[发明专利]一种LTE系统中动态与半静态联合调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其是一种LTE系统中动态与半静态联合调度方法。

背景技术

术语解释：

LTE：Long Term Evolution（长期演进）；

3GPP：The Third Generation Partnership Project（第三代合作伙伴计划）；

MAC：Medium Access Control（媒体接入控制）；

TTI：Transmission Time Interval（传输时间间隔）；

RB：Resource Block（资源块）；

IP：Internet Protocol（因特网协议）；

QoS：Quality of Service（服务质量）；

GBR：Guaranteed Bit Rate（确保比特率）；

MBR：Maximum Bit Rate（最大比特率）；

Max C/I：Maximum Carrier/Interference（最大载干比算法）；

RR：Round Robin（轮询算法）；

PF：Proportional Fair（正比公平算法）；

M-LWDF：Modified Largest Weighted Delay First（修正的最大加权时延优先）；

HOL：Head of Line（队头）；

RRC：Radio Resource Control（无线资源控制）；

PDCCH：Physical Downlink Control Channel（物理下行控制信道）；

SPS：Semi-Persistent Scheduling（半静态调度）；

VoIP：Voice over IP（IP语音）；

Video：（视频流业务）；

CBR：Constant Bit Rate（恒比特率）；

BE：Infinite Buffer（无限缓存）；

HARQ：Hybrid Automatic Repeat-reQuest（混合自动重传请求）。

随着移动用户的不断增长，人们期待未来一代蜂窝网络提供无处不在的宽带访问。在这种背景下，为了使系统的性能更趋近于香农定理极限，LTE采用了无线资源管理进程，尤其是采用了面向分组交换的全IP网络架构的调度机制，并以VoIP技术承载传统的语音业务。分组调度负责时间和频率资源的选择，在不同的场景下根据信道条件和QoS要求等决定如何分配有限的无线资源。与此同时，调度器应该在吞吐量、公平性和复杂度之间取得有效的平衡。

国内外许多论文提出了调度算法的优先级排序的改进方法，如Siyue Sun和Qiyue Tu在文章“A Configurable Dual-Mode Algorithm on Delay-Aware Low-Computation Scheduling and Resource Allocation in LTE Downlink”Wireless Communications and Networking Conference:MAC and Cross-Layer Design，2012IEEE 中将调度和资源分配分成三个子问题：调度类型、调度优先级和调度数据量，在此基础上提出了一种可配置的双模式调度方案。非实时业务下优先级按照信道质量和平均速率的比值排序，实时业务下，优先级排序与业务的QCI成反比。虽然简化了调度的复杂度，但是未考虑QoS的其他参数，如GBR、MBR等，同时也未考虑传输小包时的资源的高效利用问题，且未考虑基站侧缓存区有限的情况。

此外，现有的调度机制主要有三种：静态调度机制、动态调度机制和半静态调度机制。

动态调度机制虽然更加灵活，但需要大量的控制信令，可能阻塞数据包的发送。而半持续调度机制虽可以有效地节省LTE系统用于调度指示的PDCCH资源，但仅适用于包小、有一定的发送周期的VoIP类业务。

目前，现有的调度算法仅针对动态调度机制，且不能较好地满足混合业务场景下系统的吞吐量和服务质量QoS要求。三种经典的调度算法：Max C/I、RR和PF均未考虑分组的时延，不适合实时业务。而M-LWDF算法适于高数据速率业务，考虑了HOL延迟，提高了实时业务的性能，但是是一种非公平的调度算法，不适于非实时业务。