长期演进系统媒体访问控制层中复用与调度联合处理方法技术方案

本发明专利技术涉及无线通信技术领域，为实现LTE中联合调度，提供适宜的相互协作处理机制，提供一种基站下行新方法，为LTE基站实现效率的提高提供关键技术支撑。为此，本发明专利技术采取的技术方案是，长期演进系统媒体访问控制层中复用与调度联合处理方法，UE根据基站上行调度指示使用令牌桶算法为每个业务进行资源分配；其特征是，下行调度中动态、半静态调度与下行复用的联合处理，以及下行调度中的资源二次分配过程，处理过程包括下行动态调度模块、半静态模块、复用模块。本发明专利技术主要应用于无线通信场合。

【技术实现步骤摘要】
长期演进系统媒体访问控制层中复用与调度联合处理方法
本专利技术涉及无线通信
，涉及长期演进(LTE)系统中复用与调度联合处理方法以及调度二次分配方法，具体讲，涉及长期演进系统媒体访问控制层中复用与调度联合处理方法。技术背景LTE的主要目标包括：降低时延、提高用户数据速率、改善系统容量以及覆盖并降低运营商成本。由于目前频谱分配状况复杂，因此LTE需要能够灵活分配频谱，并能在分配的频谱上高效传输数据。LTE频谱灵活性从支持的带宽分配方式中可以看出(支持1.4MHz到20MHz的6中方式)。LTE物理层采用正交频分复用(OFDM)、多输入多输出(MIMO)等新技术有效地提高通信质量。LTEMAC层调度尤其是下行调度对整个系统的性能也起到重要作用，由调度器综合考虑。LTE中的调度支持动态调度和半静态调度，在许多文献中多是考虑其中一方面，或者有综合考虑两方面的联合调度，但具体实现过程未给出，且这两种方式转换的具体机制在规范及其他参考文献中未详细说明。下行复用考虑根据每个用户的逻辑信道号，将相同用户的逻辑信道复用至一个MAC层传输块，根据调度的指示形成MAC服务数据单元(MACSDU)。用户(UE)的上行复用，除了进行MAC层协议数据单元(MACPDU)组包，还需要根据上行调度指示进行业务的流量控制。这些需要与调度的密切配合，因此与调度的相互协作处理机制也是非常重要的，但在许多文献中也都未涉及。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，实现LTE中联合调度，提供适宜的相互协作处理机制，提供一种基站下行新方法，为LTE基站实现效率的提高提供关键技术支撑。为此，本专利技术采取的技术方案是，长期演进系统媒体访问控制层中复用与调度联合处理方法，不同的业务采用不同的调度处理，处理完成之后，将调度结果发送至复用模块，由复用模块进行组包及其他处理，对于用户(UE)的上行复用，由于上行调度处于基站(eNODEB)中，根据缓冲状态报告(BSR)指示进行计算并告知该基站范围内的需要上行调度的每个UE的资源块(RB)个数及起始位置，UE根据基站上行调度指示使用令牌桶算法为每个业务进行资源分配；其特征是，下行调度中动态、半静态调度与下行复用的联合处理，以及下行调度中的资源二次分配过程，处理过程包括下行动态调度模块、半静态模块、复用模块；动态调度模块处理实时与非实时业务，通过当前子帧个数和时分双工(TDD)配置参数可确定当前应启动上行还是下行调度，其中TDD配置也会在系统信息(SI)信令中告知UE；动态调度进行算法处理之后，对资源进行二次处理即资源整合；半静态模块处理数据包小且周期性生成的业务，在无线资源控制(RRC)层半静态调度参数(SPS)指示下分别进行激活、封装和资源配置；复用模块接收到调度发给的UE传输块(TB)大小，先将MAC协议数据单元(PDU)中各控制单元填充，完成之后每个业务还可以传输多少数据记为TB-D，将每个业务TB-D大小发送至RLC层，RLC层进行每个业务的分块级联，然后将该业务能够传输的数据放至相应数据单元，最后将该用户所有的业务都填充完成之后加上MAC头存至混合自动重传请求(HARQ)缓存中；其中，资源分配即RB资源分配具体是：步骤301、检测是否有待调度数据流，若有则执行步骤302，否则RB资源分配结束；步骤302、为每个数据流确定调度矩阵：待调度流个数为矩阵列数，当前可用物理资源块个数作为矩阵行数；其中获取当前可用RB个数要读取HARQ中缓存是否该用户有重传数据，参数为UEID，如果有则通知复用，不必对该用户组包新数据，同时调度根据重传数据的大小，分配相匹配的资源，如果分配资源过小则通过PHY的速率匹配将该用户TB放到分配的资源中；如果没有则重传数据则进行正常的复用，矩阵值为最终优先级大小；步骤303、为每个用户的每个数据流计算其优先级大小；步骤304、根据计算得到的优先级进行为每个数据流RB分配即初次分配，主要实现功能为：为每个RB选择几个数据流中最大的那个值，并将该RB标记为最大值所在的数据流；步骤305、统计为每个数据流所分配的RB个数即二次分配方法1)所需RB初次分配：a、得到当前用户当前RB的SINR：数据流中存储每个用户每个RB的CQI，从CQI与信干噪比(SINR)映射表中可查到当前RB的SINR；b、计算有效SINR值：当前已经分配给该用户的所有RB上的SINR值计算有效SINR值；c、计算当前调制编码方式(MCS)值：利用上一步计算的有效SINR值，查表得到该数据流的CQI，再通过查表的到当前数据流MCS；d、计算数据流分配的RB个数：查询当前为该数据流已分配的RB个数及该数据流的MCS所对应的传输数据大小能力，得到的该数据大小能力与数据流中要传输的数据进行比较，若大于，则为该数据流分了该RB后，停止为该流继续分配RB；当前记录的RB数即为该流应得的RB个数；若小于，则继续重复流程a，直至步骤304过程中将所有的合适分给该用户、该流的RB都遍历，若当前RB个数的数据大小能力仍小于据流中要传输的数据，则通知RLC层进行分割；2)统计为每个数据流所分配的RB个数若当前空间复用层数>＝2则直接选用的资源分配类型1，选用1)方法计算；若当前空间复用层数为1则进行如下处理：a、为数据流预分配RB：先将当前所有RB所有数据流的优先级metric值进行比较先按照值最大的分给相应数据流；b、将该用户的所有数据流所有占有的预分配RB分布进行统计，统计结果，若该RB总数<10则选用资源类型0，并没有资源类型头域，若发现在预分配中连续RB分配此时选择资源类型2；若有分配为2个连续资源块分配，则选择资源分配类型0，否则选用资源分配类型1；c、确定每个用户每个数据流分配的RB个数：若为资源类型1，则选用1)方法计算；若为资源分配类型2，具体分配方式可参考上行分配方法；若为资源类型0，将1)方法中每次RB确定为2个，再按照1)方法介绍的相关RB确定方法来最终确定该数据流的RB个数；半静态调度与动态调度的联合处理具体为：模块401：基站获取参数分别配置动态调度和半静态调度，配置半静态调度参数包括SPS半静态激活标志、保留资源块、前一次调度时刻、静态调度周期、MCS；模块402:查询当前有数据传输的数据流，若有数据传输执行步骤403，否则结束本次调度；模块403：查询当前数据是否新传数据，是否为VoIP数据，当前VoIP数据是否激活以及静态参数是否无变化，若以上均为是则执行步骤406，否则执行步骤404；模块404：动态调度；模块405：动态调度与半静态调度计算的TB结果发给复用模块；模块406：判定当前是否到达分配时刻、目标节点是否处于活动状态，若是执行模块407，若不是则调度结束；模块407：将符合条件的静态数据流进行封装，即将无线承载ID、要传输的数据、频谱效率、反馈的CQI一一对应进行封装；模块408：根据基站预留的RB资源进行分配，在分配时可为每个用户中采用PF调度算法，以及为每个RB选择几个数据流中最大的那个值，并将该RB标记为最大值所在的数据流；确定该用户的数据流传输的数据大小，并将该数据大小传输给复用模块。动态调度模块具体包括：步骤201、在调度开始时需要检测当前MAC层调度是否已进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种长期演进系统媒体访问控制层中复用与调度联合处理方法，不同的业务采用不同的调度处理，处理完成之后，将调度结果发送至复用，由复用进行组包及其他处理，对于用户(UE)的上行复用，由于上行调度处于基站(eNODEB)中，根据缓冲状态报告(BSR)指示进行计算并告知该基站范围内的需要上行调度的每个UE的资源块(RB)个数及起始位置，UE根据基站上行调度指示使用令牌桶算法为每个业务进行资源分配；其特征是，下行调度中动态、半静态调度与下行复用的联合处理，以及下行调度中的资源二次分配过程，处理过程包括下行动态调度模块、半静态模块、复用模块；动态调度模块处理实时与非实时业务，通过当前子帧个数和时分双工(TDD)配置参数可确定当前应启动上行还是下行调度，其中TDD配置也会在系统信息(SI)信令中告知UE；动态调度进行算法处理之后，对资源进行二次处理即资源整合；半静态模块处理数据包小且周期性生成的业务，在无线资源控制(RRC)层半静态调度参数(SPS)指示下分别进行激活、封装和资源配置；复用模块接收到调度发给的UE传输块(TB)大小，先将MAC协议数据单元(PDU)中各控制单元填充，完成之后每个业务还可以传输多少数据记为TB‑D，将每个业务TB‑D大小发送至RLC层，RLC层进行每个业务的分块级联，然后将该业务能够传输的数据放至相应数据单元，最后将该用户所有的业务都填充完成之后加上MAC头存至混合自动重传请求(HARQ)缓存中。...

【技术特征摘要】
1.一种长期演进系统媒体访问控制层中复用与调度联合处理方法，不同的业务采用不同的调度处理，处理完成之后，将调度结果发送至复用模块，由复用模块进行组包及其他处理，对于用户(UE)的上行复用，由于上行调度处于基站(eNODEB)中，根据缓冲状态报告(BSR)指示进行计算并告知该基站范围内的需要上行调度的每个UE的资源块(RB)个数及起始位置，UE根据基站上行调度指示使用令牌桶算法为每个业务进行资源分配；其特征是，下行调度中动态、半静态调度与下行复用的联合处理，以及下行调度中的资源二次分配过程，处理过程包括下行动态调度模块、半静态模块、复用模块；动态调度模块处理实时与非实时业务，通过当前子帧个数和时分双工(TDD)配置参数可确定当前应启动上行还是下行调度，其中TDD配置也会在系统信息(SI)信令中告知UE；动态调度进行算法处理之后，对资源进行二次处理即资源整合；半静态模块处理数据包小且周期性生成的业务，在无线资源控制(RRC)层半静态调度参数(SPS)指示下分别进行激活、封装和资源配置；复用模块接收到调度发给的UE传输块(TB)大小，先将MAC协议数据单元(PDU)中各控制单元填充，完成之后每个业务还可以传输多少数据记为TB-D，将每个业务TB-D大小发送至RLC层，RLC层进行每个业务的分块级联，然后将该业务能够传输的数据放至相应数据单元，最后将该用户所有的业务都填充完成之后加上MAC头存至混合自动重传请求(HARQ)缓存中；其中，资源分配即RB资源分配具体是：步骤301、检测是否有待调度数据流，若有则执行步骤302，否则RB资源分配结束；步骤302、为每个数据流确定调度矩阵：待调度流个数为矩阵列数，当前可用物理资源块个数作为矩阵行数；其中获取当前可用RB个数要读取HARQ中缓存是否该用户有重传数据，参数为UEID，如果有则通知复用，不必对该用户组包新数据，同时调度根据重传数据的大小，分配相匹配的资源，如果分配资源过小则通过PHY的速率匹配将该用户TB放到分配的资源中；如果没有则重传数据则进行正常的复用，矩阵值为最终优先级大小；步骤303、为每个用户的每个数据流计算其优先级大小；步骤304、根据计算得到的优先级进行为每个数据流RB分配即初次分配，主要实现功能为：为每个RB选择几个数据流中最大的那个值，并将该RB标记为最大值所在的数据流；步骤305、统计为每个数据流所分配的RB个数即二次分配方法1)所需RB初次分配：a、得到当前用户当前RB的SINR：数据流中存储每个用户每个RB的CQI，从CQI与信干噪比(SINR)映射表中可查到当前RB的SINR；b、计算有效SINR值：当前已经分配给该用户的所有RB上的SINR值计算有效SINR值；c、计算当前调制编码方式(MCS)值：利用上一步计算的有效SINR值，查表得到该数据流的CQI，再通过查表的到当前数据流MCS；d、计算数据流分配的RB个数：查询当前为该数据流已分配的RB个数及该数据流的MCS所对应的传输数据大小能力，得到的该数据大小能力与数据流中要传输的数据进行比较，若大于，则为该数据流分了该RB后，停止为该流继续分配RB；当前记录的RB数即为该流应得的RB个数；若小于，则继续重复流程a，直至步骤304过程中将所有的合适分给该用户、该流的RB都遍历，若当前RB个数的数据大小能力仍小于据流中要传输的数据，则通知RLC层进行分割；2)统计为每个数据流所分配的RB个数若当前空间复用层数>＝2则直接选用的资源分配类型1，选用1)方法计算；若当前空间复用层数为1则进行如下处理：a、为数据流预分配RB：先将当前所有RB所有数据流的优先级metric值进行比较先按照值最大的分给相应数据流；b、将该用户的所有数据流所有占有的预分配RB分布进行统计，统计结果，若该RB总数<10则选用资源类型0，并没有资源类型头域，若发现在预分配中连续RB分配此时选择资源类型2；若有分配为2个连续资源块分配，则选择资源分配类型0，否则选用资源分配类型1；c、确定每个用户每个数据流分配的RB个数：若为资源类型1，则选用1)方法计算；若为资源分配类型2，具体分配方式可参考上行分配方法；若为资源类型0，将1)方法中每次RB确定为2个，再按照1)方法介绍的相关RB确定方法来最终确定该数据流的R...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘高华，苏寒松，张延红，刘琳，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12