[发明专利]一种用于5G基站的下行时频资源调度方法和系统

说明书

本发明公开了一种用于5G基站的下行时频资源调度方法和系统，首先根据需要传输数据的不同用户流队列长度和时延要求，计算一个调度周期内需要传输的数据量；将一个系统帧作为调度周期，根据调度优先级指标调度需要传输的数据量，得到调度结果矩阵；所述调度优先级指标将某一调度周期已经满足数据量调度要求的用户流的优先级提高；将整个系统帧的调度结果矩阵映射到该系统帧内的每个子帧的调度结果，最终实现根据子帧来进行实际的时频资源调度。本发明主要是将确定性传输的概念从有线网络中拓展到移动通信当中，能够对用户流提出的QoS时延需求在时频资源调度器层面进行保证，本发明同时还具有良好的频谱利用率以及较低的所有用户流的平均时延。

技术领域

本发明属于5G通信领域，具体涉及一种用于5G基站的下行时频资源调度方法和系统。

背景技术

在移动通信系统中，无线资源(一般指时间、频率、码字、空间、功率等)是稀缺的，即无线资源是有限的，为了满足人们对无线业务日益增长需求，充分地利用有限的无线资源来为人类服务是非常必要的，无线时频资源调度分配机制需要做的就是完成这个任务。

无线资源调度分配机制一般可以描述成这样：在基站的调度器上实时动态的控制时频资源的分配，某个用户流可以在一定时间内得到时频资源。目前无线资源调度算法都集中在如何使系统容量和用户流QoS(Quality of Service)间取得良好的平衡，例如M-LWDF，EXP，LOG等，这些算法虽然都考虑了用户流的QoS要求，但都只能够在某种程度上去满足用户流的QoS，却都不能够非常严格的保证用户流QoS中的时延要求，这显然是不能满足确定性传输业务需求的。无线资源调度算法一般也是通过三个指标来衡量的，它们分别是用户流公平性、用户流QoS需求和频谱利用率。

一般来说无线资源调度从大体上来讲分为智能调度和盲调度。智能调度主要考虑的因素是用户流的信道质量，也就是说系统会根据用户流的信道质量的反馈信息进行动态调度。而盲调度则不考虑用户流的任何其他因素，只根据用户流的性能参数进行调度。

与此同时，另外一个概念在有线网路中已经广泛应用，即确定性传输。所谓确定性传输指的是具有很低延迟和抖动的端到端的超可靠分组传输，具体的说，确定性传输就是要在目标服务所需求的时延界限内，成功发送到给定目标节点的数据包数量的百分比不能低于某个值(可靠性)。

但在移动网络中，确定性传输业务的实现却是个很大的难题。这中间涉及了很多的难点，包括移动通信空中接口处信道的时变性，用户流的移动性，用户流移动导致的切换等等，也包括在核心网处没有一个整体的架构可以将端到端时延分解到具体某个物理设备上的时延，以及设备间相互通信交换各自时延信息的相关的协议和信令也还没有被提出，还有就是现存的的时频资源调度算法也无法实现确定性传输所需要的强保证时延。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的不足，提出一种一种用于5G基站的下行时频资源调度方法和系统，能够实现为尽可能多的用户流保证他们所提出的排队时延要求，即确定性传输，同时具有不错的频谱利用率以及较低的所有用户流的平均时延。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于5G基站的下行时频资源调度方法，该调度方法能够满足用户流所提出的时延要求，具体步骤如下：

(1)根据在5G基站中需要传输数据的不同用户流下行队列中数据包的队列长度以及不同用户流的时延要求，计算得出这些用户流在一个调度周期内需要传输的数据量。

(2)将一个系统帧作为调度周期，根据调度优先级指标为每个用户流调度由步骤(1)所计算出的需要传输的数据量，最终得到调度结果矩阵；所述调度优先级指标会随着用户流被满足数据传输要求的调度周期个数的增加而变大，从而能将某一调度周期已经满足数据量调度要求的用户流的优先级提高。

(3)将步骤(2)中得到的整个系统帧的调度结果矩阵中的每一列分别直接映射到该系统帧内的每个子帧的调度结果，最终实现根据子帧来进行实际的时频资源调度。