CN101572596B - 非保证比特率业务的优先级确定及调度方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非保证比特率业务的优先级确定方法，包括：以无线承载块RB的时延参数对系统中非保证比特率的RB进行粗排队；同一优先级队列中RB为两个以上时，按属性值为混合自动重传请求HARQ重传、初次传输、初始传输的次序进行再排队。本发明还公开了一种非保证比特率业务的调度方法，在前述优先级确定方法基础上还包括：按优先级由高到低的顺序对RB进行调度，排序相同的RB以轮循方式进行调度。本发明同时公开了实现上述两种方法的装置。本发明充分体现了业务的紧迫程度，更充分地保证了业务的QoS特性，同时体现了调度的公平性。

Description

非保证比特率业务的优先级确定及调度方法与装置

技术领域

本发明涉及非保证比特率(Non-GBR，Non-Guaranteed Bit Rate)的业务优先级确定及调度技术，更确切地说是涉及基于服务质量(QoS，Quality ofService)的非保证比特率业务的优先级确定方法与装置及调度方法与装置。

背景技术

在单用户多进多出(SU-MIMO)系统中，每个天线上配置有物理资源块(PRB)，系统为每个天线上配置的PRB数目相同，它们分属于不同的时频，一旦某一天线上的PRB分配给UE的某一无线承载块(RB)，那么其他天线上该时频的PRB就不能再分配给其他UE的RB。以下介绍一下系统目前的资源分配方法。

假设系统有N个发送天线，可同时发送N个数据流，天线1上PRB对应的信道质量指示  (CQI，Channel Quality Indicator)为{c_u ¹，c_u ²，…，c_u ^q}，天线2上PRB对应的CQI为{d_u ¹，d_u ²，…，d_u ^q _u}，……，天线N上的PRB对应的CQI为{e_u ¹，e_u ²，…，e_u ^q _u}，其中u为系统中具有下行业务的UE集合，q_u为每个天线上系统所分配的所有PRB的数量。则此时可用的PRB集合 ${\mathrm{\Ω}}_{\mathrm{DL}}=\{{\mathrm{PRB}}_1^1,{\mathrm{PRB}}_2^1,\·\·\·,{\mathrm{PRB}}_r^1,{\mathrm{PRB}}_1^2,{\mathrm{PRB}}_2^2,\·\·\·,{\mathrm{PRB}}_s^2,...,{\mathrm{PRB}}_1^N,{\mathrm{PRB}}_2^N,...,{\mathrm{PRB}}_t^N\},$ 其中PRB_i ¹天线1上的PRB，PRB_i ²是天线2上的PRB，PRB_i ^N是天线N上的PRB，其中，1≤i，r，s，t≤q_u。

对于当前的RB，确定其所属的UE，在Ω_DL中确定出PRB对应的最好的CQI值；确定出包含有最好CQI的PRB数目最多的天线，该天线上具有最好CQI的PRB即为RB的预分配资源。

根据所确定的最好的CQI，在系统调制编码方案(MCS，Modulation andCoding Scheme)表中查找该最好CQI对应的最高阶的调制方式，确定出具有最好CQI的PRB能承载的最大数据量TBS_max ^u，假设具有最好CQI的PRB的数目为M，则该天线上这些PRB可承载的最大数据量为TBS_max ^u×M。

而当前RB在无线链路控制RLC发送缓冲区中的数据量TBS^R，比较TBS_max ^u×M与TBS^R的大小，若TBS_max ^u×M小于等于TBS^R，则用TBS_max ^u×M来确定当前RB的优先级，即计算

其中Tr为上一调度周期RB上实际的调度数据量，若TBS_max ^u×M大于TBS^R，用TBS^R来确定当前RB的优先级，即计算

根据所计算的比值来确定每个RB的优先级。

以RB的优先级从大到小的顺序，为RB分配PRB。对于待分配资源的RB来说，确定RB的可用PRB，在这些可用PRB中确定出PRB对应的最好的CQI值；确定包含有最好CQI的PRB数目最多的天线，该天线上具有最好CQI的PRB及其同时频的PRB即为RB的分配资源；根据所确定的最好的CQI，在系统MCS表中查找该最好的CQI对应的最高阶的调制方式，确定出具有最好CQI的PRB能承载的最大数据量TBS_max ^u，假设具有最好CQI的PRB的数目为M，则该天线上这些PRB可承载的最大数据量为TBS_max ^u×M。比较TBS_max ^u×M与TBS^R的大小，若TBS^R小于TBS_max ^u×M，则为当前RB分配的PRB数目Q为大于或等于

的整数，即

为整数时， $Q=\frac{{\mathrm{TBS}}^R}{{\mathrm{TBS}}_{\max }^u},$ 否则Q为

向上取整，即在M个PRB中选出Q个，作为当前RB分配的资源，该Q个PRB的同时频PRB，也一并分配给当前RB。若TBS^R大于或等于TBS_max ^u×M，Q＝M，即将M个PRB全部分配给当前RB，该M个PRB的同时频PRB，也一并分配给当前RB。

现有PRB分配方法考虑了Non-GBR业务的特点，引入了资源预分配算法，保证空口资源得以合理有效的利用，并严格按照用户的QoS需求，对用户进行优先级排序和调度。然而，现有算法没有考虑到时延参数，也没有对相同级别时延参数的业务进行优先级排队，即没有按混合自动重传请求(HARQ，HybridAutomatic Repeat Request)重传、初次传输、初始传输等优先级进行排队，这样导致排队结果不够准确，无法体现业务的紧迫程度，而无法保证调度的公平性，更影响到业务的服务质量和系统吞吐量。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种非保证比特率业务的优先级确定及调度方法与装置，能使证Non-GBR业务按时延要求进行排队及调度。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种非保证比特率业务的优先级确定方法，包括：

以无线承载块RB的时延参数对系统中非保证比特率的RB进行粗排队；以及

同一优先级队列中RB为两个以上时，按属性值为混合自动重传请求HARQ重传、初次传输、初始传输的次序进行再排队。

优选地，该方法还包括：

HARQ重传队列中RB为两个以上时，计算HARQ重传队列中各RB的等待时间，等待时间长的RB排在前列。

优选地，该方法还包括：

以等待时间排队后的HARQ重传队列中，对于等待时长相等的RB，以RB的重传次数进行排队，重传次数大的RB排在前列。

优选地，该方法还包括：

初始传输队列中RB为两个以上时，根据RB丢包率确定调制编码方案MCS参数，计算满足MCS参数的RB可分配物理资源块PRB所能承载的数据量，承载数据量大的排在前列；所能承载的数据量相等时，确定不同业务RB中需发送数据量的大小，需发送数据量大的排在前列。

一种非保证比特率业务的调度方法，包括：

以RB的时延参数对系统中非保证比特率的RB进行粗排队；

同一优先级队列中RB为两个以上时，按属性值为HARQ重传、初次传输、初始传输的次序进行再排队；以及

按优先级由高到低的顺序对RB进行调度，排序相同的RB以轮循方式进行调度。

优选地，该方法还包括：

HARQ重传队列中RB为两个以上时，计算HARQ重传队列中各RB的等待时间，等待时间长的RB排在前列；对于等待时长相等的RB，以RB的重传次数进行排队，重传次数大的RB排在前列。

优选地，该方法还包括：

初始传输队列中RB为两个以上时，根据RB丢包率确定MCS参数，计算满足MCS参数的RB可分配物理资源块PRB所能承载的数据量，承载数据量大的排在前列；所能承载的数据量相等时，确定不同业务RB中需发送数据量的大小，需发送数据量大的排在前列。

一种非保证比特率业务的优先级确定装置，包括：

粗排队单元，用于以RB的时延参数对系统中非保证比特率的RB进行粗排队；以及

再排队单元，用于在同一优先级队列中RB为两个以上时，按属性值为HARQ重传、初次传输、初始传输的次序进行再排队。

优选地，该装置还包括：

HARQ重传队列顺序确定单元，用于在HARQ重传队列中RB为两个以上时，计算HARQ重传队列中各RB的等待时间，等待时间长的RB排在前列；对于等待时长相等的RB，以RB的重传次数进行排队，重传次数大的RB排在前列。

优选地，该装置还包括：

初始传输队列顺序确定单元，用于在初始传输队列中RB为两个以上时，根据RB丢包率确定MCS参数，计算满足MCS参数的RB可分配物理资源块PRB所能承载的数据量，承载数据量大的排在前列；所能承载的数据量相等时，确定不同业务RB中需发送数据量的大小，需发送数据量大的排在前列。

一种非保证比特率业务的调度装置，包括：

粗排队单元，用于以RB的时延参数对系统中非保证比特率的RB进行粗排队；

再排队单元，用于在同一优先级队列中RB为两个以上时，按属性值为HARQ重传、初次传输、初始传输的次序进行再排队；以及

调度单元，用于按优先级由高到低的顺序对RB进行调度，排序相同的RB以轮循方式进行调度。

优选地，该装置还包括：

HARQ重传队列顺序确定单元，用于在HARQ重传队列中RB为两个以上时，计算HARQ重传队列中各RB的等待时间，等待时间长的RB排在前列；对于等待时长相等的RB，以RB的重传次数进行排队，重传次数大的RB排在前列。

优选地，该装置还包括：

初始传输队列顺序确定单元，用于在初始传输队列中RB为两个以上时，根据RB丢包率确定MCS参数，计算满足MCS参数的RB可分配物理资源块PRB所能承载的数据量，承载数据量大的排在前列；所能承载的数据量相等时，确定不同业务RB中需发送数据量的大小，需发送数据量大的排在前列。

对于系统中所有Non-GBR的RB，本发明首先按某一优先级条件进行粗排队，然后再按RB属性，以HARQ重传、初次传输、初始传输的次序对上述粗排队后的RB进行再次排队。其中，对于HARQ重传队列及初始传输队列，再对其中的RB进行排序，这样，优先级较高的队列可被优先调度，在对队列调度过程中，时延要求较高的RB被优先调度。本发明保证了Non-GBR业务的时延需求，对重传、初始传输等Non-GBR业务有了更合理的排序，充分体现了这些业务的紧迫程度，更充分地保证了业务的QoS特性。本发明对优先级高的RB优先调度，对于优先级相同的RB，则以轮循的方式进行调度，满足RB时延要求的同时体现了调度的公平性。

附图说明

图1为本发明实施例中非保证比特率业务的优先级确定方法的流程图；

图2为本发明实施例中非保证比特率业务的调度方法的流程图；

图3为本发明实施例中非保证比特率业务的优先级确定装置的组成结构示意图；

图4为本发明实施例中非保证比特率业务的调度装置的组成结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。

图1为本发明实施例中非保证比特率业务的优先级确定方法的流程图，如图1所示，本发明非保证比特率业务的优先级确定方法包括以下步骤：

步骤101：以RB的时延参数对系统中Non-GBR的RB进行粗排队。

确定系统中所有的Non-GBR的RB，根据不同的业务类型，确定系统为RB设置的时延参数，按照时延参数对所有Non-GBR的RB进行优先级粗排队，时延要求高的优先级高，排在队列前面。这样，每一个时延参数对应于一个RB队列，Non-GBR的RB形成了粗队列。此时每个时延参数对应的队列中的RB，并没有优先级高低的区别，是典型的粗队列。需要说明的是，时延参数由系统设定，是RB的一项属性值，与RB中承载的业务类型有关。

步骤102：同一优先级队列中RB为两个以上时，按属性值为HARQ重传、初次传输、初始传输的次序进行再排队。

按步骤101中进行粗排队后的各时延参数对应的RB队列中，会存在一个队列中包括多个RB的情况，这些RB之间并没有优先级顺序，对各业务的时延要求体现尚不够明确，因此，需对粗排队后各队列中的RB进行再次排队。

如果时延参数对应的队列中RB为一个，则没有再排队的必要。对于超过一个RB的队列，则确定这些RB的属性是HARQ重传、初次传输、初始传输的哪一种。其中，HARQ重传是RB已传输过，但在设定的响应时间内未收到对端的响应，需要重新传输RB。初次传输是指当前RB所属的用户终端属首次接入系统，尚未有接收过任何业务。HARQ重传、初次传输之外的所有RB均属于初始传输。对于需重新传输的RB，将其排在时延参数对应的队列中的前列，其次是初次传输的RB，最后是初始传输的RB，以更合理地体现这些RB的优选级。

为了进一步细化步骤102中队列的RB优选级，本发明还对HARQ重传队列及初始传输队列再次进行排序，以下详细说明之。

HARQ重传队列中RB为一个时，没有再排序的必要，对于超过一个RB的HARQ重传队列，本发明再进行排序，具体为：计算HARQ重传业务RB从生成到当前时刻的等待时间，等待时间越长，则优先级越高。系统对重传的数据都会设定期限，在这些期限内完成重传，如果某HARQ重传业务RB的等待时间长，说明该RB重传的期限越紧迫，这样更好地保证系统调度RB的QoS。对于等待时间相等的RB，查看这些RB的重传次数，重传次数越大，则优先级越高。对于重传次数较大的HARQ重传业务RB，说明该RB因某种原因已很长时间未传输到对端，因此将这些RB的优先级设置的高一些。

初始传输队列中RB为一个时，没有再排序的必要，对于超过一个RB的初始传输队列，本发明再进行排序，具体为：根据RB丢包率要求，确定MCS参数，根据MCS参数确定RB可分配的PRB，计算RB可分配PRB所能承载的数据量，承载数据量大的排在前列。所能承载的数据量相等时，确定不同业务RB中所承载业务的总数据量即该RB需传送的数据量的大小，需传送的数据量的排在前列。对于初始传输RB，对于时延要求相对较低，因此本发明实施例尽量保证数据的发送量，以尽可能提高空口利用率。

经过对HARQ重传队列及初始传输队列中RB优先级的进一步细化，本发明Non-GBR的RB队列更能满足各自的时延要求。

初次传输队列，原则上不进行再排序，对于每一个新接入的用户而言，优先级均相同，以尽可能照顾到每一个新用户的业务需求。

本发明通过迭代算法对RB进行资源预分配，提高了用户间和用户内的RB调度优先级排序的公平性，提高了空口的发送速率，更加有效的利用了空口资源。

图2为本发明实施例中非保证比特率业务的调度方法的流程图，如图2所示，本发明非保证比特率业务的调度方法包括以下步骤：

步骤201：以RB的时延参数对系统中非保证比特率的RB进行粗排队。可分别参见前述对步骤101的相关描述。

步骤202：同一优先级队列中RB为两个以上时，按属性值为HARQ重传、初次传输、初始传输的次序进行再排队。参见前述对步骤102的描述。

HARQ重传队列、初次传输队列及初始传输队列重排序方法与前述方法完全相同。

步骤203：按优先级由高到低的顺序对RB进行调度，排序相同的RB以轮循方式进行调度。

前述的Non-GBR的RB排序完成后，按优先级由高到低的顺序依次对队列中的RB进行调度，对于排序相同的RB即优先级相同的RB，则采用轮循的方式进行调度。具体的：对于步骤202再排队后的队列中有超过一个的初次传输RB时，由于这些RB具有相同优先级，因此采用轮询的方式对这些初次传输RB进行调度。而对于HARQ重传队列中优先级相同的RB，同样采用轮询的方式进行调度。这充分体现出了调度的公平性，以尽可能满足多用户的业务需求。对于初始传输队列中出现多个RB时，通过前述的优先级确定方式基本可确定出各自的优先级，并且，不同RB的优先级很难相同，若出现完全相同情况，同样以轮循方式进行调度。

图2所示的调度方法实际上是在图1所示的优先级确定方法的基础上，增加了步骤203。

需要说明的是，调度和队列排序是并行处理的，为提高调度效率，可首先确定一优先级最高的粗队列，对该优先级最高的粗队列按前述步骤202先对HARQ重传业务的RB进行排序，排序完毕后即进行调度，然后再对初次传输业务的RB进行排序，并进行调度，最后对剩余的初始传输业务的RB进行排序并调度；该优先级最高的粗队列调度完毕后处理次优先级的粗队列。

由于本发明Non-GBR的RB排序更细、更体现了RB的时延要求，因此本发明充分体现了业务的紧迫程度，更充分地保证了业务的QoS特性，同时体现了调度的公平性。

图3为本发明实施例中非保证比特率业务的优先级确定装置的组成结构示意图，如图3所示，本发明非保证比特率业务的优先级确定装置包括粗排队单元30和再排队单元31，其中，粗排队单元30用于以RB的时延参数对系统中非保证比特率的RB进行粗排队；再排队单元31用于在同一优先级队列中RB为两个以上时，按属性值为HARQ重传、初次传输、初始传输的次序进行再排队。

如图3所示，为更好地体现队列排序的合理性，本发明非保证比特率业务的优先级确定装置包括还包括HARQ重传队列顺序确定单元32和初始传输队列顺序确定单元33，其中，HARQ重传队列顺序确定单元32用于在HARQ重传队列中RB为两个以上时，计算HARQ重传队列中各RB的等待时间，等待时间长的RB排在前列；对于等待时长相等的RB，以RB的重传次数进行排队，重传次数大的RB排在前列。初始传输队列顺序确定单元33用于在初始传输队列中RB为两个以上时，根据RB丢包率确定MCS参数，计算满足MCS参数的RB可分配物理资源块PRB所能承载的数据量，承载数据量大的排在前列；所能承载的数据量相等时，确定不同业务RB中需发送数据量的大小，需发送数据量大的排在前列。

本领域技术人员应当理解，图3所示的装置是实现图1所示优先级确定方法的虚拟装置，各单元的功能可参照前述图1的相关描述，上述的各单元的功能可通过相应的软件或电路而实现。

图4为本发明实施例中非保证比特率业务的调度装置的组成结构示意图，如图4所示，本发明非保证比特率业务的调度装置包括粗排队单元40、再排队单元41和调度单元44，其中，粗排队单元40用于以RB的时延参数对系统中非保证比特率的RB进行粗排队，与粗排队单元30完全相同；再排队单元41用于在同一优先级队列中RB为两个以上时，按属性值为HARQ重传、初次传输、初始传输的次序进行再排队，与再排队单元31完全相同；调度单元44用于按优先级由高到低的顺序对RB进行调度，排序相同的RB以轮循方式进行调度。

如图4所示，为更好地体现队列排序的合理性，本发明非保证比特率业务的优先级确定装置包括还包括HARQ重传队列顺序确定单元42和初始传输队列顺序确定单元43，其中，HARQ重传队列顺序确定单元42用于在HARQ重传队列中RB为两个以上时，计算HARQ重传队列中各RB的等待时间，等待时间长的RB排在前列；对于等待时长相等的RB，以RB的重传次数进行排队，重传次数大的RB排在前列。HARQ重传队列顺序确定单元42与图3所示的HARQ重传队列顺序确定单元32完全相同。初始传输队列顺序确定单元43用于在初始传输队列中RB为两个以上时，根据RB丢包率确定MCS参数，计算满足MCS参数的RB可分配物理资源块PRB所能承载的数据量，承载数据量大的排在前列；所能承载的数据量相等时，确定不同业务RB中需发送数据量的大小，需发送数据量大的排在前列。初始传输队列顺序确定单元43与图3所示的初始传输队列顺序确定单元33完全相同。本发明非保证比特率业务的调度装置是在图3所示非保证比特率业务的优先级确定装置的基础上增加调度单元44而构成。调度单元44实现的功能可参见图2所示调度方法中步骤103的相关描述，这里再赘述。

本领域技术人员应当理解，图4所示的装置是实现图2所示调度方法的虚拟装置，各单元的功能可参照前述图1、图2的相关描述，上述的各单元的功能可通过相应的软件或电路而实现。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种非保证比特率业务的优先级确定方法，其特征在于，该方法包括：

以无线承载块RB的时延参数对系统中非保证比特率的RB进行粗排队；以及

同一优先级队列中RB为两个以上时，按属性值为混合自动重传请求HARQ重传、初次传输、初始传输的次序进行再排队。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

HARQ重传队列中RB为两个以上时，计算HARQ重传队列中各RB的等待时间，等待时间长的RB排在前列，

其中，该方法还包括：

以等待时间排队后的HARQ重传队列中，对于等待时长相等的RB，以RB的重传次数进行排队，重传次数大的RB排在前列。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

初始传输队列中RB为两个以上时，根据RB丢包率确定调制编码方案MCS参数，计算满足MCS参数的RB可分配物理资源块PRB所能承载的数据量，承载数据量大的排在前列；所能承载的数据量相等时，确定不同业务RB中需发送数据量的大小，需发送数据量大的排在前列。

4.一种非保证比特率业务的调度方法，其特征在于，该方法包括：

以无线承载块RB的时延参数对系统中非保证比特率的RB进行粗排队；

同一优先级队列中RB为两个以上时，按属性值为HARQ重传、初次传输、初始传输的次序进行再排队；以及

按优先级由高到低的顺序对RB进行调度，排序相同的RB以轮循方式进行调度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

HARQ重传队列中RB为两个以上时，计算HARQ重传队列中备RB的等待时间，等待时间长的RB排在前列；对于等待时长相等的RB，以RB的重传次数进行排队，重传次数大的RB排在前列。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

初始传输队列中RB为两个以上时，根据RB丢包率确定MCS参数，计算满足MCS参数的RB可分配物理资源块PRB所能承载的数据量，承载数据量大的排在前列；所能承载的数据量相等时，确定不同业务RB中需发送数据量的大小，需发送数据量大的排在前列。

7.一种非保证比特率业务的优先级确定装置，其特征在于，该装置包括：

粗排队单元，用于以无线承载块RB的时延参数对系统中非保证比特率的RB进行粗排队；以及

再排队单元，用于在同一优先级队列中RB为两个以上时，按属性值为HARQ重传、初次传输、初始传输的次序进行再排队。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

HARQ重传队列顺序确定单元，用于在HARQ重传队列中RB为两个以上时，计算HARQ重传队列中各RB的等待时间，等待时间长的RB排在前列；对于等待时长相等的RB，以RB的重传次数进行排队，重传次数大的RB排在前列。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

初始传输队列顺序确定单元，用于在初始传输队列中RB为两个以上时，根据RB丢包率确定MCS参数，计算满足MCS参数的RB可分配物理资源块PRB所能承载的数据量，承载数据量大的排在前列；所能承载的数据量相等时，确定不同业务RB中需发送数据量的大小，需发送数据量大的排在前列。

10.一种非保证比特率业务的调度装置，其特征在于，该装置包括：

粗排队单元，用于以无线承载块RB的时延参数对系统中非保证比特率的RB进行粗排队；

再排队单元，用于在同一优先级队列中RB为两个以上时，按属性值为HARQ重传、初次传输、初始传输的次序进行再排队；以及

调度单元，用于按优先级由高到低的顺序对RB进行调度，排序相同的RB以轮循方式进行调度。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

HARQ重传队列顺序确定单元，用于在HARQ重传队列中RB为两个以上时，计算HARQ重传队列中各RB的等待时间，等待时间长的RB排在前列；对于等待时长相等的RB，以RB的重传次数进行排队，重传次数大的RB排在前列。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

初始传输队列顺序确定单元，用于在初始传输队列中RB为两个以上时，根据RB丢包率确定MCS参数，计算满足MCS参数的RB可分配物理资源块PRB所能承载的数据量，承载数据量大的排在前列；所能承载的数据量相等时，确定不同业务RB中需发送数据量的大小，需发送数据量大的排在前列。

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