一種可調節的低復雜度無線資源調度器的調度方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種可調節的低復雜度無線資源調度器的調度方法，屬于移動通信技 術領域。
【背景技術】
[0002] 移動通信系統屬于資源受限系統，而移動用戶數目卻在持續的高速增長，因此如 何將有限的無線資源在多用戶間進行合理分配滿足日漸增長的用戶需求，一直是移動通信 系統制造商和運營商關注的一個重點問題。
[0003] LTE引入了共享信道機制，需要解決多肥多業務競爭共享資源的問題。LTE系統中， 資源調度主要由eNodeB位于MAC層的調度器實現，又可W分為上行和下行調度器，分別負責 合理分配上行和下行的共享信道資源，通常上行的調度單位為邏輯信道（Logical Channel，簡稱LC)，而下行的調度單位為邏輯信道組化Ogical Channel Group,簡稱LCG)。
[0004] 常見的調度算法有最大載干比（Maximum C/I)算法，輪詢（RR)類算法，PF算法。 Maximum (VI算法在每一帖都優先選擇載干比最高的連接進行服務，此算法得到的系統吞 吐量是所有調度算法的上界，但忽略了公平性，會使得信道質量較差的UE無法得到服務，引 發低信道質量用戶的"饑餓"。RR算法與Maximum C/I算法相反，它不W最大化系統吞吐量 為目標，因而不考慮UE的信道質量，盡量等機會地調度系統中的用戶，雖然能保證公平性， 但會造成通信系統效率較低。PF算法是一種半公平性調度，定義了一個指標DRC/R，其中DRC 是一個用戶在當前信道載干比下所能支持的最高傳輸速率，R是一個用戶在一段時間內的 平均速率值，在每個傳輸時間間隔（Transmission time intervel，簡稱TTI)，調度器選擇 調度指標DRC/R最高的用戶，因此PF算法兼顧了公平性和效率性。
[000引各通信設備廠家對于無線資源調度算法的實現方法各有不同。一種合理的無線資 源調度算法通常需要綜合考慮用戶設備(UE)的無線信道質量，用戶的公平性，W及用戶的 業務等級等。在LTE通信系統中，信道質量W信道質量指示(化annel如ality Indication， W下簡稱CQI)來表示，CQI共有15個等級，分別代表不同的用戶信道質量。UE業務等級通常 WQoS等級標示(QoS class identifier,簡稱QCI)，對應不同業務對于優先級，時延，誤碼 率等的需求。
[0006] 無線資源調度算法應用在實際通信設備中時，除了要綜合考慮如上所述的用戶 CQI等級，公平性，業務QCI等級等，還需要具備低復雜度的特點，可W減少消耗，降低時延， 并且運營商通常希望是可W對資源調度算法進行自主配置，根據實際無線環境和用戶具體 需求等對效率性，公平性在調度影響權重進行靈活調節。

【發明內容】

[0007] 本發明的目的是根據PF調度算法，并綜合考慮效率性，公平性，且具有計算復雜度 低，模型簡單，運營商靈活可調節的特點，提供一種應用于TD-LTE企業級基站(Femtocell) 的無線資源調度器的調度方法。
[0008] 本發明采取的技術方案是：一種可調節的低復雜度無線資源調度器的調度方法， 其特征在于包括如下步驟： 步驟一:首先TD-LTE基站對于內部每一個有業務傳輸需求的用戶，統計其已發送速率 襄益即用戶已經獲得調度機會并傳輸數據的平均速率;然后協議找將每個等待調度用 戶的及其CQI等級和業務Qos等級作為輸入參數，輸入到無線資源調度器； 步驟二:運營商通過TD-LTE企業級基站的OAM配置頁面，根據自己的需求，進行效率因 子而潑。和公平因子敎;的配置，兩忠:和P&ir作為輸入參數，輸入到協議找內的無線資源調 度器中； 步驟如步驟一和二所述，對于每個用戶來說，無線資源調度器都具有五項輸入參 數，分別為效率因子《5汰C，公平因子戀姑:，已發送速率iceb,結，CQI等級和QoS等級；首先，無 線資源調度器根據輸入的用戶CQI等級，Qos等級和載^。，茲，計算得到用戶初始的效率優先 級系數，業務優先級系數和公平優先級系數，分別用P觀齡:濟％。;:，務鑄齡.來表示；然 后，無線資源調度器調度器再結合運營商配置的效率因子％轅e和公平因子戀M:計算得到用 戶的加權效率優先級系數Prk礎和加權公平優先級系數I蝶Ii,; 步驟四：無線資源資源調度器根據用戶的加權效率優先級系數PriQ為，加權公平優先 級系數耗iHf和業務優先級系數察毅g;，計算得到該用戶的最終調度優先級值； 步驟五:無線資源調度器將所有等待調度用戶的調度優先級值進行排序，即首先將所 有用戶按申請業務的先后順序插入優先級隊列，并都賦予最大的調度優先級值，協議找內 CQI上報和分配請求會觸發無線資源調度器重新計算調度優先級值，進行優先級隊列重排 序;在每個調度周期，都選取調度優先級值最高的用戶進行調度。
[0009] 方案中，TD-LTE中用戶的CQI具有15個等級，QoS等級具有9個等級，在步驟一中，協 議找將用戶CQI和QCI的等級號M和N輸入調度器中；對于用戶已發送數據速率Rsen,，無線 資源調度器會根據此值計算出用戶的"已服務等級"，無線資源調度器將已服務等級劃分 為255個等級，對于無保證速率業務，根據駭始wek/AMBR落入的區間，得出已服務等級；對于 速率保證業務，根據/GBR落入的區間，得出已服務等級，其中已服務等級用L表示。
[0010] 方案中，所述效率因子和公平因子is;;的取值范圍為0-10,如果沒有配置，則 均取默認值10。
[0011] 方案中，無線資源調度器存有初始效率優先級系數表PrioEffi[15]，初始公平優 先級系數表Prio化ir[ 255 ]和初始業務優先級系數表PrioQos [9 ]，其中的系數值分別由用 戶CQI，用戶已服務平均速率，QCI與系統總速率的數學關系得出；無線資源調度器根據步驟 一中的M，N，L查找優先級系數表，可W得到的ie'6淀C二巧Io酷ifMhlMo觀S = PrbQos閩， 綠鎊:茲S 穩緣：iNfi ;無線資源資源調度器根據運營商配置的效率因子和公平因子計算 加權效率優先級值，公平優先級值，并W指數方式對初始效率優先級值和公平優先級值進 .帝空巧.餐'-古 行加權，即，礫轅簾。'單:臣愛辦端諸^，燃駭藻。古輕據敎 加權優先級值為1，會完全屏蔽該因素對調度的影響；當公平因子為0,公平性被屏蔽，信道 質量好的用戶幾乎占用全部調度機會;隨著加權因子增大，加權優先級值指數上升，當加權 因子為10,貝陽日權優先級值即為初始優先級值。
[0012] 本發明的有益效果是:本發明可W使運營商通過企業級基站的OAM配置頁面對無 線資源調度器進行公平性和效率性側重程度的調節。如果運營商希望獲得更高的系統吞吐 量，可W為效率因子配置更高的值，運樣具有更高CQI等級的用戶相應的調度優先級會更 高;如果運營商不優先考慮系統吞吐量，而是希望用戶的調度能夠更加公平，則可W為公平 因子配置更高的值，運樣累計被服務的數據量較少的用戶會被調度器優先調度。當效率因 子配置為零時，用戶CQI對調度不再產生影響，因而調度器由PF調度機制轉化為RR調度機 審IJ。當公平因子配置為零時，調度器由PF調度機制轉化為Max CA調度機制。本發明考慮了 運營商對效率性和公平性的靈活配置，實際業務優先級的配置可W由同樣的方法實現;此 夕h本發明中的調度器采用的數學模型簡單，符合TD-LTE企業級基站對于算法低復雜度的 要求，可W有效降低系統時延。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本發明的流程示意圖。
[0014] 圖2是利用TM500(業界標準基站測試儀）對資源調度器性能進行測試;預置條件 為:TM500模擬兩終端UEl