一種lte系統中實用型比例公平調度度量值計算方法及裝置的製作方法

2023-07-09 11:08:36

專利名稱：一種lte系統中實用型比例公平調度度量值計算方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，具體而言，涉及一種LTE系統中實用型比例公平調度度量值計算方法及裝置。
背景技術：
LTE (Long Term Evolution,長期演進)是3GPP啟動的一項超3G的寬帶無線接入技術。調度是LTE實現高數據容量和快速傳輸速率不可或缺的重要組成部分，其主要任務是為無線用戶的各種分組業務合理分配無線資源。在保證用戶公平性的前提下，有效提高移動通信信道利用率和業務的服務質量。在通信過程中多個用戶共享有限的寬帶資源，如何滿足用戶的最小速率要求，以及在多業務混合下能否公平分配資源成為調度需要考慮的 問題。在為各用戶分配資源時，必須要考慮各用戶的調度度量值。調度度量值是用於資源調度中用戶調度優先級順序的度量。因此對各用戶調度度量值的計算是解決上述問題的關鍵。目前，LTE系統中較為常用的調度算法是PF算法，該算法是通過計算用戶的QoS以及用戶已實現的吞吐量的比值來決定調度的順序。由於該算法在資源分配時，忽略了用戶的信道狀況，該算法只適合區分非頻選用戶的調度順序，不滿足頻率選擇特性，而通過仿真和實驗可知，頻選算法具有更高的小區吞吐量。因此，採用該算法進行資源調度，會造成網絡的總吞吐量較低的問題。

發明內容
本發明提供一種LTE系統中實用型比例公平調度度量值計算方法及裝置，用於解決現有技術中的PF調度算法忽略頻率選擇特性，造成網絡吞吐量較低的問題。根據本發明的一個方面，提供了一種LTE系統中實用型比例公平調度度量值計算方法，包括將待調度UE的參與當前傳輸時間間隔TTI調度的承載的QoS度量值進行加權累力口，計算出各UE的QoS度量值，並計算出各UE已實現的吞吐量；確定待調度UE中的頻選UE以及非頻選UE ;在信道質量指示CQI與頻譜效率映射表中查找頻選UE的子帶頻譜效率以及非頻選UE的寬帶頻譜效率；根據頻選UE的子帶頻譜效率、已實現的吞吐量以及QoS度量值計算頻選UE的調度度量值，根據非頻選UE的寬帶頻譜效率、已實現的吞吐量以及QoS度量值計算非頻選UE的調度度量值。其中，根據頻選UE的子帶頻譜效率、已實現的吞吐量以及QoS度量值計算頻選UE的調度度量值包括將頻選UE的QoS度量值與已實現的吞吐量的比值與頻選UE的子帶頻譜效率相乘，得到頻選調度度量值。其中，根據非頻選UE的寬帶頻譜效率、已實現的吞吐量以及QoS度量值計算非頻選UE的調度度量值包括將非頻選UE的QoS度量值與已實現的吞吐量的比值與非頻選UE的寬帶頻譜效率相乘，得到非頻選調度度量值。其中，確定待調度UE中的頻選UE以及非頻選UE包括計算待調度UE的已實現的吞吐量；根據吞吐量以及寬帶頻譜效率確定待調度UE為頻選UE或非頻選UE。其中，根據待調度UE已實現的吞吐量以及寬帶頻譜效率確定待調度UE為頻選UE或非頻選UE包括將待調度的UE的吞吐量與寬帶頻譜效率相乘，得到多個乘積；將多個乘積按照大小排序，將排序靠前的多個UE確定為頻選UE,將其餘的UE確定為非頻選UE。根據本發明的另一個方面，提供了一種LTE系統中實用型比例公平調度度量值計算裝置，包括第一計算模塊，用於將待調度UE的參與當前傳輸時間間隔TTI調度的承載的QoS度量值進行加權累加，計算出各UE的QoS度量值，並計算出各UE已實現的吞吐量；確定模塊，用於確定待調度UE中的頻選UE以及非頻選UE ;查找模塊，用於在信道質量指示CQI與頻譜效率映射表中查找頻選UE的子帶頻譜效率以及非頻選UE的寬帶頻譜效率；第二計 算模塊，用於根據頻選UE的子帶頻譜效率、已實現的吞吐量以及QoS度量值計算頻選UE的調度度量值，根據非頻選UE的寬帶頻譜效率、已實現的吞吐量以及QoS度量值計算非頻選UE的調度度量值。其中，上述第一計算模塊包括第一計算單元，用於將頻選UE的QoS度量值與已實現的吞吐量的比值與頻選UE的子帶頻譜效率相乘，得到頻選調度度量值。其中，上述第一計算模塊包括第二計算單元，用於將非頻選UE的QoS度量值與已實現的吞吐量的比值與將非頻選UE的寬帶頻譜效率相乘，得到非頻選調度度量值。其中，上述確定模塊包括第三計算單元，用於計算待調度UE的已實現的吞吐量；確定單元，用於根據吞吐量以及寬帶頻譜效率確定待調度UE為頻選UE或非頻選UE。其中，上述確定單元包括相乘子單元，用於將待調度的UE的吞吐量與寬帶頻譜效率相乘，得到多個乘積；確定子單元，將多個乘積按照大小排序，將排序靠前的多個UE確定為頻選UE，將其餘的UE確定為非頻選UE。本發明的技術方案，在傳統的PF調度度量值的算法中引入了頻譜效率因素，形成了新的PF調度度量值的算法。該算法在考慮用戶業務需求的基礎上綜合考慮了用戶的信道狀態，並且提高了網絡吞吐量，在實際資源分配時可以更加合理的為用戶分配資源，提高了資源分配的實用性。


圖I是本發明實施例I的LTE系統中實用型比例公平調度度量值計算方法的流程圖；圖2是本發明實施例I的LTE系統中實用型比例公平調度度量值計算方法的詳細流程圖；以及圖3是本發明實施例3的調度度量值計算裝置。
具體實施例方式本發明是一種在LTE接入系統中演進型移動基站eNodeB的實用型多用戶調度度量值的計算方法，是基於原始的PF調度度量值算法的改進算法，該算法可以直接應用在基站系統MAC層調度器中。
為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式
對本發明實施例作進一步詳細的說明。實施例I圖I是本發明實施例I的LTE系統中實用型比例公平調度算法的流程圖。如圖I所示，該方法包括以下步驟步驟101 :將待調度UE的參與當前傳輸時間間隔TTI調度的承載的QoS度量值進行加權累加，計算出各UE的QoS度量值，並計算出各UE已實現的吞吐量；步驟102 :確定待調度UE中的頻選UE以及非頻選UE ； 步驟103 :在信道質量指示CQI與頻譜效率映射表中查找頻選UE的子帶頻譜效率以及非頻選UE的寬帶頻譜效率；步驟104 :根據頻選UE的子帶頻譜效率、已實現的吞吐量以及QoS度量值計算頻選UE的調度度量值，根據非頻選UE的寬帶頻譜效率、已實現的吞吐量以及QoS度量值計算非頻選UE的調度度量值。在上述步驟101中，各UE已實現的吞吐量是各UE參與當前TTI調度的所有承載的平均吞吐率之和，UE的每個承載的平均吞吐率的更新在預選階段進行。承載的平均吞吐率的計算方法為，承載已傳輸的比特數除以承載已存在的時間。其中，承載已存在的時間即為當前TTI時刻減去承載建立的時刻得到的時間值。其中，在步驟104中，根據頻選UE的子帶頻譜效率以及QoS度量值計算出頻選UE的調度度量值，具體可以將頻選UE的QoS度量值與已實現的吞吐量的比值與頻選UE的寬帶頻譜效率相乘，得到頻選調度度量值。具體公式如下
^ue(QoS) Wsch =X Wsb(se)；
Ke(m在該公式中wue(_為UE的QOS度量值，UE的QoS度量值是通過將參與當前TTI(Transmission Time Interval,傳輸時間間隔)調度的UE的各個承載的QoS度量值的加權累加。承載的QoS由QCI (QoS Class Identitier, Qos等級標識符)指示的一組參數描述，包括承載類型、優先級、時延要求等，它要反映承載等待傳輸的數據量、數據傳輸的緊迫性等。wth為待調度UE已實現的吞吐量，為UE接入eNodeB以後到被調度TTI時間內實現的平均吞吐量。wsb(se)為子帶頻譜效率,下行通過UE上報的子帶CQI (Channel QualityIndicator,信道質量指示)查表獲得，上行通過eNodeB端測量SRS (Sounding ReferenceSignal,探測參考信號)所得ULSINR(uplink Signal-to-Interference plus Noise Ratio,上行信幹噪比)計算得到。除了上述將頻選UE的QoS度量值與已實現的吞吐量的比值與頻選UE的寬帶頻譜效率相乘得到頻選UE的調度度量值的方法之外，也可以將頻選UE的QoS度量值與已實現的吞吐量的比值與子帶頻譜效率相加得到頻選UE的調度度量值。根據非頻選UE的寬帶頻譜效率、已實現的吞吐量以及QoS度量值計算出非頻選UE的調度度量值可以將非頻選UE的QoS度量值與已實現的吞吐量的比值與非頻選UE的寬帶頻譜效率相乘，得到非頻選調度度量值。具體公式如下
權利要求
1.一種LTE系統中實用型比例公平調度度量值計算方法，其特徵在於，包括 將待調度UE的參與當前傳輸時間間隔TTI調度的承載的QoS度量值進行加權累加，計算出各UE的QoS度量值，並計算出各UE已實現的吞吐量； 確定所述待調度UE中的頻選UE以及非頻選UE ； 在信道質量指示CQI與頻譜效率映射表中查找頻選UE的子帶頻譜效率以及非頻選UE的寬帶頻譜效率； 根據頻選UE的子帶頻譜效率、已實現的吞吐量以及QoS度量值計算頻選UE的調度度量值，根據非頻選UE的寬帶頻譜效率、已實現的吞吐量以及QoS度量值計算非頻選UE的調度度量值。
2.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述根據頻選UE的子帶頻譜效率、已實現的吞吐量以及QoS度量值計算頻選UE的調度度量值包括 將頻選UE的QoS度量值與已實現的吞吐量的比值與所述頻選UE的子帶頻譜效率相乘，得到頻選調度度量值。
3.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述根據非頻選UE的寬帶頻譜效率、已實現的吞吐量以及QoS度量值計算非頻選UE的調度度量值包括 將非頻選UE的QoS度量值與已實現的吞吐量的比值與非頻選UE的寬帶頻譜效率相乘，得到非頻選調度度量值。
4.根據權利要求1-3任意一項所述的方法，其特徵在於，所述確定所述待調度UE中的頻選UE以及非頻選UE包括 計算所述待調度UE的已實現的吞吐量； 根據所述吞吐量以及寬帶頻譜效率確定所述待調度UE為頻選UE或非頻選UE。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述根據所述待調度UE已實現的吞吐量以及寬帶頻譜效率確定所述待調度UE為頻選UE或非頻選UE包括 將所述待調度的UE的吞吐量與寬帶頻譜效率相乘，得到多個乘積； 將所述多個乘積按照大小排序，將排序靠前的多個UE確定為頻選UE，將其餘的UE確定為非頻選UE。
6.一種LTE系統中實用型比例公平調度度量值計算裝置，其特徵在於，包括 第一計算模塊，用於將待調度UE的參與當前傳輸時間間隔TTI調度的承載的QoS度量值進行加權累加，計算出各UE的QoS度量值，並計算出各UE已實現的吞吐量； 確定模塊，用於確定所述待調度UE中的頻選UE以及非頻選UE ； 查找模塊，用於在信道質量指示CQI與頻譜效率映射表中查找頻選UE的子帶頻譜效率以及非頻選UE的寬帶頻譜效率； 第二計算模塊，用於根據頻選UE的子帶頻譜效率、已實現的吞吐量以及QoS度量值計算頻選UE的調度度量值，根據非頻選UE的寬帶頻譜效率、已實現的吞吐量以及QoS度量值計算非頻選UE的調度度量值。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述第一計算模塊包括 第一計算單元，用於將頻選UE的QoS度量值與已實現的吞吐量的比值與頻選UE的子帶頻譜效率相乘，得到頻選調度度量值。
8.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述第一計算模塊包括第二計算單元，用於將非頻選UE的QoS度量值與已實現的吞吐量的比值與將非頻選UE的寬帶頻譜效率相乘，得到非頻選調度度量值。
9.根據權利要求6-8任意一項所述的裝置，其特徵在於，所述確定模塊包括 第三計算單元，用於計算所述待調度UE的已實現的吞吐量； 確定單元，用於根據所述吞吐量以及寬帶頻譜效率確定所述待調度UE為頻選UE或非頻選UE。
10.根據權利要求9所述的裝置，其特徵在於，所述確定單元包括 相乘子單元，用於將所述待調度的UE的吞吐量與寬帶頻譜效率相乘，得到多個乘積；確定子單元，將所述多個乘積按照大小排序，將排序靠前的多個UE確定為頻選UE，將其餘的UE確定為非頻選UE。
全文摘要
本發明公開了一種LTE系統中實用型比例公平調度算法及裝置，用於解決現有技術中的PF(Proportional Fair，比例公平)算法不能滿足用戶的實際需求、實用性較低的問題。該方法包括將待調度UE的參與當前傳輸時間間隔TTI調度的承載的QoS度量值進行加權累加，計算出各UE的QoS度量值；確定待調度UE中的頻選UE以及非頻選UE；在信道質量指示CQI與頻譜效率映射表中查找頻選UE的子帶頻譜效率以及非頻選UE的寬帶頻譜效率；根據頻選UE的子帶頻譜效率、已實現的吞吐量以及QoS度量值計算頻選UE的調度度量值，根據非頻選UE的寬帶頻譜效率、已實現的吞吐量以及QoS度量值計算非頻選UE的調度度量值。本發明的技術方案，在資源分配時可以更加合理的為用戶分配資源，滿足了用戶的需求，提高了資源分配的實用性。
文檔編號H04W16/18GK102752763SQ20121023723
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月9日 優先權日2012年7月9日
發明者餘建囯, 姜韜, 王謳, 詹超 申請人:北京北方烽火科技有限公司