[发明专利]一种基于服务质量保障的分组业务无线资源调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种分组业务无线资源调度方法。

背景技术

高速下行分组接入(HSDPA)是一种提高时分-同步码分多址接入(TD-SCDMA)系统下行数据传输速率的技术，是3GPP标准化组织为了满足上下行数据业务不对称的需求通过R5(Release 5)版本的系统标准中提出的，可以在已有的TD-SCDMA系统网络结构下，将用户下行业务数据速率提高到2.8Mbps以上。

图1为WCDMA或TD-SCDMA系统的小区部分架构示意图。如图1所示，该系统包括无线网络控制器(RNC)、基站以及用户设备(UE)。在TD-SCDMA系统的小区中与HSDPA相关的资源包括高速物理下行共享信道(HS-PDSCH，High Speed-Physical Downlink Shared Channel)，用于传送业务数据；高速共享控制信道(HS-SCCH，High Speed-Shared Control Channel)，用于传送信令信息以及高速共享信息信道(HS-SICH，High Speed-SharedInformation Channel)，用于传输用户设备反馈的控制信息。

根据该小区的负载情况以及业务类型对小区内相关的HSDPA资源进行调度配置。由RNC根据该UE的数据吞吐量、QoS等因素来决定是否需要为一个UE进行相关的HSDPA资源分配。

在全分组的无线多媒体网络中，需要对分组业务进行合理的调度，以保证各类业务的QoS要求。提供QoS保证，满足实时用户的数据速率和分组时延限制，是无线高速数据网的要求。

在3GPP中，将未来通信系统中承载的业务按其QoS要求分为会话业务(Conversational)、流业务(Streaming)、交互业务(Inter-active)和后台业务(Background)四类，如表1所示。如此繁多且具有不同特性的业务同时进行通信就需要简单有效且具有鲁棒性的无线资源管理机制来进行协调，而分组业务所具有的突发传输特性将给无线资源管理带来更大的挑战。

为保障系统稳定性，当用户向网络发起无线资源请求后，系统需要对业务进行接入控制。通过接入控制，把系统负载控制在可接受的程度，使调度算法发挥更好的作用。

在此，假设调度方案建立在理想的接入控制基础上。所有的分组业务都需要通过分组调度系统为其调度来获取无线资源，如每个TTI对无线资源进行分配。因此，分组调度系统在无线资源管理架构中处于核心地位。由于会话业务有很高的时延敏感度，一般在接入控制时就分配专用信道(DCH)进行传输，不在调度时进行考虑。因此，需要进行调度分配资源的业务主要为流媒体业务、交互业务和背景业务，流媒体业务和交互业务有一定时延敏感度且还需保证最小传输比特率来保证其业务服务质量。快速分组调度(FPS)是位于MAC层中的调度算法，HSDPA系统可采用FPS算法来实现HS-DSCH信道上的业务调度，管理于HSDPA信道及UE相关的物理层空中接口资源。对于混合业务，快速分组调度(FPS)算法通常需要综合考虑系统吞吐量，公平性，业务QoS指标等因素来调度资源。

在文献3GPP TS25.848，Physical layer aspect s of UTRA High SpeedDownlink Packet Access，2001.3中描述的最基本的分组调度算法有MaxC/I算法和轮询算法(Round Robin，RR)，Max C/I调度算法是一种典型的利用“多用户分集效果”来实现最大化系统容量的调度算法。它的基本思想是对所有待服务移动台依据其接收信号C/I预测值进行排序，并按照从大到小的顺序进行发送。轮循算法(Round Robin，简称RR)：RR算法的基本思想是保证小区内的用户按照某种确定的顺序循环占用等时间的无线资源来进行通信。每个用户对应一个队列以存放待传数据，在调度时非空的队列以轮循的方式接受服务以传送数据。轮循算法不仅可以保证用户间的长期公平性，还可以保证用户的短期公平性，而且算法实现简单。但该算法由于没有考虑到不同用户无线信道的具体情况，因此系统吞吐量是很低的。通常，认为RR算法是最公平的，因为它保证所有用户占用等量的时间进行通信；同时认为该算法是性能最低的(它的系统吞吐量在实际系统中是最低的)。RR算法是公平性的上界和算法性能的下界。

上述两种算法分别获得了系统吞吐量的上下界。但理想的分组调度算法应兼顾各因素，并实时寻求达到某种意义上的平衡。

发明内容