Lte系统中混合业务的下行资源调度方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及LTE(LongTermEvolution)系统中下行 资源调度技术领域。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着互联网中混合多媒体业务广泛的接入需求和无线通信技术的快速发 展，无线蜂窝网络技术和市场出现了爆发式增长。下一代移动通信系统LTE在多服务场景 中的混合业务下行资源调度算法可以有效提升实时业务性能，满足用户对高带宽、高移动 场景下的混合业务需求，特别是实时业务中保证比特率业务的需求。
[0003] 满足数据、视频等实时业务和非实时业务的服务质量QoS需求的关键是无线通信 系统具有灵活有效的资源分配及业务优先级调度算法。调度算法在无线通信系统的资源管 理中具有核心支配的地位，调度方法要考虑两个方面的内容：方法实现的复杂度和对系统 性能指标的影响，如公平性、时延、吞吐量等业务服务质量。目前，主要的无线分组调度算 法可以分为两类r-类是考虑物理层（PHY-layer)信道质量的分组调度算法，如最大载干 比（MaxC/I)调度算法、轮询（RR,RoundRobin)调度算法和比例公平（PF,Proportional Fairness)调度算法；另一类是结合了物理层信道质量以及媒体接入控制层（MAC-layer) 缓存队列的跨层分组调度算法，如M-LWDF(ModifiedLargestWeightedDelayFirst)调 度算法和EXP调度算法。前一类算法没有考虑用户业务的QoS需求,使得其不能很好的满 足实时业务的性能需求；而后一类算法虽然满足了实时业务的QoS需求，但未考虑不同业 务间的公平性和不同业务应用于混合场景中的系统性能。
【发明内容】
[0004] 本发明要克服现有技术存在的的上述问题，提出一种LTE系统中混合业务的下行 资源调度方法，使其能对不同等级业务进行区分，并使得其调度优先级权重随其业务类型 改变而变化，在混合业务场景中提升保证比特率业务的性能，满足现阶段用户对于实时业 务中保证比特率业务的需求。
[0005] 为实现上述目的，本发明采取如下技术方案：
[0006] LTE系统中混合业务的下行资源调度方法，即混合服务指数因子（HSEF，Hybrid ServiceExponentialFactor)算法，实现步骤如下：
[0007] 步骤1,根据用户接受到的信号计算用户在每个资源块（RB,ResourceBlock)上 的有效信噪比SINRu，并根据香农公式计算出用户在该时刻____t的瞬时传输速率！'u,计算瞬 时频谱因子
[0008] 步骤2,根据当前获得的瞬时传输速率ru，并计算用户平均吞吐量瓦，乂《)，计算用 户的平均吞吐量因子在
[0009] 步骤3,根据每个业务的业务类型及相应GBR要求计算业务权重因子Ii;
[0010] 步骤4,根据上述步骤--、步骤二和步骤三所求得的计算结果计算用户的调度优先 级因子《i，j;
[0011] 步骤5,根据步骤四所求得的用户调度优先级因子进行资源调度。
[0012] 其中，步骤1中，根据香农公式计算用户瞬时频谱因子：
[0013]
【主权项】
1. 一种LTE系统中混合业务的下行资源调度方法，包括以下步骤： 步骤1，根据用户接受到的信号计算用户在每个资源块上的有效信噪比SINRiij,根据香 农公式计算出用户在该时刻上的瞬时传输速率计算瞬时频谱因子尽> 步骤2,根据当前获得的瞬时传输速率riij，并计算用户平均吞吐量万,.,(/?)，计算用户 的平均吞吐量因子 步骤3,根据每个业务的业务类型及相应保证比特速率（GBR, Guranteed Bit Rate)要 求计算业务权重因子 步骤4,根据上述步骤1、步骤2和步骤3所求得结果计算用户的调度优先级因子ω j; 步骤5,根据步骤4所求得的用户调度优先级因子ω u进行资源调度。
2. 根据权利要求1所述的LTE系统中混合业务的下行资源调度方法，其特征在于：所 述步骤1中根据香农公式计算用户瞬时频谱因了: ￡;、, =min(/:. ,,0 其中，I^j= Iog2(HSINRiJ)表示用户在该时刻上的瞬时传输速率,SINRiJ表示用户i 在资源块j上的有效信噪比，Q表示瞬时速率比照参数。
3. 根据权利要求1所述的LTE系统中混合业务的下行资源调度方法，其特征在于：步 骤2中计算用户的平均吞吐量因子巧^ : Efj =eR-'(n) 其中用户平均吞吐量瓦/(") = 0-^Γ)·^_(η-^ + ，ru表示用户在该时刻的瞬时 传输速率，T。为更新时间窗，Un-l)表示先前n-1个传输时间间隔（TTI，Transmission Time Interval)内的平均传输速率。
4. 根据权利要求1所述的LTE系统中混合业务的下行资源调度方法，其特征在于：步 骤3中，所述业务类型为保证比特率GBR要求业务和非保证比特率要求业务； 对于保证比特率要求业务的用户，计算用户的业务权重因子如下： ___^a{dfDH0Li'max(\fiBRlR]-](n})) 其中e表示数学常量，α表示可调优先级因子，DffiiU为用户i在缓冲队列中的队列头 部（HOL, Head of Line)数据包的时延；3，代表服务质量（Q0S, Quality of Service)级别， ^ -IgJ 即巧=^^，其中^代表用户i的时延阈值，δ 1是队列头数据包的时延!、。^超过时延 Ti ， 阈值的最大概率，GBR表示保证比特率参数，克.,(/〇犮示用户平均吞吐量； 对于非保证比特率业务的用户，计算用Zi的业务权重因子如下： pTf W = e ? 其中β表示自调整因子，Td表示业务调度时延，Ti表示时延归一化参数。
5.根据权利要求1所述的LTE系统中混合业务的下行资源调度方法,其特征在于：步 骤4中，根据业务类型计算用户的调度优先级因子G^ i; 对于保证比特率业务的用户，计算其调度优先级因子如下：
对于非保证比特率业务的用户，计算其调度优先级因子如下：
【专利摘要】本发明公开了一种LTE系统中混合业务的下行资源调度方法，即混合服务指数因子(HSEF,Hybrid Service Exponential Factor)算法。本调度方法包括以下步骤：在基站侧根据基站底层上报的信息，计算用户在每个资源块的有效信噪比SINRi,j，然后根据香农公式计算出用户在该时刻上的瞬时传输速率ri,j，并求得瞬时频谱因子根据当前获得的瞬时传输速率ri,j，计算用户平均吞吐量并求得平均吞吐量因子根据每个服务的业务类型及相应保证比特速率(GBR,Guranteed Bit Rate)要求计算业务权重因子Wi,j；最后根据前述所求得的各因子计算用户调度权重ωi,j，系统则根据用户的调度权重进行资源调度。本发明改善了用户间公平性和保证比特率业务的性能，从而提高LTE系统整体性能。
【IPC分类】H04W72-14
【公开号】CN104640227
【申请号】CN201510031796
【发明人】吴哲夫, 金腾飞, 陈滨, 王中友
【申请人】浙江工业大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月22日