CN102811488B - 资源调度方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种资源调度方法、装置和系统。涉及LTE网络；解决了非满负荷下SINR波动造成的系统性能下降的问题。该方法包括：处于非满负荷状态的基站调度接入该基站的UE，为所述UE分配资源，并为所述UE分配一调度计时器；所述调度计时器根据预置的资源保留周期进行计时，所述资源保留周期的长度大于TTI；在所述调度计时器到时后，释放所述基站为所述UE分配的资源。本发明提供的技术方案适用于LTE系统中，实现了在一个相对调度所用时长更为长的资源保留周期内资源使用状况不变。

Description

资源调度方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及一种3G网络长期演进系统(LTE，Long Term Evolution)，尤其涉及一种非满负荷条件下的资源调度方法、装置和系统。

背景技术

LTE的动态调度使得系统能够根据用户设备(UE)上行控制信道(PUCCH，Physical Uplink Control Channel)或者上行共享信道(PUSCH，Physical Uplink Shared Channel)反馈的信道状态指示(CQI，Channel QualityIndicator)，在不同的调度时刻调度不同的UE，为UE分配不同的物理资源块(PRB，Physical Resources Block)，并选择相应的调制编码方式(MCS，Modulation and Coding Scheme)传输数据，这样可以较好的利用信道信息，合理的进行资源分配和调度，从而更加准确、有效的进行传输。对于LTE下行系统(Downlink)，由于物理资源块上的干扰主要来自于邻小区基站，可能的干扰源位置确定，如果系统处于满负荷状态，带宽完全利用，那么本小区物理资源块上的干扰状况基本稳定，在信道变化不快的情况下，下行信道状态的估计基本准确。

但是在非满负荷下，LTE系统的动态调度和资源分配，容易导致干扰跳变，使得性能下降。对于下行非满负荷场景，由于邻小区资源没有完全使用，资源分配的可变空间比较大，如果采用动态调度，邻小区的调度UE分配的物理资源位置容易发生跳变，使得在前后调度时刻，本小区同一个物理资源上接收到的邻小区同频干扰功率也容易发生跳变，从而接收信号干扰噪声比(SINR，Signal to Interference Noise Ratio)波动较大，如图1所示。

SINR波动太大对系统性能有很大的影响。由于下行系统的CQI测量、上报到实际的下行调度存在一定的时延，SINR波动越大，CQI对于当前调度时刻的下行信道质量估计越不准确，导致选择的调制编码方式不合理，使得最终接收端解调失败率增加。

而在实际的通信网络中，系统通常不是满负荷运行的，满负荷运行对系统造成很大的风险，通常的系统是非满负荷，如50％负载、70％负载等，这样当系统负荷升高时，才会有一个预警缓冲的空间，以降低系统故障的风险。

所以如何解决非满负荷下SINR波动造成的系统性能下降成为一个现实问题，当前主要的解决方案是通过静态频谱划分的方式，限制不同小区的带宽使用范围，这样可以在一定程度上稳定邻小区的同频干扰，降低SINR波动，但其缺点是，静态的限制频谱范围，使得一个小区不能完整的利用全带宽频谱资源，不能根据信道的变化实时的调度最合适的UE、分配最合适的资源，降低了多UE频选调度增益，进而降低了系统性能。

发明内容

本发明提供了一种资源调度方法、装置和系统，解决了非满负荷下SINR波动造成的系统性能下降的问题。

一种资源调度方法，包括：

处于非满负荷状态的基站调度接入该基站的UE，为所述UE分配资源，并为所述UE分配一调度计时器；

所述调度计时器根据预置的资源保留周期进行计时，所述资源保留周期的长度大于传输时间间隔(TTI)；

在所述调度计时器到时后，释放所述基站为所述UE分配的资源。

优选的，上述资源调度方法还包括：

在所述调度计时器按照根据所述预置的资源保留周期进行计时期间，所述UE持续占用所述基站为其分配的资源。

优选的，上述资源调度方法还包括：

检测SINR；

根据检测结果设置所述资源保留周期。

优选的，所述根据检测结果设置所述资源保留周期具体为：

根据所述检测结果调整资源保留周期区间，在SINR值波动较大时提高所述资源保留周期区间的上限和下限，在SINR值波动较小时降低所述资源保留周期区间的上限和下限；

从所述资源保留周期区间周期内随机选择一值，作为本次对UE调度的资源保留周期。

优选的，所述处于非满负荷状态的基站为接入该基站的UE分配资源进行调度具体为：

为初始接入所述基站的UE进行调度；或，

对占用资源已释放的UE进行动态调度。

优选的，上述资源调度方法还包括：

在释放所述基站为所述UE分配的资源时，清空所述UE所有HARQ实体中的进程。

本发明还提供了一种资源调度装置，包括资源分配模块、调度计时器和资源释放模块；

所述资源分配模块，用于在处于非满负荷状态的基站调度接入该基站的UE，为所述UE分配资源，并为所述UE分配所述调度计时器；

所述调度计时器，用于根据预置的资源保留周期进行计时，所述资源保留周期的长度大于TTI；

所述资源释放模块，用于在所述调度计时器到时后，释放所述基站为所述UE分配的资源。

优选的，上述资源调度装置还包括：

资源保留周期管理模块，用于检测SINR，并根据检测结果设置所述资源保留周期

本发明还提供了一种资源调度系统，包括基站和接入该基站的至少一个UE；

所述基站，用于在处于非满负荷状态时，调度接入该基站的所述UE，为所述UE分配资源，并为所述UE分配一调度计时器，在所述调度计时器根据预置的资源保留周期进行计时到时后，释放所述基站为所述UE分配的资源，所述资源保留周期的长度大于TTI。

优选的，所述UE，用于在所述调度计时器按照根据所述预置的资源保留周期进行计时期间，持续占用所述基站为其分配的资源。

本发明提供了一种资源调度方法、装置和系统，由处于非满负荷状态的基站调度接入该基站的UE，为所述UE分配资源，并为所述UE分配一调度计时器，所述调度计时器根据预置的资源保留周期进行计时，所述资源保留周期的长度大于TTI，并在所述调度计时器到时后，释放所述基站为所述UE分配的资源，实现了在一个相对调度所用时长更为长的资源保留周期内资源使用状况不变，稳定了邻小区的同步干扰，解决了非满负荷下SINR波动造成的系统性能下降的问题。

附图说明

图1为不同UE接收SINR随TTI变化图；

图2为本发明的实施例一提供的一种资源调度方法的流程图；

图3为本发明的实施例一中UE的状态转移关系图；

图4为UE在静默态和重配态之间切换的原理图；

图5为本发明的实施例二提供的一种资源调度方法的流程图；

图6为本发明的实施例中非满负荷状态下的多UE调度原理图；

图7为本发明的实施例三提供的一种资源调度方法的流程图；

图8为本发明的实施例四提供的一种资源调度装置的结构示意图。

具体实施方式

通过静态频谱划分的方式限制不同小区的带宽使用范围，虽然可以在一定程度上稳定邻小区的同频干扰，降低SINR波动，但静态的限制频谱范围，使得一个小区不能完整的利用全带宽频谱资源，不能根据信道的变化实时的调度最合适的UE、分配最合适的资源，降低了多UE频选调度增益，进而降低了系统性能。

为了解决上述问题，本发明的实施例提供了一种资源调度方法、装置和系统。下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

首先结合附图，对本发明的实施例一进行说明。

本发明实施例提供了一种资源调度方法，使用该方法进行非满负荷状态下的资源调度的流程如图2所示，包括：

步骤201、处于非满负荷状态的基站调度接入该基站的UE，为所述UE分配资源，并为所述UE分配一调度计时器；

本步骤中，在UE发起业务请求资源时，基站对该UE进行资源调度，并为该UE分配一调度计时器。为了方便描述，根据调度计时器的计时情况，定义了基站侧维护UE的三种状态。

UE的三种状态定义：

1、初始状态

处于该状态的UE为初始接入UE，如果被调度则使用动态资源分配；此时，由于UE是初始接入，并未有发生过业务请求，故基站还未分配给UE调度计时器。

2、重配状态

处于该状态的UE，如果被调度则使用动态资源分配；此状态为UE被调度且调度计时器到时后所进入的状态。

3、静默状态

处于该状态的UE，如果被调度则使用固定资源分配；此状态自UE被调度时起，至调度计时器到时为止。

UE的上述三种状态之间的转移关系如图3所示。

步骤202、所述调度计时器根据预置的资源保留周期进行计时，所述资源保留周期的长度大于TTI；

本发明实施例中，调度计时器用于UE从静默状态迁移到重配状态；不同的UE在初始状态或者重配状态后的第一次动态调度时，随机生成一个资源保留周期，作为UE固定资源分配的静默周期间隔，即调度计时器的启动发生在前一次计时器到达(或者第一次激活)之后，且UE得到新的调度机会时；调度计时器的终止则发生在根据资源保留周期计时到时。优选的，资源保留周期通过资源保留周期区间[μ-θ，μ+θ]的均匀分布，其中μ和θ的单位均为ms(毫秒)，可根据实际场景中资源跳变与SINR波动情况设置，如果SINR波动很大，可设置较大的μ和θ，如果SINR波动很小，可设置较小的μ和θ。

随机设置资源保留周期的目的在于避免不同的UE一直处于相同的碰撞状态(如多个UE同时处于静默状态)，造成其他UE请求的资源得不到保证。UE根据资源保留周期，在静默态和重配态之间切换的原理如图4所示。

步骤203、在所述调度计时器到时后，释放所述基站为所述UE分配的资源；

在有UE初始接入或者需要重配UE占用的资源时，需要对UE进行动态调度。具体的，初始或者重配状态UE的可用资源列表为静默状态下UE固定配置的资源之外剩余的系统资源，UE按照优先级在可用资源范围内动态竞争调度。优先级(宽带优先级和子带优先级)的计算按照常规调度算法，如最大载干比(Max C/I)，轮询(RR)，公平因子(PF)等。

对于调度计时器计时期间处于静默状态的UE，则按照前一调度时刻的资源位置和数目配置其资源。在调度计时器到时后，将释放为相应UE配置的资源，UE状态迁移为重配状态，该UE将重新参与动态调度资源竞争。

此外，对于同一个被调度的UE，在一个静默周期间隔内，其HARQ实体的所有进程均使用相同的资源位置和数目(即调度时为该UE分配的资源)；对于每一个得到调度机会的UE(包含状态为初始、重配或者静默UE)，均按照重传优先的原则进行调度；当调度UE某一个进程跨越两个静默周期间隔时，为保证重传合并的资源数目相同，在UE重新启动新的静默周期间隔时，需将该UE所有HARQ实体中所有进程清空。

下面结合附图，对本发明的实施例二进行说明。

本发明实施例提供了一种资源调度方法，使用该方法完成资源调度的流程如图5所示，包括：

步骤501、基站侧接收所有UE上报的信道质量状态报告。

步骤502、基站侧更新所有UE的调度计时器，且根据调度计时器更新UE状态，如果有静默状态UE，则执行步骤503；否则，执行步骤504。

步骤503、基站侧调度静默态UE，并按照上一调度时刻的资源位置和数目配置该UE的资源；进程的选取和MCS的确定同于常规动态调度。

步骤504、基站侧设置非静默态UE动态调度的可用资源列表，如果没有静默态调度UE，则可用资源列表为全带宽；如果有，则可用资源列表为静默UE调度之后剩余的资源；

步骤505、基站侧根据非静默状态UE信道质量状态报告，按照常规调度算法优先级计算原则，计算UE的宽带优先级和子带优先级；

步骤506、基站侧根据宽带优先级和子带优先级动态调度非静默态UE，检查得到调度机会的UE HARQ实体中是否还有进程，如果有，则清空HARQ中的进程；

步骤507、按照常规动态调度的方式，为非静默态UE选取进程，并确定MCS。

非满负荷状态下的多UE调度原理如图6所示。

下面结合附图，对本发明的实施例三进行说明。

本发明实施例提供了一种资源调度方法，为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本发明的实施例加以详细说明。

具体流程如图7所示，包括：

步骤701、基站侧接收UE上报的下行信道质量状态报告，包括宽带CQI、子带CQI等。

步骤702、基站侧更新UE的调度计时器iIntervalTimer(对于每个UE的调度计时器，每经过一个TTI该调度计时器的计数就减1)，以及调度状态PersScheFlag(在这里PersScheFlag＝-1表示UE初始状态，PersScheFlag＝0表示UE重配状态，PersScheFlag＝1表示UE静默状态)；如果调度计时器iIntervalTimer＝0，则PersScheFlag置为0；同时基站侧需将调度状态由PersScheFlag＝1迁移为PersScheFlag＝0的UE所占用的物理资源释放。

步骤703、基站侧初始化小区可用资源列表iAvaiRBList为小区全带宽，初始化调度UE列表iScheUeIdList和小区已分配资源列表iUsedRBList为空集合.

步骤704、基站侧按照UE的调度状态PersScheFlag将所有激活UE分为两个集合，一个为静默状态下的UE集合，一个为初始/重配状态下的UE集合，如果静默状态下的UE集合不为空，则转执行步骤705；否则，执行步骤707。

步骤705、基站侧按照最近一次调度使用的资源分配记录，为静默状态下的UE集合中的UE分配资源，并对这些UE进行重传或者新传调度，HARQ进程号、MCS确定等同于常规调度方案。

步骤706、基站侧针对已经调度的静默状态下的UE，更新小区已调度UE列表iScheUeIdList和小区已分配资源列表iUsedRBList，同时更新小区可用资源列表iAvaiRBList。

步骤707、基站侧对初始/重配状态下的UE集合中的UE进行动态调度，根据UE上报的宽带CQI和子带CQI，以及MAC其他需要考虑的因素生成UE的宽带优先级iWidePrioList和子带优先级iRegPrioList。

步骤708、基站侧判断小区可用资源列表iAvaiRBList是否为空，如果为空，则执行步骤718；否则，执行步骤709。

步骤709、基站侧按照宽带优先级iWidePrioList的顺序，选择最高优先级的UE调度，判断是否所有UE调度完成，如果是，执行步骤718；否则执行步骤710。

步骤710、基站侧判断当前小区分配的资源数是否已经超过小区负荷上限，如果超过，则执行718；否则执行711。

步骤711、基站侧根据子带优先级iRegPrioList，在当前可用资源列表范围内为当前调度UE分配资源。

步骤712、如果当前调度UE资源分配成功，则执行步骤713；否则，执行步骤717。

步骤713、基站侧判断当前调度UE HARQ buffer是否还有重传进程，如果有，则执行步骤714；否则，执行步骤715。

步骤714、基站侧将UE HARQ buffer内所有进程清空。

步骤715、基站侧对当前动态调度UE进行重传或者新传调度，HARQ进程号分配、MCS确定等同于常规调度方案。

步骤716、基站侧将本次动态调度UE的状态由PersScheFlag＝0迁移为PersScheFlag＝1，并启动调度计时器，资源保留周期为[μ-θ，μ+θ]中的一个随机数，其中μ和θ的单位均为ms(毫秒)，μ的建议取值范围为[10ms，20ms，40ms，60ms，80ms，100ms]，θ的取值需要μ的实际取值来定，建议取值范围为[10ms，20ms，30ms]；

步骤717、基站侧针对已经调度的静默状态下的UE，更新小区已调度UE列表iScheUeIdList和小区已分配资源列表iUsedRBList，同时更新小区可用资源列表iAvaiRBList；且将当前调度UE的子带优先级全部置为0，执行A8；

步骤718、结束基站侧本次调度。

下面结合附图，对本发明的实施例四进行说明。

本发明实施例提供了一种资源调度装置，其结构如图8所示，包括：

资源分配模块801、调度计时器802和资源释放模块803；

所述资源分配模块801，用于在处于非满负荷状态的基站调度接入该基站的UE，为所述UE分配资源，并为所述UE分配所述调度计时器802；

所述调度计时器802，用于根据预置的资源保留周期进行计时，所述资源保留周期的长度大于TTI；

所述资源释放模块803，用于在所述调度计时器到时后，释放所述基站为所述UE分配的资源。

本发明实施例还提供了一种资源调度系统，包括基站和接入该基站的至少一个UE；

所述基站，用于在处于非满负荷状态时，调度接入该基站的所述UE，为所述UE分配资源，并为所述UE分配一调度计时器，在所述调度计时器根据预置的资源保留周期进行计时到时后，释放所述基站为所述UE分配的资源，所述资源保留周期的长度大于TTI。

优选的，所述UE，用于在所述调度计时器按照根据所述预置的资源保留周期进行计时期间，持续占用所述基站为其分配的资源。

上述资源调度装置可集成于上述资源调度系统内的基站上，完成相应功能。

本发明的实施例提供了一种资源调度装置和系统，能够与本发明的实施例所提供的资源调度方法相结合，由处于非满负荷状态的基站调度接入该基站的UE，为所述UE分配资源，并为所述UE分配一调度计时器，所述调度计时器根据预置的资源保留周期进行计时，所述资源保留周期的长度大于TTI，并在所述调度计时器到时后，释放所述基站为所述UE分配的资源，实现了在一个相对调度所用时长更为长的资源保留周期内资源使用状况不变，稳定了邻小区的同步干扰，解决了非满负荷下SINR波动造成的系统性能下降的问题。无须修改现有协议，也不需要增加信令开销，基站侧只需做出相应的调度和资源分配策略调整，以减少非满负荷下资源占用的跳变，增强CQI预测的可靠性，同时兼顾了动态调度的频率选择性增益，从而提升系统性能。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的全部或部分步骤可以使用计算机程序流程来实现，所述计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中，所述计算机程序在相应的硬件平台上(如系统、设备、装置、器件等)执行，在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用集成电路来实现，这些步骤可以被分别制作成一个个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

上述实施例中的各装置/功能模块/功能单元可以采用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，也可以分布在多个计算装置所组成的网络上。

上述实施例中的各装置/功能模块/功能单元以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的计算机可读取存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种资源调度方法，其特征在于，包括：

处于非满负荷状态的基站调度接入该基站的用户设备UE，为所述UE分配资源，并为所述UE分配一调度计时器；所述调度计时器用于UE从静默状态迁移到重配状态；

所述调度计时器根据预置的资源保留周期进行计时，所述资源保留周期的长度大于传输时间间隔TTI；

在所述调度计时器到时后，释放所述基站为所述UE分配的资源。

2.根据权利要求1所述的资源调度方法，其特征在于，该方法还包括：

在所述调度计时器按照根据所述预置的资源保留周期进行计时期间，所述UE持续占用所述基站为其分配的资源。

3.根据权利要求1所述的资源调度方法，其特征在于，该方法还包括：

检测接收信号干扰噪声比SINR；

根据检测结果设置所述资源保留周期。

4.根据权利要求3所述的资源调度方法，其特征在于，所述根据检测结果设置所述资源保留周期具体为：

根据所述检测结果调整资源保留周期区间，在SINR值波动较大时提高所述资源保留周期区间的上限和下限，在SINR值波动较小时降低所述资源保留周期区间的上限和下限；

从所述资源保留周期区间周期内随机选择一值，作为本次对UE调度的资源保留周期。

5.根据权利要求1所述的资源调度方法，其特征在于，所述处于非满负荷状态的基站为接入该基站的UE分配资源进行调度具体为：

为初始接入所述基站的UE进行调度；或，

对占用资源已释放的UE进行动态调度。

6.根据权利要求1所述的资源调度方法，其特征在于，该方法还包括：

在释放所述基站为所述UE分配的资源时，清空所述UE所有HARQ实体中的进程。

7.一种资源调度装置，其特征在于，包括资源分配模块、调度计时器和资源释放模块；

所述资源分配模块，用于在处于非满负荷状态的基站调度接入该基站的UE，为所述UE分配资源，并为所述UE分配所述调度计时器；

所述调度计时器，用于根据预置的资源保留周期进行计时，所述资源保留周期的长度大于TTI；还用于UE从静默状态迁移到重配状态；

所述资源释放模块，用于在所述调度计时器到时后，释放所述基站为所述UE分配的资源。

8.根据权利要求7所述的资源调度装置，其特征在于，该装置还包括：

资源保留周期管理模块，用于检测SINR，并根据检测结果设置所述资源保留周期。

9.一种资源调度系统，其特征在于，包括基站和接入该基站的至少一个UE；

所述基站，用于在处于非满负荷状态时，调度接入该基站的所述UE，为所述UE分配资源，并为所述UE分配一调度计时器，所述调度计时器用于UE从静默状态迁移到重配状态；在所述调度计时器根据预置的资源保留周期进行计时到时后，释放所述基站为所述UE分配的资源，所述资源保留周期的长度大于TTI。

10.根据权利要求9所述的资源调度系统，其特征在于，

所述UE，用于在所述调度计时器按照根据所述预置的资源保留周期进行计时期间，持续占用所述基站为其分配的资源。