VoLTE业务中基于优先级的半持续调度方法技术

本发明专利技术提出了一种VoLTE业务中基于优先级的半持续调度方法，包括在针对VoLTE业务采用的半持续调度中引入优先级机制、通过算法K&H/MPF来确定VoLTE用户的优先级。针对VoLTE业务，LTE采用半持续调度来分配物理资源块，基站在收到VoLTE用户发送的资源块分配请求时，通过优先级确定算法即K&H/MPF算法，确定VoLTE用户的优先级，按照优先级的大小合理地将该VoLTE用户插入到用户等待资源分配队列中以等待基站分配物理资源块。本发明专利技术所提出的基于优先级的半持续调度方法可以提高VoLTE系统的吞吐量、VoLTE用户容量、无线资源的频谱的利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及VoLTE业务中基于优先级的半持续资源调度，属于通信

技术介绍
在LTE(长期演进)系统中，针对VoLTE(LTE语言业务)采用半持续调度来进行物理资源块的分配。语音业务具有分组大小相对固定、到达具有周期性等特点，采用半持续调度可以降低控制信令的开销。当VoLTE用户进入激活状态时，基站根据VoLTE用户发送的数据包大小和每个物理资源块所能承载的比特数，计算出需要给该用户分配多少个资源块。然后，以当前子帧为时间起点，TTI(传输时间间隔)为间隔，开始寻找空闲物理资源块，直到某个子帧上连续的空闲物理资源块足够提供该用户所需的物理资源块个数为至。最后通过PDCCH(物理下行控制行道)发送调度信令，将所找到的连续资源块以20ms为周期分配给此VoLTE用户。通过上述对半持续调度原理的介绍，我们很容易发现，半持续调度是按照用户先到先服务的模式来分配无线资源块的。这会存在一个问题：某时刻，有若干个VoLTE用户在等待基站分配物理资源块，恰好有一个信道质量很槽糕的用户由于先到而获得了物理资源块，而它的每个数据包发送因为信道条件不好都需要重传几次，这样就需要为这些重传的数据包不断进行动态调度物理资源块，这些物理资源块等同于占用几倍于单次正常传输时对物理资源块的需求，如果此时仍有很多待调度的用户，则会因为没有物理资源块可以使用而耽误它们的传输。为了解决以上问题，需要在半持续调度机制中引入优先级的思想。借助优先级对用户调度次序进行改变来优化半持续调度机制，通过对不同用户采取适当的优先级策略来决定调度的先后次序。
技术实现思路
技术问题：本专利技术针对上述现有的半持续调度的不足，提出了一种可以合理有效的确定用户优先级，提高系统的吞吐量、VoLTE系统的用户容量、无线频谱利用率的VoLTE业务中基于优先级的半持续调度方法。技术方案：半持续调度按先到先服务方式分配物理资源块，这会增加VoLTE用户因信道质量不好而发生重传的概率。为了解决这个问题，本专利技术在原有的半持续调度基础上引用优先级思想，这是本专利技术的第一个专利技术点。借助优先级对用户调度次序进行改变来优化半持续调度机制，通过对不同用户采取适当的优先级策略来决定调度的先后次序。如何合理有效地确定每个VOLTE用户的优先级，本专利技术用到了K&H/MPF算法首先，通过K&H算法初步确定每个VoLTE用户的优先级，按此优先级将物理资源块分配给这些VoLTE用户。然后，再运用MPF算法，对已分配地物理资源块的作合理动态调整。。通过将K&H算法(最大载干比算法)和MPF算法(多载波比例公平算法)结合起来，可以合理有效地确定VoLTE用户的优先级。将K&H/MPF算法用到半持续调度中确定VoLTE用户的优先级，这是本专利技术的第二个发明点。所述优先级思想为，为了合理安排用户在等待物理资源块时的排列顺序，需要在半持续调度中引入优先级思想。让信道质量好的VoLTE用户能获得高的优先级调度权，优先分配到物理资源块，从而减小用户分组重传发生的概率。内嵌在基站MAC层中的优先级半持续调度机制负责物理资源块的分配。所述确定VoLTE用户优先级算法为，在K&H/MPF算法中，在保证VoLTE业务QoS(服务质量)的前提下，根据用户的当前的信道增益、发送功率和用户的BER、平均比特传输速率、用户目标传输速率等参数来确定VoLTE用户等待资源分配的优先级，并根据平均传输速率和目标数据速率要求适时动态调整已经分配好的物理资源块。本专利技术的VoLTE业务中采用基于优先级的半持续调度方法，包括以下步骤：步骤一、在当前OFDM(正交频分复用)符号内，根据信道增益、发送功率和VoLTE用户的误码率要求，计算出每个用户在每个子载波上发送的比特数；步骤二、按照K&H算法，对于每个子载波，给在该子载波上发送比特数最大的VoLTE用户分配物理资源块，让该VoLTE用户进行数据传输；步骤三、计算每个VoLTE用户在当前OFDM符号内发送的总比特数；步骤四、对每个VoLTE用户，基于它在前一个OFDM符号内的平均比特传输速率，对该用户在当前OFDM符号内的平均比特传输速率进行更新；步骤五、判断分配给每个VoLTE用户发送数据的子载波是否需要资源重调整：如果VoLTE用户的平均比特传输速率大于其目标数据速率要求，则判断分配给该用户发送数据的子载波需要资源重调整，进入步骤六；否则不需要进行资源重调整，进入步骤八；步骤六、将所述步骤五中确定的需要资源重调整的子载波按照MPF算法重新进行物理资源块分配；步骤七、重新计算所分配的子载波进行了资源重调整的VoLTE用户发送的总比特数和平均比特传输速率；步骤八、结束当前OFDM符号内的基于优先级的半持续调度流程。本专利技术方法的优选方案中，步骤二中按照K&H算法进行物理资源块分配的具体方法为：计算子载波上所有VoLTE用户的Ck值，将其中Ck值最大的一个用户作为该子载波上唯一的用户，即将该子载波上的物理资源块全部分配给该用户，其中，Ck为用户k在该子载波上发送的比特数。本专利技术方法的优选方案中，步骤四中根据下式对当前OFDM符号内的平均比特传输速率进行更新： R ‾ k = ( 1 - 1 τ k ) ( R ‾ k ) ′ + r k τ k ]]>其中，为用户k在当前OFDM符号内的平均比特传输速率；用户k在前一个OFDM符号内的平均比特传输速率；rk为用户k在当前OFDM符号内发送的总比特数；τk为用户k的平均速率更新因子。本专利技术方法的优选方案中，步骤六按照MPF算法重新进行物理资源块分配的具体方法为：计算该子载波上所有VoLTE用户的值，将其中值最大的一个用户作为该子载波上唯一的用户，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种VoLTE业务中基于优先级的半持续调度方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、在当前OFDM符号内，根据信道增益、发送功率和VoLTE用户的误码率要求，计算出每个用户在每个子载波上发送的比特数；步骤二、按照K&H算法，对于每个子载波，给在该子载波上发送比特数最大的VoLTE用户分配物理资源块，让该VoLTE用户进行数据传输；步骤三、计算每个VoLTE用户在当前OFDM符号内发送的总比特数；步骤四、对每个VoLTE用户，基于它在前一个OFDM符号内的平均比特传输速率，对该用户在当前OFDM符号内的平均比特传输速率进行更新；步骤五、判断分配给每个VoLTE用户发送数据的子载波是否需要资源重调整：如果VoLTE用户的平均比特传输速率大于其目标数据速率要求，则判断分配给该用户发送数据的子载波需要资源重调整，进入步骤六；否则不需要进行资源重调整，进入步骤八；步骤六、将所述步骤五中确定的需要资源重调整的子载波按照MPF算法重新进行物理资源块分配；步骤七、重新计算所分配的子载波进行了资源重调整的VoLTE用户发送的总比特数和平均比特传输速率；步骤八、结束当前OFDM符号内的基于优先级的半持续调度流程。...

【技术特征摘要】
1.一种VoLTE业务中基于优先级的半持续调度方法，其特征在于，该方法包括
以下步骤：
步骤一、在当前OFDM符号内，根据信道增益、发送功率和VoLTE用户的误码
率要求，计算出每个用户在每个子载波上发送的比特数；
步骤二、按照K&H算法，对于每个子载波，给在该子载波上发送比特数最大的
VoLTE用户分配物理资源块，让该VoLTE用户进行数据传输；
步骤三、计算每个VoLTE用户在当前OFDM符号内发送的总比特数；
步骤四、对每个VoLTE用户，基于它在前一个OFDM符号内的平均比特传输速
率，对该用户在当前OFDM符号内的平均比特传输速率进行更新；
步骤五、判断分配给每个VoLTE用户发送数据的子载波是否需要资源重调整：
如果VoLTE用户的平均比特传输速率大于其目标数据速率要求，则判断分配给该用
户发送数据的子载波需要资源重调整，进入步骤六；否则不需要进行资源重调整，进
入步骤八；
步骤六、将所述步骤五中确定的需要资源重调整的子载波按照MPF算法重新进
行物理资源块分配；
步骤七、重新计算所分配的子载波进行了资源重调整的VoLTE用户发送的总比
特数和平均比特传输速率；
步骤八、结束当前OFDM符号内的基于优先级的半持续调度流程。
2.根据权利要求1所述的VoLTE业务中基于优先级的半持续调度方法，其特征
在于，所述步骤二中按照K&H算法进行物理资源块分配的具体方法为：计算子载波
上所有VoLTE用户的Ck值，将其中Ck值最大的一个用户作为该子载波上唯一的用户，
即将该子载波上的物理资源块全部分配给该用户，其中，Ck为用户k在该子载波上发
送的比特数。
3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李顺，郁振宇，卞月根，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32