精确调度不同制式的时域资源，两种无线制式的工作时钟需保持同步。同步方案有三种，小网与大网同步、大网与小网同步或小网大网同时与外部GPS时钟同步，后两种方案需要改动大网中的消息更新机制，因此不易实现。本发明中采用额外的时钟寄存器，定时的读取TD-LTE的系统时钟，并通过时钟寄存器定时的通知WLAN网络，从而使WLAN网络和TD-LTE网络保持同步。2、设计能够降低排队时延的回退机制，避免用户在竞争窗口内出现碰撞。LTE对RAN用户面的传输延迟提出了很高要求，即最小单向传输延迟要控制在5ms以内。产生排队时延的最恶劣情况是TD-LTE上下行时间与WLAN的竞争时间严重失同步，造成数据队列在不同MAC上均需要排队等待，造成多个帧位的延迟。为了进一步减小业务排队时延，在WLAN的MAC层区分业务的上下行方向，并设置上行竞争窗口(UplinkContention Window)和下行竞争窗口 (Downlink Contention Window),窗口大小参照TD-LTE的上下行时间配比，同时利用GP(guard period)保护间隔进行上下行同步。为了避免用户在竞争窗口内出现碰撞，需要设计能够降低排队时延的回退机制。回退机制也根据802. Ile的MAC层业务类型,分成4种AC (Access Category),每类AC对应不同的信道竞争参数进行信道竞争和回退过程。3、设计联合的虚拟映射机制，使得TD-LTE能够迅速将WLAN数据分配到合适的承 载上进行传输。本发明中，设计联合的虚拟映射机制，针对WLAN网络中产生的业务需求，对应到TD-LTE网络承载的QCI (Qos Class Indication, QCI类别标识)，使得TD-LTE能够迅速将WLAN数据分配到合适的承载上进行传输。在本发明中，TD-LTE是作为中继到基站的接入制式，接收用户数据并进行QCI匹配和转发，会造成TD-LTE系统的性能降低，特别是应用于大规模用户接入环境。因此在WLAN侧完成数据流的QCI映射，能够减少TD-LTE的MAC层对数据流的再次匹配和过滤过程。4、设计一种基于时延的信道匹配规则，保证时延敏感业务。采用多级的快速信道匹配机制，保证不同系统对Qos的需要，根据不同的Qos需求，选择最优的资源匹配原则。本发明针对LTE系统中的时延要求，提出一种基于时延的信道匹配规则，保证时延敏感业务，如实时语音以最小的时延开销传输。本发明考虑的是多用户场景下的子信道匹配问题。情形一首先在不区分用户服务优先级的情形下，在第二跳根据不同用户在不同子信道上的信道质量的差异，在每一个子信道上选择信道质量最好的用户服务，然后分别将第一跳AC业务需求和第二跳信道质量排序后一一匹配，这样可以充分获得多用户分集增益，最大化系统吞吐量；情形二 其次在区分用户服务优先级的情形下，首先服务高优先级用户，高优先级用户在第二跳选择信道质量最好的信道为其服务，然后在第一跳选择与第二跳信道质量最接近的子信道与之匹配，这样可以在两跳链路上保证高优先级用户的服务质量，最后如果服务完高优先级用户后还有剩余的子信道，按照情形一分配给低优先级用户；另外由于在每个子信道上采用了自适应调制编码(AMC)机制进行数据传输，子信道上的自适应功率分配增益不显著，可以简单的利用功率平均分配，这样极大的降低了算法复杂度。由于采用了上述方案，本发明具有以下特点本发明中，车内的中继站收集用户数据和相应的Qos等级，通过虚拟映射机制，确定不同数据流的QCI数值，并在IP层进行数据流排队，逐一发送到TD-LTE的MAC层进行数据传递。由于WLAN与TD-LTE系统的时钟同步并且区分了信道的上下行方向，采集的WLAN数据可以无需等待。同理，WLAN接收到从TD-LTE过来的下行数据，也可以保证数据流的实时传输。最后通过TD-LTE子信道与不同AC类业务的最小时延匹配，降低了大规模用户环境下由于发生业务碰撞造成的高优先级业务时延。本发明针对高铁运营环境，设计融合的无线接入方案，具有较高的实用性和可行性。本发明针对两种具体的无线制式TD-LTE和WLAN，设计两种制式之间的最优资源匹配算法，通过联合的Qos映射机制、精确的信道同步和针对TD-LTE设计的WLAN业务碰撞回退机制，保证实时业务对时延的要求。本发明支持两种制式的同步信令机制，为了保证WLAN制式有效减少TD-LTE传输时延，必须在上下行同步的基础上进行合理化调度，同时要保证两种制式之间的安全性问题。本发明要求在WLAN制式中区分上下行信道，按照精确 同步时钟调度，严格对应于TD双工模式下的上下行信道，减少由于失同步造成的帧排队等待。在联合两种制式下Qos等级的最优信道匹配机制，TD-LTE制式下有9种Qos等级，由QCI标志位表示,在802. Ile中则定义了四种AC(Access Category)。在设计资源映射器时，需要考虑两种Qos划分对加权值的影响，时延的加权值需要结合Qos等级、信道匹配度、CQI信息来综合计算。WLAN用户碰撞时的回退机制，由于区分了 WLAN上下行，能够很方便的对应TD-LTE帧格式的时间配比。因此WLAN上下行业务的碰撞回退时间，也应参照TD-LTE帧格式的上下行时间比，从而减少业务的排队时延。实施例二本发明考虑的适用场景是在偏远地区的人员集中区域或者未来高速铁路的车厢内，由于光缆无法敷设，使得无线中继方式能够较方便的实现用户联网，下面以高铁为例，考虑的异构网络类型为802. Ile和TD-LTE。用户上网时会产生大量数据业务，产生的业务类型也是多种多样。按照802. Ile协议规定的，有4类业务等级，分别是2类背景类业务、I类视频业务和I类语音业务；对应Qos等级从0到3依次上升。在相关文献和测试报告里可以看到，当用户数超过20个时，碰撞概率会大幅度提升，且由于碰撞造成的时延均值可以达到200ms以上，在异构网络环境中，这种概率和时延还会大大提高。因此当发生网络拥塞时，本发明希望高等级的业务可以优先通过，并且通过合理的调度异构网络资源，减少异构网络间操作带来的排队等待时延。考虑高速列车上的网络接入场景，车厢上用户接入由802. Ile完成，列车到基站采用TD-LTE制式，每节车厢放置的无线接入点AP均通过光缆与TD-LTE终端相连，由于IP层的处理速度由CPU决定，不会对无线资源管理造成影响，因此本发明中忽略掉IP层的处理时延。每节车厢产生的大量数据流都汇聚到TD-LTE上进行传输，加重了 TD-LTE的负担，造成较大的排队接入时延。且802. Ile和TD-LTE之间是异构系统，不能同步工作，进一步加大了 TD-LTE上行数据的排队时间。以用户上行业务为例，本实施例以对称的业务类型为例，即上下行业务具有同样的Q0S需求，对本发明所述方法进行详细的描述，具体实施过程如下IEEE 802. 11协议自有的定时同步功能虽然满足了自身的定时功能，但是要将其作为其他同步业务的参考时钟还有很大的缺陷。首先，它采用偏移量补偿，在进行校时的瞬间不可避免地会引起时钟向前或向后跳变；其次，由于存在时钟漂移，时钟同步精度会受到信标间隔变化的影响，恶化了同步性能；最后，TSF不具有抗信标延迟和丢失能力，这进一步降低了 WLAN TSF的可靠性。为了解决这些问题，本发明在现有TSF的基础上提出了基于TD-LTE时间寄存器的主从结构式连续时钟同步过程，它能更好地为建立在WLAN上的同步业务提供参考时钟。如图2所示，由于列车系统的网络独特性，使得同步过程无需占用额外的无线资源，时钟寄存器获取SCH同步信道中的时钟信息，广播给所有接入AP站点执行定时同步功能，用于各AP与移动台之间的同步。对应于4类AC，每个终端建立4个AC发送队列。各种业务的数据帧首先映射到不同的AC,放入相应的发送队列。每个发送队列采用DCF(distributed coordinationfunction)机制独立竞争信道。在竞争过程中，终端使用各自的AIFS(仲裁帧间隔)，CWmin (最小竞争窗口)，CWmax (最大竞争窗口)和最大重传次数值。竞争情况有I)当同一终端内部的多个发送队列之间因竞争信道发生冲突时，由一个虚拟调度器(virtual collision handler)选择优先级较高的队列进行发送,而其他低优先级队列的竞争窗口加倍，重传次数加I。2)当不同终端同时发送数据帧时将发生碰撞，发生碰撞的各个发送队列都要经历 重传过程，与队列优先级高低无关。3)上行和下行业务发生碰撞时，最恶劣的情况会导致最高优先级业务单向延迟超过200ms。为了避免这种情况的发生，设置了如图4所示的业务回退策略，并在PLCP(物理层会聚协议，PHYLayer Convergence Procedure) Header 中的服务区域(service field)里增加上下行区分标志位sf_LinkDirection,设置sf_LinkDirection的值为0或I,其中0表示下行，I表示上行，如图3所示。对于上下行业务采用不同的回退策略，可以保证高优先等级业务的双向连通性。回退策略的目的是为了避免业务在时间上产生碰撞，同时为了减少WLAN-TD LTE的排队时延，上下行业务的回退窗口必须要根据TD-LTE系统的上下行帧格式配比来制定。本实施例中假定TD-LTE系统采取第4种上下行配比，即在IOms的帧长度中，上下行子帧数量比为3 7，相应的WLAN上下行业务竞争窗口间隔时隙也为3 7，总长度也设置为10ms。本实施例所述的技术方案下的WLAN业务碰撞回退策略上行业务产生时，根据同步时钟(即时钟寄存器)和标志位信息(即上下行区分标志位)，判断是否处于上行业务传输过程；如果是，则选择进入传递队列；否则等待。在回退过程中，每个AC都监听信道，如果信道空闲，则每隔一个空闲时隙，回退计数器减I ;在以下两种情况时，回退计数器挂起I、信道上有其他AC发送数据；2、信道在进行下行数据传输。最小和最大竞争窗口大小、回退和重传次数的计算参照802. IlE中协议规定。调整过后的回退策略，将对称业务的双向数据分开传递，降低了同类AC竞争同一信道的概率，同时根据低优先级业务的特性，即上行业务数据量远远小于下行业务，设计了相应的竞争区间，也能减少低优先级业务的接入碰撞时延。对于本发明中设计的异构接入系统，将TD-LTE终端作为车-地接入的中继节点，需要处理列车用户产生的所有业务，当数据流变大时，会加重TD-LTE节点MAC层的工作负担。在LTE系统中，为了保证不同业务的Qos需求，用户的IP数据包需要映射到不同的EPS Bearer，以获得相应的QoS保障。这样的映射关系是通过MAC层的TFT (Traff ic FlowTemplate)和其中的Packet Filters来实现的。
本发明中，将WLAN的接入业务分类和TD-LTE中规定的QCI等级进行虚拟映射配对，TD-LTE的空闲无线资源向映射器注册，通过虚拟映射，将WLAN接入的数据流直接对应到合适的EPS Bearer上，从而使TD-LTE无需对数据流进行逐一分类，能够加快MAC层的处理速度。映射的关系如表I所示。表I :联合Qos映射表
权利要求
1.一种时延可控的联合无线资源调度方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤一，采用额外的时钟寄存器定时的读取TD-LTE网络的系统时钟，并通过时钟寄存器定时的通知WLAN网络，使WLAN网络与TD-LTE网络保持同步； 步骤二，在WLAN网络的MAC层区分业务的上下行方向，并设置上行竞争窗口和下行竞争窗口，窗口大小参照TD-LTE网络的上下行时间配比； 步骤三，针对WLAN网络中产生的业务需求，设计联合的虚拟映射机制，使得TD-LTE能够迅速将WLAN数据分配到合适的承载上进行传输； 步骤四，设计一种基于时延的信道匹配规则，保证时延敏感业务。
2.根据权利要求I所述的时延可控的联合无线资源调度方法，其特征在于步骤二中，WLAN网络利用GP保护间隔进行上下行同步。
3.根据权利要求I所述的时延可控的联合无线资源调度方法，其特征在于步骤二中，WLAN网络设有避免用户在竞争窗口内出现碰撞的回退机制；所述回退机制根据802. Ile的MAC层业务类型分成4种AC，每类AC对应不同的信道竞争参数进行信道竞争和回退过程；对应于4类AC，每个终端建立4个AC发送队列，各种业务的数据帧首先映射到不同的AC，进而放入相应的发送队列；每个发送队列采用DCF机制独立竞争信道。
4.根据权利要求3所述的时延可控的联合无线资源调度方法，其特征在于，在信道竞争过程中，竞争情况有 1)当同一终端内部的多个发送队列之间因竞争信道发生冲突时，由一个虚拟调度器选择优先级较高的队列进行发送，而其他低优先级队列的竞争窗口加倍，重传次数加I ; 2)当不同终端同时发送数据帧发生碰撞时，发生碰撞的各个发送队列都要经历重传过程，与队列优先级高低无关。
5.根据权利要求3所述的时延可控的联合无线资源调度方法，其特征在于，所述回退过程的具体内容为在PLCP Header中的服务区域里增加上下行区分标志位sf_LinkDirection,设sf_LinkDirection的值为0或I,其中0表示下行，I表示上行；上下行业务的回退窗口根据所述TD-LTE网络的上下行帧格式配比来制定。
6.根据权利要求5所述的时延可控的联合无线资源调度方法，其特征在于所述TD-LTE网络的上下行子帧数量比为3 7，相应的WLAN网络的上下行业务竞争窗口间隔时隙也为3 7。
7.根据权利要求5所述的时延可控的联合无线资源调度方法，其特征在于所述WLAN网络中，上行业务产生时，根据所述时钟寄存器和所述上下行区分标志位判断是否处于上行业务传输过程；如果是，则选择进入传递队列；否则等待；在回退过程中，每个AC都监听信道，如果信道空闲，则每隔一个空闲时隙，回退计数器减I ;在以下两种情况时，回退计数器挂起a、信道上有其他AC发送数据；b、信道在进行下行数据传输。
8.根据权利要求I所述的时延可控的联合无线资源调度方法，其特征在于，所述联合的虚拟映射机制为JfWLAN网络中产生的业务需求映射到TD-LTE网络承载的类别标识QCI，使得TD-LTE能够迅速将WLAN数据分配到合适的承载上进行传输。
9.根据权利要求I所述的时延可控的联合无线资源调度方法，其特征在于，所述基于时延的信道匹配规则为 首先在不区分用户服务优先级的情形下，在第二跳根据不同用户在不同子信道上的信道质量的差异，在每一个子信道上选择信道质量最好的用户服务，然后分别将第一跳AC业务需求和第二跳信道质量排序后一一匹配； 其次在区分用户服务优先级的情形下，首先服务高优先级用户，高优先级用户在第二跳选择信道质量最好的信道为其服务，然后在第一跳选择与第二跳信道质量最接近的子信道与之匹配；如果服务完高优先级用户后还有剩余的子信道，则按照不区分用户服务优先级的情形分配给低优先级用户。
10.根据权利要求9所述的时延可控的联合无线资源调度方法，其特征在于具体的子信道匹配机制为 第一步根据用户的业务类型和所需的传输速率确定用户的服务顺序，首先服务高优先级用户；假设K个用户中有Kl个高优先级用户，其余K-Kl个用户是低优先级用户，用户k所需的传输速率为rk(ke QK)，其中Qk表示所有用户的集合； 第二步根据步骤一确定的用户的服务顺序在第二跳为高优先级用户选择子信道，采用Max C/1算法和信道估计，在OFDM系统中用SINR代替C/I，结合用户业务对误码率的需求，第k个用户按照下式选择子信道直到满足其所需的传输速率
全文摘要
本发明公开了一种时延可控的联合无线资源调度方法，包括步骤一，采用额外的时钟寄存器定时的读取TD-LTE网络的系统时钟，并通过时钟寄存器定时的通知WLAN网络，使WLAN网络与TD-LTE网络保持同步；步骤二，在WLAN网络的MAC层区分业务的上下行方向，并设置上行竞争窗口和下行竞争窗口，窗口大小参照TD-LTE网络的上下行时间配比；步骤三，针对WLAN网络中产生的业务需求，设计联合的虚拟映射机制，使得TD-LTE能够迅速将WLAN数据分配到合适的承载上进行传输；步骤四，设计一种基于时延的信道匹配规则，保证时延敏感业务。本发明保证了高优先级业务的实时接入，保证了实时业务的Qos需求，降低了数据业务在异构系统中传输时产生的大量时延，满足了不同Qos业务对时延的需求。
文档编号H04W74/08GK102781108SQ20111012022
公开日2012年11月14日 申请日期2011年5月10日 优先权日2011年5月10日
发明者单联海, 杨旸, 欧阳玉玲, 胡宏林, 钱骅, 高智伟 申请人:上海无线通信研究中心