CN1301625C - 一种移动通信系统中前向调度方法 - Google Patents

Abstract

一种提高时分系统前向吞吐量的调度方法，涉及CDMA蜂窝移动通信系统。基站通过DRC Value和用户的平均吞吐量来调度用户，其特征在于，当环境改变时，调整DRC Value和用户的平均吞吐量在调度中的比重。在本发明中，用一段时间内的用户平均数作为环境改变的判断标准。本发明在无线环境的变化，根据统计得到的平均用户数来综合考虑公平性和前向吞吐量。相比传统的调度方法，可以根据无线环境提高公平性或者前向吞吐量，使得系统可以实时调整公平性和前向吞吐量之间的比例关系。

Description

一种移动通信系统中前向调度方法

技术领域

本发明涉及CDMA(码分多址系统)蜂窝移动通信系统，具体的说涉及实现时分系统前向调度方法。

背景技术

随着移动通信的发展，有必要在数据业务上在保证公平性原则的基础上，进一步提高系统的总体前向吞吐量，即在某些无线环境下，重点考虑公平性原则；某些无线环境下，重点是提供系统的前向吞吐量，要求系统能够根据无线环境的变化自行调整公平性和吞吐量在调度方法中的比例权重，也就是调整公平性和前向吞吐量的比例关系。

在3GPP2 HRPD(High Rate Packet Data，高速分组包数据)系统中，前向链路采用TDM的方式服务所有的用户AT(Access Terminal，手机终端)。前向链路被划分为1.66ms的时隙，每个时隙在同一时刻只能服务于一个用户AT。由于用户AT的无线环境不同，导致用户AT能够在前向链路接收的数据速率不同。如果无线环境越好的用户AT得到服务，则前向链路的吞吐量就变大。如果无线环境差的用户AT得到服务，则前向链路的吞吐量就变小。

用户AT通过反向的DRC(Data Rate Control，数据速率控制)信道上的DRCValue(数据速率控制信道数值)告诉基站当前该用户能够在前向链路接收的最大数据速率。DRC Value值越大，该AT的无线环境越好，如果得到服务，就会提高前向链路的吞吐量。

前向链路每个时隙如果分配给各个用户AT就是前向调度算法。前向调度算法必须兼顾前向吞吐量和公平性。

现有技术中，最简单、最公平的一种前向调度方法就是循环调度(RoundRobin)，即所有需要服务的用户AT按次序一个一个的接收服务。本方法公平性最高，但是前向的吞吐量很低。前向链路吞吐量最大的一种前向调度方法是根据用户AT的DRC Value值来选择用户，即选择DRC Value值最大的用户AT来调度。该方法使得系统的前向吞吐量最大，但是公平性很差。此外，有一种调度方法综合考虑了公平性和前向吞吐量，选择DRCk[n]/Tk[n]最大的用户进行调度，式中DRCk[n]为k用户当前在反向DRC信道上的DRC Value值，Tk[n]反映前向吞吐量：

$\mathrm{Tk}[n+1]==(1-\frac{1}{t_c})\mathrm{Tk}\left[n\right]+\left(\frac{1}{t_c}\right)\mathrm{Sk}\left[n\right]$

式中tc为常数，它反应了用户At在最近一段时间内接收的数据和无线环境质量在调度算法中所占的比例关系，为固定值。因该方法中公平性和前向吞吐量之间关系不能根据无线环境实时发生调整，如果系统的无线环境要求前向吞吐量所占比重较大时，由于无法调整其比例关系，降低了系统的前向吞吐量。如果系统的无线环境要求公平性所占比重较大时，降低了系统的公平性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种在现有的时分移动通信系统中实现优化的前向调度方法，提高吞吐量和公平性。该方法可以根据无线环境对公平性和前向吞吐量的关系实时调整。既可以在保证公平性的基础上提高了前向链路的吞吐量；也可以在保证前向吞吐量的基础上提高用户之间的公平性。

本发明是在现有的调度方法的基础上，引入平均用户数，使得调度方法的公平性和效率能够实时反映无线环境的变化，可以根据无线环境实时决定是提高公平性还是应该提高前向吞吐量。

本发明的技术方案为：

基站选择DRCk[n]/Tk[n]最大的用户进行调度，式中DRCk[n]为k用户当前在反向数据速率控制信道上的数据速率控制信道数值，其特征在于，用户平均吞吐量Tk[n]根据下式取值：

$\mathrm{Tk}[n+1]==(1-\frac{1}{t\left(m\right)})\mathrm{Tk}\left[n\right]+\left(\frac{1}{t\left(m\right)}\right)\mathrm{Sk}\left[n\right]$

式中，TK[n]为k用户在该时刻统计得到的平均吞吐量，Sk(n)为用户k本次得到服务时在前向的数据量，m为当前平均用户数，函数t(m)为实时调整因子。

在上述方案中，当平均用户数较少时，减少t(m)的取值；当平均用户数较多时，增大t(m)的取值。

本发明在无线环境的变化，根据统计得到的平均用户数来综合考虑公平性和前向吞吐量。相比传统的调度方法，可以根据无线环境提高公平性或者前向吞吐量，使得系统可以实时调整公平性和前向吞吐量之间的比例关系。

附图说明

图1是HRPD蜂窝移动通信系统结构图。

图2是实现本发明的流程图。

图3是本发明的一个具体实施例流程图。

具体实施方式

图1是HRPD蜂窝移动通信系统结构图。在36PP2 HRPD系统中，前向链路采用TDM的方式服务所有的用户AT(Access Terminal)。用户AT通过反向的DRC(Data Rate Control)信道上的DRC Value告诉基站当前该用户能够在前向链路接收的最大数据速率。基站侧可以统计每个用户在给定时间内的吞吐量，从而根据DRC Value和基站侧统计的吞吐量来调度用户。

如果仅仅根据DRC Value值大小来调度用户，则前向吞吐量达到最大；如果仅仅根据平均吞吐量来调度用户，则公平性最大。基站控制器BSC侧统计平均用户数，如果平均用户数发生变化，通知基站BTS。基站BTS根据平均用户数对公平性和前向吞吐量在调度算法中比重进行调整，从而达到最好的调度效果。

图2用流程图的形式对本发明作了说明。

在图2中，先计算当前平均用户数，可以在BTS(基站)侧统计得到，也可以在BSC(基站控制器)侧统计得到。考虑到数据用户接继时间较长，可以对一段时间内的用户数取平均值得到平均用户数。然后根据平均用户数变化情况决定下一步骤。

如果通过平均用户数判断无线环境已改变，则根据平均用户数对在调度方法中公平性和前向吞吐量所占的比例关系进行相应的调整。例如，平均用户数小的时候，重点考虑前向吞吐量；平均用户数大得时候，重点考虑公平性原则。

最后根据调整之后的比例关系，根据该用户在一段时间之内的平均吞吐量和当前地无线环境质量调度用户。

在图3对本发明作了更具体的说明。首先统计得到当前平均用户数，发送到基站BTS。基站BTS根据平均用户数，计算t(m)的取值。

基站选择DRCk[n]/Tk[n]最大的用户进行调度。DRCk[n]为k用户当前在反向DRC信道上的DRC Value值。Tk[n]为k用户在该时刻统计得到的平均吞吐量。

调度用户后更新Tk[n+1]。

在本发明中，某个用户的平均吞吐量由以下公式计算：

$\mathrm{Tk}[n+1]==(1-\frac{1}{t\left(m\right)})\mathrm{Tk}\left[n\right]+\left(\frac{1}{t\left(m\right)}\right)\mathrm{Sk}\left[n\right]$

其中：Sk(n)为用户k本次得到服务时在前向的数据量。m为当前平均用户数。函数t(m)为实时调整因子。通过调整t(m)的取值，可以实时调整公平性和吞吐量在调度方法中权重。

例如，当平均用户数较少时，我们主要考虑公平性，减少t(m)的取值，这样，前向吞吐量统计值Tk[n]在计算Tk[n+1]时所占的比重减少。在通过DRCk[n]/Tk[n]调度用户时，就重点考虑了公平性。

同样，当平均用户数较多时，我们主要考虑前向吞吐量，增大t(m)的取值，这样，前向吞吐量统计值Tk[n]在计算Tk[n+1]时所占的比重增加。在通过DRCk[n]/Tk[n]调度用户时，就重点考虑了吞吐量。

因此，我们通过计算得到的平均用户数来对公平性和吞吐量比例因子函数t(m)实时调整，可以使时分系统实时根据无线环境实时调整公平性和吞吐量的比例关系，使系统的公平性和吞吐量达到最优。

Claims (2)

1、一种移动通信系统中前向调度方法，基站选择DRCk[n]/Tk[n]最大的用户进行调度，式中DRCk[n]为k用户当前在反向数据速率控制信道上的数据速率控制信道数值，其特征在于，用户平均吞吐量Tk[n]根据下式取值：

$\mathrm{Tk}[n+1]=(1-\frac{1}{t\left(m\right)})\mathrm{Tk}\left[n\right]+\left(\frac{1}{t\left(m\right)}\right)\mathrm{Sk}\left[n\right]$

式中，Tk[n]为k用户在该时刻统计得到的平均吞吐量，Sk(n)为用户k本次得到服务时在前向的数据量，m为当前平均用户数，函数t(m)为实时调整因子。

2、权利要求1所述的移动通信系统中前向调度方法，其特征在于，当平均用户数较少时，减少t(m)的取值；当平均用户数较多时，增大t(m)的取值。

Images