CN1996794A - 宽带码分多址系统中介质访问控制层的上行调度方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种宽带码分多址系统中介质访问控制层的上行调度方法，包括以下步骤：Node B根据满意用户的上行业务等级，对所述满意用户进行系统上行资源调度；根据不满意用户的上行信道质量参数，确定不同的不满意用户调度请求的优先级，再根据所述优先级对系统上行资源进行调度。本发明优化了系统性能，提高了系统的吞吐率。

Description

宽带码分多址系统中介质访问控制层的上行调度方法

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别是一种宽带码分多址系统中介质访问控制层的上行调度方法。

背景技术

高速上行包接入(HSUPA)是第三代无线通信(3G)WCDMA标准中的重要新特性，其引入了介质访问控制层(MAC-e)调度技术，用于通过WCDMA系统基站Node B快速分配和调整各个用户的最大可发送数据数量的授权，调整粒度为传输间隔(TTI)。MAC-e采用满意位(Happy Bit)和调度授权来实现对用户的调度，Happy Bit是终端在传送数据时伴随上报给Node B的信息，在一定程度上体现了终端对当前分配给自身的传送速率的满意度，根据Happy Bit，可把用户分为对当前调度满意的满意(Happy)用户和不满意的不满意(Unhappy)用户；而调度授权是Node B发送给终端的资源指示，通知终端最大可用的上行资源。

MAC-e调度是HSUPA的核心，它决定了Node B何时以及分配多大的资源给特定的终端，合适的调度算法可以优化系统资源分配，提高用户可用的物理信道容量，从而使系统获得最大吞吐率。在现有协议中，只是规定了Node B根据小区上行负载变化情况的反馈信息来指导对用户上行资源的授权分配，却没有给出如何根据反馈信息来进行资源调度的具体方法。而目前也还没有一种针对MAC-e的调度方法，导致系统资源还得不到优化分配的保障，资源分配与调度不合理，系统的吞吐量也得不到保证。

发明内容

本发明的目的在于提出一种宽带码分多址系统中介质访问控制层的上行调度方法，用于合理调度上行资源。

为实现上述目的，本发明提供了一种宽带码分多址系统中介质访问控制层的上行调度方法，包括以下步骤：

Node B根据满意用户的上行业务等级，对所述满意用户进行系统上行资源调度；根据不满意用户的上行信道质量参数，确定不同的不满意用户调度请求的优先级，再根据所述优先级对系统上行资源进行调度。

该方法具体执行以下步骤：

步骤a、Node B通过测量获得所有用户的上行业务等级及上行信道质量参数，所述参数包括当前上行信噪比及当前传输速率；

步骤b、Node B判断用户为满意用户还是不满意用户，如果是满意用户，则执行步骤e；否则执行步骤c；

步骤c、计算不满意用户在当前时间之前的平均上行信噪比及平均传输速率，根据所述平均上行信噪比及平均传输速率计算不满意用户的调度优先级，并根据所述调度优先级对所有不满意用户进行排序，根据所述排序结果，对所述不满意用户进行上行资源调度，结束；

步骤d、根据所述上行业务等级及上行信噪比对满意用户进行排序，根据排序结果，对所述满意用户进行上行资源调度。

步骤c所述计算平均上行信噪比及平均传输速率具体为：

设置用户i的当前上行信噪比为SIR_cur ⁱ，当前传输速率为Rate_cur ⁱ，计算用户i的平均上行信噪比SIR_avg ⁱ及平均传输速率Rate_avg ⁱ，利用1阶α滤波器平滑当前测量值，则

Rate_avg ⁱ＝αRate_cur ⁱ+(1-α)Rate_avg ⁱ

SIR_avg ⁱ＝αSIR_cur ⁱ+(1-α)SIR_avg ⁱ，

其中，α数值的大小依据实际应用情况确定，其取值范围为0与1之间。

步骤c中所述计算不满意用户的调度优先级具体为：

设置不满意用户i的优先级为Unhappy_USER_pui ⁱ，则

$\mathrm{Unhappy}\_\mathrm{USE}{R}_{\mathrm{pri}}^i=w_1\·g\left(\frac{{\mathrm{Rate}}_{\mathrm{avg}}^i}{{\mathrm{Rate}}_{\mathrm{cur}}^i}\right)+w_2\·h\left({\mathrm{SIR}}_{\mathrm{avg}}^i\right),$

其中，w₁与w₂为比例因子，满足w₁+w₂＝1，具体取值依据实际应用情况确定；g()为自变量

的单调递增的线性函数，h()为自变量(SIR_avg ⁱ)的单调递增的线性函数，函数的具体实现方式依据实际应用情况确定。

步骤d中所述对满意用户进行排序具体为：

根据所述上行业务等级对所有满意用户进行排序，所述上行业务等级高的用户排在前面；在上行业务等级相同的情况下，根据所述当前上行信噪比进行排序，所述当前上行信噪比高的用户排在前面。

本发明通过Node B根据满意用户的上行业务等级，对满意用户进行系统上行资源调度；根据不满意用户的上行信道质量参数，确定不同的不满意用户调度请求的优先级，再根据优先级对系统上行资源进行调度，从而优化了系统性能，提高了系统的吞吐率。

附图说明

图1为本发明的实施例中WCDMA系统中介质访问控制层的上行调度方法的流程图。

具体实施方式

在本发明中，Node B根据满意用户的上行业务等级，对满意用户进行系统上行资源调度；根据不满意用户的上行信道质量参数，确定不同的不满意用户调度请求的优先级，再根据优先级对系统上行资源进行调度。从而优化了系统性能，提高了小区吞吐率。

如图1所述，为本发明的实施例中WCDMA系统中介质访问控制层的上行调度方法的流程图，具体执行以下步骤：

步骤101、Node B通过测量的手段获得所有用户的上行业务等级及上行信道质量参数，该参数包括当前上行信噪比及当前传输速率。

上行业务等级是Node B根据用户业务的重要性分配给该用户的参数，可在该用户的业务信息中直接获得；在接收端NodeB通过无线接收机检测信号功率，及该信号包含的噪声功率，信号功率与噪声功率的比值就是上行信噪比，而接收端在单位时间间隔内接收到的数据量就是传输速率。

步骤102、Node B判断用户为happy用户还是Unhappy用户，如果为happy用户，则执行步骤108；否则执行步骤103。

步骤103、设置Unhappy用户i的当前上行信噪比为SIR_cur ⁱ，当前传输速率为Rate_cur ⁱ，计算用户i的平均上行信噪比SIR_avg ⁱ及平均传输速率Rate_avg ⁱ，利用1阶α滤波器平滑当前测量值，则

Rate_avg ⁱ＝αRate_cur ⁱ+(1-α)Rate_avg ⁱ

SIR_avg ⁱ＝αSIR_cur ⁱ+(1-α)SIR_avg ⁱ，

其中，α数值的大小依据实际应用情况确定，其取值范围为0与1之间，例如可以设定α＝0.1。

步骤104、设置Unhappy用户i的优先级为Unhappy_USER_pri ⁱ，则

$\mathrm{Unhappy}\_\mathrm{USE}{R}_{\mathrm{pri}}^i=w_1\·g\left(\frac{{\mathrm{Rate}}_{\mathrm{avg}}^i}{\mathrm{Rat}{e}_{\mathrm{cur}}^i}\right)+w_2\·h\left({\mathrm{SIR}}_{\mathrm{avg}}^i\right),$

其中，w₁与w₂为比例因子，满足w₁+w₂＝1，具体取值依据实际应用情况确定；g()为自变量

的单调递增的线性函数，h()为自变量(SIR_avg ⁱ)的单调递增的线性函数，在实际应用中，这两个函数的确定只需满足单调递增即可，不必须为线性函数，因为，

的值增大，表明该用户的当前传输速率在降低，需要系统给该用户分配更多的资源，该用户的优先级就应该相应的增大，所以该函数应为单调递增函数；同理，(SIR_avg ⁱ)的值增大，表明该用户的当前上行信噪比在增大，传输效率在提高，应该给该用户分配更多的资源，该用户的优先级也应该相应的增大，所以该函数也应为单调递增函数。

步骤105、根据得到的优先级的值对所有Unhappy用户进行排序，优先级值高的用户资源请求排在前面。

步骤106、对于Unhappy用户，按照步骤104得到的排序结果进行系统资源分配与调度：资源分配时，优先将可用资源分配给优先级高的用户，比如可将现有资源平分为n份，而优先级高的用户可以从中获得比例更高的资源；降低用户可用资源时，优先级越低的用户，越优先降低可用资源，比如优先级低的用户可被降低更多其已拥有的资源，结束。

步骤107、首先根据上行业务等级对所有Happy用户进行排序，上行业务等级高的用户资源请求排在前面；在上行业务等级相同的情况下，再根据当前上行信噪比进行排序，当前上行信噪比高的用户资源请求排在前面。

步骤108、对于Happy用户，在进行系统资源分配及调度时，按照步骤105得到的排序结果进行分配调度：当系统有可用资源时，对Happy用户，或者增加其用户可用资源，或者不对其做任何处理，如果增加可用资源，优先给对小区负荷贡献小的用户增加可使用资源，例如优先给上行业务等级高用户分配资源，而不考虑该用户的当前信噪比，在上行业务等级相同的情况下，优先给当前信噪比高的用户的分配资源；当系统资源不足，需降低用户可用资源时，优先降低对小区负荷贡献大的用户的可使用资源，例如对上行业务等级低的用户优先降低可用资源，而不考虑该用户的当前信噪比，在上行业务等级相同的情况下，优先降低当前信噪比低的用户的可用资源，结束。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1、一种宽带码分多址系统中介质访问控制层的上行调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

Node B根据满意用户的上行业务等级，对所述满意用户进行系统上行资源调度；根据不满意用户的上行信道质量参数，确定不同的不满意用户调度请求的优先级，再根据所述优先级对系统上行资源进行调度。

2、根据权利要求1所述的宽带码分多址系统中介质访问控制层的上行调度方法，其特征在于，具体执行以下步骤：

步骤a、Node B通过测量获得所有用户的上行业务等级及上行信道质量参数，所述参数包括当前上行信噪比及当前传输速率；

步骤b、Node B判断用户为满意用户还是不满意用户，如果是满意用户，则执行步骤e；否则执行步骤c；

步骤c、计算不满意用户在当前时间之前的平均上行信噪比及平均传输速率，根据所述平均上行信噪比及平均传输速率计算不满意用户的调度优先级，并根据所述调度优先级对所有不满意用户进行排序，根据所述排序结果，对所述不满意用户进行上行资源调度，结束；

步骤d、根据所述上行业务等级及上行信噪比对满意用户进行排序，根据排序结果，对所述满意用户进行上行资源调度。

3、根据权利要求2所述的宽带码分多址系统中介质访问控制层的上行调度方法，其特征在于，步骤c所述计算平均上行信噪比及平均传输速率具体为：

设置用户i的当前上行信噪比为SIR_cur ⁱ，当前传输速率为Rate_cur ⁱ，计算用户i的平均上行信噪比SIR_avg ⁱ及平均传输速率Rate_avg ⁱ，利用1阶α滤波器平滑当前测量值，则

${\mathrm{Rate}}_{\mathrm{avg}}^i=\mathrm{\α}{\mathrm{Rate}}_{\mathrm{cur}}^i+(1-\mathrm{\α}){\mathrm{Rate}}_{\mathrm{avg}}^i$

${\mathrm{SIR}}_{\mathrm{avg}}^i=\mathrm{\α}{\mathrm{SIR}}_{\mathrm{cur}}^i+(1-\mathrm{\α}){\mathrm{SIR}}_{\mathrm{avg}}^i,$

其中，α数值的大小依据实际应用情况确定，其取值范围为0与1之间。

4、根据权利要求2所述的宽带码分多址系统中介质访问控制层的上行调度方法，其特征在于，步骤c中所述计算不满意用户的调度优先级具体为：

设置不满意用户i的优先级为Unhappy_USER_pri ⁱ，则

$\mathrm{Unhappy}\_\mathrm{USE}{R}_{\mathrm{pri}}^i=w_1\·g\left(\frac{{\mathrm{Rate}}_{\mathrm{avg}}^i}{{\mathrm{Rate}}_{\mathrm{cur}}^i}\right)+w_2\·h\left({\mathrm{SIR}}_{\mathrm{avg}}^i\right),$

其中，w₁与w₂为比例因子，满足w₁+w₂＝1，具体取值依据实际应用情况确定；g()为自变量 的单调递增的线性函数，h()为自变量(SIR_avg ⁱ)的单调递增的线性函数，函数的具体实现方式依据实际应用情况确定。

5、根据权利要求2所述的宽带码分多址系统中介质访问控制层的上行调度方法，其特征在于，步骤d中所述对满意用户进行排序具体为：

根据所述上行业务等级对所有满意用户进行排序，所述上行业务等级高的用户排在前面；在上行业务等级相同的情况下，根据所述当前上行信噪比进行排序，所述当前上行信噪比高的用户排在前面。

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