[發明專利]一種LTE系統大規模用戶的比例公平調度方法

有效

• 申請號: 201310418669.8
• 申請日: 2013-09-13
• 公開（公告）號: CN103442448A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 陳磊;江世宇;黃念;馮偉;袁偉;嚴凡;趙凱南
• 申請（專利權）人: 武漢郵電科學研究院
• 主分類號: H04W72/12
• 分類號: H04W72/12
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 嚴彥

技術領域

本發明涉及移動通信領域，尤其涉及一種LTE系統大規模用戶的比例公平調度方法。

背景技術

LTE(長期演進)是3G的下一代演進技術，被稱為3.9G，具有100Mbit/s的數據下載能力，被視作從3G向4G演進的主流技術。對于移動通信來說，頻段資源是有限的，如何有效地利用資源是移動通信領域考慮的重點。對于LTE基站來說，系統性能的好壞很大程度上取決于資源調度的高效性。而如何高效的資源調度決定于調度器使用優秀的調度算法。

目前常見的調度算法有3種:RR(輪詢算法)、MAX?C/I(最大載干比)調度算法、PF(比例公平)調度算法。RR算法為了用戶最大公平性而犧牲系統的吞吐量，MAX?C/I調度算法為了最大的系統吞吐量而犧牲了用戶公平性。這兩種算法都比較極端，為了兼顧用戶公平性和系統吞吐量，高通公司提出了一種新的算法——PF調度算法。

對于實時性要求很高的LTE通信系統來說，基站需要在1個TTI（時間傳輸間隔，1個TTI=1ms）之內完成用戶的調度任務，這并不是一件簡單的事情，特別是當調度的用戶數目比較龐大的時候。因為基站會根據其小區下所有用戶的瞬時頻譜效率、平均頻譜效率以及QoS配置計算所有用戶的權重，并且根據用戶權重排序和調度。但隨著用戶數目增多，基站用于用戶權重計算和排序的開銷呈幾何數增長。因此，對于經典的調度算法來說，1ms的調度時間決定基站調度用戶的數目，而其中用戶權重計算和排序占用了1ms中的絕大多數的時間。可見，大規模用戶調度數目受控于用戶權重計算和排序的開銷。

發明內容

由于目前在一個小區接入大規模用戶情況下，基站用于用戶權重計算和排序的開銷隨著用戶數量的增長呈幾何數增長，增加了基站負荷，從而限制了小區下用戶調度數量。本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種用于LTE系統中大規模用戶的比例公平調度方法，通過擴大調度粒度，采用pingpong調度隊列來提高系統效率，增加調度用戶數目，提升基站系統性能。

本發明的技術方案為一種LTE系統大規模用戶的比例公平調度方法，調度中將原來架構的1ms計算用戶權重與排序的粒度擴展為10ms，在每10ms內對所有用戶進行排序，包括通過用戶標識將小區下的所有用戶隨機分成8組，在每個TTI執行以下步驟，所述TTI為時間傳輸間隔，1個TTI=1ms，

步驟1001，每一個TTI開始，啟動調度器；

步驟1002，開始調度；

步驟1003，判斷當前子幀是否在子幀0到子幀7之間，是則執行步驟1005，否則執行步驟1004；

步驟1004，判斷當前子幀是否是子幀8，是則執行步驟1006，否則執行步驟1007；

步驟1005，首先計算當前子幀相應組內每個用戶當前幀的瞬時頻譜效率D_n(t)，D_n(t)表示任一用戶n在t時刻的載干比值；然后根據公式計算平均頻譜效率t_c為更新時間窗；根據每個用戶不同的LTE業務計算服務質量的權重w_b，最后通過公式計算用戶的每個邏輯信道的調度權重P_n(t)；進入步驟1008；

步驟1006，根據子幀0到子幀7之間所有用戶計算出來的調度權重P_n(t)，將每個用戶進行排序，由高到低排列生成下一個無線幀pong/ping?DRB調度隊列，以供下一個無線幀調度使用，進入步驟1008；

步驟1007，第9子幀是無線幀中的檢錯幀，一旦發現調度器中ping/pong?DRB調度隊列出現較大錯誤，立即清空下一個無線幀的ping/pong?DRB調度隊列，進入步驟1008；

步驟1008，根據當前無線幀ping/pong?DRB調度隊列以及SRB調度隊列，生成UE調度隊列；

步驟1009，根據UE調度隊列，取出為UE調度隊列中當前權重最高的調度用戶分配RB資源；

步驟1010，判斷是否還有RB資源未分配，是則返回執行步驟1009進行下一次用戶資源分配調度，否則進入步驟1011；

步驟1011，調度器結束當前TTI子幀調度。

而且，所述ping/pong?DRB調度隊列的使用方式為，相鄰無線幀交替使用ping調度隊列和pong調度隊列；在當前無線幀使用在上一幀生成的ping或pong調度隊列，同時調度器生成供于下個無線幀使用的pong或ping調度隊列。