[发明专利]一种通信系统中分组调度的方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及通信系统中分组调度的方法、装置及系统。

背景技术

分组调度是无线资源管理的关键技术之一。现有技术中，一种较为常见的分组调度实现方式是基于比例公平(PF)算法实现的。PF算法的工作原理是：根据用户当前时刻的吞吐量，兼顾公平性原则，为每个用户分配一个优先级；在每个调度时刻，优先调度优先级高的用户。

PF算法仅根据当前时刻的性能指标进行分组调度，没有关注各个指标的长期效益，因此，不是理想的分组调度算法。

发明内容

本发明提供一种通信系统中分组调度的方法、装置及系统，从而优化分组调度方案。

一种通信系统中分组调度的方法，包括：

基站接收各个用户设备上报的状态信息，所述状态信息包括信道增益和基站对用户设备的发射功率；

所述基站根据所述状态信息，为每个资源块查找与各个资源块对应的索引值中最小的索引值，所述索引值是根据各个用户设备的状态信息和状态转移概率得到的，用来描述调度各个用户设备对通信系统长期收益的贡献；

所述基站将所述资源块分配给具有所述最小的索引值的用户设备。

一种实现分组调度的基站，包括：

状态信息接收模块，用于接收各个用户设备上报的状态信息，所述状态信息包括信道增益和基站对用户设备的发射功率；

索引值查找模块，用于根据所述状态信息，为每个资源块查找与各个资源块对应的索引值中最小的索引值，所述索引值是根据各个用户设备的状态信息和状态转移概率得到的，用来描述调度各个用户设备对通信系统长期收益的贡献；

资源分配模块，用于将所述资源块分配给具有所述最小的索引值的用户设备。

一种实现分组调度的通信系统，包括基站和N个用户设备，所述N为正整数：

所述N用户设备分别向所述基站上报状态信息，所述状态信息包括信道增益和基站对用户设备的发射功率；

所述基站用于接收所述N个用户设备上报的状态信息；并根据所述状态信息，为每个资源块查找与各个资源块对应的索引值中最小的索引值，所述索引值是根据各个用户设备的状态信息和状态转移概率得到的，用来描述调度各个用户设备对通信系统长期收益的贡献；将所述资源块分配给具有所述最小的索引值的用户设备。

本发明实施例提供的通信系统中的分组调度方法、装置及系统，由于在每个调度周期内，基站仅通过检索预先生成的每个资源块相关的用户设备的索引值，将资源块分配给索引值最小的用户设备，因此实现复杂度低且效率较高。另外，由于索引值是基于马尔可夫原理生成的，不仅考虑系统当前性能指标，还预先估计了系统未来的性能指标，考虑了系统的长期收益，是一种较之PF算法更有效的分组调度方案。

附图说明

图1为本发明实施例与现有技术吞吐量对比示意图；

图2为本发明实施例与现有技术失真性能对比示意图；

图3为本法明实施例与现有技术用户设备生存时间对比效果示意图；

图4为本发明实施例与现有技术公平性及吞吐量对比示意图；

图5为本发明实施例提供的基站结构示意图；

图6为本发明实施例提供的系统结构示意图。

具体实施方式

马尔可夫预测方法是利用状态之间的转移概率矩阵预测事件发生的状态及其发展变化的趋势。其中，状态转移是指时间的发展过程中，从一种状态转变到另一种状态；在事件发展过程中，从一个状态出发，下一时刻转移到另一状态的概率，称为状态转移概率；而一个事件在发展过程中存在多个可能的状态，则形成了状态转移概率矩阵。

为了考虑系统的长期收益，本发明实施例提供的分组调度方案引入了马尔可夫预测方法。将分组调度策略描述为一个RB(Restless Bandit，状态恒变投机)问题，并通过“原-对偶(Primal-Dual)”启发式索引算法解决该RB问题。该RB问题的目标是获得最大的系统收益，只需要将资源块分配给与该资源块相关的最小索引值对应的用户设备，即可实现最大的系统收益。

本发明实施例提供的通信系统中分组调度的方法，具体包括：

步骤1、基站接收各个用户设备上报的状态信息，该状态信息包括信道增益和基站对用户设备的发射功率；

步骤2、上述基站根据上述状态信息，为每个资源块查找与各个资源块对应的索引值中最小的索引值，该索引值是根据各个用户设备的状态信息和状态转移概率得到的，用来描述调度各个用户设备对通信系统长期收益的贡献，这个索引值通过对上述RB问题的一阶松弛问题的对偶问题求解获得；