UE排序的实现方法和装置
技术领域
本发明涉及通信领域,并且特别地,涉及一种UE排序的实现方法和装置。
背景技术
无线通信系统是资源受限的,如何利用有限的系统资源满足日益增长的用户需求,已经成为移动通信制造商和运营商亟需解决的问题。调度是无线通信系统实现高数据容量和快速传输速率不可或缺的重要组成部分,其主要任务是为无线用户的各种分组业务合理分配无线资源,在保证用户公平性的前提下,有效提高移动通信信道利用率和业务的服务质量。在通信过程中,多个用户共享有限的宽带资源,在共享有限带宽资源的过程中,对于如何满足用户的最小速率要求、以及在多业务混合下能否公平分配资源,将成为资源调度过程中所需要考虑的问题。
通常,在为各用户分配资源时,必须要考虑各用户的调度排序权值,调度排序权值是用于资源调度中用户调度优先级顺序的度量。因此,对各用户调度排序权值的计算是解决上述问题的关键。
LTE/LTE-A(Long Term Evolution/LTE-Advanced)系统中调度的优先级排序方法决定了系统何时调度用户、以及怎样给用户分配资源,该因素影响着整个系统的性能与效率,因此,多用户动态调度中确定用户优先级排序的方法至关重要。
现有LTE/LTE-A系统中基站(eNB,E-UTRAN NodeB)的上行调度算法可以分为动态调度、和半持续调度。
其中,上行动态调度算法的主要流程如下:基站获得上行信道信息(通过基站调度终端在时频资源上发送SRS探测信号来得到);根据信道信息,按照一定的优先级排队算法为用户分配资源;根据链路自适应技术,为用户选择传输模式,以及传输块大小,配置发送功率等。调度器完成调度后,将调度结果交由物理层通过PDCCH(物理下行控制信道)发送给用户。
在LTE/LTE-A系统中,常用的上行优先级排队算法包括比例公平(PF,Proportional Fair)、轮询算法(RR,Round Robin)、最大载干比算法(Max C/I)以及基于业务QoS的多业务调度算法等。其中,PF算法根据用户已传输的数据吞吐量和上行PUSCH(物理上行共享信道)信道质量的好坏综合考虑,在系统吞吐量和用户公平性之间取一个折衷,利用平均数据传输速率来表征用户间的公平性,具有较好的长期公平性。
当采用动态调度时,eNB完成上行调度后,需要在下行控制信道PDCCH上通过上行资源分配信令DCI0将上行授权信息发送给用户设备(UE,User Equipment),即仅当UE具有可用的PDCCH资源时,才有可能为该UE分配上行PUSCH资源。
为了更好地使UE的PDCCH传输适应UE的信道条件,PDCCH传输支持4种PDCCH格式,各种格式间的差别在于PDCCH聚合等级(AL,Aggregation Level)不同,即,不同格式的PDCCH包含不同数目的控制信道单元(Control Channel Element,简称为CCE),如下表1所示。
表1
eNB在给UE分配PDCCH资源时,为UE选择的聚合等级通常与UE的下行信道质量紧密相关,具体而言,下行信道质量好的UE可以使用聚合等级低的PDCCH,从而需要较少的CCE资源,下行信道质量差的UE需要使用聚合等级高的PDCCH来保证下行控制信息的正确传输,从而需要较多的CCE资源。
但是,在目前所采用的方案中,在eNB进行上行调度时,UE优先级排队算法中只考虑了上行信道质量,而未考虑下行信道质量,这样就可能将PDCCH资源提前分配给了下行信道质量差的UE,这些UE可能会占用较多的CCE资源,导致其它UE能找到可用PDCCH的概率被明显降低,进而致使一些高优先级UE由于PDCCH不可用而得不到优先调度,导致了PUSCH资源利用率低下的问题出现。
针对相关技术中资源调度不够合理、影响资源利用率的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的上述问题,本发明提出一种UE排序的实现方法和装置,能够借助于改进的UE排序机制优化资源调度,提高资源的利用率。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种UE排序的实现方法。
该方法包括:
确定多个UE中每个UE的上行调度优先级;
对于每个UE,根据该UE的下行信道质量对该UE的上行调度优先级进行修正;
根据多个UE的修正后的调度优先级对UE进行排序。
其中,在根据每个UE的下行信道质量对每个UE的上行调度优先级进行修正时,根据每个UE上报的下行带宽CQI确定每个UE的物理下行控制信道PDCCH聚合等级,并根据每个UE的PDCCH聚合等级对每个UE的上行调度优先级进行修正。
具体地,在根据每个UE的PDCCH聚合等级对每个UE的上行调度优先级进行修正时,根据以下方式调整每个UE的上行调度优先级权值Wi:
Wi’=Wi×(1+Ri×β),其中,i为UE的序号,Wi’为第i个UE调整后的优先级权值,Wi为上行调度优先级权值,Ri为与第i个UE的PDCCH聚合等级所对应的优先级修正系数,β为根据PDCCH资源受限程度确定的可修正因子,并且0≤β≤1。
该方法可以进一步包括:
预先配置多个PDCCH聚合等级与优先级修正系数之间的对应关系;
并且,在修正每个UE的上行调度优先级时,根据UE的PDCCH聚合等级以及对应关系,确定该UE的优先级修正系数。
根据本发明的上述方法可以进一步包括:
根据排序后UE的顺序对UE进行资源调度。
此外,在确定多个UE的上行调度优先级之后,该方法进一步包括:
根据多个UE的上行调度优先级,对多个UE进行分组。
其中,在对UE进行排序时,对于每个分组,根据该分组内UE经修正后的上行调度优先级,确定该分组内UE的顺序。
并且,每个分组内上行调度优先级权值最大的UE与上行调度优先级权值最小的UE之间的上行调度优先级权值之差在预定范围内。
根据本发明的实施例,还提供了一种UE排序的实现装置。
该装置可以进一步包括:
确定模块,用于确定多个UE中每个UE的上行调度优先级;
修正模块,用于对每个UE,根据该UE的下行信道质量对该UE的上行调度优先级进行修正;
排序模块,用于根据多个UE的修正后的调度优先级对UE进行排序。
其中,在根据每个UE的下行信道质量对每个UE的上行调度优先级进行修正时,修正模块用于根据每个UE上报的下行带宽CQI确定每个UE的物理下行控制信道PDCCH聚合等级,并根据每个UE的PDCCH聚合等级对每个UE的上行调度优先级进行修正。
并且,在根据每个UE的PDCCH聚合等级对每个UE的上行调度优先级进行修正时,修正模块用于根据以下方式调整每个UE的上行调度优先级权值Wi:
Wi’=Wi×(1+Ri×β),其中,i为UE的序号,Wi’为第i个UE调整后的优先级权值,Wi为上行调度优先级权值,Ri为与第i个UE的PDCCH聚合等级所对应的优先级修正系数,β为根据PDCCH资源受限程度确定的可修正因子,并且0≤β≤1。
此外,该装置可以进一步包括:
配置模块,用于预先配置多个PDCCH聚合等级与优先级修正系数之间的对应关系;
并且,在修正每个UE的上行调度优先级时,修正模块用于根据UE的PDCCH聚合等级以及对应关系,确定该UE的优先级修正系数。
此外,该装置还可以进一步包括:
调度模块,用于根据排序后UE的顺序对UE进行资源调度。
该装置还可以进一步包括:
分组模块,用于在确定多个UE的上行调度优先级之后,根据多个UE的上行调度优先级,对多个UE进行分组。
其中,对UE进行资源排序时,对于每个分组,排序模块根据该分组内UE经修正后的上行调度优先级,确定该分组内UE的顺序。
并且,每个分组内上行调度优先级权值最大的UE与上行调度优先级权值最小的UE之间的上行调度优先级权值之差在预定范围内。
本发明通过将UE的下行信道质量作为部分因素来调整UE的上行调度优先级,使得UE的排序能够兼顾UE下行信道质量,避免在资源调度时优先将大量CCE分配给下行信道质量差的UE而导致其他UE无可用资源的问题出现,有助于在资源调度时优化资源利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的UE排序的实现方法的流程图;
图2是根据本发明实施例的UE排序的实现装置的框图;
图3是实现本发明技术方案的计算机的示例性结构框图。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见,在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而,应该了解,在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定,以便实现开发人员的具体目标,例如,符合与系统及业务相关的那些限制条件,并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外,还应该了解,虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的,但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说,这种开发工作仅仅是例行的任务。
在此,还需要说明的一点是,为了避免因不必要的细节而模糊了本发明,在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤,而省略了与本发明关系不大的其他细节。
根据本发明的实施例,提供了一种UE排序的实现方法。
如图1所示,根据本发明实施例的UE排序的实现方法包括:
步骤S101,确定多个UE中每个UE的上行调度优先级;
步骤S103,对于每个UE,根据该UE的下行信道质量对该UE的上行调度优先级进行修正;
步骤S105,根据多个UE的修正后的调度优先级对UE进行排序。
其中,在根据每个UE的下行信道质量对每个UE的上行调度优先级进行修正时,可以根据每个UE上报的下行带宽CQI(例如,可以是每个UE最近一次上报的CQI)确定每个UE的物理下行控制信道PDCCH聚合等级,并根据每个UE的PDCCH聚合等级对每个UE的上行调度优先级进行修正。
具体而言,在根据每个UE的PDCCH聚合等级对每个UE的上行调度优先级进行修正时,可以根据以下方式调整每个UE的上行调度优先级权值Wi:
Wi’=Wi×(1+Ri×β),其中,i为UE的序号,Wi’为第i个UE调整后的优先级权值,Wi为第i个UE的上行调度优先级权值,Ri为与第i个UE的PDCCH聚合等级所对应的优先级修正系数,β为根据PDCCH资源受限程度确定的可修正因子,并且0≤β≤1。通过根据实际需求改变β的值,可以让系统的资源调度更加灵活可控。
应当注意的是,以上列举的分组方法和修正优先级的方法仅仅是具体实例,在其他没有详细描述的实施例中,可以直接根据上行调度优先级的排序对UE分为预定数量的组。
在修正优先级时,可以参照CQI或其他能够体现下行信道质量的参数,来对优先级的数值进行调整,在调整时可以对这些参数进行量化,确定调整的该变量。在一个实施例中,可以设置参数的多个数值范围与优先级该变量的对应关系,进而调整优先级值。
在上述方法的实现过程中,可以预先配置多个PDCCH聚合等级与优先级修正系数之间的对应关系。这样,在修正每个UE的上行调度优先级时,就能够根据UE的PDCCH聚合等级以及上述对应关系,确定该UE的优先级修正系数,进而确定如何改变(修正)该UE的优先级。
在对UE进行排序后,该方法可以进一步包括:根据排序后UE的顺序,对UE进行资源调度。
此外,在确定多个UE的上行调度优先级之后,根据本发明实施例的方法还可以进一步包括:
根据多个UE的上行调度优先级,对多个UE进行分组。
并且,在对UE进行资源排序时,对于每个分组,可以根据该分组内UE经修正后的上行调度优先级,确定对分组内UE的顺序。其中,每个分组内上行调度优先级权值最大的UE与上行调度优先级权值最小的UE之间的上行调度优先级权值之差在预定范围内。
本发明的上述方法可以用作MAC上行调度过程中的UE优先级排队方法,在UE的上行优先级权值中加入下行信道质量(例如,可以参照信道质量指示,Channel QualityIndicator,CQI)的因素。此处的优先级权值可以是但不局限于PF算法、MAX C/I算法或者基于业务QoS的多业务调度算法的优先级权值。此处的CQI包括UE测量上报的周期性或非周期性下行宽带CQI(wideband CQI)。
在实际应用中,根据本发明的方法具体步骤如下:
步骤1:根据系统原有的UE优先级排队算法得到系统中N个UE的上行优先级权值Wi(i=0,1,...,N),并根据Wi值从高到低进行排序;
步骤2:根据Wi值进行分组,分组的依据为:具有与本组最大Wi值(设为Wmax)的差值不大于α×Wmax的用户作为一组,其中α为可配置的值。
步骤3:获取N个UE最近一次上报的下行宽带CQI值Ci(i=0,1,...,N);
步骤4:根据Ci值得到该UE的PDCCH聚合等级Li,如表2所示(如果该UE的Ci值不可获得,可以设置为一默认值,例如,在一个实施例中,该默认值Li=8,在其他实施例中,该默认值可以是其他值):
表2
步骤5:根据UE的PDCCH聚合等级Li获得优先级修正系数Ri(Ri∈1,2,3,4,PDCCH聚合等级越高,Ri值越小,具有相同的PDCCH聚合等级的UE具有相同的Ri值,i=0,1,...,N),聚合等级与Ri的对应关系如表3所示:
表3
步骤6:根据Ri值修正Wi,得到修正后的优先级权值Wi’=Wi×(1+Ri×β),其中,β(0≤β≤1)为可配置的修正因子,其配置规则可以为:当系统中PDCCH资源受限程度较高时,β配置为较大的值;当较少考虑下行CQI的影响时,β配置为较小的值;当完全不考虑下行CQI时,β=0。并且,可以根据周期性统计的PDCCH分配失败次数来动态调节β的值,即当PDCCH分配失败次数递增时,增大β的值,当PDCCH分配失败次数递减时,减小β的值,β增加或减小的步长可由仿真提供,PDCCH分配失败次数统计周期可以为但不局限于1个子帧。
步骤7:根据修正后的优先级权值Wi’对组内的UE顺序进行调整,按照调整后的优先级顺序对UE进行调度。对于不同组之间的UE,即使组内UE Wi’的最大值超过前一组高优先级UE Wi’的最小值,也不进行跨组的优先级顺序调整。
下面将结合具体实例,对本发明的技术方案进行说明。
实例
假设在某个上行调度子帧中,目标基站中存在10个具有上行业务数据的激活用户,按照本发明中所描述的方案,具体步骤如下:
步骤1:根据系统原有的UE优先级排队算法得到系统中10个UE的上行优先级权值Wi,并根据Wi值从高到低进行排序,假设如表4所示:
UE index |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
W<sub>i</sub> |
10 |
10 |
9.5 |
9 |
7.5 |
7 |
7 |
5 |
4 |
4 |
表4
步骤2:根据Wi值进行分组(假设α设置为0.1),如下:
Group1内的UE index:1,2,3,4
Group2内的UE index:5,6,7
Group3内的UE index:8,9,10
步骤3:获取N个UE最近一次上报的下行宽带CQI值Ci,假设如表5所示:
表5
步骤4:根据Ci值得到该UE的PDCCH聚合等级Li,如表6所示:
表6
步骤5:根据UE的PDCCH聚合等级Li获得优先级修正系数Ri,如表7所示:
表7
步骤6:根据Ri值修正Wi,得到修正后的优先级权值Wi’=Wi×(1+Ri×β),如表8所示(假设β的初始值设置为0.1):
表8
步骤7:根据修正后的优先级权值Wi’对组内的UE优先级顺序进行调整,UE的调度顺序由原来的1->2->3->4->5->6->7->8->9->10调整为2->1->4->3->6->5->7->8->10->9。
借助于本发明的上述处理,能够将UE的下行信道质量作为部分因素来调整UE的上行调度优先级,使得UE的排序能够兼顾UE下行信道质量,避免在资源调度时优先将大量CCE分配给下行信道质量差的UE而导致其他UE无可用资源的问题出现,有助于在资源调度时优化资源利用率。
根据本发明的实施例,还提供了一种UE排序的实现装置。
如图2,根据本发明实施例的UE排序的实现装置包括:
确定模块21,用于确定多个UE中每个UE的上行调度优先级;
修正模块22,用于对每个UE,根据该UE的下行信道质量对该UE的上行调度优先级进行修正;
排序模块23,用于根据多个UE的修正后的调度优先级对UE进行排序。
其中,在根据每个UE的下行信道质量对每个UE的上行调度优先级进行修正时,修正模块22用于根据每个UE上报的下行带宽CQI确定每个UE的物理下行控制信道PDCCH聚合等级,并根据每个UE的PDCCH聚合等级对每个UE的上行调度优先级进行修正。
具体地,在根据每个UE的PDCCH聚合等级对每个UE的上行调度优先级进行修正时,修正模块22用于根据以下方式调整每个UE的上行调度优先级权值Wi:
Wi’=Wi×(1+Ri×β),其中,i为UE的序号,Wi’为第i个UE调整后的优先级权值,Wi为上行调度优先级权值,Ri为与第i个UE的PDCCH聚合等级所对应的优先级修正系数,β为根据PDCCH资源受限程度确定的可修正因子,并且0≤β≤1。
此外,该装置可以进一步包括:
配置模块(未示出),用于预先配置多个PDCCH聚合等级与优先级修正系数之间的对应关系;
并且,在修正每个UE的上行调度优先级时,修正模块22用于根据UE的PDCCH聚合等级以及对应关系,确定该UE的优先级修正系数。
此外,该装置可以进一步包括:
调度模块(未示出),用于根据排序后UE的顺序对UE进行资源调度。
另外,该装置还可以进一步包括:
分组模块(未示出),用于在确定多个UE的上行调度优先级之后,根据多个UE的上行调度优先级,对多个UE进行分组。
并且,对UE进行资源排序时,对于每个分组,排序模块23根据该分组内UE经修正后的上行调度优先级,确定该分组内UE的顺序。
并且,每个分组内上行调度优先级权值最大的UE与上行调度优先级权值最小的UE之间的上行调度优先级权值之差在预定范围内。
综上所述,本发明从优化用户优先级排序的角度提出了一种UE排序方案,该方案可以应用于注入LTE及LTE-A的多种系统中,用于在MAC上行调度的过程中进行排序,通过在UE的上行优先级权值中加入下行信道质量的因素,能够更充分地利用PDCCH资源,从而提高PUSCH的资源利用率,同时能够为更多的用户分配PUSCH资源。
以上结合具体实施例描述了本发明的基本原理,但是,需要指出的是,对本领域的普通技术人员而言,能够理解本发明的方法和装置的全部或者任何步骤或者部件,可以在任何计算装置(包括处理器、存储介质等)或者计算装置的网络中,以硬件、固件、软件或者它们的组合加以实现,这是本领域普通技术人员在阅读了本发明的说明的情况下运用它们的基本编程技能就能实现的。
因此,本发明的目的还可以通过在任何计算装置上运行一个程序或者一组程序来实现。所述计算装置可以是公知的通用装置。因此,本发明的目的也可以仅仅通过提供包含实现所述方法或者装置的程序代码的程序产品来实现。也就是说,这样的程序产品也构成本发明,并且存储有这样的程序产品的存储介质也构成本发明。显然,所述存储介质可以是任何公知的存储介质或者将来所开发出来的任何存储介质。
根据本发明的实施例,提供了一种存储介质(该存储介质可以是ROM、RAM、硬盘、可拆卸存储器等),该存储介质中嵌入有用于进行UE排序的计算机程序,该计算机程序具有被配置用于执行以下步骤的代码段:确定多个UE中每个UE的上行调度优先级;对于每个UE,根据该UE的下行信道质量对该UE的上行调度优先级进行修正;根据多个UE的修正后的调度优先级对UE进行排序。
根据本发明的实施例,还提供了一种计算机程序,该计算机程序具有被配置用于执行以下UE排序步骤的代码段:确定多个UE中每个UE的上行调度优先级;对于每个UE,根据该UE的下行信道质量对该UE的上行调度优先级进行修正;根据多个UE的修正后的调度优先级对UE进行排序。
在通过软件和/或固件实现本发明的实施例的情况下,从存储介质或网络向具有专用硬件结构的计算机,例如图3所示的通用计算机300安装构成该软件的程序,该计算机在安装有各种程序时,能够执行各种功能等等。
在图3中,中央处理模块(CPU)301根据只读存储器(ROM)302中存储的程序或从存储部分308加载到随机存取存储器(RAM)303的程序执行各种处理。在RAM 303中,也根据需要存储当CPU 301执行各种处理等等时所需的数据。CPU 301、ROM 302和RAM 303经由总线304彼此连接。输入/输出接口305也连接到总线304。
下述部件连接到输入/输出接口305:输入部分306,包括键盘、鼠标等等;输出部分307,包括显示器,比如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等等,和扬声器等等;存储部分308,包括硬盘等等;和通信部分309,包括网络接口卡比如LAN卡、调制解调器等等。通信部分309经由网络比如因特网执行通信处理。
根据需要,驱动器310也连接到输入/输出接口305。可拆卸介质311比如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等根据需要被安装在驱动器310上,使得从中读出的计算机程序根据需要被安装到存储部分308中。
在通过软件实现上述系列处理的情况下,从网络比如因特网或存储介质比如可拆卸介质311安装构成软件的程序。
本领域的技术人员应当理解,这种存储介质不局限于图3所示的其中存储有程序、与装置相分离地分发以向用户提供程序的可拆卸介质311。可拆卸介质311的例子包含磁盘(包含软盘(注册商标))、光盘(包含光盘只读存储器(CD-ROM)和数字通用盘(DVD))、磁光盘(包含迷你盘(MD)(注册商标))和半导体存储器。或者,存储介质可以是ROM 302、存储部分308中包含的硬盘等等,其中存有程序,并且与包含它们的装置一起被分发给用户。
还需要指出的是,在本发明的装置和方法中,显然,各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。并且,执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行,但是并不需要一定按照时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。
虽然已经详细说明了本发明及其优点,但是应当理解在不脱离由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且,本申请的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。