[发明专利]一种高速移动环境下基于多级映射的资源调度方法

说明书

技术领域

本发明属于移动宽带无线通信技术领域，涉及一种资源调度方法，特别是涉及一种高速移动环境下基于多级映射的资源调度方法。

背景技术

在移动宽带无线通信技术领域中，资源调度算法可应用于光缆无法到达区域的大范围宽带接入和高速移动环境中实时业务的大规模无线接入，如边远乡村、山区、阴影衰落严重区域和高速列车等。目前存在的资源调度算法包括轮循算法、最大载干比算法、比例公平算法，它们都是在网络的吞吐量和公平性之间相互平衡来达到系统性能的最优化。

1.轮循算法（Round Robin，RR）

轮询算法是基站循环地调用每个用户，保证以均等的机会为系统中的所有用户分配资源，使用户按照某种确定的顺序占用无线资源进行通信。其主要思想是，以牺牲吞吐量为代价，在时间上公平地为系统内的每个用户提供资源，因此，轮询算法也称为公平时间调度算法。

然而轮询算法也存在致命的缺点。由于没有考虑用户信道状况的不同，当某些用户的信道条件非常恶劣时也可能会得到服务，因此传输的可靠性并不高，导致系统的吞吐率比较低。

2.最大载干比算法（Max C/I）

最大载干比算法在选择传输用户时，总是优先选择载干比（C/I）最大的那些用户，即总是选择信道状况最好的用户占用资源和传输数据，当这些用户中某些用户的信道条件变差后或不再需要占用全部资源时，才会在剩下的用户中选择信道条件最好的用户。

然而，在移动通信中，用户所处的位置不同，其所接收的信号强度也不一样，最大载干比算法必然照顾了离基站近、信道条件好的用户，而其他离基站较远的用户得到服务的机会则很少，基站的服务覆盖范围非常小，这种调度算法是最不公平的。

3.比例公平算法（Proportional Fair，PF）

比例公平算法进行调度时考虑了用户当前时刻的信道质量和过去一段时间获得的吞吐量。比例公平算法的优先级函数为：

PIi(t)=ri(t)Ri(t-1)‾]]>

其中，PI_i(t)表示用户i在时刻t的优先级；r_i(t)为用户i在时刻t所支持的瞬时数据传输速率，由用户的信道状态信息决定；为用户i在时刻t之前的平均传输速率。

采用上述调度算法可以对接入系统覆盖范围内的移动终端和资源统一进行管理，但存在显著的调度时延和对基站处理能力的巨大负担。考虑到未来网络的普及和用户的增多，在接入系统高负载的情况下，上述调度机制对保证用户的服务质量有很大的不利。

所以在基于高速移动的异构网络的环境下，由于可供分配的无线资源是有限的，为了实现用户终端不同业务的QoS，设计出一个高速移动环境下的资源调度算法是必须的。因此如何在用户终端、移动中继网关及地面基站的两跳传输过程中保证不同用户在不同QoS的基础上合理有效的分配带宽等资源是一项实现车厢内高速移动的用户从不同接入点接入移动通信后备骨干网络的关键技术。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高速移动环境下基于多级映射的资源调度方法，用于解决异构网络中业务资源分配的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种高速移动环境下基于多级映射的资源调度方法，所述方法包括：