LTE系统MAC层下行调度方法技术方案

本发明专利技术提供一种LTE系统MAC层下行调度方法，包括：将LTE系统MAC层下行调度的过程划分为多个子流程，其中每个子流程实现至少一个功能；以及，将所述多个子流程映射到多个线程以并行执行。本发明专利技术提高了LTE系统MAC层下行调度的并行度，能够应对大连接低时延场景的挑战。

Downlink scheduling method in MAC layer of LTE system

The invention provides a downlink scheduling method for the MAC layer of LTE system, which includes: dividing the downlink scheduling process of the MAC layer of LTE system into several sub-processes, each of which realizes at least one function; and mapping the multi-sub-processes to multiple threads for parallel execution. The invention improves the parallelism of downlink scheduling in MAC layer of LTE system, and can meet the challenge of low delay scenario in Dalian.

【技术实现步骤摘要】
LTE系统MAC层下行调度方法
本专利技术涉及移动通讯
，具体而言，涉及一种LTE系统MAC层下行调度方法。
技术介绍
LTE系统中的MAC层下行调度是整个LTE协议栈软件正常工作不可或缺的一环，下行调度的过程通常是串行的，参见图1，该过程包括：针对本次调度周期，从物理层接收用户下行HARQ反馈以确定本次调度周期内的重传用户；根据下行调度算法执行下行调度，以确定在本次调度周期内需要调度的用户；进行寻呼、广播(如paging、MIB和SIB消息等)的发送周期判断，如果本次调度周期内需要发送寻呼或者广播，则针对本次调度周期插入一个用户，以表示需要为寻呼或者广播分配无线资源；随后，进行本次调度周期的资源分配(包括RB资源分配和CCE资源分配)；最后，构造DCI信息(即下行控制信息，包含诸如RB资源分配信息、调制方式MCS、HARQ-ID等若干相关内容)以及构造并缓存MACPDU数据，这些信息和数据用于递送至L1API以完成下行调度。串行的下行调度过程易于实现和调试，在具备单核计算资源的基站设备中表现良好，并且一旦调试通过，协议栈运行也会比较稳定。然而，这种串行的下行调度过程在多核计算资源运行环境下无法发挥出并行计算的优势，因而会造成计算资源的浪费。在单个调度周期内，由于串行的下行调度过程的时间损耗较高，导致单个调度周期内调度的用户数量较少，基站吞吐量不高(谱效较低)，所占用的无线资源难以占满整个基站拥有的带宽，从而造成无线资源的浪费。由此可见，串行的下行调度过程并不适用于用户数量较多的大规模连接场景。为了提高资源利用率，现有的解决方案是采用下行预调度(或称新传预调度)的方法，其利用一个下行用户预调度队列提前调度本次调度周期的新传用户(本领域技术人员应理解，每个用户在FDD模式下拥有8个HARQ进程，并且每个调度周期内可以使用一个HARQ进程，如果用户的HARQ进程之前没有传输过，则该用户称为新传用户)，在接收到用户下行HARQ反馈之后再更新该下行用户预调度队列。这种方法并非在接收到用户下行HARQ反馈之后才开始调度本次调度周期内的新传用户，因此提高了下行调度的速率，并且解耦了下行调度与接收用户下行HARQ反馈这两个步骤。然而，这种方法的资源利用率仍然比较低，并且不适用于大规模连接场景。另外，在使用这种方法时，本次调度周期内没有得到资源分配的新传用户在下一调度周期将重新进行新传预调度，因此存在计算资源上的浪费。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中存在的问题，根据本专利技术的一个实施例，提供一种LTE系统MAC层下行调度方法，包括：将LTE系统MAC层下行调度的过程划分为多个子流程，其中每个子流程实现至少一个功能；以及，将所述多个子流程映射到多个线程以并行执行。上述方法中，所述多个子流程包括：新传预调度子流程，其根据预调度算法输出新传用户；接收用户下行HARQ反馈子流程，其接收用户的下行HARQ反馈并且输出反馈为NACK的用户作为重传用户；寻呼、广播发送周期判断子流程，其在确定需要发送寻呼或者广播时，输出关于为寻呼或者广播进行无线资源分配的通知；更新调度队列子流程，其根据所述新传预调度子流程、所述接收用户下行HARQ反馈子流程以及所述寻呼、广播发送周期判断子流程的输出更新调度队列，以得到需要调度的用户以及用户的优先级；RB资源分配子流程，其为需要调度的用户分配RB资源；CCE资源分配子流程，其为需要调度的用户分配CCE资源；以及数据构造子流程。上述方法中，所述多个子流程之间的数据交互采用TLV格式，并且所述多个子流程的执行时间的差值在预定范围内；其中，将所述多个子流程映射到多个线程包括：将能够构成一个事务的一个或多个子流程映射到一个线程。上述方法中，所述新传预调度子流程映射到第一线程，所述接收用户下行HARQ反馈子流程和所述更新调度队列子流程映射到第二线程，所述寻呼、广播发送周期判断子流程映射到第三线程，所述RB资源分配子流程和所述CCE资源分配子流程映射到第四线程，以及所述数据构造子流程映射到第五线程。上述方法中，所述第二线程还执行当所述调度队列中的用户数量超过第一阈值时通知所述第一线程停止所述新传预调度子流程的操作；所述第一线程还执行当所述调度队列中的用户数量低于第二阈值时重启所述新传预调度子流程的操作。上述方法中，针对未得到无线资源分配的新传用户，所述调度队列缓存该新传用户作为缓存用户。其中，所述缓存用户的优先级高于由所述新传预调度子流程输出的新传用户，并且低于由所述接收用户下行HARQ反馈子流程输出的重传用户。上述方法中，对于所述寻呼、广播发送周期判断子流程输出的关于为寻呼或者广播进行无线资源分配的通知，所述更新调度队列子流程在所述调度队列中插入一个用户，以表示需要为寻呼或者广播进行无线资源分配，该用户的优先级高于由所述接收用户下行HARQ反馈子流程输出的重传用户。本专利技术实施例提供如下的有益效果：1.本专利技术对LTE系统MAC层下行调度过程进行了分析，将下行调度过程划分为多个子流程，并且将多个子流程映射到多个并行执行的线程，从而提高了LTE系统MAC层下行调度的并行度，能够应对大连接低时延场景的挑战。2.每个子流程实现至少一个功能，子流程之间的运行时间差距在预定的可容忍范围内，并且子流程之间的数据交互格式可以抽象为TLV(Type、Value、Length)格式。这样，不同子流程之间的接口依赖性较低，并且便于扩展。3.为调度队列设置高/低水位阈值，当调度队列中的用户数量超过高水位阈值时，停止新传预调度子流程，当等到调度队列中的用户数量低于低水位阈值时重新开启该新传预调度子流程，从而减少了新传预调度子流程的时间损耗，节省了资源消耗。4.本次调度周期内没有得到无线资源分配的已调度新传用户被缓存在调度队列中(当为下一调度周期分配无线资源时其可以直接取出)，因此无需重新进入新传预调度子流程进行调度，进而节省了计算资源。附图说明将通过参考附图对示例性实施例进行详细描述，附图意在描绘示例性实施例而不应被解释为对权利要求的预期范围加以限制。除非明确指出，否则附图不被认为依比例绘制。图1示出了串行执行的LTE系统MAC层下行调度方法的流程图；图2示出了根据本专利技术一个实施例的LTE系统MAC层下行调度方法的流程图；图3示出了根据本专利技术一个实施例的各子流程在多个线程中执行的示意图；图4示出了根据本专利技术一个实施例的调度队列的高/低水位阈值的示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图通过具体实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。根据本专利技术的一个实施例，提供一种LTE系统MAC层下行调度方法。概括而言，该方法包括：将LTE系统MAC层下行调度的过程划分为多个独立的子流程，其中每个子流程实现至少一个功能；以及，将划分得到的多个子流程映射到多个线程上，并行地执行所述多个线程。现参照图1，详细描述该LTE系统MAC层下行调度方法的具体步骤：步骤1.将LTE系统MAC层下行调度的过程划分为七个独立的子流程，其中每个子流程实现一种功能。这七个子流程可以分别为：新传预调度子流程，接收用户下行HARQ反馈子流程，寻呼、广播发送周期判断子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LTE系统MAC层下行调度方法，包括：将LTE系统MAC层下行调度的过程划分为多个子流程，其中每个子流程实现至少一个功能；将所述多个子流程映射到多个线程以并行执行。

【技术特征摘要】
1.一种LTE系统MAC层下行调度方法，包括：将LTE系统MAC层下行调度的过程划分为多个子流程，其中每个子流程实现至少一个功能；将所述多个子流程映射到多个线程以并行执行。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个子流程包括：新传预调度子流程，其根据预调度算法输出新传用户；接收用户下行HARQ反馈子流程，其接收用户的下行HARQ反馈并且输出反馈为NACK的用户作为重传用户；寻呼、广播发送周期判断子流程，其在确定需要发送寻呼或者广播时，输出关于为寻呼或者广播进行无线资源分配的通知；更新调度队列子流程，其根据所述新传预调度子流程、所述接收用户下行HARQ反馈子流程以及所述寻呼、广播发送周期判断子流程的输出更新调度队列，以得到需要调度的用户以及用户的优先级；RB资源分配子流程，其为需要调度的用户分配RB资源；CCE资源分配子流程，其为需要调度的用户分配CCE资源；以及数据构造子流程。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述多个子流程之间的数据交互采用TLV格式，并且所述多个子流程的执行时间的差值在预定范围内；其中，将所述多个子流程映射到多个线程包括：将能够构成一个事务的一个或多个子流程映射到一个线程。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述新传预调度子流程映射到第一线程，所述接收用户下行HARQ反馈子流程和所述更新调度队列子流程映射到第二线程，所述寻呼、广播发送周期判断子流程映射到第三线程，所述RB资源分配子流程...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱杨，王凤丽，袁春经，田霖，张宗帅，石晶林，
申请(专利权)人：北京中科晶上科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11