CN106998590B - 一种上行资源调度方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种上行资源调度方法和装置。基站根据用户请求的业务类型，把用户划分为三类，针对每一类用户，在基站端预先划分一定的可用资源池用于上行传输，所划分的三类用户，分别采用半静态资源调度、基于竞争的资源调度和动态资源调度方法进行资源调度和数据传输，根据用户数量和用户完成数据传输后的反馈信息重新进行资源池的划分，能够联合使用多种资源调度方法，有效提高资源利用率，减少时延。

Description

一种上行资源调度方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种上行资源调度方法和装置。

背景技术

在移动通信系统中，需要通过有效的资源调度方法为不同的用户分配资源，使其可以进行数据传输。为了可以增加资源利用的有效性，同时减少数据传输的时延，就需要设计合理的资源调度方法。

由于基站并不能像下行传输时一样预先知道要发送的数据大小和时间，资源调度方法的设计在通信系统的上行传输中就变得更加重要。如，在长期演进(LTE)系统的上行传输中，支持的资源调度方法主要包括如下三类：

第一类，半静态资源调度方法：不同于动态资源调度方法，半静态资源调度方法是通过预先分配一定的资源给用户，并通过激活指令来告诉用户开始进行上行数据传输，而不需要等待基站发给上行资源授权。半静态资源调度方法特别适合VoIP这种数据包的大小基本不变且周期性传输的业务。但是，现有的半静态资源调度的激活与释放会使得资源留下空洞，这就会导致资源利用率降低。

第二类，基于竞争的资源调度方法：在没有专用的上行资源授权时，可以使用基于竞争的资源调度来快速有效的传输少量数据。基于竞争的资源调度并不针对某个用户，而是通过专用标识向小区内某些用户通知上行资源的授权。当用户收到基于竞争的资源授权后，就可以在这些资源上进行基于竞争的上行传输。当负载较轻时，通过这种资源调度方法可以使用户尽快进行上行数据的传输，减小时延。但是，这种方法也存在竞争冲突的可能，会导致资源利用不合理。

第三类，动态资源调度方法：在动态资源调度中，如果用户没有上行数据要传输，基站并不需要为该用户分配上行资源，否则会造成资源的浪费。所以，用户首先需要告诉基站是否有上行数据需要传输，在LTE系统中这是通过上行调度请求来实现的。在基站收到上行调度请求之后，会根据基站本身的实现来决定是否为用户提供上行调度的授权以及分配多少上行资源。尽管动态资源调度不会造成资源的浪费，但是由于需要请求和授权的过程，会增加上行数据传输的时延和增加控制信令的开销。

上述三类调度方法，针对未来移动通信系统低时延高可靠的需求，不能在采用预分配资源来减小系统时延的同时尽可能的增加系统资源的利用率，提升系统性能。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种上行资源调度方法和装置，以提高资源利用率，减少时延。

为解决上述技术问题，本申请的技术方案是这样实现的：

一种上行资源调度方法，该方法包括步骤：

A、确定当前调度周期是否为配置的要进行检测的周期，如果是，执行步骤B；否则，执行步骤C；

B、根据当前调度周期所有请求数据传输的用户的业务类型将用户划分为三类，根据三类用户中用户请求的总业务量的比例，为各类用户分配对应比例的资源池；并重新配置要进行检测的周期；其中，第一类用户为请求的业务对时延要求高且业务量小的用户；第二类用户为请求的业务对时延要求高、具有突发性且业务量大的用户；第三类用户为请求的业务对时延要求低，具有突发性且业务量大的用户；执行步骤D；

C、若确定有新加入的用户，则将该用户划分到第三类用户中；若接收到用户在完成上行数据传输时发送的反馈信息，重新分配资源池；

D、针对第一类用户在为其分配的资源池中使用半静态资源调度方法为第一类用户中的各用户进行资源调度；针对第二类用户在为其分配的资源池中使用基于竞争的资源调度方法为第二类用户中的各用户进行资源调度；针对第三类用户在为其分配的资源池中使用动态资源调度方法为第三类用户中的各用户进行资源调度。

一种上行资源调度装置，该装置包括：确定单元、用户分类单元、处理单元、资源分配单元和资源调度单元；

所述确定单元，用于确定当前调度周期是否为配置的要进行检测的周期；

所述用户分类单元，用于当所述确定单元确定当前调度周期为配置的要进行检测的周期时，根据当前调度周期所有请求数据传输的用户的业务类型将用户划分为三类；其中，第一类用户为请求的业务对时延要求高且业务量小的用户；第二类用户为请求的业务对时延要求高、具有突发性且业务量大的用户；第三类用户为请求的业务对时延要求低，具有突发性且业务量大的用户；

所述处理单元，用于当所述确定单元确定当前调度周期不为配置的要进行检测的周期时，若确定有新加入的用户，则将该用户划分到第三类用户中；接收用户在完成上行数据传输时发送的反馈信息；

所述资源分配单元，用于根据所述用户分类单元划分的三类用户中用户请求的总业务量的比例，为各类用户分配对应比例的资源池；并重新配置要进行检测的周期；当所述处理单元接收到用户在完成数据传输时发送的反馈信息，重新分配资源池；

所述资源调度单元，用于针对第一类用户在所述资源分配单元为其分配的资源池中使用半静态资源调度方法为第一类用户中的各用户进行资源调度；针对第二类用户在所述资源分配单元为其分配的资源池中使用基于竞争的资源调度方法为第二类用户中的各用户进行资源调度；针对第三类用户在所述资源分配单元为其分配的资源池中使用动态资源调度方法为第三类用户中的各用户进行资源调度。

由上面的技术方案可知，本申请中根据用户请求的业务类型，把用户划分为三类，针对每一类用户，在基站端预先划分一定的可用资源池用于上行传输，所划分的三类用户，分别采用半静态资源调度、基于竞争的资源调度和动态资源调度方法进行数据传输，根据用户数量和用户完成数据传输的情况重新进行资源的划分，能够联合使用多种资源调度方法，有效提高资源利用率，减少时延。

附图说明

图1为本申请实施例中上行资源调度流程示意图；

图2为本申请实施例中应用于上述技术方案的装置结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图并举实施例，对本发明的技术方案进行详细说明。

本申请实施例中提供一种上行资源调度方法，根据对用户请求的业务类型，把用户划分为三类，针对每一类用户，在基站端预先划分一定的可用资源池用于上行传输，所划分的三类用户，分别采用半静态资源调度、基于竞争的资源调度和动态资源调度方法进行资源调度和数据传输，根据用户数量和用户完成数据传输后的反馈信息重新进行资源池的划分，能够联合使用多种资源调度方法，有效提高资源利用率，减少时延。

下面结合附图，详细说明本申请如何实现上行资源调度。

参见图1，图1为本申请实施例中上行资源调度流程示意图。具体步骤为：

步骤101，基站进入一调度周期。

步骤102，该基站确定当前调度周期是否为配置的要进行检测的周期，如果是，执行步骤103；否则，执行步骤104。

本申请在具体实现时，若确定当前调度周期不为配置的要进行检测的周期，则进一步确定当前调度周期是否为第一个调度周期，如果是，执行步骤103；否则，才执行步骤104。

该步骤的实现是为了在第一个调度周期实现用户的分类，而不对要进行检测的周期的配置方式进行相关限制。在具体实现时，可以使用半静态资源调度方法中使用的调度周期参数来配置要进行检测的周期。

在具体实现时，可以初始配置一个要进行检测的周期，如配置第一个调度周期为要进行检测的周期；第三个调度周期为要进行检测的周期等。

由上述实现方式，可见在具体实现时，可以预先配置一个要进行检测的周期，也可以不配置，在第一调度周期的时候再进行配置。

步骤103，该基站根据当前调度周期所有请求数据传输的用户的业务类型将用户划分为三类，根据三类用户中用户请求的总业务量的比例，为各类用户分配对应比例的资源池；并重新配置要进行检测的周期；执行步骤105。

本步骤中，划分的三类用户具体为：第一类用户为请求的业务对时延要求高且业务量小的用户；第二类用户为请求的业务对时延要求高、具有突发性且业务量大的用户；第三类用户为请求的业务对时延要求低，具有突发性且业务量大的用户。

在以LTE为例的移动通信系统中，根据不同的性能指标需求(时延和误包率)可以把用户请求的业务划分为不同的类型，在LTE系统的协议中用服务质量等级标识(QCI，QoSClass Identifier)来表示。

为了使用户获得理想的服务质量，针对上行传输中的不同业务类型，应当采用合理的资源调度方法来分配资源。由此，根据目前协议中支持的调度方法，首先把用户根据其请求的业务类型划分为三类：第一类用户，如VoIP和其它语音业务等；第二类用户，如视频通话服务等；第三类用户，如FTP传输业务、非实时的视频流上传服务、email业务等。

本步骤中基站在根据三类用户中用户请求的总业务量的比例，为各类用户分配对应比例的资源池时，是为各类用户分配一个总的资源，称为资源池；针对每类用户中的各用户在这里不分配资源，而是根据每类用户适用的资源调度方法为对应资源池中的各用户分配资源。

本申请实施例中如果通过配置用户分类定时器来实现配置要进行检测的周期时，如果在第一调度周期配置要进行检测的周期为第三个调度周期，则配置的用户分类定时器的定时时长为2。

基站确定当前调度周期是否为配置的要进行检测的周期，包括：确定配置的用户分类定时器是否超时，如果是，则确定当前调度周期为配置的要进行检测的周期；否则，确定当前调度周期不为配置的要进行检测的周期。

基站重新配置要进行检测的周期，包括：将已超时的用户分类定时器清零，重新设置用户分类定时器的定时时长。

当进入下一个调度周期时，将用户分类定时器的计数值加1。

步骤104，该基站若确定有新加入的用户时，则将该用户划分到第三类用户中；若接收到用户在完成数据传输时发送的反馈信息，重新分配资源池。

当基站确定当前调度周期不为配置的要进行检测的周期时，基站只重新进行资源划分，不重新进行用户类的划分。

基站在使用半静态资源调度方法调度时，用户执行上行数据传输，用户在完成上行数据传输时会发送反馈信息；

基站在使用基于竞争的资源调度方法调度时，用户执行上行数据传输，用户在完成上行数据传输时会发送反馈信息；

基站在使用动态资源调度方法调度时，用户执行上行数据传输。

本步骤中若接收到用户在完成数据传输时发送的反馈信息，将资源重新划分，包括：

当接收到第一类用户中的任一用户在完成上行数据传输时发送的反馈信息时，将分配给该用户的资源划分给第三类用户；

当接收到第二类用户中的所有用户在完成上行数据传输时发送的反馈信息时，将分配给第二类用户的所有资源划分给第三类用户。

步骤105，该基站针对第一类用户在为其分配的资源池中使用半静态资源调度方法为第一类用户中的各用户进行资源调度；针对第二类用户在为其分配的资源池中使用基于竞争的资源调度方法为第二类用户中的各用户进行资源调度；针对第三类用户在为其分配的资源池中使用动态资源调度方法为第三类用户中的各用户进行资源调度。

步骤106，该基站进入下一调度周期。

基于同样的发明构思，本申请还提出一种上行资源调度装置。参见图2，图2为本申请实施例中应用于上述技术方案的装置结构示意图。该装置包括：确定单元201、用户分类单元202、处理单元203、资源分配单元204和资源调度单元205；

确定单元201，用于确定当前调度周期是否为配置的要进行检测的周期；

用户分类单元202，用于当确定单元201确定当前调度周期为配置的要进行检测的周期时，根据当前调度周期所有请求数据传输的用户的业务类型将用户划分为三类；其中，第一类用户为请求的业务对时延要求高且业务量小的用户；第二类用户为请求的业务对时延要求高、具有突发性且业务量大的用户；第三类用户为请求的业务对时延要求低，具有突发性且业务量大的用户；

处理单元203，用于当确定单元201确定当前调度周期不为配置的要进行检测的周期时，若确定有新加入的用户，则将该用户划分到第三类用户中；接收用户在完成上行数据传输时发送的反馈信息；

资源分配单元204，用于根据用户分类单元202划分的三类用户中用户请求的总业务量的比例，为各类用户分配对应比例的资源池；并重新配置要进行检测的周期；当处理单元203接收到用户在完成数据传输时发送的反馈信息，将资源重新划分；

资源调度单元205，用于针对第一类用户在资源分配单元204为其分配的资源池中使用半静态资源调度方法为第一类用户中的各用户进行资源调度；针对第二类用户在资源分配单元204为其分配的资源池中使用基于竞争的资源调度方法为第二类用户中的各用户进行资源调度；针对第三类用户在资源分配单元204为其分配的资源池中使用动态资源调度方法为第三类用户中的各用户进行资源调度。

较佳地，

处理单元203，进一步用于当确定单元201确定当前调度周期不为配置的要进行检测的周期时，确定当前调度周期是否为第一个调度周期，如果是，触发所述用户分类单元进行用户分类；否则，若确定有新加入的用户，则将该用户划分到第三类用户中；接收用户在完成上行数据传输时发送的反馈信息。

较佳地，

资源分配单元204，进一步用于配置用户分类定时器；具体用于重新配置要进行检测的周期时，将已超时的用户分类定时器清零，重新设置用户分类定时器的定时时长；当进入下一个调度周期时，将用户分类定时器的计数值加1

确定单元201，具体用于确定当前调度周期是否为配置的要进行检测的周期时，确定资源分配单元204配置的用户分类定时器是否超时，如果是，则确定当前调度周期为配置的要进行检测的周期；否则，确定当前调度周期不为配置的要进行检测的周期。

较佳地，

资源分配单元204，具体用于当处理单元203接收到第一类用户中的任一用户在完成上行数据传输时发送的反馈信息时，将分配给该用户的资源划分给第三类用户；当处理单元203接收到第二类用户中的所有用户在完成上行数据传输时发送的反馈信息时，将分配给第二类用户的所有资源划分给第三类用户。

上述实施例的单元可以集成于一体，也可以分离部署；可以合并为一个单元，也可以进一步拆分成多个子单元。

综上所述，本申请通过根据用户请求的业务类型，把用户划分为三类，针对每一类用户，在基站端预先划分一定的可用资源池用于上行传输，所划分的三类用户，分别采用半静态资源调度、基于竞争的资源调度和动态资源调度方法进行数据传输，根据用户数量和用户完成数据传输的情况重新进行资源的划分，能够联合使用多种资源调度方法，有效提高资源利用率，减少时延。

本申请实施例联合使用半静态资源调度方法、基于竞争的资源调度方法和动态资源调度方法，三者通过预分配资源可以减少系统的时延。基于用户分类，减少资源分配时的搜索空间，减小时延。对不同用户类型的用户采用不同的资源调度方法，增加系统的资源利用率。通过反馈信息，及时释放半静态资源调度和基于竞争的资源调度中预留的资源，增加了系统的资源利用率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种上行资源调度方法，其特征在于，该方法包括步骤：

A、确定当前调度周期是否为配置的要进行检测的周期，如果是，执行步骤B；否则，执行步骤C；

B、根据当前调度周期所有请求数据传输的用户的业务类型将用户划分为三类，根据三类用户中用户请求的总业务量的比例，为各类用户分配对应比例的资源池；并重新配置要进行检测的周期；其中，第一类用户为请求的业务对时延要求高且业务量小的用户；第二类用户为请求的业务对时延要求高、具有突发性且业务量大的用户；第三类用户为请求的业务对时延要求低，具有突发性且业务量大的用户；执行步骤D；

C、若确定有新加入的用户，则将该用户划分到第三类用户中；若接收到用户在完成上行数据传输时发送的反馈信息，重新分配资源池；

D、针对第一类用户在为其分配的资源池中使用半静态资源调度方法为第一类用户中的各用户进行资源调度；针对第二类用户在为其分配的资源池中使用基于竞争的资源调度方法为第二类用户中的各用户进行资源调度；针对第三类用户在为其分配的资源池中使用动态资源调度方法为第三类用户中的各用户进行资源调度；

其中，所述第一类用户包括：语音业务；所述第二类用户包括：视频通话服务；所述第三类用户包括：文件传输协议FTP传输业务、非实时的视频流上传服务、email业务。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述执行步骤C之前所述方法进一步包括：

确定当前调度周期是否为第一个调度周期，如果是，执行步骤B；否则，执行步骤C。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：配置用户分类定时器；

所述确定当前调度周期是否为配置的要进行检测的周期，包括：确定配置的用户分类定时器是否超时，如果是，则确定当前调度周期为配置的要进行检测的周期；否则，确定当前调度周期不为配置的要进行检测的周期；

所述重新配置要进行检测的周期，包括：将已超时的用户分类定时器清零，重新设置用户分类定时器的定时时长；

当进入下一个调度周期时，将用户分类定时器的计数值加1。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述若接收到用户在完成上行数据传输时发送的反馈信息，重新分配资源池，包括：

当接收到第一类用户中的任一用户在完成上行数据传输时发送的反馈信息时，将分配给该用户的资源划分给第三类用户；

当接收到第二类用户中的所有用户在完成上行数据传输时发送的反馈信息时，将分配给第二类用户的所有资源划分给第三类用户。

5.一种上行资源调度装置，其特征在于，该装置包括：确定单元、用户分类单元、资源分配单元、处理单元和资源调度单元；

所述确定单元，用于确定当前调度周期是否为配置的要进行检测的周期；

所述用户分类单元，用于当所述确定单元确定当前调度周期为配置的要进行检测的周期时，根据当前调度周期所有请求数据传输的用户的业务类型将用户划分为三类；其中，第一类用户为请求的业务对时延要求高且业务量小的用户；第二类用户为请求的业务对时延要求高、具有突发性且业务量大的用户；第三类用户为请求的业务对时延要求低，具有突发性且业务量大的用户；

所述处理单元，用于当所述确定单元确定当前调度周期不为配置的要进行检测的周期时，若确定有新加入的用户，则将该用户划分到第三类用户中；接收用户在完成上行数据传输时发送的反馈信息；

所述资源分配单元，用于根据所述用户分类单元划分的三类用户中用户请求的总业务量的比例，为各类用户分配对应比例的资源池；并重新配置要进行检测的周期；当所述处理单元接收到用户在完成数据传输时发送的反馈信息，将重新分配资源池；

所述资源调度单元，用于针对第一类用户在所述资源分配单元为其分配的资源池中使用半静态资源调度方法为第一类用户中的各用户进行资源调度；针对第二类用户在所述资源分配单元为其分配的资源池中使用基于竞争的资源调度方法为第二类用户中的各用户进行资源调度；针对第三类用户在所述资源分配单元为其分配的资源池中使用动态资源调度方法为第三类用户中的各用户进行资源调度；

其中，所述第一类用户包括：语音业务；所述第二类用户包括：视频通话服务；所述第三类用户包括：文件传输协议FTP传输业务、非实时的视频流上传服务、email业务。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述处理单元，进一步用于当所述确定单元确定当前调度周期不为配置的要进行检测的周期时，确定当前调度周期是否为第一个调度周期，如果是，触发所述用户分类单元进行用户分类；否则，若确定有新加入的用户，则将该用户划分到第三类用户中；接收用户在完成上行数据传输时发送的反馈信息。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述资源分配单元，进一步用于配置用户分类定时器；具体用于重新配置要进行检测的周期时，将已超时的用户分类定时器清零，重新设置用户分类定时器的定时时长；当进入下一个调度周期时，将用户分类定时器的计数值加1

所述确定单元，具体用于确定当前调度周期是否为配置的要进行检测的周期时，确定所述资源分配单元配置的用户分类定时器是否超时，如果是，则确定当前调度周期为配置的要进行检测的周期；否则，确定当前调度周期不为配置的要进行检测的周期。

8.根据权利要求5-7任意一项所述的装置，其特征在于，

所述资源分配单元，具体用于当所述处理单元接收到第一类用户中的任一用户在完成上行数据传输时发送的反馈信息时，将分配给该用户的资源划分给第三类用户；当所述处理单元接收到第二类用户中的所有用户在完成上行数据传输时发送的反馈信息时，将分配给第二类用户的所有资源划分给第三类用户。

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