[發(fā)明專利]一種基于信道狀態(tài)的5G資源調(diào)度方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010037972.3
• 申請(qǐng)日: 2020-01-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111246585B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 席兵;王善魏;張治中
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W72/08
• 分類號(hào): H04W72/08;H04W72/10;H04W72/12
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發(fā)明涉及一種基于信道狀態(tài)的5G資源調(diào)度方法，屬于無(wú)線通信領(lǐng)域。該方法在一個(gè)調(diào)度周期內(nèi)進(jìn)行資源調(diào)度時(shí)，根據(jù)UE反饋得到的CQI產(chǎn)生信道狀態(tài)加權(quán)因子；信道質(zhì)量較好時(shí)，通過(guò)計(jì)算前段時(shí)間窗內(nèi)分配給用戶的RB影響當(dāng)前調(diào)度時(shí)刻用戶優(yōu)先級(jí)；信道質(zhì)量較差時(shí)，利用指數(shù)函數(shù)主動(dòng)提高當(dāng)前調(diào)度時(shí)刻用戶優(yōu)先級(jí)；結(jié)合信道狀態(tài)加權(quán)因子與M?LWDF算法得出每個(gè)用戶資源調(diào)度的優(yōu)先級(jí)，并將資源分配給優(yōu)先級(jí)最高的用戶。本發(fā)明在M?LWDF算法基礎(chǔ)上，充分考慮用戶當(dāng)前信道狀態(tài)以及前段時(shí)間窗內(nèi)資源分配情況，有效提高5G資源調(diào)度系統(tǒng)的公平性的同時(shí)降低了丟包率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無(wú)線通信領(lǐng)域，涉及無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中無(wú)線業(yè)務(wù)資源調(diào)度領(lǐng)域，具體涉及一種基于信道狀態(tài)的5G資源調(diào)度方法。

背景技術(shù)

隨著網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們對(duì)無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的需求越來(lái)越高，5G作為移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要演進(jìn)方向，以其高速率、大容量、低時(shí)延、高可靠的特點(diǎn)將獲得廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景。而要真正達(dá)到上述需求指標(biāo)，對(duì)接入網(wǎng)絡(luò)的用戶而言，在外部環(huán)境與公共資源受限的前提下，合理地調(diào)度分配資源的重要性不言而喻。一個(gè)良好的系統(tǒng)資源調(diào)度算法可以很大程度上影響下行鏈路性能。3GPP LTE系統(tǒng)中經(jīng)典的分組調(diào)度算法主要有：輪詢(Round Robin，RR)、最大載干比算法(Maximum Carrier/Interference ratio，Max C/I)、正比公平算法(Proportional Fair，PF)。

輪詢調(diào)度算法的核心是假設(shè)每個(gè)用戶具有相同的優(yōu)先級(jí)，以均等的調(diào)度機(jī)會(huì)為前提，周期性地為系統(tǒng)中的用戶分配資源。由于該算法不考慮用戶瞬時(shí)信道狀態(tài)，因此傳輸可靠性及吞吐量都無(wú)法得到保證。

最大載干比算法的核心是保證系統(tǒng)得到最大的多用戶分集增益。在選擇可調(diào)度用戶時(shí)，將所有等待服務(wù)的用戶的接收信號(hào)載干比進(jìn)行排序，把資源分配給載干比最高的用戶。由于該算法優(yōu)先考慮分配資源給信道質(zhì)量好的用戶，因此，它是一種公平性最低的算法，這種算法在實(shí)際系統(tǒng)中極少被使用。

正比公平算法的核心是為小區(qū)內(nèi)的每個(gè)用戶分配一個(gè)優(yōu)先級(jí)，調(diào)度時(shí)刻為優(yōu)先級(jí)最高的用戶分配資源。該算法不僅考慮用戶當(dāng)前信道的時(shí)變特性，還保證了系統(tǒng)吞吐量和公平性之間的平衡。但此算法只能保證用戶的長(zhǎng)期公平性，短期公平性卻無(wú)法得到保證。

鑒于5G時(shí)代下超密集異構(gòu)網(wǎng)使得信道環(huán)境復(fù)雜，上述各種算法均不能很好滿足5G資源調(diào)度的需求，因此，亟需一種新的5G資源調(diào)度方法。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于信道狀態(tài)的5G資源調(diào)度方法，通過(guò)基站接收來(lái)自UE反饋的CQI值判斷當(dāng)前時(shí)刻信道質(zhì)量的好壞，并根據(jù)當(dāng)前信道質(zhì)量增加一個(gè)信道狀態(tài)加權(quán)因子在M-LWDF算法中，在充分考慮信道質(zhì)量、服務(wù)速率和隊(duì)列時(shí)延的基礎(chǔ)上提高系統(tǒng)的短期公平性，降低丟包率。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種基于信道狀態(tài)的5G資源調(diào)度方法，在一個(gè)調(diào)度周期內(nèi)進(jìn)行資源調(diào)度時(shí)，根據(jù)用戶終端(User Equipment，UE)反饋得到的信道質(zhì)量指示(Channel Quality Indication，CQI)產(chǎn)生信道狀態(tài)加權(quán)因子；信道質(zhì)量較好時(shí)，通過(guò)計(jì)算前段時(shí)間窗內(nèi)分配給用戶的資源塊 (Resource Block，RB)影響當(dāng)前調(diào)度時(shí)刻用戶優(yōu)先級(jí)；信道質(zhì)量較差時(shí)，利用指數(shù)函數(shù)主動(dòng)提高當(dāng)前調(diào)度時(shí)刻用戶優(yōu)先級(jí)；結(jié)合信道狀態(tài)加權(quán)因子與M-LWDF算法得出每個(gè)用戶資源調(diào)度的優(yōu)先級(jí)，并將資源分配給優(yōu)先級(jí)最高的用戶；該方法具體包括以下步驟：

S1：下行的業(yè)務(wù)流從高層經(jīng)過(guò)分類器，根據(jù)用戶和業(yè)務(wù)類型的不同，分別存儲(chǔ)在基站側(cè)不同的緩存區(qū)內(nèi)；

S2：在一個(gè)調(diào)度周期(Transmission Time Interval，TTI)內(nèi)，基站調(diào)度器接收來(lái)自第k 個(gè)UE在第i個(gè)RB上反饋的CQI_k,i值，同時(shí)自適應(yīng)調(diào)制和編碼模塊根據(jù)CQI_k,i值為用戶選擇合適的調(diào)制和編碼方式；