CN100369502C - 基站选择服务终端的正比公平调度方法 - Google Patents

Abstract

一种正比公平调度方法，以实现基站从处于高速下行分组接入功能激活状态的若干用户终端中选择本调度周期需要完成所述业务请求的用户终端，包括：(1)基站设置调度过程中需考虑的各个因子所占的比重，因子至少包括用户终端的信道条件因子；(2)基站先计算各个用户在本调度周期的每个因子值，然后将每个因子值与所述因子对应的比重之积进行求和，以获得所有用户终端在本调度周期的服务因子；(3)基站根据每个用户的服务因子选择本调度周期服务的用户终端，以进行所述用户对应的业务请求操作。因子还可以为用户终端请求业务的业务优先级因子和用户存储量因子，本发明使得基站能从系统整体性能出发选择服务用户终端。

Description

基站选择服务终端的正比公平调度方法

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及基站选择服务终端的正比公平调度方法。

背景技术

2002年发布的3GPP(第三代移动通信系统协议)中引入了HSDPA(高速下行分组接入)技术，以实现下行分组数据的高速传输，进而提高无线通信系统整体吞吐率。比如：未引入HSDPA技术的W-CDMA(宽带码分多址)标准规定最高的数据传输速率为2Mbit/s，而对于诸如下载流媒体类等数据时，需要通信系统能提供更高的传输速率和更少的延时，而在W-CDMA通信系统中引入HSDPA技术后，则能使数据的传输速度高达14.4M Mbit/s的峰值速率。

在3G系统中，基站主要负责信号的接收和发送，以实现无线用户终端(UE)之间的通信功能。随着小区用户密集程度的增加，基站经常在同一时刻接收到若干用户终端提出的业务请求，比如要求发送下行数据请求。为此，基站通常采用HSDPA中的一关键技术“快速调度方法”来完成从若干提出下行请求的用户终端中快速选择本调度周期接受服务的用户终端。

目前，应用在无线通信系统的快速数据调度方法主要有以下三种：

(1)最大C/I(载干比)方法

所述最大C/I方法是指在选择用户终端时，基站只选择具有最大载干比C/I的用户终端。即让信道条件最好的用户终端占用资源传输数据，当该用户信道变差后，基站再选择其他信道最好的用户终端。由此，基站能始终为该传输时刻信道条件最好的用户终端服务，从而使得系统吞叶量最大。这种方法只考虑到无线通信中系统吞吐量，而并未考虑到系统整体性能的其它方面，特别是用户终端得到服务的公平性问题。

(2)循环调度方法(Roun-Robin，RR)

基站循环地调用每个发出下行请求的用户终端。这种循环调度方法对于用户终端来说是最公平的，但是这种方法的资源利用率低，比如某些信道条件非常恶劣的用户终端也会得到基站的服务，由此造成系统的吞吐量比较低。

(3)正比公平调度方法(Proportional-Fair Scheduler，PF)

请参阅图1，其为现有技术中采用的一种正比公平调度方法的流程图。以实现基站从处于HSDPA功能激活状态的若干用户终端中选择其中一用户终端完成其对应业务请求，假设该小区处于HSDPA功能激活状态的用户终端个数为K，它包括以下步骤：

S110：基站接收并保存所述用户终端上报的下行信道条件等调度信息，所述调度信息包括用户终端在本调度周期请求基站传输的实时速率DRC(t)。DRC(t)越大，表明本调度周期该用户终端传输信道条件越好，t表示调度周期号，以表明调度时刻；

S120：基站通过以下算法选择本基站本调度周期服务的用户终端，

$\underset{j=1,...,K}{n=\arg \max }\left\{\frac{{\mathrm{DRC}}_j\left(t\right)}{R_j\left(t\right)}\right\}---\left(1\right)$

其中j是发出业务请求的各个用户终端编号，n为被基站选中的本调度周期需要处理的用户终端编号，R_j(t)为该用户终端在本调度周期的平均传输速率。在步骤S120中，先计算各个用户终端请求基站传输的实时速率与本基站预先获得的本用户终端的平均传输速率之比值，然后基站从中找到比值最大的用户终端对应的编号。

基站通常采用在前一调度周期计算后一调度周期各个用户终端(UE)的平均传输速率，以使得在步骤S120中基站能预先获得此次调度周期各个UE的平均传输速率。为此，在基站还需在本调度周期计算获得下一调度周期各个UE的平均传输速率。目前，基站主要通过 $R_t(t+1)=(1-\frac{1}{T_c})R_t\left(t\right)+\frac{1}{T_c}\·{\mathrm{DRC}}_j\left(t\right)$ 来计算每个UE下一调度周期的平均传输速率。其中，t+1为基站下一调度周期，Tc为时间常数，表示时间滑窗的大小。而时间滑窗用以反映UE对接收不到基站发送的下行数据的忍受能力，Tc越大，表明UE允许等待更长时间使得本UE的信道质量变好，以便提高系统吞吐量。

在实际调度过程，调度周期通常以一个发送帧周期或若干个发送帧周期为单位。比如，UE的平均传输速率以一个发送帧周期为周期进行更新。如果在上一发送帧周期该UE没有被调度，则本发送帧周期的平均传输速率更新为： $R_j(i+1)=(1-\frac{1}{T_c})R_j\left(i\right);$ 否则，在上一发送帧周期UE被基站调度，则该UE的平均传输速率更新速率为 $R_j(i+1)=(1-\frac{1}{T_c})R_j\left(i\right)+\frac{1}{T_c}{\mathrm{DRC}}_j\left(i\right),$ 其中，I为发送帧周期，Tc为时间常数，表示时间滑窗的大小，R_j(i+1)为该用户终端在下一发送帧周期的平均传输速率R_j(i)为用户终端在本发送帧周期的平均传输，DRC_j(i)为用户终端在本发送帧周期请求基站传输的实时速率。

现有的正比公平调度方法中，若UE的信道条件好，则上报的该UE请求基站传输的实时速率也较大，因此该UE也会被基站优先处理；若UE对接收不到数据传输的忍受能力较差，则UE平均传输速率也较小，同时该UE也可能被基站优先处理，由此，现有的正比公平调度方法能够实现在吞吐量最大化和用户公平性这两个方面实现很好的折衷，这也是正比公平调度方法为目前使用最广的调度方法的原因。

但是，现有的正比公平调度方法仅考虑到系统整体性能中的吞吐量和用户公平性这两个方面，并未考虑到在调度过程影响系统整体性能的其他因素，如用户提出请求的业务类型的等级、用户需要发送的数据所占存储空间的比例等。最重要的是，没有公开一种依据调度过程中影响系统整体性的各种因素而进行调度的方法，由此导致现有的调度方法在基站选择服务用户终端时，存在片面性，进而影响系统整体性能的后果。

比如：由于HSDPA支持流业务、交互式业务、背景业务等业务方式，因此处于HSDPA激活状态的UE提出的业务请求的业务类型(如服务质量QoS)也存在不同的等级，而且不同的业务QoS区别较大。但是在目前的正比公平调度方法中并未考虑到提出业务请求业务类型，由此可能造成Qos等级高的UE的业务请求延时传输、进而造成影响通信质量等后果。

还有，该方法未充分考虑系统的存储量对系统性能的影响。由于在分组数据传输中，基站为每个传输数据的用户开辟一定的存储空间，如果该用户到达数据较多，而在该用户数据的传输较慢的情况下，很大的容量占满其存储容量，为此容易造成高层多次重传，进而浪费传输资源。因此，在正比公平调度方法中有必要考虑目前每个UE等发数据占用基站存储空间的比例。

另外，在现有的正比公平调度方法中主要应用在EV-DO(CDMA2000系统的分组数据传输演进)系统中，该系统中不同用户之间采用时分多址接入方式(TDMA)，即在一个调度周期(如1.667ms)中只能有一个UE作为基站的服务用户。但是，在支持HSDPA功能的TDD(时分双工)通信系统和FDD通信系统中，如TD-SCDMA通信系统，由于调度周期较长(5ms)，则基站在一个调度周期中需要发送数据也相对较多，若采用现有的调度方法在一个调度周期基站只能处理一个UE的业务请求，则无法满足无线通信系统通信的需求。

发明内容

本发明主要解决现有技术中没有公开一种依据调度过程中影响系统整体性的各种因素而进行调度的方法，由此导致现有的调度方法在基站选择服务用户终端时，存在片面性，进而影响系统整体性能的后果的技术问题。

为解决上述问题，本发明公开了一种正比公平调度方法，以实现基站从处于高速下行分组接入功能激活状态的若干用户终端中选择本调度周期需要完成所述业务请求的用户终端，包括：(1)基站设置所述调度过程中需考虑的各个因子所占的比重，所述因子至少包括用户终端的信道条件因子；(2)基站先计算各个用户在本调度周期的每个因子值，然后将每个因子值与所述因子对应的比重之积进行求和，以获得所述用户终端在本调度周期的服务因子；(3)基站根据每个用户的服务因子选择本调度周期服务的用户终端，以进行所述用户对应的业务请求操作。

在步骤(1)中所述因子还包括所述用户终端请求业务的业务优先级因子。为此，步骤(2)中基站计算各个用户在本调度周期的每个因子值具体为：基站计算各个用户终端在本用户周期的信道条件因子，包括：

基站先保存各个用户终端发送的本用户终端在本调度周期请求基站传输的数据实时速率DRC_k(t)，并通过 $L_k\left(t\right)=\frac{{\mathrm{DRC}}_k\left(t\right)}{R_k\left(t\right)}$ 获得各个用户终端的比值参数，其中R_k(t)为基站预先获得的该用户终端在本调度周期的平均传输速率，L_k(t)为比值参数，k为用户终端编号，t为本调度周期号；

基站先从所有比值参数L_k(t)中找到最大的比值参数，然后所有用户终端的比值参数与所述最大比值参数进行相除，进而得到各个用户终端的信道条件因子；

基站根据各个用户的请求业务查找预先设置的业务优先级表，获得所述各个用户终端的业务优先级因子，所述业务优先级表保存每种业务类型对应的业务优先级因子。

步骤(1)中所述因子还包括用户存储量因子，所述存储量因子用以表明所述用户终端在本调度周期待发送的数据占用存储空间的比例。

为此，步骤(2)中基站计算各个用户在本调度周期的每个因子值具体为：

基站计算各个用户终端在本用户周期的信道条件因子，包括：

基站先保存各个用户终端发送的本用户终端在本调度周期请求基站传输的数据实时速率DRC_k(t)，并通过 $L_k\left(t\right)=\frac{{\mathrm{DRC}}_k\left(t\right)}{R_k\left(t\right)}$ 获得各个用户终端的比值参数，其中R_k(t)为基站预先获得的该用户终端在本调度周期的平均传输速率，L_k(t)为比值参数，k为用户终端编号，t为本调度周期号；

基站先从所有比值参数L_k(t)中找到最大的比值参数，然后所有用户终端的比值参数与所述最大比值参数进行相除，进而得到各个用户终端的信道条件因子；

基站通过 $V_k\left(t\right)=\frac{m_k\left(t\right)}{M_k}$ 获得用户存储量因子，其中，V_k(t)为用户存储量因子，m_k(t)为用户终端在本调度周期待发送的数据大小，M_k为基站为所述用户终端开辟的存储空间，k为用户终端编号，t为本调度周期号。

步骤步骤(2)中基站计算各个用户在本调度周期的每个因子值还包括：基站根据各个用户的请求业务查找预先设置的业务优先级表，获得所述各个用户终端的业务优先级因子，所述业务优先级表保存每种业务类型对应的业务优先级因子。

其中，步骤(1)还包括：基站设置在一调度周期内能够处理的用户终端总数M；步骤(3)进一步包括：基站将M个最大服务因子对应的用户终端作为本调度周期选中的用户终端，并将本基站的资源分配至所述选中的用户终端，以进行相应的业务处理操作，其中，M为基站在一调度周期处理的用户终端总数。

另外，步骤(1)还包括：基站设置服务因子比较系数；步骤(3)中基站将M个最大服务因子对应的用户终端作为本调度周期选中的用户终端进一步为：基站将从M个最大服务因子中的第二大服务因子到第M大服务因子分别与第一大服务因子进行比值计算，若其比值大于所述服务因子比较系数，则所述服务因子对应的用户终端为基站在本调度周期选择的用户终端。

基站是根据 $c_i\left(t\right)=\frac{S_i\left(t\right)}{\underset{l=1}{\overset{o}{\mathrm{\Σ}}}{S}_l\left(t\right)}*c_s$ 分配对应资源至各个选中用户终端，其中，o为基站在本调度周期基站选中的用户终端总数，c_s为基站在本调度周期用于处理下行数据的总的HSDPA发送下行分组数据的总信道资源，S_i(t)为选中用户终端的服务因子， $\underset{l=1}{\overset{o}{\mathrm{\Σ}}}{S}_l\left(t\right)$ 为所有选择用户终端的服务因子之和，c_i(t)为选中用户终端获得的基站发送信道资源。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明在调度过程中能从系统整体性能出发选择服务终端，先确定调度过程中影响系统整体性能的各个因子，所述因子不仅考虑系统的吞吐率和用户公平性，而且还考虑诸如提出业务请求的业务类型、用户终端待发送数据占存储空间的比值等其他影响系统整体性能的各个因子，并且提出了给各个因子分配其比重，然后获得所有用户的服务因子，最后依据所有用户的服务因子基站确定服务用户终端的这种调度思想，从而使得系统在调度过程中的整体性能得到提高。

另外，本发明不仅能适用在EV-DO(中文)系统中，而且还适用支持HSDPA功能的TDD(时分双工)通信系统及FDD(频分双工)通信系统，基站在一个调度周期内为多个用户服务，可提高系统的频带利用率。

附图说明

图1为现有技术的正比公平调度方法的流程图；

图2为本发明的正比公平调度方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图，具体说明本发明。

请参阅图2，其为发明正比公平方法的一种流程图。该调度方法用以实现基站从处于高速下行分组接入功能激活状态的若干用户终端中选择本调度周期需要完成所述业务请求的用户终端，主要包括以下步骤：首先，基站设置所述调度过程中需考虑的各个因子所占的比重，所述因子至少包括用户终端的信道条件因子(步骤S210)；然后，基站计算各个用户在本调度周期的每个因子值，并且将每个因子值与所述因子对应的比重之积进行求和，以获得所述用户终端在本调度周期的服务因子(步骤S220)；最后，基站根据每个用户的服务因子选择本调度周期服务的用户终端，以进行所述用户对应的业务请求操作(步骤S230)。

在步骤S210中，除了考虑用户终端信道条件因子外，所述因子还可以包括所述用户终端请求业务的业务优先级因子。每个用户待传输业务类型不同，如用户的QoS不同，要求传输质量差别很大，进而各种业务类型要求基站处理的时间存在差异。因此根据不同业务类型进行有区别的调度传输是非常有必要的。基站可以对所有的业务类型设置对应的业务优先级因子，以形成业务优先级表。业务优先级因子越大，说明要求基站调度的处理的优先级越高。

如果基站在调度时仅考虑用户终端的业务优先级和用户终端信道条件，则在步骤S220中基站计算各个用户在本调度周期的用户终端的信道条件因子及业务优先级因子。

其中，基站可以通过以下步骤计算各个用户终端在本调度周期的信道条件因子：

(1)基站先保存各个用户终端发送的本用户终端在本调度周期请求基站传输的数据实时速率DRC_k(t)，并通过 $L_k\left(t\right)=\frac{{\mathrm{DRC}}_k\left(t\right)}{R_k\left(t\right)}$ 获得各个用户终端的比值参数，其中R_k(t)为基站预先获得的该用户终端在本调度周期的平均传输速率，L_k(t)为比值参数，k为用户终端编号，t为本调度周期号；

(2)基站先从所有比值参数L_k(t)中找到最大的比值参数，然后所有用户终端的比值参数与所述最大比值参数进行相除，进而得到各个用户终端的信道条件因子。

基站可以通过以下步骤计算各个用户终端在本调度周期的业务优先级因子：基站先根据各个用户的请求业务查找预先设置的业务优先级表，然后获得所述各个用户终端的业务优先级因子，所述业务优先级表保存每种业务类型对应的业务优先级因子。

另外，除了考虑上述两个因子外，影响基站选择服务终端的因子还包括用户存储量因子，即用户终端在本调度周期待发送的数据占用存储空间的比例。基站为需要传输数据的UE分配存储空间，若该用户存储空间待发数据过多且达到基站为其分配的存储容量时，高层传送过来的关于本用户的数据就会被基站删除，由此造成高层的多次重传，进而浪费网络资源。为此，在调度过程，基站需要考虑用户存储量因子，用户存储量因子越大，说明基站在调度时需预先考虑该用户终端，尽快下发数据至所述用户终端。

基站可以通过 $V_k\left(t\right)=\frac{m_k\left(t\right)}{M_k}$ 获得用户存储量因子，其中，V_k(t)为用户存储量因子，m_k(t)为用户终端在本调度周期待发送的数据大小，M_k为基站为所述用户终端开辟的存储空间，k为用户终端编号，t为本调度周期号。

基站在调度过程中可以都考虑三个因子：用户存储量因子、业务优先级因子及用户信道条件因子，也可以只考虑用户存储因子和用户信道条件因子，或只考虑业务优先级因子及用户信道条件因子。当基站在调度过程中考虑的因子确定后，可以确定各个因子所占的比重，并计算各个用户终端的各个要考虑因子值。另外，本发明还需要说明的是，在计算过程中，计算各个因子值是不分先后顺序的，也即上述公开先计算用户信道条件因子值，再计算其他因子值仅为说明，不是用于限定本发明。

若所述调度方法是应用在EV-DO等时分多址通信系统中，则基站可以从所有用户终端中选择其中服务因子最大的一个用户终端作为本调度周期服务用户，进行相应的业务操作。

所述调度方法也可以应用在TDD通信系统和FDD通信系统。TDD系统和FDD通信系统的基站在同一次调度周期可以为多个用户提供服务。为此，在步骤S210中还可以设置基站在一个调度周期内能够处理的用户终端个数M。在步骤S230中，基站可以将M个最大服务因子对应的用户终端作为本调度周期选中的用户，并将本基站的资源分配至所述选中的用户终端，进行相应的下行数据处理操作。

在本发明中，由于存在M个最大服务因子值相差很大的情况，因此若将基站的资源分配至该些M个用户终端，也有可能造成资源性能下降的后果。为此，在步骤S210还设置服务因子比较系数f，在步骤S230中，基站将从M个最大服务因子中的第二大服务因子到第M大服务因子分别与最大服务因子进行比值计算，若其比值大于所述服务因子比较系数f，则所述服务因子对应的用户终端为基站在本调度周期选择的用户终端。从上可知，基站通过设置f来进一步筛选用户终端，以保证调度过程的系统整体性能。并且，基站可以根据 $c_i\left(t\right)=\frac{S_i\left(t\right)}{\underset{l=1}{\overset{o}{\mathrm{\Σ}}}{S}_l\left(t\right)}*c_s$ 分配对应资源至各个选中用户终端，其中，o为基站在本调度周期基站选中的用户终端总数，c_s为基站在本调度周期用于HSDPA发送下行分组数据的总的信道资源，S_i(t)为选中用户终端的服务因子， $\underset{l=1}{\overset{o}{\mathrm{\Σ}}}{S}_l\left(t\right)$ 为所有选择用户终端的服务因子之和，c_i(t)为选中用户终端获得的基站发送信道资源。

以下以一个具体应用实例来说明本发明的正比公平调度方法。在本发明的正比公平调度方法中，申请人充分考虑了业务优先级、待发送数据存储量和多用户服务的特点，设某小区有K个用户处于HSDPA功能激活状态，具体方法如下：

步骤1：基站进行调度初始设置：

确定调度过程需考虑的因子及各个因子所占的比重。比如，在本实施例中，调度过程需考虑的因子包括用户信道条件因子、用户存储量因子及业务优先级因子。所述用户信道条件因子所占的比重为W1、用户存储量因子所占的比重为W2、业务优先级因子所占的比重为W3，并且W1+W2+W3＝1；

若基站未保存用户优先级表，则在调度初始设置步骤中还需建立用户优先级表，表明各种业务类型对应的优先级因子。并且优先级因子应落在[0，1]范围内；

设置基站在一个调度周期提供服务的用户总数M，考虑到一个调度周期内提供服务的用户数目不应过多，可以设每次提供服务的用户个数不大于M；

确定服务因子比较系数f。

步骤2：计算每个用户终端的各个因子值，包括：

a：计算每个用户终端本调度周期的信道条件因子

基站保存每个用户终端向基站请求本调度周期传输的数据实时速率DRC_k(t)，k＝1，…，K，若该用户终端在本调度周期未向基站发送数据实时速率，则该用户终端的数据实时速率为0。基站通常预先保存每个用户终端在本调度周期的平均传输速率为R_k(t)。则根据等式 $L_k\left(t\right)=\frac{{\mathrm{DRC}}_k\left(t\right)}{R_k\left(t\right)},$ 获得各个用户终端的比值参数L_k(t)，L_k(t)反映了用户终端的信道条件和根据公平性得到的平均传输速率。

根据上述获得的各个用户终端的L_k(t)，获得最大的比值参数，即

$L_{\max }\left(t\right)=\underset{k=1,...,K}{\max }\left\{L_k\left(t\right)\right\}.$

然后为每个用户终端计算信道条件因子

$P_k\left(t\right)=\frac{L_k\left(t\right)}{L_{\max }\left(t\right)},$ k＝1，2，…，K。

b：通过 $V_k\left(t\right)=\frac{m_k\left(t\right)}{M_k}$ 计算用户存储量因子。其中，V_k(t)为用户存储量因子，m_k(t)为用户终端在本调度周期待发送的数据大小，M_k为基站为所述用户终端开辟的存储空间，k为用户终端编号，t为本调度周期号。

c：基站先根据各个用户的请求业务查找预先设置的业务优先级表，然后获得所述各个用户终端的业务优先级因子，所述业务优先级表保存每种业务类型对应的业务优先级因子。

步骤3：通过S_k(t)＝(w₁P_k(t)+w₂V_k(t)+w₃U_k(t))计算每个用户的服务因子。其中，W1为用户信道条件因子所占的比重，P_k(t)为用户终端在本调度周期的信道条件因子值，W2为用户存储量因子所占的比重，V_k(t)为用户终端在本调度周期的用户存储量因子值，W3为用户终端的业务优先级因子，U_k(t)为用户终端在本调度周期的业务优先级因子。

步骤4：基站根据各个用户终端的服务因子选择用户终端，并给选中的用户终端分配资源，以进行相应的下行数据发送操作。

假设M为3，则服务因子最大的三个用户终端分别为k₁，k₂，k₃，对应的服务因子分别为S_k1(t)，S_k2(t)，S_k3(t)，并设S_k1(t)的值最大。虽然目前三个侯选用户的服务因子值排在前三名，但从吞吐量的角度考虑，还需考察它们之间值的大小。如果三个候选用户的服务因子值相差太大，而这个差别是由于用户信道条件的差距造成的，同时为这三个用户传输数据，将会将为了使频带资源用于传输速率较低的用户数据，从而降低系统的吞吐率和频带资源的利用率，为了解决这问题，获得较大的吞吐量，我们可以比较S_k1(t)，S_k2(t)，S_k3(t)相对值的大小，只有当S_k2(t)，S_k3(t)分别与S_k1(t)进行比值计算，当其比值大于服务因子比较系数f时 $(\frac{S_{k_2}\left(t\right)}{S_{k_1}\left(t\right)}>f,\frac{S_{k_3}\left(t\right)}{S_{k_1}\left(t\right)}>f),$ 所述用户终端才能被基站选中。

例如f＝0.8，当其比值大于服务因子比较系数时，说明三个用户终端之间的差别不是很大时，则用户k₂和k₃将和k₁一起被基站所选中。

当基站确定在下一调度周期对用户k₁，k₂，k₃的数据进行传输时，需要将资源按用户k₁，k₂，k₃的服务因子进行比值分配。所述资源主要指信道资源如发送帧周期时隙、码道等用于发送数据的资源。假设基站在下一调度周期用于HS-DSCH信道的资源为C_s，则三个用户对应的分配资源为

$C_i\left(t\right)=\frac{S_i\left(t\right)}{S_{k_1}\left(t\right)+S_{k_2}\left(t\right)+S_{k_3}\left(t\right)}\·C_s,$ i＝k₁，k₂，k₃，其中，C_s为基站在本调度周期用于HSDPA发送下行分组数据的总的信道资源，C_i(t)为选中用户终端获得的基站发送信道资源。

步骤5：在本调度周期完成调度判决后，需要对每个用户终端的平均传输速率进行更新。如果上一调度周期，该用户终端没有被调度，则所述用户终端对应的平均传输速率可以按下述等式进行更新 $R_k(t+1)=(1-\frac{1}{T_c})R_k\left(t\right)$

对于用户k₁,k₂,k₃的平均传输速率可以按下述等式进行更新 $R_i(t+1)=(1-\frac{1}{T_c})R_i\left(t\right)+\frac{C_i\left(t\right)}{T_c{C}_s}{\mathrm{DRC}}_i\left(t\right),$ i＝k₁，k₂，k₃。

同样，上述公开的调度周期可以是一个或若干个发送帧周期。

通过以上步骤对正比公平调度方法的改进，Node B在进行快速调度分配数据的过程中，能充分考虑了每个用户待传输业务的优先级和QoS要求，以及数据存储容量对系统性能的影响。并且，由于在本发明中提出了服务因子的计算方式，实现了优化调度的目的。以上公开的仅为本发明几个具体实施例，但本发明并非局限于此，本领域的普通技术人员能思之的变化都应落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基站选择服务终端的正比公平调度方法，以实现基站从处于高速下行分组接入功能激活状态的若干用户终端中选择本调度周期内需要完成业务请求的用户终端，其特征在于，包括：

(1)基站设置所述调度过程中需考虑的各个因子所占的比重，所述因子至少包括用户终端的信道条件因子；

(2)基站先计算各个用户在本调度周期的每个因子值，然后将每个因子值与所述因子对应的比重之积进行求和，以获得所述用户终端在本调度周期的服务因子；

(3)基站根据每个用户的服务因子选择本调度周期服务的用户终端，以进行所述用户对应的业务请求操作。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中基站计算各个用户在本调度周期的每个因子值具体为：

基站计算各个用户终端在本用户周期的信道条件因子，包括：

基站先保存各个用户终端发送的本用户终端在本调度周期请求基站传输的数据实时速率DRC_k(t)，并通过 $L_k\left(t\right)=\frac{{\mathrm{DRC}}_k\left(t\right)}{R_k\left(t\right)}$ 获得各个用户终端的比值参数，其中R_k(t)为基站预先获得的该用户终端在本调度周期的平均传输速率，L_k(t)为比值参数，k为用户终端编号，t为本调度周期号；

基站先从所有比值参数L_k(t)中找到最大的比值参数，然后所有用户终端的比值参数与所述最大比值参数进行相除，进而得到各个用户终端的信道条件因子。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述因子还包括所述用户终端请求业务的业务优先级因子，步骤(2)中基站计算各个用户在本调度周期的每个因子值还包括：基站根据各个用户的请求业务查找预先设置的业务优先级表，获得所述各个用户终端的业务优先级因子，所述业务优先级表保存每种业务类型对应的业务优先级因子。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述因子还包括用户存储量因子，所述存储量因子用以表明所述用户终端在本调度周期待发送的数据占用存储空间的比例。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(2)中基站计算各个用户在本调度周期的每个因子值，还包括：

基站通过 $V_k\left(t\right)=\frac{m_k\left(t\right)}{M_k}$ 获得用户存储量因子，其中，V_k(t)为用户存储量

因子，m_k(t)为用户终端在本调度周期待发送的数据大小，M_k为基站为所述用户终端开辟的存储空间，k为用户终端编号，t为本调度周期号。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(2)中基站计算各个用户在本调度周期的每个因子值还包括：

基站根据各个用户的请求业务查找预先设置的业务优先级表，获得所述各个用户终端的业务优先级因子，所述业务优先级表保存每种业务类型对应的业务优先级因子。

7.如权利要求1、3、5、6中任何一项所述的方法，其特征在于，

步骤(1)还包括：基站设置在一调度周期内能够处理的用户终端总数M；

步骤(3)进一步包括：基站将M个最大服务因子对应的用户终端作为本调度周期选中的用户终端，并将本基站的资源分配至所述选中的用户终端，以进行相应的业务处理操作，其中，M为基站在一调度周期处理的用户终端总数。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，

步骤(1)还包括：基站设置服务因子比较系数；

步骤(3)中基站将M个最大服务因子对应的用户终端作为本调度周期选中的用户终端进一步为：基站将从M个最大服务因子中的第二大服务因子到第M大服务因子分别与第一大服务因子进行比值计算，若其比值大于所述服务因子比较系数，则所述服务因子对应的用户终端为基站在本调度周期选择的用户终端。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，基站是根据 $c_i\left(t\right)=\frac{S_i\left(t\right)}{\underset{l=1}{\overset{o}{\mathrm{\Σ}}}{S}_l\left(t\right)}*c_s$ 分配对应资源至各个选中用户终端，其中，o为基站在本调度周期基站选中的用户终端总数，c_s为基站在本调度周期用于高速下行分组接入发送下行分组数据的总的信道资源，S_i(t)为选中用户终端的服务因子，

为所有选择用户终端的服务因子之和，c_i(t)为选中用户终端获得的发送信道资源。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤(3)之后还包括：

通过 $R_i(t+1)=(1-\frac{1}{T_c})R_i\left(t\right)+\frac{C_i\left(t\right)}{T_c*C_s}D{\mathrm{RC}}_i\left(t\right)$ 获得每个被选中的用户终端的下一调度周期的平均传输速率；

通过 $R_k(t+1)=(1-\frac{1}{T_c})R_k\left(t\right)$ 获得每个未被选中的用户终端的下一调度周期的平均传输速率，其中，R_i(t+1)为用户终端的下一调度周期的平均传输速率，T_c为时间常数，表示时间滑窗的大小，R_i(t)为用户终端的本调度周期的平均传输速率，c_i(t)为所述用户终端获得的发送信道资源，C_s为基站在本调度周期用于高速下行分组接入发送下行分组数据的总的信道资源，DRC_i(t)为本用户终端在本调度周期请求基站传输的数据实时速率。

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