CN103889058A - 用户调度方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用户调度方法，应用于载波聚合场景中，包括：基站根据用户的激活载波数，按照激活载波数越多载波优先级因子越小的策略，确定当前每个待调度用户在其每个激活载波上的载波优先级因子；如果当前采用独立载波调度方式，则对于每个待调度用户，根据该待调度用户在其每个激活载波上的载波优先级因子，确定该待调度用户在其各激活载波上的调度优先级；如果当前采用联合载波调度方式，则对于每个待调度用户，根据该待调度用户在其每个激活载波上的所述载波优先级因子，确定该待调度用户在载波聚合系统上的调度优先级；根据每个待调度用户的所述调度优先级，对待调度用户进行调度。本发明可有效确保载波聚合场景中的用户调度的公平性。

Description

用户调度方法

技术领域

本发明涉及移动通信领域，特别是涉及一种载波聚合场景中的用户调度方法。

背景技术

根据IMT-Advanced的需求，未来新一代的无线通信系统应满足最高1Gbps速率的传输特性，以支持不断出现的各种数据业务。为了满足IMT-Advanced的需求，3GPP开展了LTE-Advanced项目的研究，即LTE的演进系统。在LTE-Advanced的若干关键技术中，载波聚合技术是提高数据传输速率的最直接方法。载波聚合技术可以将多个载波联合起来使用，同时也能对用户在多个载波上进行调度。好的调度算法不仅仅要有相对低的复杂度和相对少的开销，还要能有效提高系统容量以及节约移动用户的耗电量。因此多载波调度问题既是一个挑战，也是提高系统性能的关键。

针对多载波系统的特点，目前常见的可应用在多载波聚合场景下的调度算法，分别是独立载波调度算法（CIS）和联合载波调度算法（MCJS）。其中独立调度实现方案与Rel-8/9实现架构兼容性更好，而联合调度对现有的Rel-8/9系统架构改动较大。

独立载波调度是指参与聚合的多载波单元维持原来各自的调度器，在载波聚合后的上层并不增加新的一级调度器。即每个载波独立分配资源，在每个独立的载波上各有一个调度器。独立载波调度算法要求调度用户的数据包独立存在在不同的激活载波上，资源分配时，激活载波之间不进行任何交互。独立载波调度具体实现过程以2个载波聚合为例，如图1所示。因此，现有的基于预分配的独立调度算法是在基站端，首先把用户预分配到不同的载波上，然后在一个载波下，进行独立资源调度。

联合多载波调度算法是在载波聚合单元的上层增加了一级调度器，而原有各载波单元中的调度器不再工作。基站上的调度用户队列在进入调度器后，由联合载波调度器决定用户的某个业务映射到哪个成员载波的哪个资源块上，而不是像独立载波调度要求用户同时存在于配置的各个载波单元上，由多个独立载波调度器独立调度，具体的实现过程以聚合2个成员载波为例，如图2所示。

可见，无论是联合载波调度还是独立载波调度，都涉及到调度用户的排序过程，合理的调度用户排序算法可以均衡各个载波负载情况，提升传输效率，并提高系统的吞吐量。

由于Rel-8/9系统的用户是单载波用户，这样，兼容Rel-8/9系统的Rel-10系统中将会同时存在多载波用户和单载波用户，此时在进行调度时，如果仅考虑到用户的信道质量等因素，而不考虑用户的激活载波数不同的情况，就会出现，单载波用户被调度到的机会较多载波较低的问题，从而无法确保用户调度的公平性。而现有的用户排序算法，如经典的轮询算法、正比公平算法、最大载干比算法等，这些算法虽然各有优点，但无法协调各个载波间的资源分配，对于R8/9和R10用户之间的公平性无法很好地体现。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种用户调度方法，该方法可以有效确保载波聚合场景中的用户调度的公平性。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：

一种用户调度方法，该方法应用于载波聚合场景中，其特征在于，包括：

a、基站根据用户的激活载波数，按照激活载波数越多载波优先级因子越小的策略，确定当前每个待调度用户在其每个激活载波上的载波优先级因子；

b、如果当前采用独立载波调度方式，则对于每个所述待调度用户，根据该待调度用户在其每个激活载波上的所述载波优先级因子，确定该待调度用户在其各激活载波上的调度优先级；

如果当前采用联合载波调度方式，则对于每个所述待调度用户，根据该待调度用户在其每个激活载波上的所述载波优先级因子，确定该待调度用户在载波聚合系统上的调度优先级；

c、根据每个所述待调度用户的所述调度优先级，对当前的待调度用户进行调度。

综上所述，本发明提出的用户调度方法，根据用户的激活载波数，来确定当前每个待调度用户在其每个激活载波上的载波优先级因子，然后再根据载波优先级因子来确定用户的调度优先级，使得激活载波数少的用户的调度优先级相对高些，从而可有效确保载波聚合场景中的用户调度的公平性。

附图说明

图1为独立载波调度示意图；

图2为联合载波调度示意图；

图3为本发明实施例一的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。

本发明的核心思想是：在确定用户调度优先级时，同时考虑用户的激活载波数，即引入用户在其每个激活载波上的载波优先级因子这一概念，使得用户的激活载波数越多载波优先级因子越小，这样，可以使得激活载波数少的用户的调度优先级相对高些，从而可有效确保载波聚合场景中的用户调度的公平性。

图3为本发明实施例一的流程示意图，如图3所示，该实施例主要包括以下步骤：

步骤301、基站根据用户的激活载波数，按照激活载波数越多载波优先级因子越小的策略，确定当前每个待调度用户在其每个激活载波上的载波优先级因子。

本步骤，按照激活载波数越多载波优先级因子越小的策略，来确定用户在其每个激活载波上的载波优先级因子，使得用户的激活载波数越多载波优先级因子越小，反之激活载波数越少载波优先级因子越大，这样，对于激活载波数少的单载波用户，可以通过载波优先级因子来提高其调度优先级。

较佳地，本步骤中，可以按照

来确定当前每个待调度用户在其每个聚合载波上的载波优先级因子，其中，

为用户i的第m个激活载波的载波优先级因子，1≤m≤M_i，M_i为用户i的激活载波总数，α为用户公平权重因子，α>0。

进一步地，在考虑用户的激活载波数的同时，还可以考虑用户的信道质量、载波的负载水平等因素，来确定载波优先级因子，即根据用户的激活载波数、载波的负载水平和用户反馈的各激活载波的信道质量指示CQI信息，确定当前每个待调度用户在其每个激活载波上的载波优先级因子。通过使得用户的激活载波数越多、激活载波负载越重、用户在激活载波上的信道状态越差的载波其载波优先级因子越小，可以使得激活载波数少、激活载波负载越轻、用户在激活载波上的信道状态越好的用户的调度优先级相对高些。这样，对于激活载波数少、载波状态好的单载波用户，可以通过载波优先级因子来提高其调度优先级，从而可以在有效确保载波聚合场景中的用户调度公平性的同时，达到系统吞吐量的最大化。

具体地，可以按照 $f_{{\mathrm{CC}}_{i,m}}=\frac{1}{m}*\mathrm{\α}+G_{\mathrm{load}}^m*\mathrm{\β}+{\mathrm{CQI}}_i^m*\mathrm{\δ},$ 来确定当前每个待调度用户在其每个聚合载波上的载波优先级因子，其中，为用户i的第m个激活载波的载波优先级因子，1≤m≤M_i，M_i为用户i的激活载波总数，α为预设的用户公平权重因子，α>0，

为当前用户i的第m个激活载波上的负载等级系数，

为当前用户i在第m个激活载波上的宽带CQI等级，β为预设的信道质量权重因子，β≥0，δ为预设的负载权重因子，δ≥0；所述负载等级系数

满足负载等级越小

的取值越大的原则。所述α、β和δ，可由本领域技术人员，根据实际需要进行设置合适的取值。

步骤302、如果当前采用独立载波调度方式，则对于每个所述待调度用户，根据该待调度用户在其每个激活载波上的所述载波优先级因子，确定该待调度用户在其各激活载波上的调度优先级；

如果当前采用联合载波调度方式，则对于每个所述待调度用户，根据该待调度用户在其每个激活载波上的所述载波优先级因子，确定该待调度用户在载波聚合系统上的调度优先级。

本步骤中，在确定用户的调度优先级时，需要考虑用户在其每个激活载波上的所述载波优先级因子，即需要在传统的调度优先级计算公式中添加该载波优先级因子，由于如前所述该载波优先级因子考虑了激活载波数量不同，可以对激活载波数据少的用户做一定的优先级补偿，因此，可以有效确保载波聚合场景中的用户调度的公平性。

下面以正比公平调度算法为例，对本步骤的具体实现进行详细说明，在实际应用中并不限于此调度算法，其他调度算法均可，只要在确定调度优先级时同时将所述载波优先级因子考虑进去即可：

传统的正比公平算法，调度用户优先级计算公式为：

f_TD(i)＝R_effic(i)R_{ue_ave}(i)

其中，R_effic(i)为用户的传输效率，R_{ue_ave}(i)为用户的平均传输速率。添加载波优先级因子后，用于独立载波调度的修正的正比公平算法的用户调度优先级计算公式为：

$f_{\mathrm{TD}}(i,m)=R_{\mathrm{effic}}(i,m)/R_{\mathrm{ue}\_\mathrm{ave}}(i,m)+f_{{\mathrm{CC}}_{i,m}}*\mathrm{\ϵ}$

其中，R_effic(i,m)为用户i在第m个激活载波上的传输效率，R_{ue_ave}(i,m)为用户i在第m个激活载波上的平均传输速率，

为用户i在其第m个激活载波上的载波优先级因子，f_TD(i,m)为用户i在第m个激活载波上的调度优先级，ε为预设的调整权重因子。

这里需要说明的是，由于独立载波调度时各个载波上都有独立的调度器，各个载波上的用户独立优先级排序。因此，用户的调度优先级是由其在各激活载波上的调度优先级体现出的。

所述ε为调整权重因子，本领域技术人员可通过此因子，来设定在用户调度优先级的确定过程中考虑激活载波数量及性能差异对用户调度优先级进行补偿的比重。

相应地，添加载波优先级因子后，用于联合载波调度的修正的正比公平算法调度用户优先级计算公式为：

$f_{\mathrm{TD}}\left(i\right)=R_{\mathrm{effic}}\left(i\right)/R_{\mathrm{ue}\_\mathrm{ave}}\left(i\right)+\mathrm{\ϵ}*\underset{m=1}{\overset{M_i}{\mathrm{\Σ}}}{f}_{{\mathrm{CC}}_{i,m}}/M_i$

联合载波调度要求系统聚合载波一个公共调度器，因此，整个聚合载波系统上的用户统一排序，其中，R_effic(i)为用户i在聚合系统上的传输效率，R_{ue_ave}(i)为用户i在聚合系统上的平均传输速率，为用户i在其第m个激活载波上的载波优先级因子，M_i为用户i的激活载波总数，f_TD(i)为用户i的调度优先级，ε为预设的调整权重因子。

步骤303、根据每个所述待调度用户的所述调度优先级，对当前的待调度用户进行调度。

本步骤的具体实现方法同现有系统的调度方法，在此不再赘述。

综上所述，以上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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用户调度方法，该方法应用于载波聚合场景中，其特征在于，包括：

a、基站根据用户的激活载波数，按照激活载波数越多载波优先级因子越小的策略，确定当前每个待调度用户在其每个激活载波上的载波优先级因子；

b、如果当前采用独立载波调度方式，则对于每个所述待调度用户，根据该待调度用户在其每个激活载波上的所述载波优先级因子，确定该待调度用户在其各激活载波上的调度优先级；

如果当前采用联合载波调度方式，则对于每个所述待调度用户，根据该待调度用户在其每个激活载波上的所述载波优先级因子，确定该待调度用户在载波聚合系统上的调度优先级；

c、根据每个所述待调度用户的所述调度优先级，对当前的待调度用户进行调度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a中按照

确定当前每个待调度用户在其每个聚合载波上的载波优先级因子，其中，

为用户i的第m个激活载波的载波优先级因子，1≤m≤M_i，M_i为用户i的激活载波总数，α为用户公平权重因子，α>0。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a中进一步根据载波的负载水平和用户各激活载波的信道质量指示CQI信息，确定当前每个待调度用户在其每个激活载波上的载波优先级因子。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤a中按照

确定当前每个待调度用户在其每个聚合载波上的载波优先级因子，其中，

为用户i的第m个激活载波的载波优先级因子，1≤m≤M_i，M_i为用户i的激活载波总数，α为预设的用户公平权重因子，α>0，

为当前用户i的第m个激活载波上的负载等级系数，

为当前用户i在第m个激活载波上的宽带CQI等级，β为预设的信道质量权重因子，β≥0，δ为预设的负载权重因子，δ≥0；所述负载等级系数

满足负载等级越小

的取值越大的原则。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b中按照 $f_{\mathrm{TD}}(i,m)=R_{\mathrm{effic}}(i,m)/R_{\mathrm{ue}\_\mathrm{ave}}(i,m)+f_{{\mathrm{CC}}_{i,m}}*\mathrm{\ϵ},$ 确定该待调度用户在其各激活载波上的调度优先级；

其中，R_effic(i,m)为用户i在第m个激活载波上的传输效率，R_{ue_ave}(i,m)为用户i在第m个激活载波上的平均传输速率，

为用户i在其第m个激活载波上的载波优先级因子，f_TD(i,m)为用户i在第m个激活载波上的调度优先级，ε为预设的调整权重因子。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b中按照 $f_{\mathrm{TD}}\left(i\right)=R_{\mathrm{effic}}\left(i\right)/R_{\mathrm{ue}\_\mathrm{ave}}\left(i\right)+\mathrm{\ϵ}*\underset{m=1}{\overset{M_i}{\mathrm{\Σ}}}{f}_{{\mathrm{CC}}_{i,m}}/M_i,$ 确定该待调度用户在载波聚合系统上的调度优先级，其中，

R_effic(i)为用户i在聚合系统上的传输效率，R_{ue_ave}(i)为用户i在聚合系统上的平均传输速率，

为用户i在其第m个激活载波上的载波优先级因子，M_i为用户i的激活载波总数，f_TD(i)为用户i的调度优先级，ε为预设的调整权重因子。

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