CN1434643A - 无线分组数据传输系统的下行数据调度方法 - Google Patents

Abstract

本发明是无线分组数据传输系统中的一种下行数据调度方法，其特点是，包括以下步骤：a.基站中的调度器将小区中的M个用户按照其业务需求QoS权值的高低顺序划分为K个集合；b.基站按照一定的原则循环服务小区中的用户，首先是服务业务需求QoS最高的集合中的用户，对该集合中的用户按照最大C/I的原则进行数据传输；等到对该集合中的所有用户都传输数据完毕之后，再对业务需求QoS次高的集合中的用户服务，直到对业务需求QoS最低集合中的用户传输完毕；然后再按照此原则循环服务小区用户。本发明根据用户的业务数据速率、传输时延和误比特率等的综合优先级要求确定该用户的业务需求QoS的优先权值，然后根据用户的业务需求QoS进行调度，传输用户的业务数据，提高业务传输效率。

Description

无线分组数据传输系统的下行数据调度方法

技术领域

本发明涉及无线分组数据传输系统的下行数据调度方法。

背景技术

在无线分组数据传输系统中，下行共享物理信道用于传送分组数据，小区中的各个用户以时分、码分或是二者相结合的方式共享下行共享物理信道资源。需要对小区中的用户进行调度，合理的安排各个用户的传输时间以及分配码资源。

现有方法有两种，一种是最大C/I(载干比)，另一种是RR(RoundRobin)。最大C/I的调度方法中，用户的优先级按用户接收到公共导频信道的C/I值排序，C/I比高的用户优先级就高。调度器可要求连续传送数据到具有最高C/I值的UE直到该UE所有的数据传输完毕，然后又调度次高C/I值的另一个移动台，或者是重传调度较高优先级的数据。RR的调度方法中，所有的非空源队列必须在重传用户之前服务，因而下一帧不能继续为当前帧的用户服务除非只有一个非空的源队列。可以看出，最大C/I法牺牲了公平(或共享)(fairness)，但达到了最大系统容量，因为有可能所有的无线数据帧都给一个信道条件好的用户来使用。而RR法牺牲了系统容量，但是可以公平的共享资源(帧)。但这两种方法并没有根据用户(UE)的业务需求QoS(服务质量)进行调度，有可能造成无法对业务需求QoS优先权高的用户按时传送数据。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有无线分组数据传输的缺点，而提供的一种新的适用于无线分组数据传输系统的下行数据调度方法，该方法可根据用户的业务QoS的要求合理调度用户，使业务QoS优先权高的用户优先传输数据，因此能够保障业务QoS优先权高的用户优先传输数据。

为了实现本发明的目的，本发明采用的技术措施是：无线分组数据传输系统的下行数据调度方法，其特点是，包括以下步骤：

a、基站中的调度器将小区中的M个用户按照其业务需求QoS权值的高低顺序划分为K个集合；

b、基站按照一定的调度原则循环服务小区中每个集合的用户，该原则是首先服务业务需求QoS最高的集合中的用户，对该集合中的用户按照最大载干比C/I的原则进行数据传输；等到对该集合中的所有用户都传输数据完毕之后，再对业务需求QoS次高的集合中的用户服务，直到对业务需求QoS最低集合中的用户传输完毕；然后再按照此原则循环服务小区用户。

上述无线分组数据传输系统的下行数据调度方法，其中，所述用户UE的业务需求QoS的优先权值根据UE业务的数据速率、传输时延和误比特率等参数的综合优先权要求确定。综合的优先权值的大小与每一个参数所用的权值有关，每一个参数采用的权值则由调度器权衡不同业务需求进行设置。

上述无线分组数据传输系统的下行数据调度方法，其中，所述的b步骤中，在任何一次调度循环中，若某一业务需求QoS优先权值的集合中没有用户要求进行数据传输，则基站调度器直接按序转至下一个业务需求QoS优先权值较低的集合，由基站服务该集合中的用户。

上述无线分组数据传输系统的下行数据调度方法，其中，所述的b步骤中，若在服务业务需求QoS优先权值较低的集合中的用户时，有业务需求QoS优先权值较高的用户要求传递数据，则基站中断对业务需求QoS优先权值较低集合中的用户的数据传输，调度器转至业务需求QoS优先权值较高的集合中服务完要求服务的用户，然后再按当前业务需求QoS优先权值的高低顺序，由基站先服务业务需求QoS优先权值高的集合中的用户，然后再服务业务需求QoS优先权值低的集合中的用户，直至对业务需求QoS优先权值最低集合中的用户数据传输完毕，完成一次调度循环；基站再按照此原则进行下一次调度循环服务小区中的用户。

上述无线分组数据传输系统的下行数据调度方法，其中，所述的b步骤中，在任何一次调度循环服务中，若在服务业务需求QoS优先权值较低的集合中，有业务需求QoS优先权值较高的用户要求传递数据，基站可继续服务当前集合中的用户，直到本次调度循环中对业务需求QoS优先权值最低集合中的用户传输完毕，基站调度器再重新循环下一次调度。

由于本发明采用了以上的技术方案，根据用户的业务数据速率、传输时延和误比特率等的综合优先级要求确定该UE的业务需求QoS的优先权值，然后根据UE的业务需求QoS优先权值进行调度。

附图说明

本发明的具体结果由以下的实施例及其附图进一步说明。

图1是本发明业务需求QoS的优先权值示意图。

图2是本发明根据用户业务需求QoS的优先权值将用户划分为K个集合的示意图。

图3是本发明的一个实施例中用户业务需求QoS的优先权值示意图。

具体实施方式

请参阅附图。

本发明的方法能够保障业务需求QoS优先权值高的用户优先传输数据，这是通过对业务需求QoS优先权值排序获得优先级来实现的。

如图1所示，业务需求QoS可以反映为业务QoS要求的数据速率、传输时延和误比特率等各参数的综合优先级要求。用函数式表示：

P_QoS＝F(rate，delay，…，ber

P_QoS为UE的归一化的业务需求QoS的优先权值，该权值是业务QoS要求的数据速率、传输时延和误比特率等各参数的一个函数。

请见图2。基站中的调度器将小区中的M个用户按照其业务需求QoS优先权值的高低顺序划分为K个集合，如第k个集合中有N_k个用户，则满足公式 $\underset{K}{\mathrm{\Σ}}{N}_K=M$ ，基站按照一定的原则循环服务该小区中的用户。首先是服务业务需求QoS优先权值最高的集合中的用户，对该集合中的用户按照最大C/I的原则进行数据传输。等到对该集合中的所有用户都传输数据完毕之后，再对业务需求QoS优先权值次高的集合中的用户服务，直到对业务需求QoS优先权值最低集合中的用户传输完毕。然后再按照此原则循环服务小区用户。

在循环服务小区时：

若某一业务需求QoS优先权值的集合中没有用户要求进行数据传输，则记载调度器直接按序转至下一个业务需求QoS优先权值较低的集合，由基站服务该集合中的用户。

若在服务业务需求QoS优先权值较低的集合中的用户时，有业务需求QoS优先权值较高的用户要求传递数据，这时有两种处理方法。第一种是中断对业务需求QoS优先权值较低集合中的用户的数据传输，转而至业务需求QoS优先权值较高的集合中服务完要求服务的用户，然后再按当前业务需求QoS优先权值的高低顺序，先服务业务需求QoS优先权值高的集合中的用户，然后再服务业务需求QoS优先权值低的集合中的用户，直至对业务需求QoS优先权值最低集合中的用户数据传输完毕。然后再按照此原则循环服务小区用户。也就是说，业务需求QoS的优先权值高的用户有绝对的调度优先权。第二种方法是继续服务当前集合中的用户，该方法是：若在服务业务需求QoS优先权值较低的集合中的用户时，有业务需求QoS优先权值较高的用户要求传递数据，可继续服务当前集合中的用户，直到对业务需求QoS优先权值最低集合中的用户传输完毕，再重新循环。

例如，业务1对误码率要求很高，但是对时延要求一般，业务2对误码率要求较低，但是对时延要求很高，所允许的时延很低。若是系统所采用的调度方法想优先保证业务1的进行，可以将误码率的权值设置得较高，将时延对应的权值设置得较低，这样，突出误码率的影响比较大，使得业务1的业务需求QoS的优先权值(也就是根据业务的数据速率、传输时延和误比特率等参数的综合优先权要求)较高，而业务2的业务需求QoS的优先权值较低。这样就可以体现出两种业务的优先权值的差别了。

下面举一个实施例来进一步说明本发明的特征内容。图3是本发明根据用户业务需求服务质量的优先权值示意图。某一用户的业务QoS需求包含Rate(数率)、Delay(时延)和BER(误比特率)，如函数公式所示：P_QoS＝F(rate，delay，…，ber。其中每一个子业务QoS需求有其各自的目标值以及相应的权值，权值如wi、wi和wh(i，j，h用于区分不同子业务QoS所要求的权值)。在用户的数据达到基站调度器之前，用户的业务QoS需求的优先权值可以表示为子业务QoS需求加权求和并归一化，如：

P_QoS＝P_Rate×w_i+P_Delay×w_j+P_BER×w_h

用户数据到达基站中的调度器后，基站调度器将小区中的M个用户按照其业务需求QoS优先权值的高低顺序划分为K个集合，第k个集合中(1≤k≤K)有N_k个用户，满足 $\underset{K}{\mathrm{\Σ}}{N}_K=M$ 。假设有N₁集合的优先权值最低，N_k集合的优先权值最高。然后，基站按照一定的原则循环服务小区中的用户。首先是服务业务需求QoS优先权值最高的集合中的用户，即N_k集合，对该集合中的用户按照最大C/I的原则进行数据传输。也就是说，在该集合中，先调度C/I最大的用户，然后调度C/I其次的用户，最后调度C/I最小的用户。等到对N_k集合中的所有用户都传输数据完毕之后，再对业务需求QoS优先权值次高的集合中的用户服务，直到对业务需求QoS优先权值最低集合即N₁集合中的用户传输完毕。然后再按照此原则循环服务小区用户。

若某一业务需求QoS优先权值的集合，例如N_f集合中没有用户要求进行数据传输，则直接按序转至下一个业务需求QoS优先权值较低的集合；再例如N_g(g＝f-1)集合中，如果该集合中有用户数据，由基站服务该集合中数据所属的用户。

若在服务业务需求QoS优先权值较低的集合例如N_p集合中的用户时，有业务需求QoS优先权值较高的用户要求传递数据，该用户数据属于N_q集合(p＜q)中，假设此时仅有一个集合的业务需求QoS优先权值高于N_p集合。这时有两种处理方法。第一种方法是中断对业务需求QoS优先权值较低集合N_p集合中的用户的数据传输，转而至业务需求QoS优先权值较高的集合N_q集合中服务完要求服务的用户，然后再按当前业务需求QoS优先权值的高低顺序，先服务业务需求QoS优先权值最高高的集合中的用户，然后再服务业务需求QoS优先权值较低的集合中的用户，直至对业务需求QoS优先权值最低集合N_l集合中的用户数据传输完毕。然后再按照此原则循环服务小区用户。也就是说，业务需求QoS的优先权值高的用户有绝对的调度优先权。第二种方法是继续服务当前集合中的用户N_p集合，直到对业务需求QoS优先权值最低集合N_l集合中的用户传输完毕，再重新循环。

Claims (5)

1、无线分组数据传输系统的下行数据调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、基站中的调度器将小区中的M个用户按照其业务需求服务质量权值的高低顺序划分为K个集合；

b、基站按照一定的调度原则循环服务小区中每个集合的用户，该原则是首先服务业务需求服务质量最高的集合中的用户，对该集合中的用户按照最大载干比的原则进行数据传输；等到对该集合中的所有用户都传输数据完毕之后，再对业务需求服务质量次高的集合中的用户服务，直到对业务需求服务质量最低集合中的用户传输完毕；然后再按照此原则循环服务小区用户。

2、根据权利要求1所述的无线分组数据传输系统的下行数据调度方法，其特征在于，所述用户的业务需求服务质量的优先权值根据用户业务的数据速率、传输时延和误比特率等参数的综合优先权要求确定。综合的优先权值的大小与每一个参数所用的权值有关，每一个参数采用的权值则由调度器权衡不同业务需求进行设置。

3、根据权利要求1所述的无线分组数据传输系统的下行数据调度方法，其特征在于，所述的b步骤中，在任何一次调度循环中，若某一业务需求服务质量优先权值的集合中没有用户要求进行数据传输，则基站调度器直接按序转至下一个业务需求服务质量优先权值较低的集合，由基站服务该集合中的用户。

4、根据权利要求1所述的无线分组数据传输系统的下行数据调度方法，其特征在于，所述的b步骤中，若在服务业务需求服务质量优先权值较低的集合中的用户时，有业务需求服务质量优先权值较高的用户要求传递数据，则基站中断对业务需求服务质量优先权值较低集合中的用户的数据传输，调度器转至业务需求服务质量优先权值较高的集合中服务完要求服务的用户，然后再按当前业务需求服务质量优先权值的高低顺序，由基站先服务业务需求服务质量优先权值高的集合中的用户，然后再服务业务需求服务质量优先权值低的集合中的用户，直至对业务需求服务质量优先权值最低集合中的用户数据传输完毕，完成一次调度循环的服务；基站再按照此原则进行下一次调度循环服务小区中的用户。

5、根据权利要求1所述的无线分组数据传输系统的下行数据调度方法，其特征在于，所述的b步骤中，在任何一次调度循环中，若在服务业务需求服务质量优先权值较低的集合中，有业务需求服务质量优先权值较高的用户要求传递数据，基站继续服务当前集合中的用户，直到本次调度循环中对业务需求服务质量优先权值最低集合中的用户传输完毕，基站调度器再重新循环下一次调度。

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