[发明专利]一种LTE通信系统中基于混合业务的分组调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及长期演进(Long Term Evolution，LTE)通信系统的调度功能，尤其涉及一种LTE通信系统中多业务的分组调度。

背景技术

LTE技术作为移动通信系统的主要演进方向，以其高速率、低时延的特点，越来越受到世界各大运营商和设备厂商的广泛关注。分组调度技术主要任务是为无线用户的分组业务合理分配无线资源，在保证用户公平性的前提下，可有效提高移动信道利用率和业务的服务质量(Quality of Service，QoS)。

调度算法通常会分为针对实时业务和非实时业务两大类，分组业务的类型不同，对调度技术的要求也有差异。实时业务，比如VoIP(Voice over IP)和会话类视频，主要特点是对时延和抖动要求较为严格，但是允许一定的数据丢包率。而非实时业务(Non-Guranteed Bit Rate，Non-GBR)，比如网页浏览，对分组时延没有严苛的要求，主要约束因素是信息的完整性，即丢包率要求高，因此这类业务需要有完整的纠错功能和重传机制，所以不需要像实时业务(Guranteed Bit Rate，GBR)一样将分组时延作为主要约束因素。实时业务的调度方法有时延优先方法(Modified Largest Weighted Delay First，M-LWDF)，指数比例公平方法(EXP/PF)等，非实时业务调度方法有比例公平(Adaptive proportional fairness，APF)方法等。

不同的业务对分组时延会有着不同的要求，而经典的实时业务调度方法通常针对某一种特定的业务作出实时调度，无法随着业务类型改变而进行调整。因此，无法满足混合业务下的调度。而传统的非实时业务的调度方法主要都在考虑吞吐量和公平性，无法体现丢包率对用户体验的影响。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种LTE通信系统中基于混合业务的分组调度方法。

本发明是先按业务将用户划分为GBR用户和Non-GBR用户。不同类型的用户采取不同的调度方案。针对GBR用户，先把用户划分为过载用户和非过载用户，过载用户即时延无法满足QoS要求的用户，为了避免资源的浪费，其优先级低于非过载用户。两种用户的调度方式也不同，HOL分组时延越大，非过载用户的分组优先级越高，过载用户的优先级越低。针对Non-GBR用户，为了保证用户数据的完整性，将用户划分为重传用户和新传用户，且重传用户的优先级高于新传用户。二者的调度方式一致，选择经典的APF算法进行调度。

一种LTE通信系统中基于混合业务的分组调度方法，包括如下步骤：

S1、判断用户i的业务类型的服务质量类别标示(QoS Class Identifier，QCI)值，若为GBR业务则转入S2，若为Non-GBR业务则转入S3，其中，i＝1,2,3，...，n,n为不为零的自然数；

S2、针对GBR业务的优先级进行排序，具体如下：

S21、划分用户组：当过载状态指数U_i＜0时，用户i被划分到过载状态用户组，当U_i≥0时，用户i被划分到非过载状态用户组，其中，U_i＝D_i-W_i-G，D_i为所述GBR业务允许的最大时延，W_i为用户i的缓存队列头数据包的等待时延，G为用户数据队列的保护间隔，所述用户i的缓存队列头数据包的等待时延即分组时延(Head Of Line，HOL)；

S22、对S21划分的不同用户组采用不同的方法计算用户调度优先级，具体如下：

步骤A、对非过载状态用户组中的用户，根据公式

计算调度优先级，其中，f(W_i)为单调递增函数，r_i(t)为用户i在第t个时间传输间隔(Time Transmission Interval，TTI)的速率，R_i(t)为用户i一个时间窗的平均吞吐量，其中，a,b是可调整参数，a,b的值越大，函数的递增速率越低；

步骤B、对过载用户组的用户，根据公式计算调度优先级；

S23、根据S22所得不同用户组内用户调度优先级进行组内排序；

S24、遵循非过载状态用户优于过载状态用户的调度原则进行组间排序；

S3、针对Non-GBR业务的优先级进行排序，具体如下：

S31、根据用户数据包是否为第一次发送，将用户分为新传用户组和重传用户组；