[发明专利]一种LTE系统大规模用户的比例公平调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种LTE系统大规模用户的比例公平调度方法。

背景技术

LTE(长期演进)是3G的下一代演进技术，被称为3.9G，具有100Mbit/s的数据下载能力，被视作从3G向4G演进的主流技术。对于移动通信来说，频段资源是有限的，如何有效地利用资源是移动通信领域考虑的重点。对于LTE基站来说，系统性能的好坏很大程度上取决于资源调度的高效性。而如何高效的资源调度决定于调度器使用优秀的调度算法。

目前常见的调度算法有3种:RR(轮询算法)、MAX C/I(最大载干比)调度算法、PF(比例公平)调度算法。RR算法为了用户最大公平性而牺牲系统的吞吐量，MAX C/I调度算法为了最大的系统吞吐量而牺牲了用户公平性。这两种算法都比较极端，为了兼顾用户公平性和系统吞吐量，高通公司提出了一种新的算法——PF调度算法。

对于实时性要求很高的LTE通信系统来说，基站需要在1个TTI（时间传输间隔，1个TTI=1ms）之内完成用户的调度任务，这并不是一件简单的事情，特别是当调度的用户数目比较庞大的时候。因为基站会根据其小区下所有用户的瞬时频谱效率、平均频谱效率以及QoS配置计算所有用户的权重，并且根据用户权重排序和调度。但随着用户数目增多，基站用于用户权重计算和排序的开销呈几何数增长。因此，对于经典的调度算法来说，1ms的调度时间决定基站调度用户的数目，而其中用户权重计算和排序占用了1ms中的绝大多数的时间。可见，大规模用户调度数目受控于用户权重计算和排序的开销。

发明内容

由于目前在一个小区接入大规模用户情况下，基站用于用户权重计算和排序的开销随着用户数量的增长呈几何数增长，增加了基站负荷，从而限制了小区下用户调度数量。本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种用于LTE系统中大规模用户的比例公平调度方法，通过扩大调度粒度，采用pingpong调度队列来提高系统效率，增加调度用户数目，提升基站系统性能。

本发明的技术方案为一种LTE系统大规模用户的比例公平调度方法，调度中将原来架构的1ms计算用户权重与排序的粒度扩展为10ms，在每10ms内对所有用户进行排序，包括通过用户标识将小区下的所有用户随机分成8组，在每个TTI执行以下步骤，所述TTI为时间传输间隔，1个TTI=1ms，

步骤1001，每一个TTI开始，启动调度器；

步骤1002，开始调度；

步骤1003，判断当前子帧是否在子帧0到子帧7之间，是则执行步骤1005，否则执行步骤1004；

步骤1004，判断当前子帧是否是子帧8，是则执行步骤1006，否则执行步骤1007；

步骤1005，首先计算当前子帧相应组内每个用户当前帧的瞬时频谱效率D_n(t)，D_n(t)表示任一用户n在t时刻的载干比值；然后根据公式计算平均频谱效率t_c为更新时间窗；根据每个用户不同的LTE业务计算服务质量的权重w_b，最后通过公式计算用户的每个逻辑信道的调度权重P_n(t)；进入步骤1008；

步骤1006，根据子帧0到子帧7之间所有用户计算出来的调度权重P_n(t)，将每个用户进行排序，由高到低排列生成下一个无线帧pong/ping DRB调度队列，以供下一个无线帧调度使用，进入步骤1008；

步骤1007，第9子帧是无线帧中的检错帧，一旦发现调度器中ping/pong DRB调度队列出现较大错误，立即清空下一个无线帧的ping/pong DRB调度队列，进入步骤1008；

步骤1008，根据当前无线帧ping/pong DRB调度队列以及SRB调度队列，生成UE调度队列；

步骤1009，根据UE调度队列，取出为UE调度队列中当前权重最高的调度用户分配RB资源；

步骤1010，判断是否还有RB资源未分配，是则返回执行步骤1009进行下一次用户资源分配调度，否则进入步骤1011；

步骤1011，调度器结束当前TTI子帧调度。

而且，所述ping/pong DRB调度队列的使用方式为，相邻无线帧交替使用ping调度队列和pong调度队列；在当前无线帧使用在上一帧生成的ping或pong调度队列，同时调度器生成供于下个无线帧使用的pong或ping调度队列。