[發(fā)明專利]有限長(zhǎng)度隊(duì)列業(yè)務(wù)的無線資源調(diào)度方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210012128.0
• 申請(qǐng)日: 2012-01-16
• 公開（公告）號(hào): CN102548009A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭侃;劉飛;王文博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W72/12
• 分類號(hào): H04W72/12
• 代理公司: 北京國(guó)昊天誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11315
• 代理人: 許志勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通訊領(lǐng)域，尤其涉及一種有限長(zhǎng)度隊(duì)列業(yè)務(wù)的無線資源調(diào)度方法。

背景技術(shù)

在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，一類典型的傳輸方式是包傳輸，即用戶數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)包形式到達(dá)系統(tǒng)并存儲(chǔ)在隊(duì)列中，系統(tǒng)調(diào)用傳輸資源處理傳輸數(shù)據(jù)給各個(gè)用戶。針對(duì)有限長(zhǎng)度隊(duì)列的業(yè)務(wù)，目前已有很多的資源調(diào)度方法被研究和采用。具體到無線信道傳輸系統(tǒng)可以分為兩類：按照用戶隊(duì)列狀態(tài)進(jìn)行調(diào)度的方法和按照用戶信道狀態(tài)進(jìn)行調(diào)度的方法。

圖1是一個(gè)有限長(zhǎng)度隊(duì)列的無線傳輸系統(tǒng)的示意圖，其調(diào)度周期為時(shí)間幀，即每個(gè)固定的時(shí)間片段為一幀，在每一幀，系統(tǒng)根據(jù)調(diào)度方法分配信道資源給一個(gè)用戶包用來傳輸數(shù)據(jù)。對(duì)于有限長(zhǎng)度隊(duì)列業(yè)務(wù)，其系統(tǒng)性能的評(píng)估指標(biāo)主要是各個(gè)用戶包的處理時(shí)間，即從每個(gè)包到達(dá)系統(tǒng)到其被傳送完成的時(shí)間長(zhǎng)度。為了評(píng)估針對(duì)有限長(zhǎng)度隊(duì)列業(yè)務(wù)的調(diào)度方法的性能，以用戶包的平均處理時(shí)延(Average?User?Delay，簡(jiǎn)稱為AUD)作為參考指標(biāo)。

典型的按照用戶隊(duì)列狀態(tài)進(jìn)行調(diào)度的調(diào)度方法包括：先到達(dá)先服務(wù)(First?Come?First?Serve，簡(jiǎn)稱為FCFS)、后到達(dá)先服務(wù)(Last?Come?First?Serve，簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)CFS)、輪詢服務(wù)(Round?Robin，簡(jiǎn)稱為RR)等。由于有線網(wǎng)絡(luò)傳輸信道較為穩(wěn)定，所以按照用戶隊(duì)列狀態(tài)進(jìn)行的調(diào)度方法大多被用于有線網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)。

在按照用戶信道狀態(tài)進(jìn)行的調(diào)度方法中，已被廣泛討論和應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)中的調(diào)度方法是最大載干比(Max?C/I)和比例公平(Proportional?Fairness，簡(jiǎn)稱為PF)，這兩種調(diào)度方法都是僅考慮用戶信道狀態(tài)而設(shè)計(jì)的調(diào)度方法。

Max?C/I調(diào)度方法，只根據(jù)即時(shí)信道數(shù)據(jù)速率進(jìn)行調(diào)度的方式，每幀選擇信道數(shù)據(jù)速率最大的用戶傳輸，以此來保證整個(gè)系統(tǒng)的吞吐量最大。PF調(diào)度方法，以優(yōu)化整體系統(tǒng)的吞吐量，且保證各個(gè)用戶的公平性的一種調(diào)度算法。PF調(diào)度算法考慮即時(shí)信道數(shù)據(jù)速率以及用戶平均傳輸速率兩個(gè)因素，在每一個(gè)時(shí)隙，系統(tǒng)服務(wù)的用戶包具有最大的PF因子，PF因子定義為：

Pi(t)=Di(t)Ri(t)---(1)]]>

其中，D_i(t)為在第t個(gè)幀第i個(gè)用戶能夠從基站接收到的最大數(shù)據(jù)量，R_i(t)為該用戶在第t個(gè)幀之前實(shí)際已傳的平均數(shù)據(jù)速率。

PF因子同時(shí)考慮了系統(tǒng)的整體吞吐量以及用戶的公平性，使得系統(tǒng)優(yōu)先選擇信道質(zhì)量良好、吞吐量大的用戶設(shè)備服務(wù)，同時(shí)，當(dāng)某一信道質(zhì)量較差的用戶持續(xù)得不到服務(wù)時(shí)，其平均數(shù)據(jù)速率R_i(t)會(huì)下降而導(dǎo)致PF因子增大，就更有可能被服務(wù)。平均數(shù)據(jù)速率R_i(t)有不同的計(jì)算方法，較為常見的是指數(shù)時(shí)間平均算法，其定義為：