CN107295690B - 一种用于lte通信系统的调度实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于LTE通信系统的调度实现方法，其特征在于：使用硬中断驱动MAC层调度任务工作，所述硬中断为PHY层FPGA提供的时钟中断，中断周期为1毫秒；基于调度时序表完成调度任务工作，所述调度时序表用于描述每个子帧需要做的事情，包括当前子帧需要调度的帧号子帧号、当前子帧需要读取哪个无线帧哪个子帧的上行信息，以及当前子帧需要发送给物理层哪个无线帧哪个子帧的调度结果。本发明所提供技术方案不仅提高了中断的可靠性，避免造成由中断不准确引起的调度任务失常；而且灵活性高，简化了实现复杂度，在移动通信市场具有重要的价值。

Description

一种用于LTE通信系统的调度实现方法
技术领域
本发明涉及移动通信领域，尤其是涉及一种用于LTE通信系统的调度实现方法。
背景技术
在LTE通信系统中，为了保证上下行信号发送的时间符合协议规定，并且又尽可能少的浪费空口资源，需要对各个层的处理时间进行约束，以免某一层的处理时间超时而影响整个系统的性能。
对于下行信息，当MAC层调度完后，发送给物理层，物理层也需要时间处理后才能在空口发送；而对于上行信息，也需要物理层在上行子帧接收后，经过一段时间处理后才能发送给MAC层使用；所以上下行调度都需要MAC层提前调度，以保证物理层发送出去的空口时间。而MAC层读取上行信息时刻、调度时刻和调度时延，物理层读取下行时刻和处理时延，这些都需要严格的时间约束才能使系统正常运行。而实现这些约束的常规手段为通过0.1ms软中断来控制，而软中断容易丢失，并且准确性不高，经常造成由中断不准确引起的调度任务失常，从而影响系统性能。另外针对不同的上下行子帧配比分别实现，大大地增加了调度任务实现的复杂度。
LTE相关关键词如下：
PHY Physical Layer 物理层
MAC Media Access Control 媒体接入控制
发明内容
为了解决软中断不准确造成调度任务失常和简化调度任务的实现复杂度，本发明提出了一种使用硬中断为调度任务提供中断，并且结合调度时序表保证调度任务有序进行的方案，实现用于LTE通信系统的调度实现方法。
本发明提供的技术方案提供一种用于LTE通信系统的调度实现方法，使用硬中断驱动MAC层调度任务工作，所述硬中断为PHY层FPGA提供的时钟中断，中断周期为1毫秒；基于调度时序表完成调度任务工作，所述调度时序表用于描述每个子帧需要做的事情，包括当前子帧需要调度的帧号子帧号、当前子帧需要读取哪个无线帧哪个子帧的上行信息，以及当前子帧需要发送给物理层哪个无线帧哪个子帧的调度结果。
而且，调度时序表的每行包括9项，分别为子帧号、需要调度的上行子帧号、需要调度的下行子帧号、读取上行信息的子帧号、需要调度的下行子帧所属的帧、需要调度的上行子帧所属的帧、读取的上行信息子帧号所属的帧、需要发送给物理层的下行消息子帧号，以及需要发送给物理层的上行消息子帧号。
而且，所述基于调度时序表完成调度任务工作，包括以下步骤，
步骤1、中断激活调度任务之后，读取当前TTI号，判断中断是否准确；若中断不准确则继续等待下一次1ms中断；若中断准确则进行步骤2；
步骤2、读取调度时序表，判断是否有需要在当前子帧发送给物理层的调度结果，如果有则发送然后进入步骤3，否则直接进行步骤3；
步骤3、读取调度时序表，判断是否有下行子帧需要在当前子帧调度，如果有则进行下行调度然后进入步骤4，否则直接进行步骤4；
步骤4、读取调度时序表，判断是否有上行子帧需要在当前子帧调度，如果有则进行上行调度，否则进行步骤1。
而且，步骤3中，进行下行调度时，首先根据调度时序表判断当前子帧是否要读取某一子帧的上行控制信息，若需要则读取，并根据上行控制信息更新harq进程状态，以便之后重传；否则直接进行下行调度。
而且，步骤4中，进行上行调度时，根据调度时序表判断当前子帧是否要读取某一子帧的上行数据信息，若需要则读取，并根据收到的上行数据信息更新harq进程状态，以便之后重传；否则直接进行上行调度。
而且，步骤1中，判断中断是否准确，包括用收到当前中断的时间与上一次收到中断的时间作比较，如若差别在1ms的预设误差范围以内，则视为准确，否则为不准确。
而且，针对一个子帧，在1ms之内完成步骤1至4。
本发明所提供技术方案不仅提高了中断的可靠性，避免造成由中断不准确引起的调度任务失常；而且当应用时出现调度时序流程未能在1ms之内完成的情况时也具有很高的灵活性，通过修改配置就可以实现LTE通信系统的各种上下行子帧配比调度，极大简化了实现复杂度。本发明在移动通信市场具有重要的价值。附图说明
图1为本发明实施例的流程图。
具体实施方式
本发明提出使用硬中断来驱动MAC层调度任务工作。以下结合附图和实施例详细说明本发明技术方案。
所述硬中断主要为PHY层FPGA提供的时钟中断，中断周期为1毫秒。
所述方案中结合调度时序表保证调度任务有序进行。
所述调度时序表主要描述每个子帧需要做的事情，它的主要内容为：
1、当前子帧需要调度的帧号子帧号；
2、当前子帧需要读取哪个无线帧哪个子帧的上行信息；
3、当前子帧需要发送给物理层哪个无线帧哪个子帧的调度结果；
表1实施例的调度时序表示例
Figure GDA0002578101660000031
以下根据上表来对调度时序表做详尽的说明。
如上表所述，调度时序表共有10行，分别表示一个无线帧中的10个子帧的调度时序信息；
如上表所述，调度时序表的第一列即为当前时刻的子帧号，即0～9。假设当前时刻的子帧号为0，以下描述都针对当前时刻的子帧号为0做举例说明；
所述的当前子帧为收到1ms中断后，根据读取到的当前FPGA统计的当前TTI号得到的子帧号。
如上表所述，调度时序表的第二列为当前子帧需要调度的上行子帧号，即当前子帧需要调度哪个上行子帧，例如当前子帧为0时，需要调度的是上行子帧A0，如果当前子帧不需要调度上行子帧，这里的A0可以用无效子帧号标识；
如上表所述，调度时序表的第三列为当前子帧需要调度的下行子帧号，即当前子帧需要调度哪个下行子帧，例如当前子帧为0时，需要调度的是下行子帧B0，如果当前子帧不需要调度下行子帧，这里的B0可以用无效子帧号标识；
如上表所述，调度时序表的第四列为当前子帧需要读取的上行信息的子帧号，对于上行调度，需要读取上行CRC以及上行数据，而下行调度需要读取上行控制信息，例如当前子帧为0时，需要读取子帧C0的上行信息，如果当前子帧不需要读取上行信息，这里的C0可以用无效子帧号标识；
如上表所述，调度时序表的第五、六、七列为当前子帧需要调度的下行子帧所属的无线帧、当前子帧需要调度的上行子帧所属的无线帧以及需要读取的上行信息所属的无线帧号，例如当前子帧为0时，则分别为D0、E0、F0；
所述的哪个无线帧并不是绝对值，而是相对于当前帧来说是上一帧、当前帧还是下一帧。
如上表所述，调度时序表第八列为当前子帧需要发送给物理层哪个子帧上的调度信息，系统框架不同，MAC层发送给物理层调度信息的时间也不同，有时并不是调度完后马上发送给物理层，而是需要等几个TTI后再发送，所以需要将此信息做到调度时序表中，当前子帧为0时，即为表中的G0；
如上表所述，调度时序表第九列为当前子帧需要发送给物理层的调度信息所属的帧号，此帧号也是相对值，相对于当前帧来说是上一帧、当前帧还是下一帧，当前子帧为0时，即为表中的H0。
调度时序表可根据自己的实现增减项目。
参见图1，本发明实施例的流程主要包括以下几个步骤：
步骤1、中断激活调度任务之后，读取当前TTI号，判断中断是否准确；若中断不准确则继续等待下一次1ms中断；若中断准确则进行步骤2；
所述判断中断是否正常的方法为用收到当前中断的时间与上一次收到中断的时间作比较，如若差别在1ms的预设误差范围(具体实施时可设置为经验值，例如10％)以内，则视为准确，否则为不准确。
步骤2、读取调度时序表(实施例为第八和第九列)，判断是否有需要在当前子帧发送给物理层的调度结果。如果有则发送然后进入步骤3，否则直接进行步骤3；
步骤3、读取调度时序表(实施例为第三列和第五列)，判断是否有下行子帧需要在当前子帧调度。如果有则进行下行调度然后进入步骤4，否则直接进行步骤4；
本发明进一步提出在进行下行调度前，要根据调度时序表中第四列和第七列判断当前子帧是否要读取某一子帧的上行控制信息，若需要则读取，并根据上行控制信息更新harq进程状态，以便之后重传；否则直接进行下行调度。
上述的上行控制信息主要指ACK/NACK、CQI/RI、PMI、SR，相关含义可参见3gpp LTE协议术语表，本发明不予赘述。
步骤4、读取调度时序表(实施例为第二列和第六列)，判断是否有上行子帧需要在当前子帧调度。如果有则进行上行调度，否则进行步骤1；
具体实施时，步骤3和步骤4的执行顺序不限，也可以先执行步骤4再执行步骤3，效果是等同的。
本发明进一步提出在进行上行调度前，要根据调度时序表(第四列和第七列)判断当前子帧是否要读取某一子帧的上行数据信息，若需要则读取，并根据收到的上行数据信息更新harq进程状态，以便之后重传；否则直接进行上行调度。
上述上行数据信息为物理层反馈给MAC层的上行数据的解调结果，即上行数据是否解对以及上行数据本身。
如果当前子帧调度完之后需要立刻发给物理层调度结果，则可在当前子帧需要执行的上下行调度结束后进行发送。
具体实施时，上述一个子帧的MAC调度流程可采用软件技术实现自动运行，且必须在1ms之内完成，否则调度超时会影响下个中断的接收，即针对一个子帧，在1ms之内完成步骤1至4。如果流程在1ms之内完成不了，调度任务就无法响应下一个1ms中断，下一个1ms的数据无法处理(丢失)，到下下一个1ms调度任务恢复正常。1ms调度是lte系统的基本要求，应当优化满足。
以上所述均为本发明的较佳案例，并不限于本案例，凡在本例的精神和原则之内所做的修改、替换、改进等，均应包含在本专利的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于LTE通信系统的调度实现方法，其特征在于：使用硬中断驱动MAC层调度任务工作，所述硬中断为PHY层FPGA提供的时钟中断，中断周期为1毫秒；基于调度时序表完成调度任务工作，所述调度时序表用于描述每个子帧需要做的事情，包括当前子帧需要调度的帧号子帧号、当前子帧需要读取哪个无线帧哪个子帧的上行信息，以及当前子帧需要发送给物理层哪个无线帧哪个子帧的调度结果；
所述调度时序表的每行包括9项，分别为子帧号、需要调度的上行子帧号、需要调度的下行子帧号、读取上行信息的子帧号、需要调度的下行子帧所属的帧、需要调度的上行子帧所属的帧、读取的上行信息子帧号所属的帧、需要发送给物理层的下行消息子帧号，以及需要发送给物理层的上行消息子帧号；
所述基于调度时序表完成调度任务工作，包括以下步骤，
步骤1、中断激活调度任务之后，读取当前TTI号，判断中断是否准确；若中断不准确则继续等待下一次1ms中断；若中断准确则进行步骤2；
所述判断中断是否准确，包括用收到当前中断的时间与上一次收到中断的时间作比较，如若差别在1ms的预设误差范围以内，则为准确，否则为不准确；
步骤2、读取调度时序表，判断是否有需要在当前子帧发送给物理层的调度结果，如果有则发送然后进入步骤3，否则直接进行步骤3；
步骤3、读取调度时序表，判断是否有下行子帧需要在当前子帧调度，如果有则进行下行调度然后进入步骤4，否则直接进行步骤4；
步骤4、读取调度时序表，判断是否有上行子帧需要在当前子帧调度，如果有则进行上行调度，否则进行步骤1；
针对一个子帧，在1ms之内完成步骤1至4。
2.根据权利要求1所述用于LTE通信系统的调度实现方法，其特征在于：步骤3中，进行下行调度时，首先根据调度时序表判断当前子帧是否要读取某一子帧的上行控制信息，若需要则读取，并根据上行控制信息更新harq进程状态，以便之后重传；否则直接进行下行调度。
3.根据权利要求1所述用于LTE通信系统的调度实现方法，其特征在于：步骤4中，进行上行调度时，根据调度时序表判断当前子帧是否要读取某一子帧的上行数据信息，若需要则读取，并根据收到的上行数据信息更新harq进程状态，以便之后重传；否则直接进行上行调度。
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