[发明专利]用于多载波系统的调度方法及基站

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种用于多载波系统的调度方法及基站。

背景技术

调度表示的是一个与时间次序相关的概念，调度算法希望解决的是在多个用户争用资源时，如何确定一种服务次序。从理论体系上讲，调度算法应当是排队论的一个分支。为了能够在有限的频域资源上实现更好的系统性能，在无线资源管理(Radio Resource Management，简称为RRM)的各种功能中，分组调度是影响系统性能的最关键一环，一个良好的系统资源分配方案可以在很大程度上决定系统的效率。

传统的分组调度方法有轮循调度(RR)，最大信噪比调度(Max C/I)，正比公平调度(PF)。假设用m_i来表示用户i的优先权值，即按照m_i给用户排序来进行资源分配。轮循调度则令m_i＝k，k∈U[a，b]，即使得每个用户被调度上的机率相等，充分的考虑了系统的公平性，但没有反映信道状况，降低了系统的效率。最大信噪比调度则令m_i＝fun(SINR_i)，其中fun(·)为单调非减函数。该方法可以得到最高的频带利用率，但忽略了公平性，会导致部分用户的服务得不到满足。正比公平调度中，令m_i＝fun(CQI_i)/Packet_Window_i，其中CQI_i为用户的信道反馈指示，Packet_Window_i为用户一定时间窗内传递的信息。该算法综合了轮循和最大信噪比的优缺点，兼顾了频带利用率和公平性。

由于无线系统能够提供越来越宽的频域资源，并随着码分技术、多天线技术的出现，无线通信抗干扰和多径的能力也越来越强，无线传输也变得越来越可靠与高效。由此无线网络不仅要承载单纯的数据或语音，而且还有多媒体等多种业务，这些业务对带宽的需求和时延的要求都不尽相同。例如实时对话类业务，如IP电话(VoIP)，这类业务的典型特征是对传输时延敏感及要求顺序传送。它的特点是，端到端的时延小，业务量是对称的或几乎是对称的。允许端到端的最大时延要根据人对视频会话的感觉来决定。又比如流类业务，例如视频点播，这类业务的典型特征是单向传输(通常是下行业务)，各分组时间关联性强，对时延抖动敏感，时延敏感度要求却低于对话类业务。与对话类型相比，流应用必须能承受更大的时延和时延抖动。因此接受数据的客户端必须要有充足缓存将充足的数据转化为稳定、均匀的流传递给应用程序。交互类业务被定义为终端用户对远端设备发起在线数据请求，HTTP网页浏览、数据库检索是此类业务的典型代表。往返时延是此类业务的一个重要性能参数。交互类业务的另一个典型特征是透明传输，即低误比特率，对内容正确性要求较高。背景类业务被定义为终端用户在后台收发数据文件的行为。典型业务有E-mail、文件下载等。这是一类较为简单的数据业务，典型特征是：对时延不敏感，对内容正确性要求较高。

由于业务类型的增加，为分组调度方法带来了新的参考依据，包括：(1)带宽，分组调度算法应该能够为各种不同的应用业务提供其QoS所需求的最低传输速率。(2)时延，分组调度算法应为不同的业务流提供端到端的时延保证，及时延抖动要求。(3)公平，分组调度算法必须把可用的带宽资源合理的分配给不同的业务流，并避免彼此之间的相互干扰，服务质量都能得到保障。(4)复杂性和可扩展性，调度算法实现应该比较简单。在高速网络中，传输一个分组的时间很小，所以调度算法必须在短时间里完成对分组的调度，这就要求调度算法尽量简单，易于实现。另外当业务流数量增加和链路速率变化范围较大时，调度算法仍应有效工作，这要求调度算法应该具有良好的可扩展性。

高速下行链路分组接入(HSDPA)技术是实现提高宽带码分多址(WCDMA)网络高速下行数据传输速率最为重要的技术，是3GPP在Release 5中为了满足上下行数据业务不对称的需求而引入的增强型技术，它可以在不改变已经建设的WCDMA系统网络结构的基础上，大大提高用户下行数据业务速率(理论最大值可达14.4Mbps)，该技术是WCDMA网络建设中提高下行容量和数据业务速率的一种重要技术。

随着HSDPA的向下演进，HSPA+技术被3GPP提上了工作日程。为了获得更高的下行速率和支持更多的业务类型，多载波作为HSPA+的研究热点被引入到HSDPA系统中，成为多载波高速下行链路分组接入(MC-HSDPA)。调度器的设计关系到整个系统的性能，尤其是在MC-HSDPA系统中支持多种混合业务，调度器研究是极其必要的。