无线资源调度方法及无线资源调度器及系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及通信领域，公开了一种无线资源调度方法及无线资源调度器及系统。所述方法包括：比较各业务当前的实际服务质量是否等于或者低于各业务分别对应的预定服务质量下限，判定当前是否存在紧急业务。若存在，则根据各所述紧急业务的信道质量，确定当前可调度的紧急业务，按照调度优先级由高到低的顺序，先后分别为当前可调度的紧急业务分配资源块。否则，根据业务在各所述资源块的信道质量，确定各所述业务在各所述资源块的调度优先级，按照调度优先级由高到低的顺序，先后分别将各所述资源块分配至各所述业务。应用本技术方有利于兼顾均衡业务的QoS保障以及资源利用率的最大化，提高用户应用感受以及网络资源利用率。
【专利说明】无线资源调度方法及无线资源调度器及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域，特别涉及一种无线资源调度方法及无线资源调度器及系统。
【背景技术】
[0002]宽带无线网络所提供的高速率、低时延通信能力为在移动环境下开展丰富的增值业务奠定了基础。但无线资源的稀缺性和无线信道链路质量的不稳定性，使得在满足用户多种服务质量(QualityofService,简称QoS)需求的同时,又尽可能地提高系统容量和频谱效率成为一项极具挑战性的任务。针对空中接口的无线资源进行合理地调度、分配和管理，对于最大化系统资源的利用效率并尽可能满足业务服务质量需求是非常重要的。无线资源管理就是对移动通信系统的空中接口资源的规划和调度，目的为在有限的带宽资源下，为网络内的用户提供业务质量保证，在网络话务量分布不均匀、信道特性因信道衰落和干扰而起伏变化等情况下，灵活分配和动态调整无线传输部分和网络的可用资源，最大限度地提高无线频谱利用率，防止网络阻塞，并保持尽可能小的信令负荷。
[0003]动态资源调度是长期演进(LongTermEvolution,简称LTE)系统中，尤其在面向数据业务时的主要调度方法。动态资源调度的功能可以概括为判决在什么时间分配给哪些用户什么样的无线资源来进行通信，其中无线资源包括频率及时间。动态资源调度是提高系统容量的一项关键技术，它以最大化系统吞吐量为目标，以保证用户间的公平性为前提，以确保不同业务流的服务质量要 求为基础。
[0004]比例公平算法(ProportionalFairness,简称PF)是现有技术中应用为广泛的一种经典的无线资源调度方法，其具体如下:
[0005]PF算法是一种在进行无线资源调度时考虑用户的信道条件，用户的服务机会公平以及用户的过去时间段的信道信息等情况，而调整当前时刻的业务调度的方法，应用该技术方案在调度过程中使得系统的吞吐量和公平性之间取得了折中。即使是信道条件好的用户也不会一直占用资源，其他用户也可以被调度。在维持传输吞吐量长期的公平性，增大传输效率。
[0006]在进行本发明的研究过程中，本发明人发现现有技术至少存在以下的缺陷:
[0007]在PF算法中，PF算法给小区内每个用户分配一个相应的优先级，小区中优先级最大的用户接受服务。
[0008]该算法的优先级定义如下:
【权利要求】
1.一种无线资源调度方法，其特征在于，包括: 比较各业务当前的实际服务质量是否等于或者低于各所述业务分别对应的预定服务质量下限，判定当前是否存在紧急业务， 其中所述紧急业务为:所述实际服务质量等于或者低于所述预定服务质量下限的所述业务； 如果当前存在所述紧急业务，则根据各所述紧急业务的信道质量，确定当前可调度的紧急业务， 如果存在所述当前可调度的紧急业务，则根据各所述当前可调度的紧急业务的服务质量，分别确定各所述当前可调度的紧急业务的调度优先级，所述调度优先级较高的所述业务的所述服务质量等级标识定义的优先级级别较高， 按照各所述调度优先级由高到低的顺序，先后分别为各所述当前可调度的紧急业务分配资源块， 在分别为各所述当前可调度的紧急业务分配所述资源块后，判定当前是否仍然存在可分配的所述资源块以及待调度的所述业务，如果不存在，则等待下一调度周期； 如果在判定是否存在紧急业务时，判定当前不存在所述紧急业务，或者， 如果在判定存在紧急业务后，确定无所述当前可调度的紧急业务，或者， 如果在分别为各所述当前可调度的紧急业务分配所述资源块后，判定当前仍然存在可分配的所述资源块以及待调度的所述业务，则: 根据各所述业务在各所述资源块的信道质量，确定各所述业务在各所述资源块的调度优先级， 按照各所述业务在各所述资源块的调度优先级由高到低的顺序，先后分别将各所述资源块分配至各所述业务。
2.根据权利要求1所述的无线资源调度方法，其特征在于， 判定当前各业务的服务质量是否等于或者低于各所述业务分别对应的预定服务质量下限，具体是: 比较各所述业务的实际排队时延是否等于或大于各所述业务对应的排队时延上限，其中各所述排队时延上限分别为:根据各所述业务的服务质量等级而预设的数值；将所述服务质量是否等于或者低于各所述预定服务质量下限的各所述业务，分别确定为紧急业务，具体是: 将所述实际排队时延等于或大于所述业务对应的排队时延上限的各所述业务，分别确定为所述紧急业务。
3.根据权利要求2所述的无线资源调度方法，其特征在于， 各所述业务的实际排队时延具体为: 各所述业务的缓存数据队列中的头数据包实际排队时延。
4.根据权利要求2或3所述的无线资源调度方法，其特征在于， 各所述排队时延上限分别预设为:小于各所述业务的服务质量等级标识允许的排队时延最大值的数值。
5.根据权利要求1或2或3所述的无线资源调度方法，其特征在于， 根据各所述紧急业务的信道质量，确定当前可调度的紧急业务，具体是:将所述信道质量达到或优于预设的信道质量下限的各所述紧急业务，确定为所述当前可调度的紧急业务。
6.根据权利要求1或2或3所述的无线资源调度方法，其特征在于， 所述:根据各所述紧急业务的服务质量等级标识，分别确定各所述当前可调度的紧急业务的调度优先级，具体是: 分别按照函数式A
7.根据权利要求6所述的无线资源调度方法，其特征在于， 所述各所述当前可调度的紧急业务，具体包括: 按照各所述资源块的信道质量标识由高到低的顺序，先后将当前所述信道质量最优的所述资源块，分别分配给所述当前可调度的紧急业务。
8.根据权利要求1或2或3所述的无线资源调度方法，其特征在于， 确定各所述业务在各所述资源块的调度优先级，具体是: 根据各所述业务在各所述资源块的信道质量标识、以及各所述业务当前获得的数据速率的平均值，分别确定各所述业务在各所述资源块的调度优先级； 其中各所述业务当前获得的数据速率的平均值分别为:根据各所述业务在上一所述传输时间间隔获得的数据速率的平均值、以及各所述业务在上一所述传输时间间隔具有的数据速率实际值，分别确定的数值。
9.根据权利要求8所述的无线资源调度方法，其特征在于， 根据各所述业务在各所述资源块的信道质量标识、以及各所述业务当前获得的数据速率的平均值，分别确定各所述业务在各所述资源块的调度优先级具体是:
根据函数式
10.根据权利要求9所述的无线资源调度方法，其特征在于， 所述a k具体根据函数式:ak=co a fQ-ω ) VIPk确定,其中， 所述ω为:预定的常数，所述ω为等于或者大于O并且小于或等于I的任一预定的小数， 所述a ^为:预定的公共控制因子， 所述VIPk为:所述业务k对应的预设控制参数。
11.根据权利要求10所述的无线资源调度方法，其特征在于， 所述VIPk为:所述业务k对应的资费等级参数。
12.根据权利要求8至11之任一所述的无线资源调度方法，其特征在于， 具体根据函数式:
13.根据权利要求12所述的无线资源调度方法，其特征在于， 所述
14.一种无线资源调度器，其特征在于，包括: 业务服务质量监测单元，用于监测各业务当前的实际服务质量； 紧急业务确定单元，与所述业务服务质量监测单元连接，用于比较各业务当前的实际服务质量与各所述业务分别对应的预定服务质量下限的大小，将所述实际服务质量等于或者低于各所述预定服务质量下限的各所述业务，分别确定为紧急业务； 信道质量确定单元，用于确定各业务的信道质量； 紧急调度业务确定单元，与控制单元、所述信道质量确定单元分别连接，用于在所述控制单元的控制下，根据各所述紧急业务的信道质量确定当前可调度的紧急业务； 紧急调度优先级确定单元，与所述紧急调度业务确定单元连接，用于在所述控制单元的控制下，根据各所述紧急业务的服务质量等级标识，分别确定各所述当前可调度的紧急业务的调度优先级，其中，所述调度优先级较高的所述业务的所述服务质量等级标识定义的优先级级别较高；非紧急调度优先级确定单元，与所述控制单元连接，用于在所述控制单元的控制下，确定各所述业务在各所述资源块的调度优先级； 资源分配单元，用于在所述控制器的控制下为各所述业务分配资源块； 控制单元，与所述紧急业务确定单元、紧急调度业务确定单元、紧急调度优先级确定单元以及非紧急调度优先级确定单元分别连接， 用于在所述紧急业务判定单元判定当前存在所述紧急业务时，控制所述紧急调度业务确定单元确定当前可调度的紧急业务，控制所述紧急调度优先级确定单元，分别确定各所述当前可调度的紧急业务的调度优先级，控制所述资源分配单元，按照各所述调度优先级由高到低的顺序，分别为各所述当前可调度的紧急业务分配资源块，以及，用于在所述紧急业务判定单元判定当前不存在所述紧急业务，或者存在所述紧急业务但当前已为各所述可调度的紧急业务分别分配无线资源并且当前还存在可用的资源块以及待调度的业务时，控制所述非紧急调度优先级确定单元、确定各所述业务在各所述资源块的调度优先级，控制所述资源分配单元，按照各所述业务在各所述资源块的调度优先级由高到低的顺序，先后分别将各所述资源块分配至各所述业务。
15.根据权利要求14所述的无线资源调度器，其特征在于， 所述业务服务质量监测单元，具体用于计算当前待调度的各业务的实际排队时延；紧急业务确定单元，具体分别比较各所述业务的实际排队时延与各所述业务对应的排队时延上限的大小，将实际排队时延等于或大于所述业务对应的排队时延上限的各所述业务，分别确定为所述紧急业务。
16.根据权利要求1 5所述的无线资源调度器，其特征在于，包括: 所述业务排队时延计时单元，具体用于计算当前待调度的各所述业务的缓存数据队列中的头数据包实际排队时延。
17.根据权利要求14或15或16所述的无线资源调度器，其特征在于，包括: 所述紧急调度业务确定单元，具体用于在所述控制单元的控制下，将所述信道质量达到或优于预设的信道质量下限的各所述紧急业务，确定为所述当前可调度的紧急业务。
18.—种无线资源调度系统，其特征在于，包括: 处理器； 与所述处理器相连的存储器； 其中，所述处理器调用所述存储器中存储的代码，以用于: 比较当前待调度的各业务的实际排队时延是否等于或大于所述业务对应的排队时延上限，其中各所述排队时延上限分别为:根据各所述业务的服务质量等级而预设的数值，如果任一所述业务的实际排队时延等于或大于所述业务对应的排队时延上限，则判定存在紧急业务，否则判定不存在所述紧急业务， 其中，所述紧急业务为:实际排队时延等于或大于所述业务对应的排队时延上限的所述业务， 如果存在所述紧急业务，则: 根据各所述紧急业务的信道质量，确定当前可调度的紧急业务， 根据各所述紧急业务的服务质量等级标识，分别确定各所述当前可调度的紧急业务的调度优先级，其中，所述调度优先级较高的所述业务的所述服务质量等级标识定义的优先级级别较高， 按照各所述调度优先级由高到低的顺序，先后分别为各所述当前可调度的紧急业务分配资源块； 如果不存在所述紧急业务或者存在所述紧急业务但当前已为各所述可调度的紧急业务分别分配无线资源，并且当前存在可用的资源块以及待调度的业务，则: 确定各所述业务在各所述资源块的调度优先级， 按照各所述业务在各所述资源块的调度优先级由高到低的顺序，先后分别将各所述资源块分配至各所述业务。`
【文档编号】H04W72/12GK103596285SQ201210292175
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2012年8月16日 优先权日:2012年8月16日
【发明者】于启月, 孙思月, 孟维晓, 张力学 申请人:华为技术有限公司