[发明专利]一种4G网络中异构流的优先级区分调度方法

说明书

本发明公开了一种4G网络中异构流的优先级区分调度方法，包括首先根据用户所反馈回来的CQI，得到用户的时延和丢包率并算出加权系数，然后根据4G传输实际情况，考虑到包头时延、队列长度、速率、吞吐量四个因素建立数学模型，最后根据流优先级的高低，分别设置权重系数，并且算出调度优先级因子。本发明根据业务流的重要性，区分不同的调度优先级，同时还能够考虑到时延、吞吐量、丢包率等QoS指标，并且保证了调度的公平性。在LTE‑Sim仿真环境下，将MP‑MLWDF算法和已有的SQPS进行对比试验，仿真结果表明MP‑MLWDF算法在性能方面有着明显的提高。

技术领域

本发明属于计算机无线通信网络技术领域，特别涉及一种4G网络中异构流的优先级区分调度方法。

背景技术

随着LTE(Long Term Evolution)网络的发展，其高速、低时延等特性有效提升了用户的移动业务体验，能够更好地满足用户的业务需求。作为新一代宽带无线移动通信的领军技术，LTE已经在全球快速展开商用。同时，随着各种高清语音、网页、视频等多媒体业务的多样化发展，区分不同业务的优先级来提供QoS(Quality of Service)保障已经成为一个新的趋势。

尽管4G系统的性能得到了大幅度提升，但仍然需要很多珍贵的频率资源。如何利用有限的频率资源，来满足用户需求和数据流量的不断增长，已经成为移动设备生产商以及移动网络运营商必须面对的问题。因此，对于4G移动通信来说，系统性能的好坏很大程度上取决于资源调度的效率。目前常见的调度算法有3种：RR(轮询算法)、MAX C/I(最大载干比)调度算法和PF(比例公平)调度算法。不同的调度算法在吞吐量、丢包率、排队时延和公平性等方面的侧重点都不同。

但是上述这些调度算法都属于系统级调度，不适用于实时流，并且这些调度算法都没有考虑到业务流区分优先级调度的需求。区分优先级调度是保证无线网络有效性和实用性的一项重要技术，而传统的区分优先级调度算法，由于没有科学地分配各QoS参数，或者其它的一些原因，难以保证时延、吞吐量等QoS指标。

发明内容

本发明目的在于针对现有优先级区分调度技术的不足，提出了一种新的区分优先级调度方法MP-MLWDF(Multi-priorites Modified Largest Wait Delay First)。该方法在考虑信道质量的同时，还考虑到多媒体业务的服务质量需求，可以根据流的种类区分优先级进行调度，来提供QoS保障。

为了实现上述目的，本发明提出的技术方案为一种4G网络中异构流的优先级区分调度方法，具体包括以下步骤：

步骤1：根据用户所反馈回来的CQI，得到用户的时延和丢包率并算出加权系数；

步骤2：根据4G传输实际情况，考虑到包头时延、队列长度、速率、吞吐量四个因素建立调度模型；

步骤3：根据流优先级的高低，分别设置权重系数，并且算出调度优先级因子。

进一步，上述步骤1中所述加权系数的算法为：

其中，最大丢包率规定了数据传输过程的丢包门限，传输过程中的丢包率必须小于该值。

进一步，上述步骤2中所述调度模型为：

其中，包头时延为用户数据包在缓存队列中的等待时延，当用户数据包的时延超过时延门限的时候，该用户的数据包将被丢弃，最大传输速率指给用户分配资源块时，该用户的最大传输速率。

上述步骤3中所述调度优先级因子的计算步骤为：

i.根据流优先级的高低，分别设置权重系数，优先级权重表示为：

其中，θ_i表示业务流的优先级；